[發明專利]一種利用菊苣/芋粕聯產凝膠型和乳化型果膠的方法

有效

• 申請號: 201810258498.X
• 申請日: 2018-03-27
• 公開（公告）號: CN108383926B
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發明（設計）人: 孟赫誠;郭曉明;于淑娟;皮芳
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C08B37/06
• 分類號: C08B37/06
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 向玉芳

本發明公開了一種利用菊苣/芋粕聯產凝膠型和乳化型果膠的方法，包括原料預處理、浸提、過濾、濃縮、醇析、干燥等步驟。根據菊/芋苣粕的細胞壁結構與組織特性，本發明針對性地采用鹽法、稀酸法進行提取，依次生產凝膠型、乳化型兩種果膠產品；其中，凝膠型菊苣/芋果膠具有分子結構單一、純度高、乙酰化度低、凝膠強度大的特點，乳化型菊苣/芋果膠則具有良好的乳化性能。本發明的菊苣/芋果膠提取方法可同時提供兩種類型的果膠，拓寬菊苣/芋果膠的應用范圍，并提高菊苣/芋粕的加工利用率。

技術領域

本發明涉及一種果膠，具體涉及一種利用菊苣/菊芋粕同時生產凝膠型果膠和乳化型果膠的方法，屬于食品加工領域。

背景技術

菊苣(Cichorium intybus L)富含低聚果糖(菊粉)，是一種著名的經濟作物。菊苣適合栽培于土質肥沃且偏酸性的土壤。我國擁有全亞洲最大的菊苣產區。菊芋的學名：Helianthus tuberosus(L.1753)，又名洋姜、鬼子姜，是一種多年宿根性草本植物。高1‐3米，有塊狀的地下莖及纖維狀根。莖直立，有分枝，被白色短糙毛或剛毛。原產北美洲，十七世紀傳入歐洲，后傳入中國。其地下塊莖富含淀粉、菊糖等果糖多聚物，可以食用，煮食或熬粥，腌制咸菜，曬制菊芋干，或作制取淀粉和酒精原料。

長期以來種植菊苣/菊芋主要為采摘菊苣葉以食用和用菊苣/菊芋塊根生產菊粉。菊苣/菊芋生產菊粉過程中產生了大量的副產物——菊苣/菊芋粕。目前，這些由蛋白、碳水化合物、無機灰分等組成的菊苣/菊芋粕主要用于飼料加工。然而，菊苣/菊芋飼料加工耗能大、附加值低。如何進一步開發和利用，為提高菊苣/菊芋粕的附加值尋找新的加工途徑，已成為菊苣/菊芋加工業的重要問題。

菊苣/菊芋粕富含膳食纖維。果膠是菊苣/菊芋粕膳食纖維的主要成分，依品種不同菊苣/菊芋粕果膠含量為11～29％，且品質良好。作為一種潛在的果膠生產原料，近年來，菊苣/芋果膠的加工技術受到廣泛關注。例如，中國發明專利200910018964.8公開了一種從菊芋渣和/或菊苣渣中連續提取果膠、膳食纖維的方法；中國發明專利201410157396.0公開了一種利用菊芋和/或菊苣連續制備菊粉和果膠的方法。上述發明均采用傳統熱酸法以生產菊苣/芋果膠，由于熱酸法提取存在選擇性差的問題，產品容易引入雜多糖，從而降低了產品的純度與均一性，導致產品特點不鮮明、性能不突出。研究發現，菊苣果膠的甲酯化度較低，而乙酰化度卻較商品化橘皮、蘋果渣果膠高。國外學者Rober等(doi:10.1021/jf061992g)采用熱酸法制備菊苣/芋果膠時，他們發現菊苣/芋的乙酰化度可高達16％。由于乙酰化度不利于低酯果膠與Ca²⁺形成凝膠網絡結構，故低酯菊苣/芋果膠的凝膠性能將大打折扣。可見，若能開發一種低乙酰化度的菊苣/芋果膠的生產方法，將有助于改善菊苣/芋果膠的凝膠性能，對于提高菊苣/芋果膠品質具有重要作用。

發明內容

本發明目的在于克服傳統熱酸法導致菊苣/芋果膠乙酰化度高、結構均一性差、凝膠強度低的問題，提供一種低乙酰化度利用菊苣/芋粕聯產凝膠型和乳化型果膠的方法，同時再利用二次菊苣/芋廢粕生產乳化型菊苣/芋果膠。

本發明先采用鹽法提取凝膠型低酯菊苣/芋果膠，在微酸性(pH5.5‐6.0)環境中溶解果膠并同時誘導、控制脫乙酰反應，從而修飾菊苣/芋果膠的乙酰化度以改善產品凝膠性能；隨后，對二次菊苣/芋粕進行再利用，采用熱酸法生產乳化型低酯菊苣/芋果膠。本發明提供一種利用菊苣/芋粕同時生產凝膠型和乳化型低酯果膠的方法，既提高了原料的利用率，且產品的結構特性、性能突出，具有良好的應用前景。

本發明方法生產的凝膠型菊苣/芋果膠具有乙酰化度低、甲酯化度低、純度與均一性好的特點，在含Ca²⁺食品體系中具有良好的凝膠強度，而乳化型低酯菊苣/芋果膠則具有乙酰化度高、蛋白含量高、甲酯化度低的特點，對水包油乳液具有良好的穩定效果。

本發明的原理在于分別以螯合劑、稀酸解除鈣離子、細胞壁物質對凝膠型果膠、乳化性果膠的束縛；具有強選擇性，并同時保持果膠分子的結構完整性。