专利名称：一种香菇膳食纤维薄片及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种对香菇柄不溶性膳食纤维进行改性及制作香菇膳食纤维薄片的方法。
背景技术：
香菇(Lentinus edodes)属于担子菌纲、伞菌目、口蘑科、香菇属，是世界第二大食用菌，也是中国特产之一。2007年中国香菇产量288万吨左右，占全世界产量的70%以上。香菇柄是香菇商品化处理中的废弃物，约占香菇干质量的25% 30%，由于菇柄呈纤维化，适口性差，绝大部分都被废弃，少量用作饲料，全国每年废弃的香菇柄有数万吨，造成了极大的资源浪费。而实际上香菇柄和菇盖一样是由香菇菌丝组成，同样含有丰富的蛋白质、氨基酸、维生素、矿物元素等营养成分，以及香菇多糖、膳食纤维等功能性成分，其中膳食纤维的含量更是远远超过菇盖。膳食纤维按溶解性，可分为水溶性膳食纤维(SDF)和水不溶性膳食纤维(IDF)两大类。SDF是指不被人体消化道酶消化，但可溶于温水、热水，且其水溶液又能被4倍体积的乙醇再沉淀的部分，其主要功能是减少血液中的胆固醇水平，调节血糖水平，从而降低心脏病的危险，改善糖尿病症状；IDF是指不被人体消化道酶消化且不溶于热水的那部分膳食纤维，包括纤维素、木质素和部分半纤维素，其主要功能是膨胀，可以调节肠道功能，防止便秘，保持大肠健康。由于IDF对人体亦具有重要的保健作用，自20世纪70年代以来，国内外许多学者对IDF的组成与分类、分离制备、理化性质、生理功能等进行了研究。香菇膳食纤维是一种真菌类纤维，大部分生产香菇多糖的企业均把提取多糖后的料渣(主要是IDF)未得到利用而被废弃，造成很大的浪费，而且带来了环境污染问题。如果将这一资源加以综合利用，就会变废为宝，大大提高香菇产业的经济效益。香菇柄中的主要成分是DF，其IDF含量非常高，占干物质含量的70%左右，而SDF含量极少，仅占干物质含量的1. 6% 2. 8%左右。香菇IDF 口感粗糙、溶解性不好、粗韧难嚼、适口性差，某些特性(如水化性、流变性)尚存在缺陷，品质低，同时也限制了它在食品、医药等领域的应用， 不能满足现代食品开发与加工的需要。因此，对香菇柄IDF进行改性，使部分不溶性纤维转化成非消化性的可溶性多糖，提高其SDF的比例，以达到改善香菇膳食纤维质量和生理活性的目的。同时提高其溶解性、吸附力、固香性、药效和生物利用率等，并以改性香菇柄IDF 为主料，制作香菇膳食纤维薄片，即可以直接食用，也可以作为其它加工食品的配料，非常
眉、ο目前，膳食纤维改性的方法有很多种，常用的膳食纤维改性处理有生物技术方法 (酶法、发酵法)、化学处理(主要有酸法、碱法)和物理法(机械降解处理法)。各种改性方法针对不同来源膳食纤维各有特点，本发明采用双高压法(高压蒸煮结合高压均质)同时进行处理，以获得较高含量和高品质的水溶性膳食纤维，并制作香菇膳食纤维薄片，可实现香菇采后加工的新利用。
发明内容
本发明要解决的首要技术问题在于提供一种以改性香菇柄IDF为主料，不添加防腐剂、原料纯正、颜色鲜明、口感弹性滑爽、味道醇同时又具有很高营养价值的香菇膳食纤维薄片。为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案一种香菇膳食纤维薄片，所述香菇膳食纤维薄片由如下质量配比的原料制备而成
香菇粗纤维1~5份魔芋胶0.01-0.5 份黄原胶0.02-1 份白砂糖0.5-2 份生姜粉0.1~0.5 份食盐0.5-2 份五香粉0.1-1 份单甘酯0.01-0.15 份蔗糖酯0.02-0.2 份水100份所述香菇粗纤维按以下方法制得取干燥香菇柄机械粗粉碎，过40 60目筛，得香菇粗粉，然后将香菇粗粉与水按质量比1 140 180(优选1 160)混合，温度为70 90°C条件下(优选80°C条件下)处理时间3 他(优选4h)，离心分离，取固体料渣用去离子水漂洗至用苯酚硫酸法检测无可溶性糖存在后干燥，得香菇粗纤维备用；所述的香菇膳食纤维薄片是按质量配比取上述原料，按照如下步骤进行制备(1)将香菇粗纤维与水A按质量比1 5 20混合，在115 130°C、1.5 2. 5MPa 条件下高温高压处理20 60min，然后再加入水B，使香菇粗纤维与水A和水B的总质量的质量比为1 10 60，将混合液在打浆机中搅拌打浆均勻后，加入单甘酯与蔗糖酯，再加入高压均质机中，在压力6 12MPa条件下高压均质处理10 30min，得到香菇膳食纤维均质物；(2)将魔芋胶、黄原胶与白砂糖混合均勻后，搅拌下加入水C，搅拌混合均勻后，放置浸泡2 5小时；然后加热煮沸，使原料完全溶解，再加入生姜粉、食盐、五香粉和步骤 (1)得到的香菇膳食纤维均质物，继续煮沸，使混合体系呈粘稠的膏状；将膏状物压制成薄片，在170 190°C下烤15 20min，冷却后真空包装，高温杀菌，冷却后即制得香菇膳食纤维薄片，所述水C与水A、水B的总量为100质量份。
所述香菇膳食纤维薄片优选由如下质量配比的原料制备而成
香菇粗纤维魔芋胶黄原胶白砂糖
生姜粉
食盐
五香粉
单甘酯
蔗糖酯
水
1~2份 0.05-0.2 份 0.1~0.5 份 0.8~1.2 份
0.15~0.25 份 0.8~1.2 份 0.2-0.4 份 0.04-0.12 份 0.06-0.18 份 100 份。更优选的，所述魔芋胶与黄原胶的质量比为1 2 3，最优选1 2 2. 5。本发明所述离心分离优选是在3000r/min下离心30min。所述步骤(1)中，高温高压处理的时间优选为30 40min。所述步骤(1)中，在高压均质机中，优选在压力8 lOMI^a条件下高压均质处理 15 25min。所述步骤O)中，放置浸泡2 5小时，优选在浸泡过程中不时进行搅拌。所述步骤⑵中，加热煮沸，使原料完全溶解，通常在微沸下保温25 30min可使原料完全溶解。所述步骤O)中，继续煮沸，使混合体系呈粘稠的膏状，通常煮沸5 IOmin可使混合体系呈粘稠的膏状。本领域技术人员应当能根据混合体系情况控制煮沸时间。所述步骤O)中，所述高温杀菌优选是在95 100°C进行杀菌3-5min。最优选的，本发明所述的香菇膳食纤维薄片由如下质量配比的原料制备而成香菇粗纤维1~2份魔芋胶0.05-0.2 份黄原胶0.1~0.5 份白砂糖0.8~1.2 份生姜粉0.15~0.25 份食盐0.8~1.2 份五香粉0.2-0.4 份单甘酯0.04-0.12 份蔗糖酯0.06-0.18 份水100份所述香菇粗纤维按以下方法制得取干燥香菇柄机械粗粉碎，过40 60目筛，得香菇粗粉，然后将香菇粗粉与水按质量比1 160混合，温度为80°C条件下处理时间4h，离心分离，取固体料渣用去离子水漂洗至用苯酚硫酸法检测无可溶性糖存在后干燥，得香菇粗纤维备用；所述的香菇膳食纤维薄片是按质量配比取上述原料，按照如下步骤进行制备(1)将香菇粗纤维与水A按质量比1 5 20混合，在115 130°C、1.5 2. 5MPa 条件下高温高压处理30 40min，然后再加入水B，使香菇粗纤维与水A和水B的总质量的质量比为1 10 60，将混合液在打浆机中搅拌打浆均勻后，加入单甘酯与蔗糖酯，再加入高压均质机中，在压力8 IOMPa条件下高压均质处理15 25min，得到香菇膳食纤维均质物；(2)香菇膳食纤维薄片的制作将魔芋胶、黄原胶与白砂糖混合均勻后，搅拌下加入水C，搅拌5 15分钟，放置浸泡2小时；然后加热煮沸，在微沸下保温25 30min，使原料完全溶解，再加入生姜粉、食盐、五香粉和步骤(1)得到的香菇膳食纤维均质物，继续煮沸使混合体系呈粘稠的膏状；将膏状物压制成薄片，在180°C烤15 20min，冷却后真空包装，95 100°C进行杀菌3-5min， 冷却后即制得香菇膳食纤维薄片，所述水C与水AdK B的总量为100质量份。香菇(学名=Lentinus edodes)，又名冬菇、香蕈、北菇、厚菇、薄菇、花菇、椎茸，是一种食用真菌，有市售。魔芋胶是从各种魔芋植物的块茎里提取出的水凝胶状多糖(魔芋葡甘聚糖)，是一种高分子量非离子型KGM，是常用的食品添加剂。魔芋是天南星科魔芋多年生草本植物， 有市售。黄原胶又称黄胶、汉生胶，黄单胞多糖，是一种由假黄单胞菌属发酵产生的单孢多糖，由甘蓝黑腐病野油菜黄单胞菌以碳水化合物为主要原料，经好氧发酵生物工程技术产生的，有市售，是常用的食品添加剂。蔗糖酯是蔗糖与食用脂肪酸的酯类，以蔗糖的-OH基为亲水基，脂肪酸的碳链部分为亲油基的一种乳化剂。因蔗糖上有八个-OH基，故可接1 8个脂肪酸，所用的脂肪酸有硬脂酸、棕榈酸、油酸等高级脂肪酸(产品为粉末状)，也有醋酸、异丁酸等低级脂肪酸 (产品为粘稠树脂状)。作为商品，主要是蔗糖与硬脂酸、棕榈酸和油酸的单酯、双酯和三酯以及它们的混合酯。本发明所用的是蔗糖脂肪酸酯，是常用的食品添加剂。本发明的主要原料香菇改性膳食纤维以香菇柄IDF为原料制得，由于香菇IDF 口感粗糙、溶解性不好、粗韧难嚼、适口性差，严重影响了成品的口感与质量。同时香菇IDF的理化特性(如持水性、膨胀度)尚存在缺陷，品质差、生物活性低。本发明首先采用短时高温高压蒸煮技术改变香菇柄IDF的空间结构，在强热作用下分子激烈运动导致一级结构破坏，分子空间结构变化而无损基本物性。短时高温高压蒸煮预处理后，香菇IDF结构变得疏松，本发明进一步采用高压均质技术进行处理。高压均质技术是基于均质机工作时产生的空穴作用、湍流作用、碰撞作用以及剪切作用等机械作用对样品进行超微粉碎，使生物大分子的物理、化学及结构性质发生变化。该技术压力相对较低、处理时间较短，但作用效果好，并且由于剪切力与空穴作用能够破坏共价键结构，所以能够使一些大分子聚合物中的连接键进一步断裂形成小分子物质。国内外对高压均质技术的研究很多，证明了高压均质技术会影响聚合体的结构得到更小的聚合体，对果蔬汁的流变性、蛋白质的功能性质和淀粉多糖类物质的物理性质有一定的影响。压力在350MPa以上的高压均质技术被广泛用于消毒杀菌以及对食品、生物大分子进行改性，食品经部分杀菌钝酶后能够延长其货架期、提高安全性，该技术已在麦麸及豆渣膳食纤维的改性中得到应用。本发明步骤(1)经双高压处理后不仅使可溶性膳食纤维含量提高，结合水力、膨胀率等理化指标改善，生物利用率高，还可以使香菇膳食纤维的颗粒变小，均一度好，成品无砂粒感，口感细腻爽滑。高压处理的参数主要有时间和压力两项，时间越长，压力越大， 自然均一度越好，但从节省时间及能源的角度看，这两项参数不可能无限增大。试验结果表明，在120°C、2MPa条件下高温高压处理60min以上，以及高压均质15分钟，压力在12MPa 以上时，其均一度的改善效果不明显。所以，本发明步骤(1)所述的高压处理条件推荐为 高温高压处理20 60min，高压均质处理时间10 30min，压力6 12MPa。更优选的，所述的高压处理条件为高温高压蒸煮30 40min，高压均质处理时间15 20min，压力8 IOMPa0使用乳化稳定剂对高压处理时香菇膳食纤维抗团聚性有一定的影响。由于香菇膳食纤维在高压作用下因吸附能大于排斥能容易发生团聚，要使颗粒分散，就必须增强颗粒间的排斥作用能，加入合适的乳化稳定剂可以提高膳食纤维的表面电位，从而增加了颗粒间的排斥作用，达到分散颗粒的效果。但过量使用稳定稳定剂不仅使产品成本上升，同时使产品口感不佳。所以，本发明步骤(1)所述的乳化稳定剂用量推荐为单甘酯0.01 0. 15 质量份，蔗糖酯0.02 0.2质量份。更优选的，乳化稳定剂用量为单甘酯0.04 0. 12质量份，蔗糖酯0. 06 0. 18质量份。魔芋胶、黄原胶作为一种增稠剂，它们的复配比与用量直接影响到产品的口感、咀嚼性和弹性。本发明优选魔芋胶用量为0. 05 0. 2质量份，黄原胶用量为0. 1 0. 5质量
份，两者配比优选为1 2 3。 与现有工艺相比，本发明的优势体现在1)本发明以提取香菇多糖后的下脚料香菇不溶性膳食纤维为原料，采用高压蒸煮结合高压均质技术对香菇柄IDF进行处理，属于纯物理加工，原料中营养成分不会损失，产品无异味、感官性状好，并可获得较高含量和高品质的水溶性膳食纤维，保证了产品的纯天然属性。以改性后膳食纤维为主料加工香菇膳食纤维薄片，不仅可以变废为宝，在节省原料的同时，又使产品具有很高的营养价值。目前市售膳食相关产品主要是膳食纤维粉、膳食纤维粉冲剂、膳食纤维粉片，鲜见膳食纤维薄片，本发明制作的香菇膳食纤维薄片既可以直接食用，也可以作为其它食品的配料，从而为香菇下脚料的综合利用，大大提高香菇产业的经济效益提供了一条新的思路。2)改性后产品膳食纤维含量高，低脂肪，低热量，其中总膳食纤维含量可高达 80%以上，水溶性膳食纤维可由高压处理前的2. 76%提高到处理后的15. 35%;与水不溶性膳食纤维相比，水溶性膳食纤维在调整机体胃肠道功能，降低血糖、血脂方面更具有优势。3)针对香菇不溶性膳食纤维口感粗糙、溶解性不好、粗韧难嚼、适口性差等特点， 高压蒸煮可使物料受到高温、高压作用，膳食纤维物质分子间和分子内空间结构扩展变形， 造成物料结构发生变化，形成疏松多孔的状态，有利于下一步高压均质进一步改善香菇膳食纤维坚韧的细胞壁，使膳食纤维高分子结构疏松，可使改性后膳食纤维的结合水力由 3. 27g/g提高到7. 56g/g，持水性由2. 97g/g增加到8. 54g/g,膨胀力由4. 89mL/g增加到 9. 83mL/g ；膳食纤维结合水力、持水能力、膨胀力的提高有利于增加人体排便的体积和速度，减轻直肠内的压力，使毒物迅速排出体外，从而起到预防结肠癌的作用；同时对预防便秘、肠憩室症、横隔膜症及痔疮等肠道疾病非常有效。
具体实施例方式下面以具体实施例对本发明的技术方案作进一步的说明，但本发明的保护范围不限于此。本发明实施例中除香菇改性膳食纤维外，其它均为市售。本发明制得的香菇膳食纤维薄片通过表1所示的感官评分标准进行感官评价。表1香菇膳食纤维薄片感观评分标准
权利要求
1. 一种香菇膳食纤维薄片，其特征在于所述香菇膳食纤维薄片由如下质量配比的原料制备而成香菇粗纤维1~5份魔芋胶0.01-0.5 份黄原胶0.02-1 份白砂糖0.5-2 份生姜粉0.1~0.5 份食盐0.5-2 份五香粉0.1-1 份单甘酯0.01-0.15 份蔗糖酯0.02-0.2 份水100份所述香菇粗纤维按以下方法制得取干燥香菇柄机械粗粉碎，过40 60目筛，得香菇粗粉，然后将香菇粗粉与水按质量比1 140 180混合，温度为70 90°C条件下处理时间3 他，离心分离，取固体料渣用去离子水漂洗至用苯酚硫酸法检测无可溶性糖存在后干燥，得香菇粗纤维备用；所述的香菇膳食纤维薄片是按质量配比取上述原料，按照如下步骤进行制备(1)将香菇粗纤维与水A按质量比1 5 20混合，在115 130°C、1.5 2. 5MPa条件下高温高压处理20 60min，然后再加入水B，使香菇粗纤维与水A和水B的总质量的质量比为1 10 60，将混合液在打浆机中搅拌打浆均勻后，加入单甘酯与蔗糖酯，再加入高压均质机中，在压力6 12MPa条件下高压均质处理10 30min，得到香菇膳食纤维均质物；(2)将魔芋胶、黄原胶与白砂糖混合均勻后，搅拌下加入水C，搅拌混合均勻后，放置浸泡2 5小时；然后加热煮沸，使原料完全溶解，再加入生姜粉、食盐、五香粉和步骤(1)得到的香菇膳食纤维均质物，继续煮沸，使混合体系呈粘稠的膏状；将膏状物压制成薄片，在 170 190°C下烤15 20min，冷却后真空包装，高温杀菌，冷却后即制得香菇膳食纤维薄片，所述水C与水AdK B的总量为100质量份。
2.如权利要求1所述的香菇膳食纤维薄片，其特征在于所述香菇膳食纤维薄片由如下质量配比的原料制备而成香菇粗纤维1~2份魔芋胶0.05-0.2 份黄原胶0.1~0.5 份白砂糖0.8~1.2 份生姜粉0.15~0.25 份食盐0.8~1.2 份五香粉0.2-0.4 份单甘酯0.04-0.12 份蔗糖酯0.06-0.18 份水100 份。
3.如权利要求2所述的香菇膳食纤维薄片，其特征在于所述魔芋胶与黄原胶的质量比为1 2 3。
4.如权利要求1或2所述的香菇膳食纤维薄片，其特征在于所述离心分离是在3000r/ min下离心30mino
5.如权利要求1或2所述的香菇膳食纤维薄片，其特征在于所述步骤(2)中，所述高温杀菌是在95 100°C进行杀菌3-5min。
6.如权利要求1或2所述的香菇膳食纤维薄片，其特征在于所述步骤(1)中，高温高压处理的时间为30 40min。
7.如权利要求1或2所述的香菇膳食纤维薄片，其特征在于所述步骤(1)中，在高压均质机中，在压力8 IOMPa条件下高压均质处理15 25min。
8.如权利要求1所述的香菇膳食纤维薄片，其特征在于所述香菇膳食纤维薄片由如下质量配比的原料制备而成香菇粗纤维1~2份魔芋胶0.05-0.2 份黄原胶0.1~0.5 份白砂糖0.8~1.2 份生姜粉0.15~0.25 份食盐0.8~1.2 份五香粉0.2-0.4 份单甘酯0.04-0.12 份蔗糖酯0.06-0.18 份水100份所述香菇粗纤维按以下方法制得取干燥香菇柄机械粗粉碎，过40 60目筛，得香菇粗粉，然后将香菇粗粉与水按质量比1 160混合，温度为80°C条件下处理时间4h，离心分离，取固体料渣用去离子水漂洗至用苯酚硫酸法检测无可溶性糖存在后干燥，得香菇粗纤维备用；所述的香菇膳食纤维薄片是按质量配比取上述原料，按照如下步骤进行制备(1)将香菇粗纤维与水A按质量比1 5 20混合，在120°C、2I^条件下高温高压处理30 40min，然后再加入水B，使香菇粗纤维与水A和水B的总质量的质量比为1 10 60，将混合液在打浆机中搅拌打浆均勻后，加入单甘酯与蔗糖酯，再加入高压均质机中，在压力8 IOMPa条件下高压均质处理15 25min，得到香菇膳食纤维均质物；(2)将魔芋胶、黄原胶与白砂糖混合均勻后，搅拌下加入水C，搅拌5 15分钟，放置浸泡2 5小时；然后加热煮沸，在微沸下保温25 30min，使原料完全溶解，再加入生姜粉、食盐、五香粉和步骤(1)得到的香菇膳食纤维均质物，继续煮沸使混合体系呈粘稠的膏状；将膏状物压制成薄片，在180°C烤15 20min，冷却后真空包装，95 100°C进行杀菌 3-5min，冷却后即制得香菇膳食纤维薄片，所述水C与水A、水B的总量为100质量份。
全文摘要
本发明公开了一种香菇膳食纤维薄片，以香菇不溶性膳食纤维为原料，采用高压蒸煮结合高压均质技术对香菇柄IDF进行处理，结合乳化稳定剂和增稠剂等原料制备得到香菇膳食纤维薄片。本发明改性后产品膳食纤维含量高，低脂肪，低热量，其中总膳食纤维含量可高达80％以上，膳食纤维结合水力、持水能力、膨胀力均明显提高。
文档编号A23L1/29GK102511794SQ20111041085
公开日2012年6月27日 申请日期2011年12月9日 优先权日2011年12月9日
发明者叶明月, 孟怡璠, 张拥军, 朱丽云, 郑鸯鸯, 郑龙华, 金晖, 陈萍 申请人:中国计量学院