专利名称：一种菊粉的制备方法
技术领域：
本发明涉及新资源食品加工技术领域，更具体地说，是以菊芋或菊苣为原料的菊粉的制备方法。
背景技术：
菊粉(Inulin)来源于菊芋、菊苣等植物，是一种功能性果聚糖，也是最易溶解的水溶性膳食纤维。菊粉作为一种纯天然的功能性配料，已被世界20多个国家批准为营养增补剂，广泛运用于乳制品、饮料、低脂低热量食品、烘培食品、保健食品中。菊粉是由D-呋喃果糖分子以β_(2，1)糖苷键连接生成，在这个链上大部分是果糖，在末端有一个葡糖，使菊粉具有殊的性质。菊粉有降血脂、改善肠道环境、促进益生菌增殖、防治便秘、预防结肠 癌、促进矿物质吸收、预防肥胖症、不引起血糖波动，可作为糖尿病人食用等生理功能。2009年卫生部将菊粉批准为新资源食品。菊粉加工技术主要有热浸提汁、双碳法和树脂纯化法联用、超滤技术，及加菊粉内切酶转化为高果糖浆技术。在实际操作中，热浸提汁效率低、用水量大；双碳法脱色会造成物料的大量浪费；树脂纯化通常采用强阴阳离子树脂和弱阴阳离子树脂连用达到脱盐的目的，物料会被树脂吸附造成损失，影响菊粉收率。总之，传统工艺在提取率、脱单糖、脱色、去矿物质等方面存在一些问题，存在用水量大、耗能较高、提取率较低、工序较长、成本较高等缺点。菊芋本身还含有大量的多酚类物质，具有涩味和和色素较重的缺点，现有的工艺生产的菊粉不但颜色灰暗，影响感官，而且其特有的涩味又影响口感，商品的价值低。目前我国应用的高质量的菊粉相当大的部分要从欧洲进口。
发明内容
本发明就是针对上述问题，提供了一种收率高、用水少、能耗少的菊粉的制备方法。为了实现本发明的上述目的，本发明采用如下技术方案，以菊芋或菊苣为原料，依次经过脱皮，切丁，连续逆流提取，加入Ca (OH) 2、CO2和活性炭进行一步法除杂、脱色，纳滤膜浓缩，浓缩液经强阳离子和弱阴离子树脂交换柱脱盐后得到高纯度的菊粉；所述的逆流提取采用纯净水，固液比为I : I 5，浸提温度为60 90°C，提取时间为I 2小时；除杂、脱色的过程中，首先加入Ca(OH)2固体，调节体系的pH = 8 11，30分钟后通入CO2气体使体系的PH = 5 8，接着加入活性炭，脱色30分钟后过滤，滤液备用；活性炭的加入量为体系总重量的I 10%。；所述的纳滤膜的分子量为100 300道尔顿。切丁后的丁的截面边长为2_5mm。经纳滤膜浓缩后的菊粉浓度为15 30%。
本发明的有益效果I、菊芋或菊苣皮中含有大量色素，在清洗过程中脱皮，减少了后续工序脱色的难度；2、采用切丁的工艺过程，提高了菊粉的提取率；3、采用连续逆流提取工艺，提高了生产效率，减少了提取溶剂的用量；4、除杂、脱色一步完成，避免了采用双碳法造成的物料浪费，减化了工艺，提高了生产效率；5、物料先经过纳滤膜浓缩，去除大部分小分子杂质和无机盐，后进入离子交换树月旨，减少了树脂再生的频率，同时也使交换效率显著提高了，减少了用水量，减轻了对环境的污染；
6、本发明采用强阳离子和弱阴离子双树脂交换柱，可以减少采用多根树脂柱造成的物料的大量损失，有利于提高菊粉的收率，相较于现有的强酸、强碱、弱酸、弱碱交换柱的联用，本发明的菊粉的收率也有显著的优越性。
具体实施例方式实施例I将200kg鲜菊芋用毛辊清洗机洗去泥沙并脱皮后，切成截面边长为2mm的细丁，用纯净水进行连续逆流提取，固液比保持I : 1，提取温度为80°C，提取时间I小时，提取液中加入Ca(OH)2固体，搅拌，使PH值保持在9. O, 30分钟通入CO2气体使PH值达到7. O,再加入3wt%。的活性炭，脱色30分钟，过滤，滤液经纳滤(纳滤膜分子量为200道尔顿)浓缩至菊粉浓度为15 %，浓缩液经强阳离子和弱阴离子树脂交换柱脱盐后，喷雾干燥，得到白色菊粉粉末21kg，纯度92%，灰分O. 3%,产率为10.5%。实施例2将600kg鲜菊芋用毛辊清洗机洗去泥沙并脱皮后，切成截面边长为5mm的细丁，用纯净水进行连续逆流提取，固液比保持I : 2，提取温度为90°C，提取时间2小时，提取液加入Ca (OH) 2固体，搅拌，使PH值保持在10. O, 30分钟通入CO2气体使PH值达到7. O,再加入3wt%。活性炭，脱色30分钟，过滤，滤液经纳滤(纳滤膜分子量为300道尔顿)浓缩至菊粉浓度为30%，浓缩液经强阳离子和弱阴离子树脂交换柱脱盐后，喷雾干燥，得到白色菊粉粉末62kg，纯度91%，灰分O. 25%，产率为10.3%。实施例3将400kg鲜菊芋用毛辊清洗机洗去泥沙并脱皮后，切成截面边长为4mm的细丁，用纯净水进行连续逆流提取，固液比保持I : 4，提取温度为70°C，提取时间2小时，提取液加入Ca (OH) 2固体，搅拌，使PH值保持在11. 0，30分钟通入CO2气体使PH值达到6. O,再加入8wt%。活性炭，脱色30分钟，过滤，滤液经纳滤(纳滤膜分子量为300道尔顿)浓缩至菊粉浓度为25%，浓缩液经强阳离子和弱阴离子树脂交换柱脱盐后，喷雾干燥，得到白色菊粉粉末41. 5kg，纯度93%，灰分O. 2%，产率为10. 38%。
权利要求
1.一种菊粉的制备方法，其特征在于，以菊芋或菊苣为原料，依次经过脱皮，切丁，连续逆流提取，加入Ca(OH)2, CO2和活性炭进行一步法除杂、脱色，纳滤膜浓缩，浓缩液经强阳离子和弱阴离子树脂交换柱脱盐后得到高纯度的菊粉； 所述的逆流提取采用纯净水，固液比为I : I 5，浸提温度为60 90°C，提取时间为I 2小时； 除杂、脱色的过程中，首先加入Ca(OH)2固体，调节体系的pH = 8 11，30分钟后通入CO2气体使体系的PH = 5 8，接着加入活性炭，脱色30分钟后过滤，滤液备用；活性炭的加入量为体系总重量的I 10%。； 所述的纳滤膜的分子量为100 300道尔顿。
2.根据权利要求I所述的菊粉的制备方法，其特征在于，切丁后的丁的截面边长为2-5mm。
3.根据权利要求I所述的菊粉的制备方法，其特征在于，经纳滤膜浓缩后的菊粉浓度为15 30%。
全文摘要
本发明涉及新资源食品加工技术领域，更具体地说，是以菊芋或菊苣为原料的菊粉的制备方法。本发明提供了一种收率高、用水少、能耗少的菊粉的制备方法。其以菊芋或菊苣为原料，依次经过脱皮，切丁，连续逆流提取，加入Ca(OH)2、CO2和活性炭进行一步法除杂、脱色，纳滤膜浓缩，浓缩液经强阳离子和弱阴离子树脂交换柱脱盐后得到高纯度的菊粉。本发明除杂、脱色一步完成，避免了采用双碳法造成的物料浪费，减化了工艺，提高了生产效率。
文档编号C08B37/18GK102898548SQ20121036060
公开日2013年1月30日 申请日期2012年9月19日 优先权日2012年9月19日
发明者衣悦涛, 冯大伟, 刘广洋, 靳志明 申请人:中国科学院烟台海岸带研究所