第六章 花生副產物資源化利用(一)(3 / 3)

以脫脂花生麩為原料,先用pH=12的NaOH溶液浸泡50min,過濾,水洗至中性後再用pH=2的鹽酸溶液浸泡90min,洗至中性,過濾,烘幹,磨細即得花生麩水不溶性膳食纖維。酸堿結合法製備花生麩水不溶性膳食纖維的得率為67.4%,製得的水不溶性膳食纖維持水力為3.25mLbrg,膨脹力分別為3.59mLbrg。

采用酸堿結合法製備花生殼水不溶性膳食纖維,堿處理一般選用NaOH,酸處理可選用HCl或其他酸性洗滌劑。

以NaOH和HCl為酸、堿試劑的酸堿結合法製備花生殼水不溶性膳食纖維的最佳工藝條件是:質量分數為4%的NaOH溶液60mL在40℃水浴中處理3g花生殼粉30min,抽濾、水洗至中性後加入60mLHCl溶液,在60℃水浴中處理90min,抽濾,水洗至中性,幹燥即得花生殼水不溶性膳食纖維產品。此工藝條件下製備的水不溶性膳食纖維產品為米黃色,氣味較好,得率為86.44%,純度為91.13%。

工藝流程為:花生殼→清洗→幹燥→粉碎→過篩→提取SDF→幹燥粉碎→堿液提取→抽濾洗滌→酸液提取→抽濾洗滌→幹燥→IDF產品。

酸堿結合法製備花生殼水不溶性膳食纖維還可采用酸性洗滌劑作為酸處理試劑,製備的最佳工藝條件為:1molbrLNaOH溶液,在40℃下浸提40目大小的花生殼顆粒4h,抽濾,水洗至中性後向濾渣中按料液比1∶25加入酸性洗滌劑(28mL硫酸,1000mL蒸餾水,10g十六烷基三甲基溴化銨混合),於70℃,浸提時間3h。此工藝製備的水不溶性膳食纖維的得率為75.8%,呈淡黃色、多孔疏鬆纖維狀粉末,其膨脹力為3.2,持水力達到399.15%,具有良好的功能特性。

工藝流程為:花生殼→清洗→幹燥→粉碎→過篩→NaOH浸提→抽濾→洗滌→酸性洗滌劑浸提→抽濾→洗滌→H2O2處理→抽濾→幹燥(105℃,3h)→產品。

花生殼中纖維含量豐富,因此酸堿結合法製備花生殼水不溶性膳食纖維的得率高於花生麩,而且以鹽酸為酸處理試劑製備的水不溶性膳食纖維得率和純度均高於以酸性洗滌劑為酸處理試劑製備的水不溶性膳食纖維的得率和純度,並且大幅縮短了處理時間,所以,采用酸堿結合法製備花生水不溶性膳食纖維以花生殼為原料最佳,選用NaOH和HCl為處理試劑,既可得到高純度高得率水不溶性膳食纖維,還可縮減製備時間,提高資源利用率。由於花生殼中的雜質主要為蛋白質等堿溶性物質,因此酸堿結合法中堿處理的影響大於酸處理,如若要提高酸堿結合法製備花生殼水不溶性膳食纖維的得率,可通過優化堿處理工藝實現。

3.複合酶法

複合酶法是采用兩種或兩種以上酶除去原料中的蛋白質、脂肪、還原糖、澱粉等,製備膳食纖維的方法。與常用的製備花生膳食纖維的酸水解、堿水解等化學方法相比,複合酶法製備的膳食纖維純度較高,因為化學法不能徹底除去膳食纖維中的蛋白質和澱粉等雜質。複合酶法常采用的酶主要包括纖維素酶、半纖維素酶、澱粉酶、蛋白酶、阿拉伯聚糖酶等。複合酶法具有提取條件溫和、節約能源、操作方便、不使用酸堿製劑、有利於保護環境等諸多優點。

複合酶法製備花生水不溶性膳食纖維的原料有花生殼和花生粕。以花生殼為原料,采用木瓜蛋白酶和纖維素酶雙酶降解法製備水不溶性膳食纖維的最佳工藝條件為:纖維素酶用量0.4%,木瓜蛋白酶用量0.4%,pH為6.0條件下,50℃酶解2.5h,此條件下蛋白質水解率可達到70.2%,花生殼水不溶性膳食纖維的得率達81.5%。此條件下製得的花生殼膳食纖維的持水力為3.94gbrg,膨脹力為5.05mLbrg,結合水力為2.87gbrg,是生理活性良好的膳食纖維。由於纖維素酶和木瓜蛋白酶複合使用,既能克服單獨使用纖維素酶導致除蛋白效果不佳的缺點,也能克服化學方法使半纖維素降解破壞的缺點,從而可製備出純度高、生理活性良好的膳食纖維。

工藝流程:花生殼→預處理→纖維素酶、蛋白酶水解→高溫滅酶→過濾→脫色→漂洗、過濾→幹燥→粉碎過篩(100目)→成品。

選用α-澱粉酶和木瓜蛋白酶為複合酶,製備花生粕水不溶性膳食纖維的最佳工藝條件為:α-澱粉酶添加量2%,pH4.0,溫度60℃,時間30min;木瓜蛋白酶添加量11%,pH7.0,溫度80℃,時間2h,此工藝條件下製備的花生粕不溶性膳食纖維的得率為37.72%。

工藝流程:花生粕→幹燥→粉碎→過篩→脫脂→糊化→酶解澱粉→滅活→酶解蛋白質→滅活→水洗→過濾→幹燥→水不溶性膳食纖維。

花生殼和花生粕成分不同,需選用不同的複合酶進行酶解,由於花生殼中粗纖維含量多,因此複合酶法製備的花生殼不溶性膳食纖維的得率高達81.5%,遠高於花生粕不溶性膳食纖維的得率37.72%,而且酶解花生殼的複合酶添加量遠小於酶解花生粕中複合酶的添加量,隻是酶解時間長於後者。故采用複合酶法製備花生水不溶性膳食纖維,從經濟節約和得率綜合考慮,以花生殼為原料最佳。

二、應用與開發前景

(一)應用現狀

花生膳食纖維與其他膳食纖維一樣,可作為添加劑添加到各種食品製品中,改善食品的感官品質和營養功能,花生膳食纖維的應用目前主要有應用於乳製品、肉製品、飲料製品、焙烤食品和其他食品中。