本發(fā)明屬于天然提取物提取精制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種快速、高效生產(chǎn)菊粉的工業(yè)化方法。

背景技術(shù)：

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(guò)多攝入成了一個(gè)重要的不健康因子。為調(diào)和這個(gè)矛盾，像菊粉這樣的功能性甜味劑應(yīng)運(yùn)而生。菊粉是一種功能性果聚糖，是植物中儲(chǔ)備性多糖，作為一種純天然的功能性配料，廣泛運(yùn)用于乳制品、飲料、低脂低熱量食品、烘培食品、保健食品中，具有降血脂、改善腸道環(huán)境、促進(jìn)益生菌增殖、防治便秘、預(yù)防結(jié)腸癌、促進(jìn)礦物質(zhì)吸收、預(yù)防肥胖癥等作用。其主要植物原料來(lái)源菊芋。

目前菊粉的提取主要采用的是烘干后磨粉水提、或者壓榨后高溫水提的方式進(jìn)行提取，該方法用水量大、提取時(shí)間長(zhǎng)、生產(chǎn)過(guò)程容易滋生微生物，如專利201210444081.5中，將菊芋僅通過(guò)榨汁機(jī)進(jìn)行壓榨得到的菊芋粒徑仍較大，因此壓榨后得到的菊芋渣仍需要使用原料2倍重量的熱水提取60-80min后，才能將菊芋中的絕大多數(shù)多糖提出，不僅耗時(shí)較長(zhǎng)，而且用水量較大。后期污水處理量較大。專利號(hào)201410291754.7中，將菊芋干燥，粉碎后得到100目左右的菊芋粉進(jìn)行微波提取，雖然提取時(shí)間較短，但是需要使用7-9倍的水進(jìn)行提取，該方法適用性較低；菊芋屬于季節(jié)性鮮料不易儲(chǔ)存，而且在加工過(guò)程中極易滋生微生物，這就要求菊芋收獲后快速規(guī)?；庸こ僧a(chǎn)品，而且水提法提取菊芋會(huì)產(chǎn)生大量工業(yè)廢水，如果能夠發(fā)明一種提取方法解決菊芋提取時(shí)間長(zhǎng)，用水量大的弊端，對(duì)菊粉的加工行業(yè)將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種快速、高效生產(chǎn)菊粉的工業(yè)化方法，本方法能夠快速高效將新鮮菊芋原料中菊粉連續(xù)規(guī)?；崛〕鰜?lái)，省時(shí)、高效，更易于實(shí)現(xiàn)連續(xù)化大生產(chǎn)。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是：一種快速、高效生產(chǎn)菊粉的工業(yè)化方法，其特征在于：所述方法包括以下步驟：

（1）將新鮮菊芋原料清洗去除表皮泥沙，將洗凈的菊芋輸送至切絲機(jī)，切成菊芋絲；

（2）在菊芋絲中加入水，然后將菊芋絲輸送至膠體磨，將菊芋絲磨至200-300目，得到菊芋漿；

（3）向菊芋漿中加入水，攪拌均勻后輸送至研磨機(jī)中研磨得到漿液，將漿液輸送至絮凝罐；

（4）在攪拌狀態(tài)下，向菊芋漿液中添加固體Ca(OH)₂進(jìn)行絮凝；

（5）絮凝后離心分離，得到料液和絮凝渣；

（6）用水沖洗絮凝渣；

（7）將所述步驟（5）中所得的料液添加磷酸調(diào)節(jié)pH值，進(jìn)行二次絮凝，絮凝后，離心分離得到絮凝渣與料液；

（8）將所述步驟（7）中的料液經(jīng)活性炭脫色后，過(guò)脫鹽樹(shù)脂，納濾膜除單糖精制濃縮，臭氧滅菌后，噴霧干燥得到菊粉產(chǎn)品。

本發(fā)明所述步驟（1）中菊芋絲的直徑為1-2mm。

本發(fā)明所述步驟（4）中絮凝的pH為 10.5-11，加完絮凝劑后靜置30-60min。

本發(fā)明所述步驟（7）中二次絮凝pH為6-7，添加絮凝劑后靜置30-60min。

本發(fā)明所述步驟（2）中的水為去離子水，添加量為原料質(zhì)量的0.4-1倍；所述步驟（2）中的水可用步驟（6）中的洗渣液替代。

本發(fā)明所述步驟（3）中水為去離子水，用量為菊芋原料質(zhì)量的0.6-1倍；所述研磨時(shí)間為30-50min，所述菊芋漿液粒度為10-20微米。

本發(fā)明所述步驟（5）中離心所用的離心機(jī)為碟片或管式離心機(jī)。

本發(fā)明所述步驟（6）中水為去離子水，用量為菊芋原料質(zhì)量的0.4-1倍。

本發(fā)明所述步驟（8）中納濾膜分子截留量小于等于300道爾頓，濃縮至料液固形物含量為35-40%時(shí)停止?jié)饪s。

本發(fā)明所述步驟（8）中脫鹽樹(shù)脂為陽(yáng)離子交換樹(shù)脂。

本發(fā)明中菊粉的菊糖含量、還原糖含量檢測(cè)方法參考AOAC Official Method 997.08 Fructans in Food products Ion Exchange Chromatographic Method (離子交換色譜法測(cè)定果聚糖含量)

采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于：1.采用高效連續(xù)研磨設(shè)備、在研磨過(guò)程中提取，能夠?qū)⒕沼笾械木辗刍就耆岢?，不需再使用萃取罐，減少能耗。2.磨漿研磨后，不需將料渣和料液分離，直接絮凝，提高絮凝渣的粒度，易于料液、絮凝渣和料渣的分離，能夠節(jié)省一步液渣分離，縮短菊芋加工時(shí)間，從原料清洗到完成提取，所用時(shí)間不超過(guò)1h，大大提高了生產(chǎn)能力。3.研磨粒度較細(xì)，提取所用的水量大大減少，有效解決了污水處理壓力。

具體實(shí)施方式：

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

實(shí)施例1

（1）將500㎏新鮮菊芋原料清洗去除表皮泥沙，洗凈的菊芋經(jīng)上料設(shè)備輸送至切絲機(jī)，切成直徑2.0mm的菊芋絲，得到菊芋絲；

（2）在菊芋絲中加入原料質(zhì)量0.6倍的一次絮凝洗渣液，通過(guò)傳送裝置送入膠體磨中，將菊芋絲研磨至250目，得到菊芋漿；

（3）向菊芋漿中加入原料質(zhì)量0.7倍去離子水后，將漿液輸送至研磨機(jī)中，反復(fù)研磨30min，得到粒度為10μm的菊芋漿，將漿液通過(guò)輸送管道輸送至絮凝罐中；

（4）在攪拌狀態(tài)下，添加固體Ca(OH)₂絮凝，料液pH調(diào)節(jié)至11后，停止加絮凝劑，靜置30min后；

（5）使用碟片式離心機(jī)將料液與絮凝渣徹底分離，得到料液和絮凝渣；

（6）然后用原料質(zhì)量0.6倍的去離子水清洗絮凝渣，得一次絮凝洗渣液；

（7）步驟（5）中絮凝離心后所得料液添加磷酸調(diào)節(jié)pH至6.5二次絮凝，靜止30min后，碟片式離心機(jī)離心得到絮凝渣與料液；

（8）步驟（7）中料液經(jīng)活性炭脫色，過(guò)脫鹽樹(shù)脂型號(hào)為001X16，納濾膜除單糖精制濃縮至料液固形物含量為35%時(shí)停止?jié)饪s，臭氧滅菌后，噴霧干燥得到菊粉產(chǎn)品。得到的菊粉的菊糖含量為96.67%，還原糖含量1.48%，提取得率達(dá)到99.57%。

實(shí)施例2

（1）將600㎏新鮮菊芋原料清洗去除表皮泥沙，洗凈的菊芋經(jīng)上料設(shè)備輸送至切絲機(jī)，切成直徑1.5mm的菊芋絲，得到菊芋絲；

（2）在菊芋絲中加入原料質(zhì)量1倍的一次絮凝洗渣液，通過(guò)傳送裝置送入膠體磨中，將菊芋絲研磨至300目，得到菊芋漿；

（3）向菊芋漿中加入原料質(zhì)量0.8倍去離子水后，將漿液輸送至研磨機(jī)中，反復(fù)研磨40min，得到粒度為15μm的菊芋漿，將漿液通過(guò)輸送管道輸送至絮凝罐中；

（4）在攪拌狀態(tài)下，添加固體Ca(OH)₂絮凝，料液pH調(diào)節(jié)至10.8后，停止加絮凝劑，靜置40min后；

（5）使用碟片式離心機(jī)將料液與絮凝渣徹底分離，得到料液和絮凝渣；

（6）然后用原料質(zhì)量1倍的去離子水清洗絮凝渣，得一次絮凝洗渣液；

（7）步驟（5）中絮凝離心后所得料液添加磷酸調(diào)節(jié)pH至6.9二次絮凝，靜止40min后，碟片式離心機(jī)離心得到絮凝渣與料液；

（8）步驟（7）中料液經(jīng)活性炭脫色，過(guò)脫鹽樹(shù)脂型號(hào)為陽(yáng)離子交換樹(shù)脂001X7（732），納濾膜除單糖精制濃縮至料液固形物含量為37%時(shí)停止?jié)饪s，臭氧滅菌后，噴霧干燥得到菊粉產(chǎn)品。得到的菊粉的菊糖含量為96.07%，還原糖含量2.08%，提取得率達(dá)到99.21%。

實(shí)施例3

（1）將450㎏新鮮菊芋原料清洗去除表皮泥沙，洗凈的菊芋經(jīng)上料設(shè)備輸送至切絲機(jī)，切成直徑1.0mm的菊芋絲，得到菊芋絲；

（2）在菊芋絲中加入原料質(zhì)量0.4倍的一次絮凝洗渣液，通過(guò)傳送裝置送入膠體磨中，將菊芋絲研磨至200目，得到菊芋漿；

（3）向菊芋漿中加入原料質(zhì)量0.6倍去離子水后，將漿液輸送至研磨機(jī)中，反復(fù)研磨45min，得到粒度為10μm的菊芋漿，將漿液通過(guò)輸送管道輸送至絮凝罐中；

（4）在攪拌狀態(tài)下，添加固體Ca(OH)₂絮凝，料液pH調(diào)節(jié)至11.0后，停止加絮凝劑，靜置45min后；

（5）使用碟片式離心機(jī)將料液與絮凝渣徹底分離，得到料液和絮凝渣；

（6）然后用原料質(zhì)量0.4倍的去離子水清洗絮凝渣，得一次絮凝洗渣液；

（7）步驟（5）中絮凝離心后所得料液添加磷酸調(diào)節(jié)pH至7.0二次絮凝，靜止50min后，碟片式離心機(jī)離心得到絮凝渣與料液；

（8）步驟（7）中料液經(jīng)活性炭脫色，過(guò)脫鹽樹(shù)脂型號(hào)為001×7MB強(qiáng)酸性苯乙烯系陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，納濾膜除單糖精制濃縮至料液固形物含量為40%時(shí)停止?jié)饪s，臭氧滅菌后，噴霧干燥得到菊粉產(chǎn)品。得到的菊粉的菊糖含量為96.57%，還原糖含量1.88%，提取得率達(dá)到99.28%。

實(shí)施例4

（1）將300㎏新鮮菊芋原料清洗去除表皮泥沙，洗凈的菊芋經(jīng)上料設(shè)備輸送至切絲機(jī)，切成直徑1.2mm的菊芋絲，得到菊芋絲；

（2）在菊芋絲中加入原料質(zhì)量0.7倍的一次絮凝洗渣液，通過(guò)傳送裝置送入膠體磨中，將菊芋絲研磨至240目，得到菊芋漿；

（3）向菊芋漿中加入原料質(zhì)量1倍的去離子水后，將漿液輸送至研磨機(jī)中，反復(fù)研磨35min，得到粒度為20μm的菊芋漿，將漿液通過(guò)輸送管道輸送至絮凝罐中；

（4）在攪拌狀態(tài)下，添加固體Ca(OH)₂絮凝，料液pH調(diào)節(jié)至10.7后，停止加絮凝劑，靜置55min后；

（5）使用碟片式離心機(jī)將料液與絮凝渣徹底分離，得到料液和絮凝渣；

（6）然后用原料質(zhì)量0.7倍的去離子水清洗絮凝渣，得一次絮凝洗渣液；

（7）步驟（5）中絮凝離心后所得料液添加磷酸調(diào)節(jié)pH至6.0二次絮凝，靜止60min后，碟片式離心機(jī)離心得到絮凝渣與料液；

（8）步驟（7）中料液經(jīng)活性炭脫色，過(guò)脫鹽樹(shù)脂型號(hào)為陽(yáng)離子交換樹(shù)脂001X7（732），納濾膜除單糖精制濃縮至料液固形物含量為38%時(shí)停止?jié)饪s，臭氧滅菌后，噴霧干燥得到菊粉產(chǎn)品。得到的菊粉的菊糖含量為96.57%，還原糖含量1.88%，提取得率達(dá)到99.28%。

實(shí)施例5

（1）將400㎏新鮮菊芋原料清洗去除表皮泥沙，洗凈的菊芋經(jīng)上料設(shè)備輸送至切絲機(jī)，切成直徑1.8mm的菊芋絲，得到菊芋絲；

（2）在菊芋絲中加入原料質(zhì)量0.8倍的一次絮凝洗渣液，通過(guò)傳送裝置送入膠體磨中，將菊芋絲研磨至240目，得到菊芋漿；

（3）向菊芋漿中加入原料質(zhì)量0.9倍的去離子水后，將漿液輸送至研磨機(jī)中，反復(fù)研磨50min，得到粒度為18μm的菊芋漿，將漿液通過(guò)輸送管道輸送至絮凝罐中；

（4）在攪拌狀態(tài)下，添加固體Ca(OH)₂絮凝，料液pH調(diào)節(jié)至10.5后，停止加絮凝劑，靜置60min后；

（5）使用碟片式離心機(jī)將料液與絮凝渣徹底分離，得到料液和絮凝渣；

（6）然后用原料質(zhì)量0.8倍的去離子水清洗絮凝渣，得一次絮凝洗渣液；

（7）步驟（5）中絮凝離心后所得料液添加磷酸調(diào)節(jié)pH至6.3二次絮凝，靜止50min后，碟片式離心機(jī)離心得到絮凝渣與料液；

（8）步驟（7）中料液經(jīng)活性炭脫色，過(guò)脫鹽樹(shù)脂型號(hào)為陶氏IR100NA，納濾膜除單糖精制濃縮至料液固形物含量為39%時(shí)停止?jié)饪s，臭氧滅菌后，噴霧干燥得到菊粉產(chǎn)品。得到的菊粉的菊糖含量為96.57%，還原糖含量1.88%，提取得率達(dá)到99.28%。