[发明专利]一种从菊芋杆中连续提取低酯果胶、微晶纤维素的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种从菊芋杆中连续提取低酯果胶和微晶纤维素的方法，特别是一种利用菊芋杆连续提取高纯度低酯果胶及微晶纤维素的方法。

背景技术

果胶广泛地应用于食品、医药和化妆品等领域。在这些领域中，果胶常被用作胶凝剂、增稠剂、稳定剂和乳化剂等。迄今为止，果胶大多数是由柑桔的皮和苹果加工的废渣中提取。在这些原料中，果胶的大部分都是以游离的高酯果胶的形式存在，这种果胶易溶于水，因此提取容易，工艺和所需设备都比较简单。但是，高酯果胶在口感上过甜并过酸，因此在食品工业中使用时不能适合很多人的口味。近年来有人通过酰胺化作用将高酯果胶转化成低酯果胶(半合成低酯果胶)。使用这类低酯果胶制成的食品虽然克服了过甜和过酸的缺点并提高了口感，但是由于酰胺化作用带进了一些有害物质，因此，它就不象天然低酯果胶(例如向日葵低酯果胶)那样受人欢迎。另外，这种半合成低酯果胶的生产成本也相当高，而且污染大、能耗高。

食用纤维素和微晶纤维素(简称MCC)是具有广泛用途的新型食品和药品原料。它在医药工业上用作药物赋型剂，有比利用淀粉或淀粉衍生物更好的优越性；同时微晶纤维素也是人体所必需的七种营养素之一，它能促进我们肠胃的蠕动，可以吸附人体内过量脂肪，缩短营养素在体内的滞留时间，阻断人体对它们的过量吸收，防止人体由于吸收了大量的卡路里却排便不畅而产生肥胖，还可以通过清除体内毒素，消除青春痘及斑点，使皮肤变得光滑细腻，使身材变得窈窕纤细。

菊芋是高产稳产、用途广泛的农作物，适合在我国的大部分地区种植，除块茎部分被直接食用或加工成小食品外，主要用作生产菊粉的原料，菊粉在生产过程中，会剩余大量的菊芋杆，目前菊芋杆仅是被农民用作饲料、当柴烧或弃之不用。研究表明，菊芋杆中含有10％～15％的低酯果胶，与其它提取低脂果胶原料向日葵杆(低酯果胶含量6％～10％)相比，菊芋杆中低酯果胶含量较高，菊芋杆中还含有20％～35％的纤维素，如果能将菊芋杆开发成生产果胶及膳食纤维的新原料，不仅能增加菊粉加工的附加值，丰富低酯果胶、微晶纤维素市场，还可对保护自然生态环境，降低环境污染，发挥重要的作用。国外多以柑桔皮渣、柠檬皮渣、苹果皮渣等为原料生产果胶。我国目前食品行业主要从柑桔皮渣、苹果皮渣中提取和生产果胶，从甘蔗杆等原料中生产膳食纤维，但尚未有从具有高低酯果胶、高纤维素含量的菊芋杆中提取和生产低酯果胶及微晶纤维素的报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种从菊芋杆中连续提取低酯果胶、微晶纤维素的工业化生产的方法，通过该方法生产符合国内通用质量标准的低酯果胶和微晶纤维素。

本发明的目的是这样实现的：一种从菊芋杆中连续提取低酯果胶、微晶纤维素的方法，其特征在于，包括两个连续步骤：

1、低酯果胶的制备：利用菊芋杆作为原料，通过原料处理工序、脱色工序、脱钙提取工序、果胶溶液浓缩工序、果胶干燥工序，提取低酯果胶。

(1)原料处理工序：利用菊芋杆作为原料，菊芋杆要求新鲜、其海绵层呈白色，不得有呈黄棕色或者霉斑的，并且经干燥后，使其含水量低于12％，经检验后，把符合要求的原料粉碎，过60目～100目筛，用于生产低酯果胶。

(2)脱色工序：经原料处理工序处理后的原料，用水重量是原料重量的10～15倍，脱色时的适宜温度范围为50℃～90℃，适宜的最终溶液PH值范围为6.5～7.5。使用碱的种类包括氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾等，其中最佳为碳酸钠，一般碱的用量是原料重量的2％～5％。先加水，加水的重量是原料重量的10～15倍，然后加入原料重量3％的碳酸钠，如果在脱色过程中溶液PH值逐渐降低到6以下，则应补充适量的碳酸钠以使溶液PH值保持在6.5～7.5，在50℃～90℃温度下，加热搅拌15～60分钟，离心分离除去脱色液，留其渣，然后用水洗涤，至流出液为无色时止。

(3)脱钙提取工序：将脱色工序离心分离、用水洗涤后的渣，用10～15倍重量的0.1N～1.5N的盐酸在室温下浸泡30～60分钟，过滤后，加入15～25倍重量的60℃～90℃温度的热水，用饱和的碳酸钠溶液调PH值范围在3～6，搅拌1～2小时，然后经过板框过滤，过滤出的液体，再经过0.22um～0.45um微滤后取上清液，过滤出的滤渣用于生产微晶纤维素。

(4)果胶溶液浓缩工序：将脱钙提取工序微滤后的上清液经过截留分子量为4000～10000的超滤膜进行浓缩处理，并且除掉一些盐、小分子糖和小分子色素物质，浓缩至果胶重量为原溶液的5％～10％，然后再用真空浓缩装置浓缩后，果胶含量为果胶溶液重量的10％～35％。