本發(fā)明屬于天然提取物提取精制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種從菊芋中提取菊粉的工業(yè)化生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)：

蔗糖是食品工業(yè)的大宗原料之一，具有純正怡人的甜味刺激及16.7KJ/g的高能量等優(yōu)良特性，但過多攝入成了一個重要的不健康因子。為調(diào)和這個矛盾，像菊粉這樣的功能性甜味劑應(yīng)運而生。菊粉是一種功能性果聚糖，是植物中儲備性多糖，作為一種純天然的功能性配料，廣泛運用于乳制品、飲料、低脂低熱量食品、烘培食品、保健食品中，具有降血脂、改善腸道環(huán)境、促進(jìn)益生菌增殖、防治便秘、預(yù)防結(jié)腸癌、促進(jìn)礦物質(zhì)吸收、預(yù)防肥胖癥等作用。其主要植物原料來源為菊芋。

目前菊粉的加工提取主要以新鮮菊芋加工為主，鮮果加工雖工藝簡單，成本較低，但是菊芋不易貯藏，受季節(jié)影響較大，每年鮮果加工時間僅為4-5個月，貯藏過程不僅會造成菊芋中菊粉的降解，而且其本身貯藏過程中腐爛也較為嚴(yán)重，因此，采用合適的烘干方式將菊芋烘干后貯存，不僅能夠延長貯藏期限，而且能夠抑制菊芋中菊粉酶的活性，防止菊芋在貯藏過程中菊粉的降解。

但是菊芋通過烘干后，顏色明顯加深，得到的產(chǎn)品如果按照原工藝進(jìn)行生產(chǎn)，則會造成最終得到的菊粉偏黃，為了改善產(chǎn)品顏色，需要對脫色工藝進(jìn)行摸索，簡單的活性炭脫色不能夠滿足菊粉的脫色要求，因此需要考慮增加脫色樹脂的比例或者考慮使用精脫樹脂，才能夠滿足產(chǎn)品的顏色要求。

目前菊芋提取液的處理一般采用絮凝的方式脫除蛋白，但是該方法會導(dǎo)致過多的鈣離子引入，后期會造成脫鹽樹脂的壓力增加，如果采用合適的過濾手段能夠?qū)⒌鞍捉亓舳徊捎眯跄姆绞矫摮鞍?，則會極大的減輕脫鹽樹脂的能力。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種從菊芋中提取菊粉的工業(yè)化生產(chǎn)方法，本方法通過滾筒烘干機(jī)能夠在短時間內(nèi)干燥物料，使用精脫樹脂，將傳統(tǒng)的活性炭脫色摒棄，使干燥后菊芋中菊粉的提取成為可能，通過提取液分級過陶瓷膜的工藝取代了絮凝，能夠提高脫鹽脫色樹脂的能力，有效提高工業(yè)化生產(chǎn)能力，所得菊粉產(chǎn)品滿足市場需求。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是：一種從菊芋中提取菊粉的工業(yè)化生產(chǎn)方法，包括以下步驟：

（1）將新鮮菊芋原料清洗去除表皮泥沙，將洗凈的菊芋輸送至切片機(jī)，切片，得菊芋薄片；

（2）將菊芋薄片輸送至滾筒烘干機(jī)內(nèi)，烘干，將干燥后的菊芋薄片輸送至粉碎機(jī)中粉碎，得菊芋干粉；

（3）在菊芋干粉中加水浸泡，離心分離，得一次提取料液和料渣；

（4）將一次提取料渣再加入水?dāng)嚢杈鶆蚝?，離心分離，得二次提取料液和料渣；

（5）合并兩次提取料液，經(jīng)陶瓷膜過濾兩次得到澄清料液，澄清料液過脫鹽、脫色樹脂后，再經(jīng)精脫樹脂進(jìn)一步脫色處理后，得到脫鹽脫色料液；

（6）脫鹽脫色料液經(jīng)納濾膜除單糖精制濃縮后，臭氧滅菌，噴霧干燥得到菊粉產(chǎn)品。

本發(fā)明所述步驟（1）中菊芋薄片的厚度為1-2mm；加工所用的新鮮菊芋水分含量≤85%。

本發(fā)明所述步驟（2）中所述的滾筒烘干機(jī)通過不斷吹入熱風(fēng)的方式在輸送物料的過程中干燥物料。

本發(fā)明所述步驟（2）中所用到的滾筒烘干機(jī)內(nèi)壁光滑，而且在滾筒中心安裝主軸，主軸的滾筒上方安裝刮刀，刮刀與滾筒面的間距為0.1-0.2mm，刮刀的長度為滾筒長度的1/5，相鄰兩個刮刀之間的間距為2mm，滾筒烘干機(jī)在烘干過程中主軸保持靜止，隨著滾筒的旋轉(zhuǎn)將貼于滾筒壁上的菊芋片不斷刮下，并隨著熱風(fēng)輸送和干燥，防止菊芋片貼于滾筒壁上過熱燒糊。

本發(fā)明所述步驟（2）中進(jìn)口熱風(fēng)溫度為260-280℃，出口熱風(fēng)溫度為120℃-140℃，烘干時間為20-30s，得到烘干菊芋片的水分≤10%。

本發(fā)明所述步驟（2）中菊芋干粉粒度為200-400目。

本發(fā)明所述步驟（3）中用水為去離子水；離心機(jī)為三足離心機(jī)；去離子水的溫度為65-80℃，去離子水用量為菊芋干粉質(zhì)量的5-6倍；浸泡時間≥30min。

本發(fā)明所述步驟（4）中用水為去離子水；離心機(jī)為三足離心機(jī)；去離子水的溫度為65-80℃，去離子水用量為菊芋干粉質(zhì)量的3-5倍。

本發(fā)明所述步驟（5）中兩次陶瓷膜過濾所用的膜管孔徑不同，第一次過濾膜孔徑為150-200nm，第二次過濾膜孔徑為5-10nm，兩次陶瓷膜過濾的順序不可顛倒；脫鹽樹脂為陽離子交換樹脂；脫色樹脂陰離子交換樹脂或者具有脫色效果的大孔樹脂；精脫樹脂是大孔強(qiáng)堿性I型陰離子交換樹脂。

本發(fā)明所述步驟（6）中納濾膜分子截留量小于等于300道爾頓，濃縮至料液固形物含量為35-40%時停止?jié)饪s。

本發(fā)明中菊粉的菊糖含量、還原糖含量檢測方法參考AOAC Official Method 997.08 Fructans in Food products Ion Exchange Chromatographic Method (離子交換色譜法測定果聚糖含量)。

采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于：1、本方法使用滾筒干燥機(jī)干燥菊芋片，烘干時間短，效率高，避免菊芋片黏著于滾筒壁長期干燥致使其燒糊或者菊粉降解導(dǎo)致還原糖升高。2、將脫鹽脫色后的料液通過精脫樹脂進(jìn)一步脫色，解決了干燥后提取得到的菊粉顏色較重問題，使產(chǎn)品顏色合格。3、將絮凝工藝改為陶瓷膜分級過濾除蛋白，省去氫氧化鈣絮凝步驟，減輕了脫色和脫鹽樹脂的負(fù)擔(dān)，工藝更加簡單，更適合工業(yè)化生產(chǎn)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明滾筒烘干機(jī)橫截面剖面圖；

圖2為本發(fā)明滾筒烘干機(jī)側(cè)剖面圖；

其中，1-滾筒，2-主軸，3-刮刀。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

實施例1

（1）將1噸新鮮菊芋原料(含水量79%)清洗去除表皮泥沙，洗凈的菊芋經(jīng)上料設(shè)備輸送至切片機(jī)切至1-2mm薄片，得菊芋薄片；

（2）將菊芋薄片經(jīng)上料設(shè)備輸送至滾筒烘干機(jī)內(nèi)，進(jìn)口熱風(fēng)溫度為270℃，出口熱風(fēng)溫度為120℃，25s烘干至水分4.5%，將干燥后的菊芋薄片輸送至粉碎機(jī)中粉碎成300目粉末，得菊芋干粉；

（3）在菊芋干粉中加入5倍干粉質(zhì)量的65℃去離子水浸泡40min，三足離心機(jī)離心將液渣分離，得一次提取料液和料渣；

（4）在一次提取料渣中再加入3倍干粉質(zhì)量的65℃去離子水，攪拌均與后，三足離心分離料液和料渣，得二次提取料液和料渣；

（5）合并兩次提取料液，過150nm陶瓷膜除去一部分雜質(zhì)后，再過8nm陶瓷膜除蛋白，得到料液過脫鹽（型號：001X16）、脫色（型號：D941）樹脂后，再經(jīng)精脫樹脂(型號：A-722MP)進(jìn)一步脫色處理后得到脫鹽脫色料液。

（6）將脫鹽脫色料液納濾膜除單糖精制濃縮至料液固形物含量為35%時停止?jié)饪s，臭氧滅菌后，噴霧干燥得到菊粉產(chǎn)品。產(chǎn)品中菊糖含量95.67%，還原糖含量2.55,烘干過程中菊糖損失率為0.57%。

實施例2

（1）將2噸新鮮菊芋(含水量85%)原料清洗去除表皮泥沙，洗凈的菊芋經(jīng)上料設(shè)備輸送至切片機(jī)切至1-2mm薄片，得菊芋薄片；

（2）將菊芋薄片經(jīng)上料設(shè)備輸送至滾筒烘干機(jī)內(nèi)，進(jìn)口熱風(fēng)溫度為280℃，出口熱風(fēng)溫度為140℃，30s烘干至水分3.5%，將干燥后的菊芋薄片輸送至粉碎機(jī)中粉碎成200目粉末，得菊芋干粉；

（3）在菊芋干粉中加入6倍干粉質(zhì)量的70℃去離子水浸泡30min，三足離心機(jī)離心將液渣分離，得一次提取料液和料渣；

（4）在一次提取料渣中再加入4倍干粉質(zhì)量的80℃去離子水，攪拌均與后，三足離心分離料液和料渣，得二次提取料液和料渣；

（5）合并兩次提取料液，過200nm陶瓷膜除去一部分雜質(zhì)后，再過5nm陶瓷膜除蛋白，得到料液過脫鹽（型號：001X16）、脫色（型號：D941）樹脂后，再經(jīng)精脫樹脂(型號：A-722MP)進(jìn)一步脫色處理后得到脫鹽脫色料液。

（6）將脫鹽脫色料液納濾膜除單糖精制濃縮至料液固形物含量為37%時停止?jié)饪s，臭氧滅菌后，噴霧干燥得到菊粉產(chǎn)品。產(chǎn)品中菊糖含量96.67%，還原糖含量2.05%,烘干過程中菊糖損失率為0.77%。

實施例3

（1）將1.5噸新鮮菊芋原料(含水量75%)清洗去除表皮泥沙，洗凈的菊芋經(jīng)上料設(shè)備輸送至切片機(jī)切至1-2mm薄片，得菊芋薄片；

（2）將菊芋薄片經(jīng)上料設(shè)備輸送至滾筒烘干機(jī)內(nèi)，進(jìn)口熱風(fēng)溫度為260℃，出口熱風(fēng)溫度為130℃，20s烘干至水分3.75%，將干燥后的菊芋薄片輸送至粉碎機(jī)中粉碎成400目粉末，得菊芋干粉；

（3）在菊芋干粉中加入5.5倍干粉質(zhì)量的80℃去離子水浸泡40min，三足離心機(jī)離心將液渣分離，得一次提取料液和料渣；

（4）在一次提取料渣中再加入5倍干粉質(zhì)量的70℃去離子水，攪拌均與后，三足離心分離料液和料渣，得二次提取料液和料渣；

（5）合并兩次提取料液，過180nm陶瓷膜除去一部分雜質(zhì)后，再過10nm陶瓷膜除蛋白，得到料液過脫鹽（型號：001×7MB）、脫色（型號：DE23）樹脂后，再經(jīng)精脫樹脂（型號：A-722MP）進(jìn)一步脫色處理后得到脫鹽脫色料液。

（6）將脫鹽脫色料液納濾膜除單糖精制濃縮至料液固形物含量為40%時停止?jié)饪s，臭氧滅菌后，噴霧干燥得到菊粉產(chǎn)品。產(chǎn)品中菊糖含量96.17%，還原糖含量1.55%,烘干過程中菊糖損失率為0.61%。

實施例4

（1）將2.3噸新鮮菊芋原料(含水量83%)清洗去除表皮泥沙，洗凈的菊芋經(jīng)上料設(shè)備輸送至切片機(jī)切至1-2mm薄片，得菊芋薄片；

（2）將菊芋薄片經(jīng)上料設(shè)備輸送至滾筒烘干機(jī)內(nèi)，進(jìn)口熱風(fēng)溫度為273℃，出口熱風(fēng)溫度為131℃，27s烘干至水分4.05%，將干燥后的菊芋薄片輸送至粉碎機(jī)中粉碎成300目粉末，得菊芋干粉；

（3）在菊芋干粉中加入5.3倍干粉質(zhì)量的72℃去離子水浸泡35min，三足離心機(jī)離心將液渣分離，得一次提取料液和料渣；

（4）在一次提取料渣中再加入3.5倍干粉質(zhì)量的67℃去離子水，攪拌均與后，三足離心分離料液和料渣，得二次提取料液和料渣；

（5）合并兩次提取料液，過160nm陶瓷膜除去一部分雜質(zhì)后，再過9nm陶瓷膜除蛋白，得到料液過脫鹽（型號：732型）、脫色（型號：D318）樹脂后，再經(jīng)精脫樹脂（A-722MP）進(jìn)一步脫色處理后得到脫鹽脫色料液。

（6）將脫鹽脫色料液納濾膜除單糖精制濃縮至料液固形物含量為38%時停止?jié)饪s，臭氧滅菌后，噴霧干燥得到菊粉產(chǎn)品。產(chǎn)品中菊糖含量96.54%，還原糖含量1.86%,烘干過程中菊糖損失率為0.51%。

實施例5

（1）將3.2噸新鮮菊芋原料(含水量77%)清洗去除表皮泥沙，洗凈的菊芋經(jīng)上料設(shè)備輸送至切片機(jī)切至1-2mm薄片，得菊芋薄片；

（2）將菊芋薄片經(jīng)上料設(shè)備輸送至滾筒烘干機(jī)內(nèi)，進(jìn)口熱風(fēng)溫度為269℃，出口熱風(fēng)溫度為128℃，23s烘干至水分3.87%，將干燥后的菊芋薄片輸送至粉碎機(jī)中粉碎成250目粉末，得菊芋干粉；

（3）在菊芋干粉中加入5.7倍干粉質(zhì)量的69℃去離子水浸泡45min，三足離心機(jī)離心將液渣分離，得一次提取料液和料渣；

（4）在一次提取料渣中再加入4.5倍干粉質(zhì)量的71℃去離子水，攪拌均與后，三足離心分離料液和料渣，得二次提取料液和料渣；

（5）合并兩次提取料液，過175nm陶瓷膜除去一部分雜質(zhì)后，再過6nm陶瓷膜除蛋白，得到料液過脫鹽（型號：732型）、脫色（型號：D301）樹脂后，再經(jīng)精脫樹脂（A-722MP）進(jìn)一步脫色處理后得到脫鹽脫色料液。

（6）將脫鹽脫色料液納濾膜除單糖精制濃縮至料液固形物含量為36%時停止?jié)饪s，臭氧滅菌后，噴霧干燥得到菊粉產(chǎn)品。產(chǎn)品中菊糖含量95.96%，還原糖含量2.13%,烘干過程中菊糖損失率為0.53%。