利用啤酒糟生產生物膳食纖維素的方法及其產品的製作方法
2023-09-19 05:33:25 1
專利名稱：利用啤酒糟生產生物膳食纖維素的方法及其產品的製作方法
技術領域：
本發明涉及啤酒工業副產物一啤酒糟的綜合再利用技術，具體而言，涉及一種利用啤酒糟生產生物膳食纖維素的方法及用該方法獲得的生物膳食纖維素產品。
背景技術：
我國啤酒產量自2002年開始就已位居世界首位，目前的年產量為約4千萬噸左右。啤酒糟是啤酒生產中的主要副產物，每生產1噸啤酒就會產生1/4噸的啤酒糟。啤酒糟是生產啤酒的原料麥芽、大米和啤酒花等經過糖化、糊化工藝進行過濾或壓濾之後殘留的固體物質。其中含有大量的營養成分，但是由於其水分含量較大，容易腐爛，因此大多數廠家以低價直接出售給農民作為飼料使用，有的甚至直接排放，汙染環境的同時造成資源的浪費。分析得知，啤酒糟乾物質中主要含有粗蛋白和粗纖維，其中粗蛋白的含量超過25%， 粗纖維素也達到13%左右，此外還含有少量的脂肪，各種胺基酸，維生素和礦物質等。膳食纖維是一種不易被消化的食物營養素，其主要包括纖維素、半纖維素、樹脂、 果膠和木質素等。膳食纖維在保持人體消化系統健康上扮演著重要角色，同時攝取足夠的膳食纖維也可以預防心血管疾病、癌症、糖尿病等。膳食纖維可以清潔消化壁，稀釋食物中有害物質或加速其排出體外，同時膳食纖維也可以減緩消化的速度並加快人體對膽固醇的排洩，有利於控制血糖和膽固醇。生物纖維素(Biocellulose)是指在不同條件下，由醋酸菌屬(AcetcAacter)、土壤桿菌屬(Agrobacterium)、根瘤菌屬ahizobium)和八疊球菌屬(Sarcina)等中的某種微生物合成的纖維素的統稱，又稱為細菌纖維素。生物纖維素具有很高的持水性能，能長時間的保持高含水量，且具有很高的生物相容度和高生物可降解性等。是目前興起的良好的膳食纖維來源。目前，生產生物纖維素通常是使用椰子水作為發酵培養基，也有使用各種糖類以及牛肉膏、蛋白腖等直接配置成液態培養基，但是，椰子水的來源受地域性限制，而使用配置的培養基成本高昂。目前沒有在生物纖維素的生產中使用啤酒糟的報導。
發明內容
針對上述缺陷，本發明提供一種利用啤酒糟生產生物膳食纖維素的方法，步驟中包括將啤酒糟加水稀釋後，滅菌直接作為生物膳食纖維素產生菌培養基使用，或啤酒糟加水稀釋後加入其它營養物質，再滅菌作為生物膳食纖維素產生菌培養基使用。其中加水量並無特別限制，但是優選為啤酒糟重量的1-3倍。本發明還提供一種利用啤酒糟生產生物膳食纖維素的方法，步驟中包括將啤酒糟加水磨漿；然後在60-90°C下保溫1-2小時；過濾除去固態物質，濾液滅菌後直接作為生物膳食纖維素產生菌培養基使用，或濾液加入其它營養物質後再滅菌作為生物膳食纖維素產生菌培養基使用。其中加水磨漿時水的加入量優選為啤酒糟重量的1-3倍。本發明還提供一種利用啤酒糟生產生物膳食纖維素的方法，步驟中包括將啤酒糟加水磨漿，調PH至5-6，靜置20-40分鐘；過濾除去固體物質後再往濾液中加入5-10重量％的蛋白酶，保溫50-70°C酶解1-3小時，調pH值至中性，再次過濾去除固體物質後滅菌直接作為生物膳食纖維素產生菌培養基使用，或加入其它營養物質後滅菌再作為生物膳食纖維素產生菌培養基使用。其中，加水磨漿時水的加入量優選為啤酒糟重量的1-3倍；其中的蛋白酶優選為選自胃蛋白酶，胰蛋白酶，鹼性蛋白酶中的一種或多種。上述3種方法中所述的其它營養物質選自椰子水、蔗糖、葡萄糖，牛肉膏、酵母膏中的一種或多種。上述3種方法中還可以包括往製成的培養基中接種生物膳食纖維素產生菌，發酵生產生物膳食纖維素膜的步驟。此外，還可以包括將獲得的生物膳食纖維素膜乾燥、粉碎的步驟。本發明還提供一種生物膳食纖維素產品，其是通過上述的任一方法獲得的。採用本發明的方法，充分利用啤酒生產的副產物一啤酒糟中的營養成分，減少汙染，節約能源。採用加水磨漿、保溫靜置、過濾去渣的工藝步驟，能夠使啤酒糟中的營養物質溶出，也去除了其中的皮殼、葉芽等雜質，從而獲得更好的發酵效果；而採用鹼水解能夠增加啤酒糟中本身含有的不溶性纖維素的溶解性能，改善膳食纖維的口感、提高膳食纖維的產量；蛋白酶水解能將大分子的蛋白水解為肽或胺基酸，提高生物利用度，促進發酵，能夠獲得更好的發酵效果。採用本發明獲得的產品中即含有生物發酵製得的膳食纖維素又含有啤酒糟中本身含有的膳食纖維素以及其他維生素、礦物質等成分，是人類膳食纖維素補充的良好來源。
具體實施例方式下面結合實施例，對本發明的具體實施方式
作進一步詳細描述。以下實施例用於說明本發明，但不用來限制本發明的範圍。實施例1:
取啤酒糟加等重量的水稀釋後，經高溫滅菌直接作為生物膳食纖維素產生菌培養基， 接種培養基10體積％的木葡糖酸醋桿菌種子液，30°c下發酵7天，在培養基表面獲得生物膳食纖維素膜。實施例2:
取啤酒糟加入其重量2倍的水磨漿；然後在60°C下保溫2小時；過濾除去固態物質，濾液中加入等重量的椰子水後高溫滅菌作為生物膳食纖維素產生菌培養基，接種培養基8體積％的木葡糖酸醋桿菌種子液，28°C下發酵5天，在培養基表面獲得生物膳食纖維素膜。實施例3:
取啤酒糟加入其重量3倍的水磨漿；然後在90°C下保溫1小時；過濾除去固態物質， 濾液中加入10重量％的蔗糖、3重量％的牛肉膏及1重量％磷酸二氫鈉後高溫滅菌作為生物膳食纖維素產生菌培養基，接種培養基9體積％的木葡糖酸醋桿菌種子液，32°C下發酵6 天，在培養基表面獲得生物膳食纖維素膜。收穫該生物膳食纖維素膜，熱風乾燥至恆重，粉碎得膳食纖維素粉末產品。實施例4:取啤酒糟加入其重量3倍的水磨漿，調pH至5，靜置40分鐘；過濾除去固體物質後再往濾液中加入5重量％的蛋白酶，保溫70°C酶解1小時，調pH值至中性，再次過濾去除固體物質後高溫滅菌作為生物膳食纖維素產生菌培養基，接種培養基10體積％的木葡糖酸醋桿菌種子液，30°C下發酵6天，在培養基表面獲得生物膳食纖維素膜。收穫該生物膳食纖維素膜，熱風乾燥至恆重，粉碎得膳食纖維素粉末產品。實施例5:
取啤酒糟加入其重量2倍的水磨漿，調pH至5. 5，靜置30分鐘；過濾除去固體物質後再往濾液中加入8重量％的蛋白酶，保溫60°C酶解2小時，調pH值至中性，再次過濾去除固體物質後，往濾液中加入濾液重量1. 5倍的椰子水後高溫滅菌作為生物膳食纖維素產生菌培養基，再接種培養基12體積％的木葡糖酸醋桿菌種子液，30°C下發酵5天，在培養基表面獲得生物膳食纖維素膜。實施例6:
取啤酒糟加入等重量的水磨漿，調PH至6，靜置20分鐘；過濾除去固體物質後再往濾液中加入10重量％的蛋白酶，保溫50°C酶解3小時，調pH值至中性，再次過濾去除固體物質後高溫滅菌作為生物膳食纖維素產生菌培養基，接種培養基9體積％的木葡糖酸醋桿菌種子液，32°C下發酵7天，在培養基表面獲得生物膳食纖維素膜。收穫該生物膳食纖維素膜，熱風乾燥至恆重，粉碎得膳食纖維素粉末產品。上述實施例中獲得的產品中即含有生物發酵製得的生物纖維素，又含有啤酒糟中本身含有的膳食纖維素以及其他維生素、礦物質等成分，是人類膳食纖維素補充的良好來源。可直接製成膳食補充劑日常服用或製成其他各種形式的食品產品，如果凍、酸奶、飲料等等，擴大生物纖維素食品應用市場。以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明技術原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種利用啤酒糟生產生物膳食纖維素的方法，其特徵在於步驟包括將啤酒糟加水稀釋後，滅菌直接作為生物膳食纖維素產生菌培養基使用；或啤酒糟加水稀釋後加入其它營養物質後滅菌作為生物膳食纖維素產生菌培養基使用。
2.一種利用啤酒糟生產生物膳食纖維素的方法，其特徵在於步驟包括將啤酒糟加水磨漿，然後在60-90°C下保溫1-2小時，過濾除去固體物質，濾液滅菌直接作為生物膳食纖維素產生菌培養基使用；或濾液加入其它營養物質後滅菌再作為生物膳食纖維素產生菌培養基使用。
3.一種利用啤酒糟生產生物膳食纖維素的方法，其特徵在於步驟包括將啤酒糟加水磨漿，調PH至5-6，靜置20-40分鐘，過濾除去固體物質後再往濾液中加入5-10重量％的蛋白酶，保溫50-70°C酶解1 -3小時，調pH值至中性，再次過濾去除固體物質後滅菌作為生物膳食纖維素產生菌培養基使用，或加入其它營養物質後滅菌再作為生物膳食纖維素產生菌培養基使用。
4.根據權利要求1-3之一所述的利用啤酒糟生產生物膳食纖維素的方法，其特徵在於啤酒糟加水磨漿時水的加入量為啤酒糟重量的1-3倍。
5.根據權利要求1-3之一所述的利用啤酒糟生產生物膳食纖維素的方法，其特徵在於所述的其它營養物質選自椰子水、蔗糖、葡萄糖，牛肉膏、酵母膏中的一種或多種。
6.根據權利要求1-3之一所述的利用啤酒糟生產生物膳食纖維素的方法，其特徵在於步驟中還包括往製成的培養基中接種生物膳食纖維素產生菌，發酵生產生物膳食纖維素膜的步驟。
7.根據權利要求6所述的利用啤酒糟生產生物膳食纖維素的方法，其特徵在於步驟中還包括將獲得的生物膳食纖維素膜乾燥、粉碎的步驟製成生物膳食纖維素粉末產品的步驟。
8.根據權利要求3所述的利用啤酒糟生產生物膳食纖維素的方法，其特徵在於所述蛋白酶選自胃蛋白酶、胰蛋白酶、鹼性蛋白酶中的一種或多種。
9.通過權利要求1-8中任一方法獲得的生物膳食纖維素產品。
全文摘要
本申請涉及一種利用啤酒糟生產生物膳食纖維素的方法，其將啤酒糟加水稀釋後加入或不加入其它營養物質，滅菌後作為生物膳食纖維素產生菌培養基使用；或啤酒糟加水磨漿，在60-90℃下保溫1-2小時；過濾除去固態物質，濾液加入或不加入其他營養物質，滅菌後作為培養基使用；或將啤酒糟加水磨漿，調pH至5-6，靜置20-40分鐘；過濾除去固體物質後再往濾液中加入5-10重量%的蛋白酶，保溫50-70℃酶解1-3小時，調pH值至中性，再次過濾去除固體物質後加入或不加入其它營養物質，滅菌後作為培養基使用。該方法能夠充分利用啤酒糟中的粗蛋白、纖維素等營養成分，獲得良好的發酵效果。
文檔編號A23L1/308GK102356882SQ201110317960
公開日2012年2月22日 申請日期2011年10月19日 優先權日2011年10月19日
發明者鍾宇光, 鍾春燕 申請人:海南椰國食品有限公司