一種含草本植物低聚糖和酚酸保健化合物的飲料生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于食品加工技術(shù)，特別涉及一種含草本植物低聚糖和酚酸保健化合物的飲料生產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]草本植物的主要結(jié)構(gòu)成分是纖維素，半纖維素和木質(zhì)素。和木本植物不太一樣的地方是，草本植物的結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜，草本植物中的碳水化合物和木質(zhì)素之間除了一般的共價(jià)鍵連接意外，還有肉桂酸型酚酸類化合物，主要是阿魏酸和對(duì)香豆酸，在兩者之間起到一個(gè)橋連作用，阿魏酸和對(duì)香豆酸通過酯鍵或者醚鍵連接木質(zhì)素和碳水化合物，這種連接的存在使動(dòng)物和微生物對(duì)于這些草本植物的消化和降解顯示了很強(qiáng)的抵抗作用。
[0003]對(duì)于草本植物的利用，除了傳統(tǒng)的飼料，造紙行業(yè)，目前，生物煉制工業(yè)的發(fā)展也在積極開發(fā)技術(shù)，以求將其轉(zhuǎn)化為生物能源和生物基化學(xué)品。
[0004]草本植物自身結(jié)構(gòu)成分的特點(diǎn)，使其具有開發(fā)其他高附加值產(chǎn)品的潛力。草本植物中富含半纖維素，若將其部分降解，可以產(chǎn)生低聚木糖。低聚木糖又稱木寡糖，是由2-7個(gè)木糖分子以β_1，4糖苷鍵結(jié)合而成的功能性聚合糖。與通常人們所用的大豆低聚糖、低聚果糖、低聚異麥芽糖等相比具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，它可以選擇性地促進(jìn)腸道雙歧桿菌的增殖活性。其雙歧因子功能是其它聚合糖類的10-20倍。草本植物中還有一定量的肉桂酸型酚酸，主要是阿魏酸和對(duì)香豆酸。阿魏酸(阿魏酸鈉)具有抗血小板聚集，抑制血小板5-羥色胺釋放，抑制血小板血栓素a2 (txa2)的生成，增強(qiáng)前列腺素活性，鎮(zhèn)痛，緩解血管痙攣等作用。是用于生廣治療心腦血管疾病及白細(xì)胞減少等癥藥品的基本原料。如心血康、利脈月父囊、太太口服液等等，它同時(shí)在人體中可起到健美和保護(hù)皮膚的作用。對(duì)香豆酸對(duì)金黃色葡萄球菌、痢疾桿菌、大腸桿菌及綠膿桿菌均有不同程度的抑制作用；動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證明，對(duì)香豆酸還有降血脂作用。
[0005]傳統(tǒng)的低聚木糖生產(chǎn)流程較為繁瑣，需要選擇含半纖維素較高的原料，比如玉米芯，首先使用酸或堿對(duì)原料進(jìn)行預(yù)處理，然后使用酶解的方法，將提取處理的半纖維素降解，然后脫色，脫鹽，濃縮，結(jié)晶得到用于食品和飲料的低聚木糖產(chǎn)品。傳統(tǒng)的酚酸多用高濃度的堿溶液進(jìn)行提取，溶液造成環(huán)境污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]【發(fā)明目的】本發(fā)明的目的就是將低聚木糖等膳食纖維(雙歧因子)和酚酸保健化合物的生產(chǎn)進(jìn)行集成，直接用于保健飲料的生產(chǎn)，提供一種含草本植物低聚糖和酚酸保健化合物的飲料生產(chǎn)方法，實(shí)現(xiàn)草本植物秸桿原料的高值化應(yīng)用，同時(shí)提供一種具有保健作用的健康飲品。
[0007]【本發(fā)明的構(gòu)思】傳統(tǒng)的保健飲料大多是在普通的原料中添加少量的保健化合物而成。而實(shí)際上可以從最初的原料直接生產(chǎn)，這樣就可以大幅降低關(guān)鍵保健化合物提取、濃縮、和精制的成本。
[0008]【本發(fā)明技術(shù)方案】本發(fā)明通過如下步驟生產(chǎn)含草本植物低聚糖和酚酸保健化合物的飲料:
[0009](1)，選擇無毒無腐敗的草本植物原料，比如玉米秸桿、玉米芯、小麥秸桿、水稻秸桿、燕麥稻桿、黑麥稻桿、蕎麥稻桿、甜高粱稻桿、甘鹿稻桿、皇竹草稻桿、蘆華、苜猜。對(duì)原料清洗，去除雜質(zhì)，適當(dāng)粉碎，便于后續(xù)的提取過程操作，提高提取率；
[0010](2)，對(duì)原料進(jìn)行pH預(yù)校正水熱預(yù)處理:將物料加入高壓反應(yīng)釜中，向反應(yīng)釜中按照干物料:水=Ikg:3?20L加入飲用水，按照干物料:堿=Ikg:0.01?5摩爾加入堿，堿的加入用于中和水熱預(yù)處理過程中原料中半纖維素乙酰基釋放所產(chǎn)生的乙酸，加入量根據(jù)所用原料和預(yù)處理強(qiáng)度不同而有所差異，以預(yù)處理結(jié)束后水解液PH接近7為宜，這也是稱這種預(yù)處理為“pH預(yù)校正水熱預(yù)處理”的原因。可選的堿包括NaOH，Κ0Η,氨水，CaOH, CaO,Na2CO3及其組合，然后密閉反應(yīng)器加熱至100?220°C，高溫維持時(shí)間O?200min，0min指加熱到指定溫度后立即開始降溫，維持時(shí)間結(jié)束后降溫，PH預(yù)校正水熱預(yù)處理結(jié)束；
[0011](3)，原料pH預(yù)校正水熱預(yù)處理結(jié)束后的包含水解液和未溶解的植物纖維的反應(yīng)物添加木聚糖酶和(或)纖維素酶進(jìn)行酶解，按照預(yù)處理前草本植物的干重添加5-100國(guó)際單位/g的水解酶(木聚糖酶和纖維素酶中的一種或者組合)，在30-60°C，pH4-6，固液比Ikg:5?20L (必要時(shí)添加飲用水調(diào)節(jié)全衆(zhòng)的固液比)的條件下酶解6-64h ；
[0012](4)，使用減壓或者壓濾或離心等手段去除酶解體系中的不溶物；
[0013](5)，使用納濾技術(shù)除去水解液中由于pH預(yù)校正水熱預(yù)處理而產(chǎn)生的鹽；
[0014](6)，添加檸檬酸、葡萄糖、果葡糖漿、阿巴斯甜等食品添加劑調(diào)整飲料口味；
[0015](7)，測(cè)定水解液中保健化合物的濃度，適當(dāng)調(diào)節(jié)后，滅菌后包裝。
[0016]本發(fā)明具有以下特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì):
[0017]1.直接通過草本植物的pH預(yù)校正水熱預(yù)處理生產(chǎn)含有低聚木糖和酚酸(阿魏酸和對(duì)香豆酸)等保健化合物的保健飲品，具有濃郁的草香味，無需傳統(tǒng)的提取濃縮和精制過程;
[0018]2.溫和pH預(yù)校正水熱預(yù)處理技術(shù)抑制了糠醛和5-羥甲基糠醛等對(duì)人體有害化合物的產(chǎn)生，結(jié)合納濾技術(shù)可以有效去除葡萄糖等不想添加的小分子化合物。
[0019]3.該生產(chǎn)工藝可以和現(xiàn)有的生物能源煉制體系耦合集成，實(shí)現(xiàn)多產(chǎn)品聯(lián)產(chǎn)，以及高附加值產(chǎn)品生產(chǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0021]實(shí)施例1
[0022]當(dāng)年剛收獲玉米穗后的玉米秸桿，用自來水清洗，去除包含的土壤等雜質(zhì)，使用切草機(jī)粉碎到l-3cm的小段。對(duì)原料進(jìn)行pH預(yù)校正水熱預(yù)處理:將Ikg玉米秸桿(干重)加入到水熱預(yù)處理反應(yīng)器中，向反應(yīng)器中加入1L飲用水，加入NaOH0.02kg，然后密閉反應(yīng)器加熱至150°C，高溫維持時(shí)間20min，維持時(shí)間結(jié)束后降溫，pH預(yù)校正水熱預(yù)處理結(jié)束。原料預(yù)處理結(jié)束后，向反應(yīng)體系中添加木聚糖酶10000國(guó)際單位，在50°C，pH4.8，固液比Ikg:20L (必要時(shí)添加飲用水調(diào)節(jié)全漿的固液比)的條件下酶解24h。使用抽濾