[发明专利]一种利用菊苣/芋粕联产凝胶型和乳化型果胶的方法

说明书

本发明公开了一种利用菊苣/芋粕联产凝胶型和乳化型果胶的方法，包括原料预处理、浸提、过滤、浓缩、醇析、干燥等步骤。根据菊/芋苣粕的细胞壁结构与组织特性，本发明针对性地采用盐法、稀酸法进行提取，依次生产凝胶型、乳化型两种果胶产品；其中，凝胶型菊苣/芋果胶具有分子结构单一、纯度高、乙酰化度低、凝胶强度大的特点，乳化型菊苣/芋果胶则具有良好的乳化性能。本发明的菊苣/芋果胶提取方法可同时提供两种类型的果胶，拓宽菊苣/芋果胶的应用范围，并提高菊苣/芋粕的加工利用率。

技术领域

本发明涉及一种果胶，具体涉及一种利用菊苣/菊芋粕同时生产凝胶型果胶和乳化型果胶的方法，属于食品加工领域。

背景技术

菊苣(Cichorium intybus L)富含低聚果糖(菊粉)，是一种著名的经济作物。菊苣适合栽培于土质肥沃且偏酸性的土壤。我国拥有全亚洲最大的菊苣产区。菊芋的学名：Helianthus tuberosus(L.1753)，又名洋姜、鬼子姜，是一种多年宿根性草本植物。高1‐3米，有块状的地下茎及纤维状根。茎直立，有分枝，被白色短糙毛或刚毛。原产北美洲，十七世纪传入欧洲，后传入中国。其地下块茎富含淀粉、菊糖等果糖多聚物，可以食用，煮食或熬粥，腌制咸菜，晒制菊芋干，或作制取淀粉和酒精原料。

长期以来种植菊苣/菊芋主要为采摘菊苣叶以食用和用菊苣/菊芋块根生产菊粉。菊苣/菊芋生产菊粉过程中产生了大量的副产物——菊苣/菊芋粕。目前，这些由蛋白、碳水化合物、无机灰分等组成的菊苣/菊芋粕主要用于饲料加工。然而，菊苣/菊芋饲料加工耗能大、附加值低。如何进一步开发和利用，为提高菊苣/菊芋粕的附加值寻找新的加工途径，已成为菊苣/菊芋加工业的重要问题。

菊苣/菊芋粕富含膳食纤维。果胶是菊苣/菊芋粕膳食纤维的主要成分，依品种不同菊苣/菊芋粕果胶含量为11～29％，且品质良好。作为一种潜在的果胶生产原料，近年来，菊苣/芋果胶的加工技术受到广泛关注。例如，中国发明专利200910018964.8公开了一种从菊芋渣和/或菊苣渣中连续提取果胶、膳食纤维的方法；中国发明专利201410157396.0公开了一种利用菊芋和/或菊苣连续制备菊粉和果胶的方法。上述发明均采用传统热酸法以生产菊苣/芋果胶，由于热酸法提取存在选择性差的问题，产品容易引入杂多糖，从而降低了产品的纯度与均一性，导致产品特点不鲜明、性能不突出。研究发现，菊苣果胶的甲酯化度较低，而乙酰化度却较商品化橘皮、苹果渣果胶高。国外学者Rober等(doi:10.1021/jf061992g)采用热酸法制备菊苣/芋果胶时，他们发现菊苣/芋的乙酰化度可高达16％。由于乙酰化度不利于低酯果胶与Ca²⁺形成凝胶网络结构，故低酯菊苣/芋果胶的凝胶性能将大打折扣。可见，若能开发一种低乙酰化度的菊苣/芋果胶的生产方法，将有助于改善菊苣/芋果胶的凝胶性能，对于提高菊苣/芋果胶品质具有重要作用。

发明内容

本发明目的在于克服传统热酸法导致菊苣/芋果胶乙酰化度高、结构均一性差、凝胶强度低的问题，提供一种低乙酰化度利用菊苣/芋粕联产凝胶型和乳化型果胶的方法，同时再利用二次菊苣/芋废粕生产乳化型菊苣/芋果胶。

本发明先采用盐法提取凝胶型低酯菊苣/芋果胶，在微酸性(pH5.5‐6.0)环境中溶解果胶并同时诱导、控制脱乙酰反应，从而修饰菊苣/芋果胶的乙酰化度以改善产品凝胶性能；随后，对二次菊苣/芋粕进行再利用，采用热酸法生产乳化型低酯菊苣/芋果胶。本发明提供一种利用菊苣/芋粕同时生产凝胶型和乳化型低酯果胶的方法，既提高了原料的利用率，且产品的结构特性、性能突出，具有良好的应用前景。

本发明方法生产的凝胶型菊苣/芋果胶具有乙酰化度低、甲酯化度低、纯度与均一性好的特点，在含Ca²⁺食品体系中具有良好的凝胶强度，而乳化型低酯菊苣/芋果胶则具有乙酰化度高、蛋白含量高、甲酯化度低的特点，对水包油乳液具有良好的稳定效果。

本发明的原理在于分别以螯合剂、稀酸解除钙离子、细胞壁物质对凝胶型果胶、乳化性果胶的束缚；具有强选择性，并同时保持果胶分子的结构完整性。