[发明专利]液氨汽爆秸秆制备膳食纤维的方法

说明书

技术领域

本发明涉及膳食纤维的制备技术领域，具体涉及液氨汽爆秸秆制备膳食纤维的方法。

背景技术

膳食纤维是当前国际上公认的一种功能性食品基料，被称为除了水、蛋白质、糖类、脂类、维生素、矿物质6大营养素之外的“第七营养素”，并被誉为21世纪食品工业中最受关注、具有特殊保健功能和食品改性作用的一种食品添加剂。膳食纤维可以作为一种有效的功能性保健食品预防多种疾病，并具有保水性、保油性、改进食品色泽及风味等特殊功效，能够改善人体消化吸收，增强人体排泄功能，促进人体的膳食结构平衡，阻碍人体对一些富营养的过多吸收，保持机能平衡，具有抗癌、降压、降血脂、减肥机预防各类结石等作用。

秸秆等农作物、水果、蔬菜中均含有膳食纤维，但是从水果、蔬菜中提取膳食纤维成本较高。而秸秆等农作物中不仅含有丰富的膳食纤维，而成制备成本也相对较低，所以采用秸秆制备膳食纤维是一种行业发展趋势，膳食纤维主要包括纤维素、半纤维素和木质素。

秸秆中的膳食纤维紧密结实，比较死板，不仅影响口感而且在经过人体时带走人体肠道垃圾的效率降低。因此，秸秆中的膳食纤维需要将纤维素、半纤维素和木质素分离后再进行混合。

目前，在膳食纤维的分离技术中采用醋酸蒸煮和蒸汽爆破，醋酸蒸煮易导致制备的膳食纤维口感差，很多蒸汽爆破为了获得更好的口感需要在高温下进行爆破，高温下爆破都会设备的要求相对较高，且危险性也相对较大。

发明内容

本发明的目的在于提供液氨汽爆秸秆制备膳食纤维的方法，解决现有蒸汽爆破秸秆需要较高温度的问题，同时制备的膳食纤维具有很好的口感。

本发明通过下述技术方案实现：

液氨汽爆秸秆制备膳食纤维的方法，包括以下步骤：

1)、秸秆在80-90℃下加入液氨进行汽爆获得汽爆产物；

2)、回收液氨，将汽爆产物进行水洗，脱半纤维素，过滤，获得含有半纤维素的滤液、含纤维素和木质素的滤渣；

3)、向步骤2)中获得的滤液加乙醇，可溶性半纤维素沉淀，过滤，获得半纤维素；

4)、将步骤2)获得的滤渣用乙醇蒸煮，过滤，获得含有乙醇和木质素的滤液、含有纤维素的滤渣；

5)、将步骤4)获得的滤液在酸性条件下与单糖接枝共聚，过滤，滤渣为木质素共聚物；

6)、将步骤5)获得的木质素共聚物、步骤4)获得的纤维素、步骤3获得的半纤维素以及淀粉进行混合获得膳食纤维。

目前，在膳食纤维的分离技术中采用醋酸蒸煮和蒸汽爆破，醋酸蒸煮不用汽爆技术，直接用醋酸蒸煮秸秆，过滤，滤液中含有半纤维素和木质素，滤渣为纤维素，再将滤液中含有半纤维素和木质素分离，最后将半纤维素、木质素和纤维素混合成膳食纤维，醋酸蒸煮易导致制备的膳食纤维口感差，很多蒸汽爆破为了获得更好的口感需要在高温下进行爆破，高温下爆破都会设备的要求相对较高，且危险性也相对较大。

本发明所述液氨汽爆具体是指加入液氨的蒸汽爆破，具体地，蒸汽爆破是将秸秆密封在具有一定温度和压力的容器内，当蒸发到一定程度后突然泄压，秸秆就撑开爆破，类似爆米花。在合理范围内温度越高爆破效果越好，普通的汽爆温度在150℃左右下进行才能获得较好的口感，液氨与秸秆的重量比优选为1:1-3。

本发明通过在汽爆过程中加入液氨，液氨能够有效减低汽爆时的温度，而且能够确保爆破效果以及制备的膳食纤维的口感，由于液氨汽爆时的温度低于100℃，对设备的要求降低，且提高了汽爆的安全性。

本发明的原理：在水洗(将爆破物溶于水中)的过程中，爆破物中的半纤维素溶解在水中，木质素和纤维素在滤渣中，将滤渣用乙醇蒸煮，木质素溶解在乙醇溶液中，进而得到含有木质素的滤液。

本发明所述木质素具有醛基，单糖在水溶液中，部分为环状，部分为链状，单糖中的酚羟基与木质素中的醛基进行酚醛缩合反应，继而，木质素的分子链增长，分子量增大，由原来的无定形的粉状结构变为具有一定纹路的丝状结构，不仅能够增加嚼劲，增强口感，而且能够提高疏水性，改进后的木质素改进物质为高分子，不易被人体消化吸收，通过人体时直接带走肠道内的垃圾和毒素，起到排毒清脂的作用。

综上，本发明将制备的木质素共聚物、纤维素、半纤维素以及淀粉进行混合获得膳食纤维不仅提高了秸秆中膳食纤维的疏松度，且制备木质素共聚物因为由原来的无定形的粉状结构变为具有一定纹路的丝状结构提高了口感，进而，本发明所制备的膳食纤维具有很好的口感。

进一步地，酸为盐酸，步骤5)中酸性条件是pH值为5.0-6.0。