菊粉型纖維素及應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及以菊粉加工技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說它是一種菊粉型纖維素，本發(fā)明還 涉及菊粉型纖維素的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 菊芋是固沙的優(yōu)良植物新材料。菊芋素有"沙漠第一草之稱"。菊芋塊莖俗稱"洋 薑"、鬼子姜，可供食用或腌制醬菜。菊芋桿、葉飼用價(jià)值高并可藥用。菊芋地下塊莖富含菊 糖，它是果糖多聚物，是糖尿病人的首選甜味劑。由于國際、國內(nèi)市場對菊糖的需求日益增 加。使菊芋種植和深加工具有極大的開發(fā)潛力和拓展空間。特別是加入WTO以來，人們對 保健品的需求以及菊糖作為低熱值原料填充劑、質(zhì)構(gòu)改良劑、風(fēng)味掩蓋劑和增加劑的特有 的公認(rèn)性和安全性，在功能性食品中被廣泛的應(yīng)用。
[0003] 長期以來，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 低聚果糖這樣的功能性甜味劑應(yīng)運(yùn)而生。它具有特殊的生理功能并可供特殊營養(yǎng)群（如糖 尿病患者）使用，可替代蔗糖應(yīng)用在功能性食品或低能量食品中，其基本特征是低能量或 無能量，非齲齒或抗齲齒，部分品種對人體健康能起積極有效的調(diào)節(jié)功能（屬于生理活性 物質(zhì)）。隨著人們對自身健康的日益關(guān)注，對功能性食品及基料的開發(fā)持續(xù)升溫，市場不斷 擴(kuò)大。
[0004] 通過幾十年的研發(fā)，已有低聚糖、糖醇等幾類近30種的功能性甜味劑廣泛應(yīng)用于 食品、制藥、保健等行業(yè)，需求量迅速上升，已成為一個朝陽行業(yè)。為探尋理想化的蔗糖替代 品，開發(fā)工作熱潮不斷，成果頻出，前景無量。其中：功能性低聚糖中的低聚果糖多以蔗糖為 原料，經(jīng)酶法處理蔗糖漿而得，但產(chǎn)品中還含有一定量的葡萄糖和蔗糖?，F(xiàn)由菊芋加工的菊 粉低聚果糖，產(chǎn)品中只還含有果糖，且原料來源廣泛，工藝簡單，成本低廉，產(chǎn)品競爭力明顯 增強(qiáng)。從菊芋中提取的產(chǎn)品菊粉是多聚果糖，其功能與功能性低聚果糖相似，可直接應(yīng)用， 也可進(jìn)一步加工成菊粉低聚果糖。它們是雙歧桿菌的增殖因子，能有效增加雙歧桿菌數(shù)量； 產(chǎn)生短鏈脂肪酸、抗菌素，抑制腸道內(nèi)腐敗菌的生長，減少有害發(fā)酵產(chǎn)物及細(xì)菌酶的產(chǎn)生， 改變大便性狀，防止便秘，保護(hù)肝臟功能，降低血清膽固醇，降低血壓，攝入人體后，不會引 起血糖及胰島素的波動，對糖尿病、高血壓、心血管病患者十分適用，能提高機(jī)體免疫力，有 抗癌作用和很好的保健功能；還能在腸道內(nèi)促進(jìn)合成維生素，促進(jìn)鈣的吸收。它們又是一種 水溶性膳食纖維，很難被人體吸收利用，能量值很低，不會導(dǎo)致肥胖。它不是口腔微生物的 合適作用底物，有防齲齒作用。多種優(yōu)越的生理功能和理化特性，使其在食品、醫(yī)藥、保健品 行業(yè)中廣泛應(yīng)用，成為集營養(yǎng)、保健、療效三位一體的21世紀(jì)保健新糖源。菊粉溶液還是一 種模擬脂肪，具有與奶油非常相似的感官特性，因此可作脂肪替代品。
[0005] 近十年來，國內(nèi)果糖需求急劇增加，我國每年需進(jìn)口大量果糖，而且逐年增量超過 20%。鑒于我國該技術(shù)主要三種產(chǎn)品（菊粉、低聚果糖、超高果糖漿）的進(jìn)口情況，利用我 國的原料優(yōu)勢，采用高新技術(shù)生產(chǎn)我國急需的菊粉、低聚果糖、超高果糖漿已十分必要，即 研宄各種菊粉型纖維素保健品，和菊粉型纖維素保健品的應(yīng)用已十分必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于提供一種菊粉型纖維素，它屬于一種保健品，本發(fā)明還涉及這 種菊粉型纖維素的應(yīng)用。
[0007] 本發(fā)明的目的是通過如下措施來達(dá)到的：菊粉型纖維素，其特征在于，它包括菊粉 和維生素C，所述每100克菊粉型纖維素中含有維生素ClOOmg，所述每100克菊粉型纖維素 中菊粉含量為蛋白質(zhì)〇. lg，鈉鹽l〇mg，多聚多糖60g，低聚果糖>25g，碳水化合物8. 6g，其它 為灰分；所述的碳水化合物為單糖和雙糖；所述灰分含量< 〇. 5% ;
[0008] 所述菊粉通過如下工藝制備：（1)、菊芋的收購，將總糖含量一般在20%，泥土 3% 以內(nèi)，無霉變、破損的原料菊芋從產(chǎn)地運(yùn)輸?shù)綇S內(nèi)，放入原料堆場；
[0009] (2)、水力輸送清洗除雜，將菊芋運(yùn)送至清洗流送槽，用3- 5倍的水把菊芋輸送到 除沙機(jī)，水力輸送可軟化菊芋表面及分丫里面的泥土，并同時(shí)流送槽上的浮萍收集網(wǎng)攔截 菊芋里面的枝、葉、桿徑、根類雜質(zhì)，減輕后續(xù)工序的清洗負(fù)擔(dān)；經(jīng)水力輸送的菊芋進(jìn)入除 沙機(jī)能除去大量的泥沙和石塊類雜質(zhì)，接著進(jìn)入清洗機(jī)內(nèi)清洗，菊芋塊莖在清洗機(jī)內(nèi)受到 水流的劇烈沖擊，并且充分滾動，通過清洗機(jī)內(nèi)的刷子進(jìn)一步除去芽眼和菊芋分叉處的泥 土；
[0010] (3)、菊芋破碎，菊芋在輸入破碎機(jī)進(jìn)口前需加一套吸鐵裝置或永磁設(shè)備，去除混 入的鐵釘、螺絲類鐵器，菊芋破碎的目的是破壞菊芋塊莖的細(xì)胞，使細(xì)胞壁內(nèi)菊糖成分盡量 釋放出來，以便與蛋白、纖維分離；適合菊芋塊莖破碎的設(shè)備有鼠籠破碎機(jī)和錘片式破碎 機(jī)，菊芋破碎后的粒度控控制在1一2mm，破碎后菊芋加入少量的水用螺桿泵泵入提取罐。
[0011] (4)、菊芋糖漿的提取與分離，破碎的菊芋漿料泵入提取罐后，加入等同菊芋重量 的熱水，蒸汽加熱，保持溫度80度，充分?jǐn)嚢?，時(shí)間30分鐘；菊芋漿料用熱水提取，能使細(xì)胞 壁內(nèi)的菊糖有效成分盡量溶解在水中，從而達(dá)到提高菊糖提取率的目的；用板框壓濾機(jī)或 臥式螺旋離心機(jī)讓渣液分離，菊芋渣可直接作為牛羊飼料出售或作為農(nóng)家肥返田；將菊糖 液收集到凈化儲罐準(zhǔn)備作下一步工序處理；
[0012] (5)、凈化脫色，將凈化罐里的菊糖液加熱至75度，加石灰乳，攪拌，調(diào)pH值至11一 12,時(shí)間30分鐘，讓蛋白質(zhì)析出來；在凈化罐里加冰乙酸，調(diào)pH值至7,時(shí)間15分鐘；繼續(xù)在 凈化罐里加活性炭脫色，保持溫度75度，時(shí)間30分鐘，充分?jǐn)嚢?，最后泵入板框壓濾機(jī)將糖 液與蛋白、活性炭分離，將分離后的菊糖液泵入暫存罐；由于蛋白質(zhì)在菊糖里屬雜質(zhì)成分， 所以要加石灰除去蛋白；加冰乙酸是為了將物料回調(diào)至中性；加活性炭就是要除去糖液里 的大部分色素；
[0013] (6)、離子交換，將暫存罐內(nèi)的糖液緩緩泵入離子交換樹脂柱來進(jìn)行離子交換，以 進(jìn)一步凈化糖液品質(zhì)；離子交換樹脂柱分陽離子交換柱和陰離子交換樹脂柱，陽離子樹脂 可去除菊糖液中的無機(jī)陽離子和帶正電的蛋白類雜質(zhì)；陰離子樹脂可去除菊糖液中的無機(jī) 陰離子和帶負(fù)電的蛋白類雜質(zhì)；同時(shí)離交樹脂還可脫去活性炭脫不了的色素，并能調(diào)節(jié)糖 液的pH值；
[0014] (7)、納濾膜脫糖濃縮，離子交換后的糖液進(jìn)入納濾膜脫糖進(jìn)行糖分離，菊糖是聚 合果糖，即三糖以上的糖，是大分子糖，平均分子量5000左右；而進(jìn)入納濾膜之前的糖液是 一種混合糖，里面含有少量的一糖和二糖，相對菊糖來說這是雜質(zhì)糖，必須去除，所以就用 到納濾膜來分離出一糖和二糖；納濾膜不僅能將一糖和二糖分離出去，而且在分離糖的過 程中能將菊糖液濃縮至20%左右，為后續(xù)工段噴霧干燥節(jié)省了很多能源；
[0015] (8)、菊粉噴霧干燥，采用噴霧干燥設(shè)備對納濾濃縮菊糖液進(jìn)行干燥，保持噴霧干 燥塔進(jìn)口熱風(fēng)溫度180度，粉料出口溫度75度，菊粉水分5%，菊粉純度控制在90%以上， 干燥后的菊粉經(jīng)篩分去掉大的顆粒后包裝成袋入庫。
[0016] 菊粉型纖維素的應(yīng)用，其特征在于在2型糖尿病患者血糖控制和血脂控制中的應(yīng) 用。
[0017] 本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明通過上述提取工藝得到的菊粉不但純度和產(chǎn)量高， 滿足了市場需要求，而且提取時(shí)間短。本發(fā)明加工制造工藝簡單，流程短，原料來源易得，生 產(chǎn)運(yùn)輸存儲無任何風(fēng)險(xiǎn)，具有廣泛的市場前景。本發(fā)明保健品在2型糖尿病患者血糖控制 和血脂控制中具有良好的效果。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 下面結(jié)合實(shí)施例詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施情況，但它們并不構(gòu)成對本發(fā)明的限定， 僅作舉例而已。同時(shí)通過說明本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚和容易理解。
[0019] 本發(fā)明菊粉型纖維素，其特征在于，它包括菊粉和維生素C，所述每100克菊粉型 纖維素中含有維生素ClOOmg，所述每100克菊粉型纖維素中菊粉含量為蛋白質(zhì)0. lg，鈉鹽 10mg，多聚多糖60g，低聚果糖>25g，碳水化合物8. 6g，其它為灰分；所述的碳水化合物為單 糖和雙糖；所述灰分含量< 〇. 5% ;
[0020] 所述菊粉通過如下工藝制備：⑴、菊芋的收購，將總糖含量一般在20%，泥