本發(fā)明涉及膳食纖維的制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種新型環(huán)保的膳食纖維制備工藝。
背景技術(shù)：
膳食纖維是當(dāng)前國際上公認(rèn)的一種功能性食品基料，被稱為除了水、蛋白質(zhì)、糖類、脂類、維生素、礦物質(zhì)6大營養(yǎng)素之外的“第七營養(yǎng)素”，并被譽(yù)為21世紀(jì)食品工業(yè)中最受關(guān)注、具有特殊保健功能和食品改性作用的一種食品添加劑。膳食纖維可以作為一種有效的功能性保健食品預(yù)防多種疾病，并具有保水性、保油性、改進(jìn)食品色澤及風(fēng)味等特殊功效，能夠改善人體消化吸收，增強(qiáng)人體排泄功能，促進(jìn)人體的膳食結(jié)構(gòu)平衡，阻礙人體對一些富營養(yǎng)的過多吸收，保持機(jī)能平衡，具有抗癌、降壓、降血脂、減肥機(jī)預(yù)防各類結(jié)石等作用。
秸稈等農(nóng)作物、水果、蔬菜中均含有膳食纖維，但是從水果、蔬菜中提取膳食纖維成本較高。而秸稈等農(nóng)作物中不僅含有豐富的膳食纖維，而成制備成本也相對較低，所以采用秸稈制備膳食纖維是一種行業(yè)發(fā)展趨勢，膳食纖維主要包括纖維素、半纖維素和木質(zhì)素。
秸稈中的膳食纖維緊密結(jié)實，比較死板，不僅影響口感而且在經(jīng)過人體時帶走人體腸道垃圾的效率降低。因此，秸稈中的膳食纖維需要將纖維素、半纖維素和木質(zhì)素分離后再進(jìn)行混合。
目前，在膳食纖維的分離技術(shù)中采用醋酸蒸煮和蒸汽爆破，醋酸蒸煮易導(dǎo)致制備的膳食纖維口感差，普通的蒸汽爆破因為受到溫度的限制，為了提高膳食纖維的口感，通過在蒸汽爆破時引入化學(xué)物質(zhì)以增加制備的膳食纖維的口感，化學(xué)物質(zhì)的引入導(dǎo)致制備方法不環(huán)保，且為了除去多余的化學(xué)物質(zhì)會增加除雜步驟。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種新型環(huán)保的膳食纖維制備工藝，在滿足膳食纖維口感的前提下，不使用化學(xué)物質(zhì)，是一種全新的綠色環(huán)保工藝。
本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：
一種新型環(huán)保的膳食纖維制備工藝，包括以下步驟：
1)、秸稈在100-150℃下進(jìn)行汽爆獲得汽爆產(chǎn)物；
2)、將汽爆產(chǎn)物進(jìn)行水洗，脫半纖維素，過濾，獲得含有半纖維素的濾液、含纖維素和木質(zhì)素的濾渣；
3)、向步驟2)中獲得的濾液加乙醇，可溶性半纖維素沉淀，過濾，獲得半纖維素；
4)、將步驟2)獲得的濾渣用乙醇蒸煮，過濾，獲得含有乙醇和木質(zhì)素的濾液、含有纖維素的濾渣；
5)、將步驟4)獲得的濾液用醋酸調(diào)節(jié)pH至4.0-5.0，靜置，木質(zhì)素沉淀后，過濾得到木質(zhì)素；
6)、將步驟5)獲得的木質(zhì)素、步驟4)獲得的纖維素、步驟3)獲得的半纖維素以及淀粉進(jìn)行混合獲得膳食纖維。
目前，在膳食纖維的分離技術(shù)中采用醋酸蒸煮和蒸汽爆破，醋酸蒸煮不用汽爆技術(shù)，直接用醋酸蒸煮秸稈，過濾，濾液中含有半纖維素和木質(zhì)素，濾渣為纖維素，再將濾液中含有半纖維素和木質(zhì)素分離，最后將半纖維素、木質(zhì)素和纖維素混合成膳食纖維，醋酸蒸煮易導(dǎo)致制備的膳食纖維口感差，普通的蒸汽爆破因為受到溫度的限制，為了提高膳食纖維的口感，通過在蒸汽爆破時引入化學(xué)物質(zhì)以增加制備的膳食纖維的口感，化學(xué)物質(zhì)的引入導(dǎo)致制備方法不環(huán)保，且為了除去多余的化學(xué)物質(zhì)會增加除雜步驟。
本發(fā)明所述汽爆具體是指蒸汽爆破，具體地，蒸汽爆破是將秸稈密封在具有一定溫度和壓力的容器內(nèi)，當(dāng)蒸發(fā)到一定程度后突然泄壓，秸稈就撐開爆破，類似爆米花。在合理范圍內(nèi)溫度越高爆破效果越好，汽爆的溫度必須低于150℃，因為高于150℃進(jìn)行爆破會產(chǎn)生糠醛，不利于人體健康。本發(fā)明所述的乙醇和醋酸均采用食品級。
本發(fā)明的原理：在水洗(將爆破物溶于水中)的過程中，爆破物中的半纖維素溶解在水中，在酸性條件下半纖維素沉淀，木質(zhì)素和纖維素在濾渣中，將濾渣用乙醇蒸煮，木質(zhì)素溶解在乙醇溶液中，進(jìn)而得到含有木質(zhì)素的濾液、濾渣為纖維素。
綜上，本發(fā)明采用爆破技術(shù)將秸稈爆破提高木質(zhì)素、纖維素、半纖維素的口感，將制備的木質(zhì)素、纖維素、半纖維素以及淀粉進(jìn)行混合獲得膳食纖維提高了秸稈中膳食纖維的疏松度，進(jìn)而，本發(fā)明所制備的膳食纖維具有很好的口感，同時，本發(fā)明所述工藝完全不引入化學(xué)藥品，所用的醋酸液乙醇也是食品級，是一種全新的綠色環(huán)保的膳食纖維制備工藝。
進(jìn)一步地，步驟6)中木質(zhì)素、纖維素、半纖維素和淀粉的混合比例為1:1.3-1.8:1.5-2.0:2.5-3.0。
進(jìn)一步地，步驟5)用用醋酸調(diào)節(jié)pH至5.0-6.0，然后加入單糖，木質(zhì)素與單糖發(fā)生縮聚反應(yīng)形成木質(zhì)素共聚物，過濾后得到木質(zhì)素共聚物，將木質(zhì)素共聚物、纖維素、半纖維素和淀粉進(jìn)行混合獲得膳食纖維。
本發(fā)明所述木質(zhì)素具有醛基，單糖在水溶液中，部分為環(huán)狀，部分為鏈狀，單糖中的酚羥基與木質(zhì)素中的醛基進(jìn)行酚醛縮合反應(yīng)，繼而，木質(zhì)素的分子鏈增長，分子量增大，由原來的無定形的粉狀結(jié)構(gòu)變?yōu)榫哂幸欢y路的絲狀結(jié)構(gòu)，不僅能夠增加嚼勁，增強(qiáng)口感，而且能夠提高疏水性，改進(jìn)后的木質(zhì)素改進(jìn)物質(zhì)為高分子，不易被人體消化吸收，通過人體時直接帶走腸道內(nèi)的垃圾和毒素，起到排毒清脂的作用。
進(jìn)一步地，木質(zhì)素共聚物、纖維素、半纖維素和淀粉的混合比例為1:1.2-1.5:1.5-2.0:2.5-3.0。
通過試驗申請人發(fā)現(xiàn)，上述比例制備的膳食纖維具有較好的口感。
進(jìn)一步地，濾液與單糖的比例為20-25:5。
通過試驗申請人發(fā)現(xiàn)，上述比例制備的木質(zhì)素共聚物具有較好的口感。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點和有益效果：
1、本發(fā)明采用爆破技術(shù)將秸稈爆破提高木質(zhì)素、纖維素、半纖維素的口感，將制備的木質(zhì)素、纖維素、半纖維素以及淀粉進(jìn)行混合獲得膳食纖維提高了秸稈中膳食纖維的疏松度，進(jìn)而，本發(fā)明所制備的膳食纖維具有很好的口感，同時，本發(fā)明所述工藝完全不引入化學(xué)藥品，所用的醋酸液乙醇也是食品級，是一種全新的綠色環(huán)保的膳食纖維制備工藝。
2、本發(fā)明將制備的木質(zhì)素共聚物、纖維素、半纖維素以及淀粉進(jìn)行混合獲得膳食纖維不僅提高了秸稈中膳食纖維的疏松度，且制備木質(zhì)素共聚物因為由原來的無定形的粉狀結(jié)構(gòu)變?yōu)榫哂幸欢y路的絲狀結(jié)構(gòu)提高了口感，明顯提高膳食纖維的口感。
3、本發(fā)明通過將木質(zhì)素與單糖進(jìn)行縮聚反應(yīng)形成木質(zhì)素共聚物，木質(zhì)素的分子鏈增長，分子量增大，由原來的無定形的粉狀結(jié)構(gòu)變?yōu)榫哂幸欢y路的絲狀結(jié)構(gòu)，不僅能夠增加嚼勁，增強(qiáng)口感，而且能夠提高疏水性；而且形成木質(zhì)素共聚物具有更好的口感。
具體實施方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面結(jié)合實施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，本發(fā)明的示意性實施方式及其說明僅用于解釋本發(fā)明，并不作為對本發(fā)明的限定。
實施例1：
一種新型環(huán)保的膳食纖維制備工藝，包括以下步驟：
1)、秸稈在100℃下進(jìn)行汽爆獲得汽爆產(chǎn)物；
2)、將汽爆產(chǎn)物進(jìn)行水洗，脫半纖維素，過濾，獲得含有半纖維素的濾液、含纖維素和木質(zhì)素的濾渣；
3)、向步驟2)中獲得的濾液加乙醇，可溶性半纖維素沉淀，過濾，獲得半纖維素；
4)、將步驟2)獲得的濾渣用乙醇蒸煮，過濾，獲得含有乙醇和木質(zhì)素的濾液、含有纖維素的濾渣；
5)、將步驟4)獲得的濾液用醋酸調(diào)節(jié)pH至4.0，靜置，木質(zhì)素沉淀后，過濾得到木質(zhì)素；
6)、將步驟5)獲得的木質(zhì)素、步驟4)獲得的纖維素、步驟3)獲得的半纖維素以及淀粉進(jìn)行混合獲得膳食纖維，其中，木質(zhì)素、纖維素、半纖維素和淀粉的混合比例為1:1.3:1.5:2.5。
實施例2：
一種新型環(huán)保的膳食纖維制備工藝，包括以下步驟：
1)、秸稈在150℃下進(jìn)行汽爆獲得汽爆產(chǎn)物；
2)、將汽爆產(chǎn)物進(jìn)行水洗，脫半纖維素，過濾，獲得含有半纖維素的濾液、含纖維素和木質(zhì)素的濾渣；
3)、向步驟2)中獲得的濾液加乙醇，可溶性半纖維素沉淀，過濾，獲得半纖維素；
4)、將步驟2)獲得的濾渣用乙醇蒸煮，過濾，獲得含有乙醇和木質(zhì)素的濾液、含有纖維素的濾渣；
5)、將步驟4)獲得的濾液用醋酸調(diào)節(jié)pH至5.0，靜置，木質(zhì)素沉淀后，過濾得到木質(zhì)素；
6)、將步驟5)獲得的木質(zhì)素、步驟4)獲得的纖維素、步驟3)獲得的半纖維素以及淀粉進(jìn)行混合獲得膳食纖維，其中，木質(zhì)素、纖維素、半纖維素和淀粉的混合比例為1:1.8:2.0:3.0。
實施例3：
一種新型環(huán)保的膳食纖維制備工藝，包括以下步驟：
1)、秸稈在120℃下進(jìn)行汽爆獲得汽爆產(chǎn)物；
2)、將汽爆產(chǎn)物進(jìn)行水洗，脫半纖維素，過濾，獲得含有半纖維素的濾液、含纖維素和木質(zhì)素的濾渣；
3)、向步驟2)中獲得的濾液加乙醇，可溶性半纖維素沉淀，過濾，獲得半纖維素；
4)、將步驟2)獲得的濾渣用乙醇蒸煮，過濾，獲得含有乙醇和木質(zhì)素的濾液、含有纖維素的濾渣；
5)、將步驟4)獲得的濾液用醋酸調(diào)節(jié)pH至5.0，然后加入單糖，木質(zhì)素與單糖發(fā)生縮聚反應(yīng)形成木質(zhì)素共聚物，過濾后得到木質(zhì)素共聚物，其中，濾液與單糖的比例為20:5；
6)、將步驟5)獲得的木質(zhì)素共聚物、步驟4)獲得的纖維素、步驟3)獲得的半纖維素以及淀粉進(jìn)行混合獲得膳食纖維，其中，木質(zhì)素共聚物、纖維素、半纖維素和淀粉的混合比例為1:1.2:1.5:2.5。
實施例4：
一種新型環(huán)保的膳食纖維制備工藝，包括以下步驟：
1)、秸稈在120℃下進(jìn)行汽爆獲得汽爆產(chǎn)物；
2)、將汽爆產(chǎn)物進(jìn)行水洗，脫半纖維素，過濾，獲得含有半纖維素的濾液、含纖維素和木質(zhì)素的濾渣；
3)、向步驟2)中獲得的濾液加乙醇，可溶性半纖維素沉淀，過濾，獲得半纖維素；
4)、將步驟2)獲得的濾渣用乙醇蒸煮，過濾，獲得含有乙醇和木質(zhì)素的濾液、含有纖維素的濾渣；
5)、將步驟4)獲得的濾液用醋酸調(diào)節(jié)pH至6.0，然后加入單糖，木質(zhì)素與單糖發(fā)生縮聚反應(yīng)形成木質(zhì)素共聚物，過濾后得到木質(zhì)素共聚物，其中，濾液與單糖的比例為25:5；
6)、將步驟5)獲得的木質(zhì)素共聚物、步驟4)獲得的纖維素、步驟3)獲得的半纖維素以及淀粉進(jìn)行混合獲得膳食纖維，其中，木質(zhì)素共聚物、纖維素、半纖維素和淀粉的混合比例為1:1.5:2.0:3.0。
以上所述的具體實施方式，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施方式而已，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。