专利名称：番茄皮渣综合利用的方法
技术领域：
本发明是涉及两种不同番茄皮渣回收利用的方法。通过超微粉碎及微生物发酵等方法，生产不同性能的高纤维含量番茄粉和膳食纤维，达到综合利用番茄酱厂工业废弃物的的目标。
背景技术：
在番茄酱生产过程中，破碎得到的番茄浆汁通过均质机将其中的皮渣分离排出， 通常皮渣的出率为原料的3%左右。目前这些皮渣一部分直接被用低价售给农民作为牲畜饲料，没有及时清运的皮渣则严重影响加工厂的排水水质和厂区卫生。随着营养学界和医学界的不断肯定，膳食纤维被冠以越来越多的美名，如人体不可缺少的"第七营养素"、“生命绿洲"、“绿色清道夫"、益生原等等，这些无一不在彰显其对健康的重要性。伴随着人们对健康的强烈需求，膳食纤维的应用已逐渐延伸到多种食品中，以纤维食品为主导的功能性食品时代正悄然到来。制备膳食纤维的原料来源广泛，番茄皮中纤维总量接近70%，是廉价而质优的原料。国内福建医科大学林文庭教授做过有关酶解法提取番茄皮渣中膳食纤维的研究，实验得到的膳食纤维性能优于化学法得到的膳食纤维性能，但由于反应速度、处理量等问题，实验离工业生产仍有一定距离。此外国内还有采用基于传统喷雾技术加工番茄皮渣生产番茄粉的方法，这是一种很传统的技术，在实际当中，易发生皮渣堵喷枪的事故。刘达玉等进行了“番茄皮渣组成与利用价值研究”，认为番茄果皮的膳食纤维含量为69. 79%，是开发高钙型膳食纤维的潜在原料。刘绍鹏、胡艳丽等研究了番茄纤维对糖尿病小鼠降血糖的作用，认为水溶性番茄膳食纤维降糖作用强于番茄粗纤维，有较好的辅助降糖作用。总的来说，国内外对于番茄膳食纤维还缺乏系统和深入的研究。目前对番茄膳食纤维的制备方法、化学组成、功能提升、发酵特性、生理功效、产品开发等方面的研究，国内外相关文献较少。本发明的目的是提供一种科学回收利用皮渣中的有价值成分，利用皮渣中纤维含量高的特点，结合当今微粉技术和生物发酵技术生产高活性高膳食纤维含量添加剂和纤维素，有效解决了番茄酱生产厂的皮渣处置问题，解决了工厂的后顾之忧，同时为工厂带来一定经济效益。既提取了通常做为废弃物的皮渣中的有用成分，又保护了环境。理论依据与技术基础本发明以番茄皮渣为原料采用现代超微粉碎技术，生产高活性膳食纤维含量高的番茄粉功能食品添加剂。使原料粉碎的颗粒超微细化，颗粒表现出两种效应，小尺寸效应和表面积效应，颗粒的表面积和孔隙率显著增加，具有独特的性质，产品的分散性、溶解性、 吸附性、功能性明显增强，使原料能够全效利用。微粉设备可以根据实际需要，在线连续调整产品粒度，满足不同产品需求。在此基础上，将通过粉碎产生的产品采用微生物发酵技术进行膳食纤维的提取分离和功能强化，开发高活性膳食纤维产品。利用微生物发酵或分泌的酶提供的弱酸性环境，将原料中的某些成分分解成可溶的小分子化合物，以提高制品中可溶性膳食纤维的含量，这些可溶性成分由于其分子表面活性基团多，新增和强化了原先没有或即使有但很微弱的功能特性。
对番茄膳食纤维进行超微粉碎和微生物发酵改性，以使部分不溶性膳食纤维溶解或断裂其结构中的某些连接键，转变成可溶性膳食纤维，分子表面活性基团多，从而明显提高其水溶性，新增和强化原先没有或即使有但很微弱的功能特性，而对总含量的影响却很小，使其具有更有益于人体健康的功能并有利于应用在食品中。本发明针对不同的市场需求，采用不同的技术实现路线1、对于需求为高纤维含量功能性食品的场合，采用超微粉碎加工技术，用番茄皮渣制备番茄粉，开发成膳食纤维含量高的功能性食品添加剂，可直接作为配料添加到食品中。其工艺如下番茄皮渣一压滤一干燥一超微粉碎一成品本工艺中番茄皮籽不做分离，直接进行压滤、烘干及粉碎。为保证最大限度减少番茄皮渣中番茄红素等营养元素损失，采用网带式干燥剂，干燥风温低于100°c。干燥后产品含水小于12%。粉碎采用气流粉碎机，可根据不同需求在线调整产品粒度。本工艺生产过程中由于采用中低温烘干，番茄皮渣营养损失少，产品膳食纤维含量大于50%，并且皮渣全部回收利用，无浪费。2、对于需求为膳食纤维素的场合，将经粉碎而成的番茄粉采用微生物发酵技术， 制备高活性番茄皮渣膳食纤维。其工艺如下番茄皮渣一分离——压滤——干燥——粉碎——加水，添加适量无机盐—— 调pH——灭菌，冷却——接种(按一定体积分数接种)——培养——灭菌——78%乙醇沉淀——沉淀物烘干——超微粉碎——过筛——成品为保证最大限度减少番茄皮渣中番茄红素等营养元素损失，采用网带式干燥剂， 干燥风温低于100°c。干燥后产品含水小于12%。粉碎采用气流粉碎机，可根据不同需求调整产品粒度。通过实验研究，筛选出最佳发酵条件为温度32°C，培养时间48h，pH为7. 0，接种量为8%。同时结果表明发酵法得到的膳食纤维在上述各方面均优于化学法，实验在最佳条件下制取膳食纤维产品，对它们的化学组成，包括粗蛋白、淀粉、灰分、可溶性膳食纤维、 不可溶性膳食纤维和总膳食纤维进行了测定，表明发酵产品的可溶性膳食纤维比原粉有明显的提高，蛋白质含量有所下降，说明发酵法制取高活性番茄膳食纤维是可行的，适合充分利用原料中的膳食纤维。与现有技术相比，本发明的有益效果是(1)超微粉碎技术一方面可以提高食品的口感，且有利于营养物质的吸收；另一方面可以使原来不能充分吸收或利用的原料被重新利用，特别是对果蔬皮渣而言，超微粉碎技术的应用起到了变废为宝的作用。相比传统的喷雾干燥制粉技术，超微粉碎技术简单， 投资少，易操作，非常适合果蔬皮渣的制粉。(2)由微生物发酵法生产的番茄膳食纤维，环境污染小，具有口感细腻，不溶性纤维含量高，脂肪含量低，钙、镁含量丰富，水合能力强，稳定性好等优点，且不用做脱色处理。(3)微生物酶法具有处理条件温和、选择性强、不破坏天然纤维结构、不损失具重要生理功能的可溶性纤维素和半纤维素等优点。(4)在直接利用超微粉碎制备高膳食纤维含量番茄粉生产工艺中，不进行皮籽分离，实现皮籽全部回收利用。
具体实施例方式实例一先将所得皮渣送干燥机干燥，干燥风温低于100°C，干燥后产物水份低于12% ；然后送气流粉碎机粉碎至80-150目，具体根据产品需求而定。粉碎后的产品冷却后真空包装。产品膳食纤维含量达到51.2%。实例二先将皮渣进行分离，利用皮籽比重不同特点，用10-20倍水稀释皮渣，并进行分离。其中籽可以进行榨油或直接出售，皮送干燥机干燥，干燥风温低于100°c，干燥后产物水份低于12% ；送入粉碎机粉碎至80目，加硫酸盐调PH值至中性；用蒸汽加热至65°C灭菌5-10分钟，，冷却后接种，培养48小时，再用蒸汽加热至65°C灭菌5-10分钟，冷却后用浓度78%乙醇沉淀，过滤物烘干、粉碎，冷却后包装。产品纤维总量78. 3%，水溶性膳食纤维 12. 5%，水分9. 7%，持水力(g水，g样)10. 2，膨胀力4. 8。
权利要求
1.本发明针对不同的市场需求，采用两种不同的技术实现路线a、采用超微粉碎加工技术，将皮渣混合物压滤、烘干后直接进行超微粉碎，得到高纤维含量番茄粉；b、皮渣分离后对皮进行压滤、烘干、粉碎、(加水，添加适量无机盐)调pH、灭菌、冷却、 接种(按一定体积分数接种)、培养、灭菌、78%乙醇沉淀、沉淀物烘干、超微粉碎、过筛、成
2.根据权利要求1中a所述的将皮渣混合物压滤，其特征在于压滤后皮渣混合物水份小于30%。
3.根据权利要求1中a所述的将压滤后混合物烘干后直接进行超微粉碎，其特征在于网带式烘干压干燥风温小于100°c，烘干机出口产品含水量小于12%。粉碎后产品粒度 80-150 目。
4.根据权利要求1中b所述的皮渣分离后对皮进行压滤、烘干、粉碎，其特征在于工艺参数与1中a所述相同。
5.根据权利要求1中b所述的(加水，添加适量无机盐)调pH，其特征在于加入硫酸盐调PH值至中性。
6.根据权利要求1中b所述的灭菌、冷却，其特征在于加入蒸汽升温至65°C，灭菌5-10 分钟，然后自然冷却至杀菌前温度。
7.根据权利要求1中b所述的接种(按一定体积分数接种)、培养，其特征在于接种量为8%，接种后培养时间48小时。
8.根据权利要求1中b所述的接种(按一定体积分数接种)、培养、灭菌，其特征在于接种量为8%，接种后培养时间48小时，加入蒸汽升温至65°C，灭菌5-10分钟，然后自然冷却至杀菌前温度。
9.根据权利要求1中b所述的78%乙醇沉淀，其特征在于加入浓度78%乙醇使纤维沉淀，过滤后得到沉淀物。
10.根据权利要求1中b所述沉淀物烘干、超微粉碎、过筛、成品，其特征在烘干沉淀物至水分到达12%以下，通过超微粉碎及筛分，得到粒度80-150目左右高活性膳食纤维粉。
全文摘要
本发明涉及两种能简单、安全、环保地将番茄酱生产过程中产生的废弃物-番茄皮渣进行回收利用的方法。两种方法分别采用超微粉碎技术和微生物发酵技术处理番茄皮渣，可使产品颗粒达到80-150目，产品具有膳食纤维含量高，营养丰富的特点，广泛用于各种食品体系中。本发明能及时安全地处理番茄皮渣，解决番茄酱厂皮渣处理的环保问题，充分利用了皮渣的有效成份，实现了循环经济。
文档编号A23L1/28GK102308978SQ201010222298
公开日2012年1月11日 申请日期2010年7月9日 优先权日2010年7月9日
发明者施文杰, 江英, 王强 申请人:王强