一种柠檬膳食纤维的制备方法

1.一种柠檬膳食纤维的制备方法，其特征在于以新鲜柠檬皮渣为原料，工艺步骤依次如下：
(1)灭酶处理
灭酶处理是将柠檬皮渣在95℃～100℃的水中热烫4分钟～6分钟以破坏柠檬皮渣中的果胶酶；
(2)冷却与脱水
将步骤(1)灭酶处理后的柠檬皮渣采用自来水冲洗的方式冷却至室温，然后对其进行脱水；
(3)乙醇提取
将步骤(2)脱水后的柠檬皮渣用体积浓度95％的乙醇在常压、40℃～50℃下浸泡至少
90分钟，浸泡过程中伴有间断性搅拌，浸泡时间届满后进行过滤，所得滤渣即为柠檬膳食纤维，
柠檬皮渣与乙醇的配比为：柠檬皮渣的重量∶乙醇的体积＝1∶2～3，柠檬皮渣的重量单位为克、乙醇的体积单位为毫升，或柠檬皮渣的重量单位为公斤、乙醇的体积单位为升；
(4)干燥与粉碎
将步骤(3)所获柠檬膳食纤维在-20℃～-30℃预冻4小时～5小时，然后用真空冷冻干燥机干燥至恒重，将干燥后的柠檬膳食纤维粉碎至10目～40目即获柠檬膳食纤维产品。
2.根据权利要求1所述柠檬膳食纤维的制备方法，其特征在于在冷却与脱水步骤之后、乙醇提取步骤之前还设置有切分步骤，所述切分是将任一方向尺寸大于7mm的柠檬皮渣切成粒径为4mm～7mm的小块。
3.根据权利要求1或2所述柠檬膳食纤维的制备方法，其特征在于柠檬皮渣冷却后的脱水采用离心脱水法，离心机转速为800rpm～1000rpm，脱水时间为3分钟～5分钟。

一种柠檬膳食纤维的制备方法\n技术领域\n[0001] 本发明属于果品类膳食纤维制备领域，特别涉及一种柠檬膳食纤维的制备方法。 [0002] 背景技术\n[0003] 柠檬是一种优良的人体保健果品，具有很高的经济价值，我国柠檬加工主要生产柠檬油、柠檬汁(柠檬饮料)、柠檬干片等产品，以粗加工为主，柠檬在粗加工后约产生\n40％～50％的皮渣，在国内，大部分作为垃圾处理，未加以合理利用，不仅造成资源极大浪费，而且污染了环境。柠檬皮渣富含膳食纤维，是所有柑桔类原料中膳食纤维含量最高的品种。 \n[0004] 膳食纤维被认为是继碳水化合物、蛋白质、脂肪、水、矿物质和维生素之后的“第七大营养素”。适量的膳食纤维在胃肠内，可增加饱腹感，并促进胃肠蠕动，加快排便，减少肠内有害物质的滞留时间，有利于预防糖尿病、高血脂和动脉粥样硬化等疾病，还可减少癌症发病率。除了它的营养功效外，膳食纤维还具有它作为食品添加剂的一系列特殊性能，包括吸水膨胀性、持水性、结合水力、吸附螯合能力、离子交换能力、发酵能力等，可广泛用于焙烤食品、馅料汤料食品、饮料、果冻、调味品、低能量食品中。而柠檬皮渣中还富含黄酮类化合物，它具有抗氧化、抗癌、抗炎症、抗过敏及抗菌等功效。因此采用适宜的技术，以柠檬皮渣为原料制备的膳食纤维将同时具有膳食纤维和黄酮类化合物的功效，这种高活性膳食纤维的优点是其它类型膳食纤维所无法比拟的，这对于提高柠檬加工废弃物的综合利用率，提升柠檬的附加值，增加柠檬产业的经济效益将有十分重大的社会意义和经济意义。 [0005] 2006年第1期《中国酿造》(26-30页)中登载了《发酵制取柠檬皮膳食纤维及其脱色工艺研究》的论文，该论文公开的技术方案是：以柠檬皮为原料，采用绿色木霉发酵法制备膳食纤维，其最佳条件为发酵温度28℃、发酵时间72h、pH值6.3。为了降低所制备膳食纤维的色泽，又以过氧化氢(H2O2)为脱色剂进行脱色处理，脱色工艺条件为：H2O2用量5％，pH＝10，温度45℃，时间3h。该方法不足之处在于工艺流程比较复杂，需要特定的菌种并在一定条件下进行扩大培养并发酵，同时还需要用H2O2对产品进行脱色处理，而H2O2具有较强的氧化性能，它不仅具有漂白作用，还会对产品的活性成分如黄酮，维生素等造成破坏。 [0006] 2005年第6期《食品研究与开发》(80-83页)中登载了《柠檬皮膳食纤维制备工艺的研究》的论文，该论文公开的技术方案是：以柠檬果皮为原料，粉碎后过60目筛，加酸控制pH＝2，温度70℃，水解30min后离心，上清液用4倍体积的无水乙醇沉析过滤后得到可溶性膳食纤维；离心后的沉淀再经碱液浸泡，酸水解，漂洗后得到不溶性膳食纤维；两者混合后为提取的柠檬皮总膳食纤维，采用H2O2进行脱色处理，脱色工艺条件为H2O2用量6％，pH＝12，温度45℃，脱色5h。该方法同样存在流程复杂、活性成分受到破坏的问题。 [0007] 公开号为CN101715947A的专利申请公开了一种桔汁副产物桔子渣生产膳食纤维的方法，该专利以压榨生产桔汁后的副产品桔子渣为原料，首先在桔子渣中加入碱试剂(具体实施方式中，碱试剂为10％～15％的氢氧化钠溶液，加入量为桔子渣重量的15～18倍)，然后进行超声波处理，超声波处理后静止浸泡在碱试剂中一段时间(具体实施方式中为1～2小时)，再经挤压、过滤、醇沉等操作分别得到可溶性膳食纤维和不溶性膳食纤维。\n此种方法由于采用一系列加碱处理、超声波处理、挤压处理过程，原料中的黄酮类等活性成分被严重破坏，而且其制备工艺和所需设备都比较复杂。 \n发明内容\n[0008] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高活性柠檬膳食纤维的制备方法，此种方法不仅简化了工艺，而且保存了柠檬皮渣固有的黄酮类化合物，使产品兼具膳食纤维和黄酮类化合物的功能。 \n[0009] 本发明所述高活性柠檬膳食纤维的制备方法，以新鲜柠檬皮渣为原料，工艺步骤依次如下： \n[0010] (1)灭酶处理 \n[0011] 灭酶处理是将柠檬皮渣在95℃～100℃的水中热烫4分钟～6分钟以破坏柠檬皮渣中的果胶酶活性，柠檬皮渣与水无严格的配比要求，只要放入柠檬皮渣后水温不低于\n90℃即可； \n[0012] (2)冷却与脱水 \n[0013] 将步骤(1)灭酶处理后的柠檬皮渣采用自来水冲洗的方式冷却至室温(室内自然温度)，然后对其进行脱水； \n[0014] (3)乙醇提取 \n[0015] 将步骤(2)脱水后的柠檬皮渣用体积浓度95％的乙醇在常压、40℃～50℃下浸泡至少90分钟，浸泡过程中伴有间断性搅拌，浸泡时间届满后进行过滤，所得滤渣即为柠檬膳食纤维， \n[0016] 柠檬皮渣与乙醇的配比为：柠檬皮渣的重量∶乙醇的体积＝1∶2～3，柠檬皮渣的重量单位为克、乙醇的体积单位为毫升，或柠檬皮渣的重量单位为公斤、乙醇的体积单位为升； \n[0017] (4)干燥与粉碎 \n[0018] 将步骤(3)所获柠檬膳食纤维在-20℃～-30℃预冻4小时～5小时，然后用真空冷冻干燥机干燥至恒重，将干燥后的柠檬膳食纤维粉碎至10目～40目即获柠檬膳食纤维产品。柠檬膳食纤维产品严密包装后保存，以防止产品吸湿。 \n[0019] 为了有利于后续的乙醇提取和干燥，本发明的技术方案是：在冷却与脱水步骤之后、乙醇提取步骤之前还设置有切分步骤，所述切分是将任一方向尺寸大于7mm的柠檬皮渣切成粒径为4mm～7mm的小块。 \n[0020] 上述方法中，柠檬皮渣冷却后的脱水可采用晾晒脱水法和离心脱水法，从缩短脱水时间的角度考虑，优选离心脱水法，其工艺参数：离心机转速为800rpm～1000rpm，脱水时间为3分钟～5分钟。 \n[0021] 本发明具有以下有益效果： \n[0022] 1、本发明所述方法不需进行脱色处理即可获得类似于柠檬果肉颜色的淡黄色柠檬膳食纤维产品，采用色差计测定其色差值，明度L为86～88，绿值负a为-1～-2，黄值b为25～27。 \n[0023] 2、本发明所述方法制备的柠檬膳食纤维产品最大限度保留了柠檬皮渣的膳食纤维、黄酮类化合物等生物活性成分，可溶性膳食纤维/不溶性膳食纤维(即SDF/IDF)比值较高，SDF/IDF大于0.5，持水力为12～14g/g，持油力为5～6g/g，膨胀力为12～14ml/g，总黄酮含量为2.4％～2.7％，特别适宜用于食品中作为食品添加剂提高水和脂肪的结合性能，改善食物组织结构和粘度，提高食品的持水力，减少食品的脱水凝固并制备低热能的食品。 \n[0024] 3、本发明所述方法制备的柠檬膳食纤维产品，葡萄糖透析延迟指数为56％～\n61％，对葡萄糖的透析起到延迟作用，从而可控制糖尿病患者餐后血糖上升幅度及改善葡萄糖耐量。 \n[0025] 4、本发明所述方法未将原料中的可溶性膳食纤维和不溶性膳食纤维分离，也不需要单独的脱色步骤，工艺流程大大简化，易于操作，并有利于降低成本。 [0026] 5、本发明所述方法的原料为新鲜柠檬皮渣，凡是柠檬加工厂的下脚料或者柠檬生长、采收时的生青果、残次果均可作为原料，来源广泛，价格低廉，有利于降低成本。 [0027] 本发明所述方法中，柠檬膳食纤维产品有关性能指标的测定采用以下方法和标准： \n[0028] 1、持水力：称取柠檬膳食纤维产品0.25g于离心管中，加入15ml蒸馏水，25±2℃下电磁搅拌24小时，在3500r/min速度下离心45分钟，取出后倾去上层清液对留下的沉淀称重获样品湿重，按下式计算持水力(WHC，g/g)。 \n[0029] \n[0030] 2、持油力：称取柠檬膳食纤维产品0.25g于离心管中，加入15ml金龙鱼牌菜籽油，\n25±2℃下电磁搅拌24小时，在3500r/min速度下离心45分钟，取出后倾去上层油脂对留下的沉淀称重获沉淀重量，按下式计算持油力(OHC，g/g)。 \n[0031] \n[0032] 3、膨胀力：称取柠檬皮膳食纤维产品1g置于量筒中，加入30ml蒸馏水，振荡均匀后室温放置24h，读取液体中膳食纤维的体积，按下式计算膨胀力(ml/g)。 [0033] \n[0034] 4、色差值：采用DC-P3全自动测色色差计(北京市兴光测色仪器公司)测定色差值，仪器使用标准白板外部校准，使用三色协调系统L、a、b表示颜色。L为心理明度，黑色为0，白色为100。坐标原点为无色(a＝0，b＝0)。在水平轴上，正a表示红色，负a表示绿色。在纵轴上，正b表示黄色，负b表示蓝色。将制备的柠檬膳食纤维产品平铺于色差计中，探头检测，记录仪器显示的L、a、b值。 \n[0035] 5、总黄酮：以芦丁为标准品，采用分光光度法测定(UV-2600型紫外可见分光光度计，上海仪器有限公司)。 \n[0036] 6、葡萄糖透析延迟指数(GDRI)：在15ml蒸馏水中加入30mg葡萄糖，配制成参比溶液，在参比溶液中加入800mg无糖柠檬膳食纤维(柠檬膳食纤维产品用体积浓度80％的乙醇洗两次即为无糖柠檬膳食纤维)，连续搅拌1小时形成样品，然后将所述样品转移到事先用水浸泡的15cm长的透析袋(截留分子量为12,000)中；同时配制另一份同样的参比溶液，并将其装入事先用水浸泡的15cm长的透析袋(截留分子量为12,000)中作为对照。将含有被测膳食纤维样品的透析袋和对照透析袋分别放入含400ml蒸馏水的烧杯中，在37℃的恒温水浴摇床(双功能水浴振荡器SHA-B，江苏省金坛市杰瑞尔有限公司)中振荡1小时，其间每10分钟分别吸取两烧杯中的葡萄糖透析液0.5ml，用蒽酮比色法测定其葡萄糖含量。按下式计算葡萄糖透析延迟指数(GDRI)。 \n[0037] \n[0038] 7、可溶性膳食纤维和不溶性膳食纤维：按GB/T 5009.88-2008测定。 具体实施方式\n[0039] 为了更好理解本发明，下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。 [0040] 实施例1 \n[0041] 本实施例中，制备柠檬膳食纤维的工艺步骤依次如下： \n[0042] (1)灭酶处理 \n[0043] 取柠檬鲜果榨汁后剩余的新鲜皮渣200g，将其在100℃的水中热烫4分钟； [0044] (2)冷却与脱水 \n[0045] 将步骤(1)灭酶处理后的柠檬皮渣采用自来水冲洗的方式冷却至室温，然后通过离心机对其进行脱水，离心机转速为1000rpm，脱水时间为3分钟； \n[0046] (3)切分 \n[0047] 将步骤(2)脱水后的柠檬皮渣中任一方向尺寸大于7mm的柠檬皮渣切成粒径为约\n4mm的小块； \n[0048] (4)乙醇提取 \n[0049] 将脱水并切分后的柠檬皮渣进行称量，按柠檬皮渣的重量(克)∶乙醇的体积(毫升)＝1∶3的配比量取乙醇，所述乙醇为体积浓度95％的乙醇； \n[0050] 将所述柠檬皮渣用所述乙醇在常压、40℃下浸泡100分钟，浸泡过程中伴有间断性搅拌，浸泡时间届满后进行过滤，所得滤渣即为柠檬膳食纤维； \n[0051] (5)干燥与粉碎 \n[0052] 将步骤(4)所获柠檬膳食纤维在-20℃低温冰箱中预冻5小时，然后用真空冷冻干燥机干燥至恒重，将干燥后的柠檬膳食纤维粉碎后过16目筛即获柠檬膳食纤维产品。柠檬膳食纤维产品用塑料食品袋严密包装后保存。 \n[0053] 本实施例所制备的柠檬膳食纤维产品呈淡黄色，经测定各项性能指标为：色差值明度L为86，绿值负a为-2，黄值b为27，含水量6％，持水力12.0g/g，持油力6.0g/g，膨胀力12.6ml/g，葡萄糖透析延迟指数57％，总黄酮含量2.4％，总膳食纤维含量75.67％，可溶性膳食纤维含量与不溶性膳食纤维含量的比值(SDF/IDF)为0.55。 \n[0054] 实施例2 \n[0055] 本实施例中，制备柠檬膳食纤维的工艺步骤依次如下： \n[0056] (1)灭酶处理 \n[0057] 取柠檬鲜果榨汁后剩余的新鲜皮渣200g，将其在95℃的水中热烫5分钟； [0058] (2)冷却与脱水 \n[0059] 将步骤(1)灭酶处理后的柠檬皮渣采用自来水冲洗的方式冷却至室温，然后通过离心机对其进行脱水，离心机转速为900rpm，脱水时间为4分钟； \n[0060] (3)切分 \n[0061] 将步骤(2)脱水后的柠檬皮渣中任一方向尺寸大于7mm的柠檬皮渣切成粒径为约\n5mm的小块； \n[0062] (4)乙醇提取 \n[0063] 将脱水并切分后的柠檬皮渣进行称量，按柠檬皮渣的重量(克)∶乙醇的体积(毫升)＝1∶2.5的配比量取乙醇，所述乙醇为体积浓度95％的乙醇； \n[0064] 将所述柠檬皮渣用所述乙醇在常压、50℃下浸泡90分钟，浸泡过程中伴有间断性搅拌，浸泡时间届满后进行过滤，所得滤渣即为柠檬膳食纤维； \n[0065] (5)干燥与粉碎 \n[0066] 将步骤(4)所获柠檬膳食纤维在-25℃低温冰箱中预冻4.5小时，然后用真空冷冻干燥机干燥至恒重，将干燥后的柠檬膳食纤维粉碎后过20目筛即获柠檬膳食纤维产品。柠檬膳食纤维产品用塑料食品袋严密包装后保存。 \n[0067] 本实施例所制备的柠檬膳食纤维产品呈淡黄色，经测定各项性能指标为：色差值明度L为86.5，绿值负a为-1.8，黄值b为26.5，含水量6.5％，持水力13.5g/g，持油力\n5.9g/g，膨胀力12.3ml/g，葡萄糖透析延迟指数56％，总黄酮含量2.6％，总膳食纤维含量\n73.28％，可溶性膳食纤维含量与不溶性膳食纤维含量的比值(SDF/IDF)为0.59。 [0068] 实施例3 \n[0069] 本实施例中，制备柠檬膳食纤维的工艺步骤依次如下： \n[0070] (1)灭酶处理 \n[0071] 取柠檬鲜果榨汁后剩余的新鲜皮渣200g，将其在95℃的水中热烫6分钟； [0072] (2)冷却与脱水 \n[0073] 将步骤(1)灭酶处理后的柠檬皮渣采用自来水冲洗的方式冷却至室温，然后通过离心机对其进行脱水，离心机转速为800rpm，脱水时间为5分钟； \n[0074] (3)切分 \n[0075] 将步骤(2)脱水后的柠檬皮渣中任一方向尺寸大于7mm的柠檬皮渣切成粒径为约\n7mm的小块； \n[0076] (4)乙醇提取 \n[0077] 将脱水并切分后的柠檬皮渣进行称量，按柠檬皮渣的重量(克)∶乙醇的体积(毫升)＝1∶2的配比量取乙醇，所述乙醇为体积浓度95％的乙醇； \n[0078] 将所述柠檬皮渣用所述乙醇在常压、45℃下浸泡100分钟，浸泡过程中伴有间断性搅拌，浸泡时间届满后进行过滤，所得滤渣即为柠檬膳食纤维； \n[0079] (5)干燥与粉碎 \n[0080] 将步骤(4)所获柠檬膳食纤维在-30℃低温冰箱中预冻4小时，然后用真空冷冻干燥机干燥至恒重，将干燥后的柠檬膳食纤维粉碎后过30目筛即获柠檬膳食纤维产品。柠檬