[發明專利]一種從菊芋中提取菊粉的清潔生產工藝

在審

• 申請號: 201410697365.4
• 申請日: 2014-11-26
• 公開（公告）號: CN104672352A
• 公開（公告）日: 2015-06-03
• 發明（設計）人: 張利;趙同強;杜建飛;李文東;王德科
• 申請（專利權）人: 張利;趙同強;杜建飛;李文東;王德科
• 主分類號: C08B37/18
• 分類號: C08B37/18
• 代理公司: 上海海頌知識產權代理事務所(普通合伙) 31258
• 代理人: 季萍

技術領域

本發明屬于化工技術領域，具體涉及到一種從菊芋中提取菊粉的清潔生產工藝。

背景技術

菊芋俗名洋姜，表皮呈紅褐色或深黃色，新鮮菊芋塊莖中含有14-19%的菊粉，脫水菊芋干片中含有70%左右的菊粉。菊粉是自然界中天然存在的可溶性纖維之一，是天然功能性食用多糖，具有低脂、低熱量和生物活性前體的功能特性，作為優良的功能性、保健食品，具有廣闊的應用前景。?????????

研究以菊芋作為原料提取菊粉和相關功能性食品開發工藝，不僅可以促進菊粉的產業化過程，也可以提高農副產品的附加值。在菊粉的提取工藝中，因菊芋表皮呈紅褐色或深黃色，造成菊芋提取液的色澤較深，不利于有效成分的進一步純化和保健產品的開發，且菊芋提取液粘度較大，脫色困難，因此菊粉提取工藝的關鍵取決于脫色能否順利進行。

傳統的菊粉工業化生產工藝主要采用熱水浸提法，如中國專利CN99812695.0公開的方法，將菊芋塊莖/脫水菊芋——機械粉碎——攪拌浸提——一次過濾——石灰乳/磷酸除雜——二次過濾——活性炭脫色——噴霧干燥——菊粉產品。

上述傳統菊粉提取工藝中，為提高菊粉品質和表觀質量，對菊粉母液的脫色處理主要集中在浸泡液脫除果膠、蛋白質等雜質之后，采用常規活性炭處理工藝。二次過濾后得到的菊粉母液呈現棕褐色或棕紅色，這主要是由菊芋塊莖中含有的多酚氧化酶（PPO），催化酚類物質產生茶褐色化合物或棕色絡合物而形成的，菊芋塊莖被采摘后，仍然進行著一系列生理代謝活動，菊芋塊莖中含有的多酚氧化酶（PPO）在氧氣的參與下，可以催化鄰苯二酚或鄰苯三酚產生茶褐色化合物或棕色絡合物。

現有的技術中，中國專利公開號CN101012284提供的菊粉提取工藝，菊粉提取液也是采用傳統的活性炭脫色方法，該方法采用加熱、攪拌、過濾的方法，操作比較繁瑣，菊芋提取液中的色素包括焦糖化色素、糖液中還原糖與氨基酸發生美拉德反應產生的類黑色素以及糖降解色素等，這些色素含有不飽和鍵的基團如-N=N-，-HC=CH-，-CH=N-等，這些色素對酸性、堿性條件比較敏感，活性炭吸附脫色的方法難以取得良好的脫色效果；活性炭會吸附菊芋提取液中糖分，影響總糖收率；且在實驗中發現菊芋提取液能部分溶解活性炭并呈膠體狀態，給后續處理工藝帶來很大困難，廢舊活性炭的排放也會造成環境的污染。

現有的技術中，中國專利CN1634997A公開的菊粉提取工藝中，雖然沒有采用活性炭過濾，但為了去除菊芋中的單糖，雙糖及大量的色素和其它雜質，將干燥后的菊芋片用有機溶劑進行浸提。該法的劣勢在于有機溶劑使用量大，且生產成本高，且浸提液的排放會對環境會造成污染。

現有的技術中，中國專利公開號CN1634997提供了一種利用強酸性樹脂、強堿性樹脂和弱酸性樹脂組合離子交換法。在常溫條件下，菊芋提取液就可以達到良好的脫鹽、脫色效果，得到澄清富含菊粉的精制提取液。由于組合離子交換法不僅可以脫去提取液的色素，而且在脫色的同時，將提取液中金屬離子和陰離子一同除去，這就將菊芋中菊粉提取工藝中的脫色與脫鹽兩步工序變為一步工序，簡化了操作程序，這種方法運用在實際生產中將極大地提高生產效率，但是這種方法只適合處理少量的菊芋提取液，對于大量的，粘度大的體系，極易造成樹脂污染，再生困難，加之樹脂成本較高，實驗前須用薄層色譜對洗脫劑進行篩選，然后進行上柱、洗脫，生產周期較長，不適合工業化大規模生產。

發明內容

本發明的目的之一在于提供一種符合清潔生產要求的新型菊粉提取工藝。

本發明的目的之二在于提供一種用雙氧水浸泡菊芋塊莖或脫水菊芋干片，脫除表皮色素后，經過后續提取工藝得到外觀色澤較好的菊粉產品的生產工藝。雙氧水能夠有效地脫除菊芋表皮色素，這是由于菊芋提取液中所含的色素一般為酚類、輕基蔥醒衍生物等，雙氧水在水溶液中能電離出過氧氫根離子HO₂^-進攻色素類物質。

本發明是通過下列具體步驟實現的：

一種從菊芋中提取菊粉的清潔生產工藝，其生產步驟如下；

1、???????????????先將菊芋塊莖清洗去除雜物后，用雙氧水浸泡菊芋塊莖/脫水菊芋脫除表皮色素，干燥后保存；

2、???????????????將機械粉碎后的菊芋原料攪拌浸提，溫度60-90℃，時間是20-80min，過濾渣后，再將菊芋渣再次浸提10min，壓濾或離心得到菊粉提取液；