一種具有益生元功能的馬蹄膳食纖維粉及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于食品加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有益生元功能的馬蹄膳食纖維粉 及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 馬蹄，又稱荸薺，為莎草科多年生植物荸薺的地下球莖，原產(chǎn)于印度，我國是盛產(chǎn) 馬蹄的地方，以廣西桂林馬蹄質(zhì)量為最好，桂林馬蹄久負(fù)盛名。馬蹄中含有豐富的蛋白質(zhì)、 膳食纖維、維生素 C以及鈣鐵等礦物質(zhì)元素，具有較高的營養(yǎng)和藥用價值，據(jù)化學(xué)測定，馬蹄 可食部位含有蛋白質(zhì)1.5%，脂肪0.1%，糖類18%，淀粉26%，粗纖維3.5%左右;《本草綱目》記 載，荸薺能"消渴、溫中益氣，下丹石，消風(fēng)毒，除胸中實熱。作粉食能明耳目，消黃疸，開胃下 食，能解毒。療膈氣，消食化銅。治血崩，消蠱毒。英國研究人員發(fā)現(xiàn)馬蹄中含有一種"荸薺 素"，該物質(zhì)對黃金色葡萄球菌、大腸桿菌、產(chǎn)氣桿菌及綠膿桿菌均有一定的抑制作用，對降 低血壓、防治腫瘤也有一定效果。馬蹄碳水化合物中淀粉與膳食纖維占有較大比重。馬蹄果 實皮薄肉嫩，水分充足，清甜無渣，爽脆可口，既做菜也可作為水果鮮食，另外還可以做成馬 蹄糕、馬蹄汁、馬蹄粉等產(chǎn)品。
[0003] 馬蹄粉在生產(chǎn)過程中一般采用熱風(fēng)干燥，但熱風(fēng)干燥后的產(chǎn)品品質(zhì)較差。滾筒干 燥機是一種接觸式內(nèi)加熱傳導(dǎo)型的干燥機械。在干燥過程中，熱量由滾筒的內(nèi)壁傳到其外 壁，穿過附在滾筒外壁面上被干燥的食品物料，把物料上的水分蒸發(fā)，是一種連續(xù)式干燥的 生產(chǎn)機械。滾筒干燥法因其操作彈性大、適應(yīng)性廣、熱效率高、設(shè)備成本低而廣泛應(yīng)用于食 品工業(yè)中。與其他干燥方式相比，滾筒干燥具有預(yù)糊化作用，可以提高產(chǎn)品的糊化度，改善 產(chǎn)品的沖調(diào)性，同時，滾筒干燥有利于增大產(chǎn)品的孔隙率，提高產(chǎn)品的復(fù)水性。在滾筒干燥 過程中，在漿料中均勻分布的纖維物質(zhì)能增大增多薄膜的微孔空隙，減小了物料體系內(nèi)部 的擴(kuò)散阻力，從而增大了濕分從內(nèi)部向表面迀移的速率，并且緩解了熱對淀粉物料的色澤 和風(fēng)味的損害。
[0004] 馬蹄淀粉中含有部分直鏈淀粉，直鏈淀粉經(jīng)加工后可變成抗性淀粉?？剐缘矸凼?一類不被健康人小腸吸收，但可在結(jié)腸中被大腸菌群利用并用于發(fā)酵的淀粉及其水解物的 總稱。影響抗性淀粉產(chǎn)率的一個重要因素是淀粉中的直鏈淀粉含量，淀粉在受熱糊化過程 中，淀粉顆粒吸水膨脹破裂釋放出直鏈淀粉，隨后降溫凝沉，長鏈聚合物間通過雙螺旋疊加 (即直鏈淀粉重結(jié)晶）形成抗性淀粉。普魯蘭酶是異淀粉酶的一種，它能切開支鏈淀粉分支 點的α-l，6糖苷鍵，使淀粉水解產(chǎn)物中含有更多游離的直鏈淀粉分子。因此，在馬蹄粉生產(chǎn) 過程中將酶法脫支處理與滾筒干燥結(jié)合能有效改善馬蹄粉的沖調(diào)性，并提高產(chǎn)品中抗性淀 粉含量，生產(chǎn)高抗性淀粉含量的馬蹄膳食纖維粉。
[0005] 傳統(tǒng)熱風(fēng)干燥生產(chǎn)的馬蹄粉存在組織不均，容易吸濕、結(jié)塊而較難保存，并且溶解 性差，沖調(diào)不便等缺點。碩士論文"荸薺全粉的生產(chǎn)、品質(zhì)與應(yīng)用研究"（仰振中，荸薺全粉的 生產(chǎn)、品質(zhì)與應(yīng)用研究，安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)，2013)和發(fā)明專利"一種低熱量荸薺纖維營養(yǎng)片及其 制備工藝"（專利號：02 1 5 1 1 89. 6 )、"一種營養(yǎng)荸薺粉的制作方法"（專利號： 200610016365.9) 、"一種荸薺速溶粉及其制備方法"（專利號：201310434432.9)、"一種荸薺 粉的制作方法"（專利號：201210207464.0)、"一種營養(yǎng)荸薺粉的制作方法"（專利號： 200610016365.9) 、"一種解表散寒的馬蹄粉及制備方法"（【申請?zhí)枴?01210585440.9)、"一種 調(diào)節(jié)消化不良的馬蹄粉及制備方法"（【申請?zhí)枴?01210584510.9)、"一種清肝補肺的馬蹄粉 及制備方法"（【申請?zhí)枴? 01210 5 8 4 8 3 9.5 )、" 一種保健馬蹄粉及其制備方法"（【申請?zhí)枴?201410246328.)、"一種速溶馬蹄全粉及其制作方法"（專利號：201310616889.1)通過將馬 蹄粉與營養(yǎng)食材或藥材的搭配加工食用，彌補單一食物的營養(yǎng)元素不足，生產(chǎn)出具有營養(yǎng) 或保健功能的馬蹄粉，但是由于混合加工，并未突出馬蹄膳食纖維粉的營養(yǎng)價值，且上述工 藝皆沒有對馬蹄粉沖泡后的感官特性、速溶性與穩(wěn)定性進(jìn)行有效評價。發(fā)明專利"富含抗性 淀粉荸薺渣膳食纖維的制備方法"（專利號：201410159587.0)通過高濕熱壓解枝、微波酸解 交聯(lián)、低溫冷藏緩慢回生和酶解純化多項技術(shù)協(xié)同作用，將荸薺渣中的消化性淀粉轉(zhuǎn)化成 抗性淀粉，制備富含抗性淀粉的荸薺渣膳食纖維，但并未改變荸薺粉的食用性。
[0006] 擠壓造粒技術(shù)是利用外界壓力使固體物料進(jìn)行團(tuán)聚的干法造粒過程，通過將物料 由兩個反向旋轉(zhuǎn)的輥軸擠壓，固體物料排除粉粒間的空氣使粒子重新排列，以消除物料間 的空隙。通過擠壓造粒生產(chǎn)的粉粒體顆粒均勻、疏松多孔，可在短時間內(nèi)溶脹糊化，具有良 好的速溶性和濕透性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有加工技術(shù)上的不足和存在的問題，提供一種具有益生 元功能的馬蹄膳食纖維及其制備方法，生產(chǎn)出風(fēng)味佳、速溶性能好、沖調(diào)方便、營養(yǎng)價值高 的馬蹄膳食纖維粉產(chǎn)品。
[0008] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案： 一種具有益生元功能的馬蹄膳食纖維粉，是由以下重量百分比的原料制成:酶法-滾筒 干燥處理后的馬蹄粉62-67%、麥芽糊精17-21%、水11 -12%和三氯蔗糖5%，各原料的重量百分 比之和為100%。
[0009] 所述的酶法-滾筒干燥處理后的馬蹄粉的制備方法，具體包括以下步驟： 1) 清洗:選取無腐爛變質(zhì)、無嚴(yán)重機械損傷、球莖完整的新鮮馬蹄，在流水中用軟毛刷 清洗表面的泥沙等污物； 2) 去皮:清洗后的馬蹄用多功能削皮刀完全去皮、除凈機械損傷和斑點，再用清水沖洗 干凈； 3) 切片:將步驟2)得到的去皮馬蹄用刀手工切片，切片厚度為0.5cm; 4) 護(hù)色:將步驟3)切片后的馬蹄立即浸入護(hù)色液中，處理時間為7~9min; 5) 初次粉碎:將步驟4)處理后的馬蹄切片投入磨漿機中加水?dāng)嚢杵扑椋民R蹄漿過 100目篩，篩網(wǎng)中的馬蹄泥加水混勻，重復(fù)過篩三次，最后將所得的馬蹄泥加2.5倍體積去離 子水混勻得到馬蹄漿； 6) 冷凍粉碎:將步驟5)得到的馬蹄漿通過冷凍粉碎機進(jìn)行粉碎，冷凍粉碎的溫度為-85 ~-75 °C，整個粉碎過程重復(fù)一次； 7) 有限酶解一滾筒干燥:使用檸檬酸鈉將步驟6)中解凍的馬蹄漿的pH調(diào)節(jié)至4~5,用8~ 12U/g的普魯蘭酶在60~70°C的條件下作用5~6h，之后通過滾筒干燥設(shè)備進(jìn)行干燥處理； 8) 交聯(lián)吸附：將步驟7)所得的粉末與殼聚糖、多孔淀粉混合后，加入60~70wt%的乙醇 溶液中進(jìn)行攪拌混合，混合粉末與乙醇溶液的質(zhì)量比為1:20,隨后在50~55°C下向混合液 中加入碳酸氫鈉把pH值調(diào)為7.2~7.5，同時加入0.06~0.07wt%的三偏磷酸鈉，離心分離固形 物后用4倍體積去離子水清洗三次，在50~55 °C下真空干燥為粉末； 9) 絡(luò)合:將步驟8)所得的粉末加入到30wt%的稀釋蛋黃液中，粉末與稀釋蛋黃液的質(zhì)量 比為70~75:25~30，并進(jìn)行三次均質(zhì)處理，在50~55 °C下真空干燥為粉末； 10) 二次粉碎:將步驟9)所得的粉末用粉碎機粉碎5-10分鐘，過100目篩，得到混合均勻 的馬蹄粉。
[0010] 步驟4)中所述的護(hù)色液由0.15wt%植酸、0. lwt%梓檬酸和0.3wt%抗壞血酸復(fù)配而 成。
[0011] 驟7)中滾筒干燥處理的條件為:滾筒表面溫度110~120 °C，筒轉(zhuǎn)速為1~3rpm，進(jìn)料 質(zhì)量流量為40~50 kg/h。
[0012] 步驟8)中所述的粉末、殼聚糖和多孔淀粉的質(zhì)量比為3~5:50~52:43~47。
[0013] 步驟9)中第一次均質(zhì)處理條件為：80~95°C，均質(zhì)壓力50~60MPa;第二次均質(zhì)處 理條件為:80~95°C，均質(zhì)壓力35~40MPa;第三次均質(zhì)處理條件為:80~95°C，均質(zhì)壓力15 ~20MPa。
[0014] 如上所述的一種具有益生元功能的馬蹄膳食纖維粉的制備方法，具體包括以下步 驟： 1) 調(diào)配:將酶法-滾筒干燥處理后的馬蹄粉、麥芽糊精、水和三氯蔗糖按比例混合均勻； 2) 擠壓造粒、過篩:將步驟1)所得的混合物送入旋轉(zhuǎn)制粒機進(jìn)行造粒，設(shè)備參數(shù)為:滾 筒轉(zhuǎn)速70~80rpm、攪拌槳轉(zhuǎn)速35~40rpm、攪拌時間700~800s，之后過10目篩； 3) 包裝:將步驟2)過篩后的馬蹄粉按規(guī)格封裝在包裝袋中，封口，得到成品。
[0015] 新鮮馬蹄在加工過程中易發(fā)生褐變，傳統(tǒng)馬蹄粉在加工過程中一般使用302進(jìn)行 護(hù)色，但硫殘留會對人體健康造成危害。此外，馬蹄屬于熱敏性物料，加熱時易使其活性物 質(zhì)變性，造成營養(yǎng)損失，直接影響到馬蹄制品的感官品質(zhì)和內(nèi)在質(zhì)量，因此本發(fā)明采用無硫 護(hù)色技術(shù)。
[0016] 馬蹄中膳食纖維由于難溶于水、脆度高，冷凍粉碎可有效解決此問題，經(jīng)粉碎后的 顆粒體流動性更好，沖泡后粒度分散更均勻，解決了常溫粉碎時因發(fā)熱、氧化造成的變質(zhì)現(xiàn) 象，同時在本發(fā)明中低溫粉碎有助于抑制抗