[发明专利]酸性汽爆秸秆制备膳食纤维的方法

说明书

技术领域

本发明涉及膳食纤维的制备技术领域，具体涉及酸性汽爆秸秆制备膳食纤维的方法。

背景技术

膳食纤维是当前国际上公认的一种功能性食品基料，被称为除了水、蛋白质、糖类、脂类、维生素、矿物质6大营养素之外的“第七营养素”，并被誉为21世纪食品工业中最受关注、具有特殊保健功能和食品改性作用的一种食品添加剂。膳食纤维可以作为一种有效的功能性保健食品预防多种疾病，并具有保水性、保油性、改进食品色泽及风味等特殊功效，能够改善人体消化吸收，增强人体排泄功能，促进人体的膳食结构平衡，阻碍人体对一些富营养的过多吸收，保持机能平衡，具有抗癌、降压、降血脂、减肥机预防各类结石等作用。

秸秆等农作物、水果、蔬菜中均含有膳食纤维，但是从水果、蔬菜中提取膳食纤维成本较高。而秸秆等农作物中不仅含有丰富的膳食纤维，而成制备成本也相对较低，所以采用秸秆制备膳食纤维是一种行业发展趋势，膳食纤维主要包括纤维素、半纤维素和木质素。

秸秆中的膳食纤维紧密结实，比较死板，不仅影响口感而且在经过人体时带走人体肠道垃圾的效率降低。因此，秸秆中的膳食纤维需要将纤维素、半纤维素和木质素分离后再进行混合。

目前，在膳食纤维的分离技术中采用醋酸蒸煮和蒸汽爆破，醋酸蒸煮易导致制备的膳食纤维口感差，普通的蒸汽爆破因为受到温度的限制，口感虽然现对于醋酸蒸煮较好，但是口感仍旧较差。

发明内容

本发明的目的在于提供酸性汽爆秸秆制备膳食纤维的方法，解决现有膳食纤维制备方法导致其口感较差的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

酸性汽爆秸秆制备膳食纤维的方法，包括以下步骤：

1)、秸秆在100-150℃下加入稀盐酸或稀硫酸进行汽爆获得汽爆产物；

2)、将汽爆产物进行水洗，脱半纤维素，过滤，获得含有半纤维素的滤液、含纤维素和木质素的滤渣；

3)、向步骤2)中获得的1/2滤液加乙醇，可溶性半纤维素沉淀，过滤，获得半纤维素，1/2滤液加酸调节pH至5.0-5.5，水解产生单糖；

4)、将步骤2)获得的滤渣用乙醇蒸煮，过滤，获得含有乙醇和木质素的滤液、含有纤维素的滤渣；

5)、将步骤4)获得的滤液在酸性条件下与步骤2)获得的单糖接枝共聚，过滤，滤渣为木质素共聚物，滤液中含有酸，返回步骤3)用于水解；

6)、将步骤5)获得的木质素共聚物、步骤4)获得的纤维素、步骤3)获得的半纤维素以及淀粉进行混合获得膳食纤维。

目前，在膳食纤维的分离技术中采用醋酸蒸煮和蒸汽爆破，醋酸蒸煮不用汽爆技术，直接用醋酸蒸煮秸秆，过滤，滤液中含有半纤维素和木质素，滤渣为纤维素，再将滤液中含有半纤维素和木质素分离，最后将半纤维素、木质素和纤维素混合成膳食纤维，醋酸蒸煮易导致制备的膳食纤维口感差，普通的蒸汽爆破因为受到温度的限制，口感虽然现对于醋酸蒸煮较好，但是口感仍旧较差。

本发明所述酸性汽爆具体是指加入稀盐酸或稀硫酸的蒸汽爆破，具体地，蒸汽爆破是将秸秆密封在具有一定温度和压力的容器内，当蒸发到一定程度后突然泄压，秸秆就撑开爆破，类似爆米花。在合理范围内温度越高爆破效果越好，汽爆的温度必须低于150℃，因为高于150℃进行爆破会产生糠醛，不利于人体健康，但是150℃进行普通汽爆制备的膳食纤维的口感仍旧较差，稀盐酸或稀硫酸与秸秆的比例优选为1:1-3。

本发明通过在汽爆过程中加入盐酸，同样是低于150℃的汽爆，其爆破效果以及制备的膳食纤维的口感明显优于普通爆破，如此，本发明解决了现有膳食纤维制备方法导致其口感较差的问题。

并且，本发明制备膳食纤维中的单糖来自半纤维素的水解，不仅节约了资源，而且形成木质素共聚物具有更好的口感。

本发明的原理：在水洗(将爆破物溶于水中)的过程中，爆破物中的半纤维素溶解在水中，木质素和纤维素在滤渣中，将滤渣用乙醇蒸煮，木质素溶解在乙醇溶液中，进而得到含有木质素的滤液。

本发明所述木质素具有醛基，单糖在水溶液中，部分为环状，部分为链状，单糖中的酚羟基与木质素中的醛基进行酚醛缩合反应，继而，木质素的分子链增长，分子量增大，由原来的无定形的粉状结构变为具有一定纹路的丝状结构，不仅能够增加嚼劲，增强口感，而且能够提高疏水性，改进后的木质素改进物质为高分子，不易被人体消化吸收，通过人体时直接带走肠道内的垃圾和毒素，起到排毒清脂的作用。