富含玉米膳食纖維的保健含片及其製備工藝的製作方法

2023-09-16 05:38:35

本發明屬於食品加工技術領域，具體涉及一種富含玉米膳食纖維的保健含片及其製備工藝。

背景技術：

隨著世界經濟和工業的高速發展，人民生活水平大幅度提高，飲食日趨精細，因營養過剩和營養失調而產生的種種文明病，如糖尿病、心腦血管病、肥胖症、腸道癌、便秘等嚴重影響人類健康。因此具有調節人體機能、防止疾病和促進健康的功能性食品已經備受關注。膳食纖維作為第七大營養素具有突出的保健功能，也逐漸成為營養學家關注的熱點。膳食纖維可按溶解性分為水溶性膳食纖維和水不溶性膳食纖維兩大類。膳食纖維按來源分又可分為大豆膳食纖維、玉米膳食纖維、麥麩膳食纖維等。水溶性膳食纖維的主要功能是可減少血液中的膽固醇水平，調節血糖水平，從而降低心臟病的危險，改善糖尿病，其來源主要是水果、蔬菜、大豆和燕麥等，它包括果膠等親水膠體物質和部分半纖維素。水不溶性膳食纖維主要功能是膨脹，可以調節腸的功能，防止便秘，保持大腸健康，它主要包括纖維素、木質素和部分半纖維素等。

西方發達國家早在70年代就著手對膳食纖維的研究與開發，美、英、德、法已形成一定產業規模，並在食品市場佔有一席之地。日本80年代後期利用可溶性膳食纖維製成的飲料包括碳酸飲料、乳酸飲料及果汁等。國外已研究的膳食纖維主要有6大類：穀物、豆類、果蔬、微生物多糖及其他天然纖維和合成、半合成纖維，計30多個品種，其中實際應用於生產已有10餘種。目前，我國對膳食纖維在食品中的應用也有廣泛的研究。尤其在飲料和乳製品中的應用，我國已經生產液態膳食纖維牛奶及其相關液態產品的專利，並指出膳食纖維在液態牛奶中的添加量為7.22-22.4kg/t。部分研究學者將膳食纖維添加到酸奶酪中，大大改變了酸奶酪的口感及流變特性。

玉米皮、米糠、麥麩及豆類皮渣等是穀物加工的副產品，膳食纖維含量豐富，具有增加飽腹感、預防便秘、降血糖、降血脂和抗癌等功效，是重要的膳食纖維來源。從目前公開的專利及相關非文獻看，應用穀物、豆類、果蔬等加工廢棄料製作膳食纖維食品的文獻報導較少。

玉米皮，是玉米深加工企業生產的一種副產品。即將玉米顆粒經過浸泡後進入澱粉生產過程，後經洗滌、擠水、烘乾等工序加工而成。其主要成分是纖維、澱粉、蛋白質等。 玉米經過浸泡、破碎後分離出來的玉米表皮，含蛋白質、澱粉含量較高，主要用於飼料行業；普通玉米纖維經過添加玉米漿後乾燥而成的產品即為加漿纖維，蛋白含量可達16%（幹基）以上，主要用於生產飼料。將玉米皮用酶水解後製成膳食纖維，膳食纖維又稱第七營養素，具有保溼吸水，在體內能生成溶膠和凝膠，延遲食物成分在消化器官內的擴散，促使延緩糖分的吸收及對無機質及有機質的吸收。

技術實現要素：

本發明的目的旨在提供了一種以廢棄料玉米皮為原料提取水溶性膳食纖維，並利用其水溶性膳食纖維製備功能性保健含片的工藝方法。

具體的，本發明所述富含玉米膳食纖維的保健含片的製備工藝，包括以下步驟：

1）前處理：將玉米皮除雜、粉碎，過100目篩，得到玉米細粉；

2）脫脂：取玉米細粉，加入玉米細粉體積3-5倍的正己醇，於溫度為40-60℃的條件下浸提0.5-1.5h，過濾分離得到濾液和濾渣，將濾渣乾燥，得脫脂物料；

3）酶解：取脫脂物料，加入脫脂物料體積10-20倍的蒸餾水，調節pH=5.5-6.5，加入脫脂物料重量2-5%的蛋白酶，於溫度為25-40℃的超聲波條件下酶解30-60min，過濾分離得到濾液和濾渣；取濾渣，加入濾渣體積15-25倍的蒸餾水，調節pH=4.5-5.0，加入濾渣重量3-8%的纖維素酶，於溫度為25-40℃的超聲波條件下酶解30-60min，過濾分離得到濾液和濾渣；將兩次濾液合併，得酶解液；

4）滅活：將酶解液於溫度為95-105℃的條件下蒸氣滅活8-15min，冷卻至室溫；

5）醇沉、乾燥：將滅活後的酶解液置於旋轉蒸發儀中，於壓力為0.05-0.08Mpa、溫度為50-60℃的條件下濃縮至原體積的1/3-1/4；以濃縮後酶解液體積計算，加入3-5倍體積的95%乙醇，混勻後靜置3-8h，過濾分離得到濾液和沉澱料，將沉澱料置於烘乾機中烘乾並揮發乙醇，然後置於真空冷凍乾燥機中，於溫度為-30～-20℃、真空度為30～50Pa的條件下冷凍乾燥5-15h，得到膳食纖維乾粉；

6）配料：以重量份數計，取膳食纖維乾粉20-40份、水果乾粉20-40份、玉米澱粉3-8份、甜菊糖0.3-1份、麥芽糊精0.5-3份、硬脂酸鎂0.1-1份、食用水15-25份，混勻，得混勻料；

7）壓片：將混勻料造粒，然後烘乾製得含水量低於1%的幹顆粒，最後置於壓片機中壓片，即得。

甜菊糖是一種從菊科草本植物甜葉菊（或稱甜菊葉）中精提的新型天然甜味劑，而南美洲使用甜葉菊作為藥草和代糖已經有幾百年歷史。國際甜味劑行業的資料顯示，甜菊糖甙已在亞洲、北美、南美洲和歐盟各國廣泛應用於食品、飲料、調味料的生產中。中國是全球最主要甜菊糖甙生產國。甜菊糖的熱值僅為蔗糖的1/300,攝入人體後不被吸收,不產生熱量,是糖尿病和肥胖病患者適用的甜味劑。甜菊糖與蔗糖果糖或異構化糖混用時,可提高其甜度,改善口味。可用於糖果、糕點、飲料、固體飲料、油炸小食品、調味料、蜜餞。

麥芽糊精 (也稱為麥特靈)是由澱粉經低度水解、淨化、噴霧乾燥製成，不含游離澱粉的澱粉衍生物。英文簡稱為MD. 具有粘性大、增稠性強、溶解性好、速溶性佳、載體性好、發酵小、吸潮性低、無異味、甜度低，人體易於消化吸收、低熱、低脂肪等特點，是食品工業中最理想的基礎原料之一，並在造紙工業、日用化工、精細化工、醫藥工業中得到越來越廣泛的應用。

硬脂酸鎂為白色輕鬆無砂性的細粉；微有特臭；與皮膚接觸有滑膩感。在水、乙醇或乙醚中不溶，主要用作潤滑劑、抗粘劑、助流劑。特別適宜油類、浸膏類藥物的制粒，製成的顆粒具有很好的流動性和可壓性。在直接壓片中用作助流劑。還可作為助濾劑、澄清劑和滴泡劑，以及液體製劑的助懸劑、增稠劑。

作為本發明的進一步說明，所述水果乾粉包括蘋果乾粉、葡萄乾粉、香蕉乾粉、番石榴乾粉、西瓜乾粉。

本發明同時提供了由上述方法製備而得的富含玉米膳食纖維的保健含片。

與現有技術相比，本發明工藝方法以玉米深加工後的副產物玉米皮為原料製備膳食纖維乾粉，再配以水果乾粉、玉米澱粉、甜菊糖、麥芽糊精和硬脂酸鎂等原料壓片製備保健含片，大大提高了玉米皮的利用率，同時為玉米皮資源化利用增添了一條新的途徑；製備而得的保健含片攜帶方便，富含有水溶性膳食纖維，具有預防便秘、降血糖、降血脂和抗癌等保健功效，同時添加的水果乾粉可調試含片風味，適口性好；整個製備工藝簡單易控，生產效率高、成本低，適宜大規模工業化生產應用。

具體實施方式

以下結合實施例對本發明作進一步詳細說明，本實施例僅是對本發明作更清楚的說明，而不是對本發明的限制。

實施例1

富含玉米膳食纖維的保健含片的製備工藝，包括以下步驟：

1）前處理：將玉米皮除雜、粉碎，過100目篩，得到玉米細粉；

2）脫脂：取玉米細粉，加入玉米細粉體積3倍的正己醇，於溫度為60℃的條件下浸提1.5h，過濾分離得到濾液和濾渣，將濾渣乾燥，得脫脂物料；

3）酶解：取脫脂物料，加入脫脂物料體積20倍的蒸餾水，調節pH=6.5，加入脫脂物料重量3%的蛋白酶，於溫度為40℃的超聲波條件下酶解60min，過濾分離得到濾液和濾渣；取濾渣，加入濾渣體積15倍的蒸餾水，調節pH=5.0，加入濾渣重量8%的纖維素酶，於溫度為30℃的超聲波條件下酶解30min，過濾分離得到濾液和濾渣；將兩次濾液合併，得酶解液；

4）滅活：將酶解液於溫度為100℃的條件下蒸氣滅活12min，冷卻至室溫；

5）醇沉、乾燥：將滅活後的酶解液置於旋轉蒸發儀中，於壓力為0.06Mpa、溫度為50℃的條件下濃縮至原體積的1/4；以濃縮後酶解液體積計算，加入5倍體積的95%乙醇，混勻後靜置8h，過濾分離得到濾液和沉澱料，將沉澱料置於烘乾機中烘乾並揮發乙醇，然後置於真空冷凍乾燥機中，於溫度為-26℃、真空度為40Pa的條件下冷凍乾燥10h，得到膳食纖維乾粉；

6）配料：以重量份數計，取膳食纖維乾粉40份、蘋果乾粉20份、玉米澱粉5份、甜菊糖1份、麥芽糊精1份、硬脂酸鎂0.2份、食用水15份，混勻，得混勻料；

7）壓片：將混勻料造粒，然後烘乾製得含水量低於1%的幹顆粒，最後置於壓片機中壓片，即得。

實施例2

富含玉米膳食纖維的保健含片的製備工藝，包括以下步驟：

1）前處理：將玉米皮除雜、粉碎，過100目篩，得到玉米細粉；

2）脫脂：取玉米細粉，加入玉米細粉體積3-5倍的正己醇，於溫度為60℃的條件下浸提0.5h，過濾分離得到濾液和濾渣，將濾渣乾燥，得脫脂物料；

3）酶解：取脫脂物料，加入脫脂物料體積20倍的蒸餾水，調節pH=5.5，加入脫脂物料重量2%的蛋白酶，於溫度為40℃的超聲波條件下酶解60min，過濾分離得到濾液和濾渣；取濾渣，加入濾渣體積25倍的蒸餾水，調節pH=4.5，加入濾渣重量3%的纖維素酶，於溫度為25℃的超聲波條件下酶解45min，過濾分離得到濾液和濾渣；將兩次濾液合併，得酶解液；

4）滅活：將酶解液於溫度為95℃的條件下蒸氣滅活15min，冷卻至室溫；

5）醇沉、乾燥：將滅活後的酶解液置於旋轉蒸發儀中，於壓力為0.05Mpa、溫度為60℃的條件下濃縮至原體積的1/3；以濃縮後酶解液體積計算，加入3倍體積的95%乙醇，混勻後靜置8h，過濾分離得到濾液和沉澱料，將沉澱料置於烘乾機中烘乾並揮發乙醇，然後置於真空冷凍乾燥機中，於溫度為-24℃、真空度為50Pa的條件下冷凍乾燥5h，得到膳食纖維乾粉；

6）配料：以重量份數計，取膳食纖維乾粉30份、葡萄乾粉30份、甜菊糖0.5份、麥芽糊精2份、硬脂酸鎂0.5份、食用水20份，混勻，得混勻料；

7）壓片：將混勻料造粒，然後烘乾製得含水量低於1%的幹顆粒，最後置於壓片機中壓片，即得。

實施例3

富含玉米膳食纖維的保健含片的製備工藝，包括以下步驟：

1）前處理：將玉米皮除雜、粉碎，過100目篩，得到玉米細粉；

2）脫脂：取玉米細粉，加入玉米細粉體積4倍的正己醇，於溫度為50℃的條件下浸提1h，過濾分離得到濾液和濾渣，將濾渣乾燥，得脫脂物料；

3）酶解：取脫脂物料，加入脫脂物料體積15倍的蒸餾水，調節pH=6.0，加入脫脂物料重量3%的蛋白酶，於溫度為35℃的超聲波條件下酶解45min，過濾分離得到濾液和濾渣；取濾渣，加入濾渣體積20倍的蒸餾水，調節pH=4.8，加入濾渣重量5%的纖維素酶，於溫度為30℃的超聲波條件下酶解30min，過濾分離得到濾液和濾渣；將兩次濾液合併，得酶解液；

4）滅活：將酶解液於溫度為105℃的條件下蒸氣滅活8min，冷卻至室溫；

5）醇沉、乾燥：將滅活後的酶解液置於旋轉蒸發儀中，於壓力為0.08Mpa、溫度為50℃的條件下濃縮至原體積的1/4；以濃縮後酶解液體積計算，加入4倍體積的95%乙醇，混勻後靜置4h，過濾分離得到濾液和沉澱料，將沉澱料置於烘乾機中烘乾並揮發乙醇，然後置於真空冷凍乾燥機中，於溫度為-25℃、真空度為40Pa的條件下冷凍乾燥15h，得到膳食纖維乾粉；

6）配料：以重量份數計，取膳食纖維乾粉20份、香蕉乾粉40份、玉米澱粉8份、甜菊糖0.3份、麥芽糊精0.5份、硬脂酸鎂1份、食用水25份，混勻，得混勻料；

7）壓片：將混勻料造粒，然後烘乾製得含水量低於1%的幹顆粒，最後置於壓片機中壓片，即得。

實施例4

富含玉米膳食纖維的保健含片的製備工藝，包括以下步驟：

1）前處理：將玉米皮除雜、粉碎，過100目篩，得到玉米細粉；

2）脫脂：取玉米細粉，加入玉米細粉體積4倍的正己醇，於溫度為50℃的條件下浸提1h，過濾分離得到濾液和濾渣，將濾渣乾燥，得脫脂物料；

3）酶解：取脫脂物料，加入脫脂物料體積15倍的蒸餾水，調節pH=6.0，加入脫脂物料重量4%的蛋白酶，於溫度為35℃的超聲波條件下酶解35min，過濾分離得到濾液和濾渣；取濾渣，加入濾渣體積25倍的蒸餾水，調節pH=4.7，加入濾渣重量4%的纖維素酶，於溫度為35℃的超聲波條件下酶解40min，過濾分離得到濾液和濾渣；將兩次濾液合併，得酶解液；

4）滅活：將酶解液於溫度為100℃的條件下蒸氣滅活10min，冷卻至室溫；

5）醇沉、乾燥：將滅活後的酶解液置於旋轉蒸發儀中，於壓力為0.07Mpa、溫度為55℃的條件下濃縮至原體積的1/4；以濃縮後酶解液體積計算，加入5倍體積的95%乙醇，混勻後靜置3h，過濾分離得到濾液和沉澱料，將沉澱料置於烘乾機中烘乾並揮發乙醇，然後置於真空冷凍乾燥機中，於溫度為-30℃、真空度為30Pa的條件下冷凍乾燥12h，得到膳食纖維乾粉；

6）配料：以重量份數計，取膳食纖維乾粉30份、番石榴乾粉30份、玉米澱粉8份、甜菊糖1份、麥芽糊精3份、硬脂酸鎂0.5份、食用水25份，混勻，得混勻料；

7）壓片：將混勻料造粒，然後烘乾製得含水量低於1%的幹顆粒，最後置於壓片機中壓片，即得。

實施例5

富含玉米膳食纖維的保健含片的製備工藝，包括以下步驟：

1）前處理：將玉米皮除雜、粉碎，過100目篩，得到玉米細粉；

2）脫脂：取玉米細粉，加入玉米細粉體積3倍的正己醇，於溫度為45℃的條件下浸提1h，過濾分離得到濾液和濾渣，將濾渣乾燥，得脫脂物料；

3）酶解：取脫脂物料，加入脫脂物料體積15倍的蒸餾水，調節pH=6.0，加入脫脂物料重量3%的蛋白酶，於溫度為35℃的超聲波條件下酶解40min，過濾分離得到濾液和濾渣；取濾渣，加入濾渣體積20倍的蒸餾水，調節pH=4.8，加入濾渣重量7%的纖維素酶，於溫度為35℃的超聲波條件下酶解35min，過濾分離得到濾液和濾渣；將兩次濾液合併，得酶解液；

4）滅活：將酶解液於溫度為95-105℃的條件下蒸氣滅活8-15min，冷卻至室溫；

5）醇沉、乾燥：將滅活後的酶解液置於旋轉蒸發儀中，於壓力為0.06Mpa、溫度為55℃的條件下濃縮至原體積的1/3；以濃縮後酶解液體積計算，加入4倍體積的95%乙醇，混勻後靜置5h，過濾分離得到濾液和沉澱料，將沉澱料置於烘乾機中烘乾並揮發乙醇，然後置於真空冷凍乾燥機中，於溫度為-20℃、真空度為35Pa的條件下冷凍乾燥8h，得到膳食纖維乾粉；

6）配料：以重量份數計，取膳食纖維乾粉20份、西瓜乾粉40份、玉米澱粉6份、甜菊糖0.5份、麥芽糊精2份、硬脂酸鎂0.8份、食用水20份，混勻，得混勻料；

7）壓片：將混勻料造粒，然後烘乾製得含水量低於1%的幹顆粒，最後置於壓片機中壓片，即得。

以上顯示和描述了本發明的基本原理、主要特徵和優點。本領域的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和範圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明範圍內。本發明要求保護範圍由所附的權利要求書及其等效物界定。