一种速溶性葛根粉的制备方法

本发明涉及一种速溶性葛根粉的制备方法，属于食品加工。

背景技术：

1、葛根为豆科植物野葛和甘葛藤的块根，又名鹿藿、黄斤、鸡齐等，原产于中国，主要分布于热带和亚热带，最早记载于《神农本草经》。葛根味甘辛、性平，归脾、胃、肺经，具有升阳止泻，解酒毒，通经络等功效，是中国公布的食药同源植物之一。葛根中含有多种化学成分，如淀粉、葛根异黄酮和膳食纤维等，其中葛根异黄酮类物质与雌性激素结构相似，不仅在女性更年期调节内分泌系统上起着重要作用，同时具有降血压、降血糖血脂、改善心脑循环、抑制血小板凝集、治疗心肌梗塞、抗氧化作用和预防骨质疏松等多种功效。葛根经加工制备得到的葛根粉不仅保留了原有的营养物质，口感好可直接食用，还可加工成各类保健食品和创新食品，深受消费者喜爱。

2、葛根粉可以直接冲泡饮用，冲泡均匀后为半透明黏稠状的胶体，具有独特的香味。然而淀粉的起始糊化温度低，用沸水直接冲泡极易结块，必须先用少量凉水调芡，使其均匀分散，再用沸水冲泡，过程繁琐，给消费者食用带来不便。同时，葛根粉的提取通常采用传统工艺，淀粉提取率及纯度低，白度差。针对以上问题，发明专利“一种速溶葛根奶茶”（申请号： 201510969573.x）由葛根粉、奶茶粉和调料组成，可以在温水的作用下一次性冲饮，然其添加较多辅料，并未提高葛粉速溶性；“一种与棕榈酸复合的速溶葛粉的加工方法”（申请号： 202111569016.0）通过将葛粉与棕榈酸复合，解决了葛粉直接用沸水冲容易结块的问题，但由于处理温度较高，会引起脂质氧化分解，产生“哈喇味”，令人不适。“一种从葛根中制取葛根粉的方法”（申请号：201310650361.6）在葛根浆液中加入纤维素酶和果胶酶，使纤维素降解，促进淀粉的溶出，采用过氧化氢对淀粉溶液进行漂白处理，该法淀粉提取率高，但存在纤维素酶解不彻底、淀粉纯度低和助剂残留的问题。除此之外，上述方法制备得到的葛根粉在低温下均结块且溶解性差，难以满足多温度下食用的要求。

3、目前，提高葛根粉速溶性能的方法有挤压膨化法、滚筒干燥法和喷雾干燥法三种，但这些方法多为单一改性手段，未能从原料提取到成品改性进行系统性设计。闪式提取技术虽已用于植物有效成分提取，但在葛根粉生产中尚未见与酸浆沉降联合应用的报道；酸浆沉降常用于红薯、豌豆淀粉生产，但将其与闪式提取耦合，利用闪式提取产生的游离淀粉颗粒与酸浆乳酸菌代谢产物的协同作用，至今未见公开。此外，预糊化后的造粒粒径选择缺乏科学依据，现有技术未揭示粒径与速溶性能之间的内在关联。

4、因此，开发一种能够在高温、低温下均具备高溶解度且兼具较好风味的葛根粉的制备方法，具有极高的实用价值与经济价值。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明提供了一种速溶葛根粉的制备方法，此法不仅最大限度保留了葛根中主要营养成分，淀粉提取率及纯度均高于传统分离法，同时制得的速溶葛根粉复水后润湿性好，结块率低，稳定性高，冲调性能优良，具有葛根特有的香气和风味，而且成本低廉、工艺简单、原料利用率高，解决了葛根粉溶解性差、食用不便和沸水冲泡易结块等问题。

2、本发明的第一个目的是提供一种制备速溶葛根粉的方法，包括步骤：

3、（1）葛根片于复合护色液中浸泡，浸泡后破碎，得到葛根浆液；

4、（2）葛根浆液经闪式提取、筛分后，得到葛根粉乳；其中，闪式提取是将葛根浆液于水按照体积比1:3~1:5混合，40 v~60 v提取80 s~120 s；

5、（3）葛根粉乳加入酸浆、搅匀、静置；去除上清液，加水洗涤，干燥后得到葛根粉；

6、其中，酸浆的制备方法为：

7、将乳酸乳球菌cgmcc 1.15072、类干酪乳杆菌cgmcc 1.8727和植物乳植杆菌cgmcc1.16089的种子液分别按照1%~6%（v/v）的接种量接种于葛根粉溶液中进行发酵，然后将所得发酵液混合得到酸浆；乳酸乳球菌cgmcc 1.15072发酵液、类干酪乳杆菌cgmcc 1.8727发酵液和植物乳植杆菌cgmcc 1.16089发酵液的混合比例为1~2:1~2:1~2；

8、（4）葛根粉经预糊化、干燥、粉碎过筛后，得到速溶葛根粉。

9、在一种实施方式中，步骤（1）中复合护色液含有柠檬酸、氯化钠或维生素c中的一种或多种。

10、在一种实施方式中，步骤（1）中复合护色液含有柠檬酸、氯化钠和维生素c；其中，柠檬酸的浓度为2~6 g/l；氯化钠的浓度为15~25 g/l；维生素c的浓度为1~3 g/l。

11、在一种实施方式中，步骤（1）中浸泡的时间为15~40 min。

12、在一种实施方式中，步骤（1）中破碎至粉碎细度为1.5 mm~5 mm，使用锤式破碎机破碎，料水比为1：1~3。

13、在一种实施方式中，步骤（1）中破碎是使用锤式破碎机进行破碎，主轴转速为1000r/min，粉碎细度为1.5 mm~5 mm。

14、在一种实施方式中，步骤（2）中筛分参数为6000~7200 r/min，过70 μm~150 μm筛网。

15、在一种实施方式中，步骤（3）中葛根粉乳与酸浆的体积比为1:2~4，静置时间为4~8h。

16、在一种实施方式中，步骤（3）中葛根粉溶液由市售葛根粉和水配置得到，浓度为10~30 %（w/w）。

17、在一种实施方式中，步骤（3）中乳酸乳球菌cgmcc 1.15072、类干酪乳杆菌cgmcc1.8727和植物乳植杆菌cgmcc 1.16089的种子液分别由乳酸乳球菌cgmcc 1.15072、类干酪乳杆菌cgmcc 1.8727和植物乳植杆菌cgmcc 1.16089接种于培养基，发酵得到；其中，培养基为mrs培养基，发酵是20~37℃培养12~24 h得到。

18、在一种实施方式中，发酵是25℃培养12 h得到。

19、在一种实施方式中，步骤（3）中发酵的温度为25℃~30℃，发酵的时间为20 h~24h。

20、在一种实施方式中，步骤（3）中乳酸乳球菌cgmcc 1.15072的接种量为3%~6%（v/v），类干酪乳杆菌cgmcc 1.8727的接种量为1%~3%（v/v），植物乳植杆菌cgmcc 1.16089的接种量为1%~2%（v/v）。

21、在一种实施方式中，步骤（3）中乳酸乳球菌cgmcc 1.15072发酵液、类干酪乳杆菌cgmcc 1.8727发酵液和植物乳植杆菌cgmcc 1.16089发酵液的混合比例为1~2: 1~2: 1~2。

22、在一种实施方式中，步骤（3）中洗涤是用水洗涤，次数为2~4次。

23、在一种实施方式中，步骤（3）中干燥是50~55℃烘干至水分低于10%。

24、在一种实施方式中，步骤（4）中预糊化是采用喷雾干燥、挤压干燥和滚筒干燥中的一种或多种。

25、在一种实施方式中，步骤（4）中预糊化是采用挤压干燥，预糊化前先干燥葛根粉加水调节至含水量为15~25%w/w，挤压干燥工艺参数设定如下：喂料速度2~4 kg/h，螺杆转速60~70 r/min，挤压机加热温区i至ⅳ区的温度分别为55~65℃、85~95℃、105~115℃和85~95℃。

26、在一种实施方式中，步骤（4）干燥采用烘箱干燥，40~60℃下干燥10~12 h。

27、在一种实施方式中，步骤（4）粉碎后过100~120目筛。

28、本发明的第二个目的是提供任一上述的方法制备得到的速溶葛根粉。

29、本发明的第三个目的是提供一种产品，所述产品含有上述的速溶葛根粉。

30、在一种实施方式中，所述产品包括食品、药品、保健品。

31、在一种实施方式中，产品中还可以添加食品添加剂，所述食品添加剂包括维生素、益生菌、益生元、防腐剂、甜味剂、抗氧化剂、稳定剂、调味剂、乳化剂、膨松剂、酸度调节剂。

32、本发明的第四个目的是提供上述的方法或上述的速溶葛根粉在食品领域中的应用。

33、在一种实施方式中，在食品领域中的应用包括使用速溶葛根粉制备淀粉基食品、添加剂等。

34、本发明的第五个目的是提供一种葛根粉冲剂，所述葛根粉冲剂含有上述的速溶葛根粉。

35、本发明的第六个目的是提供一种提高葛根粉性能的方法，所述性能包括提取率、白度、溶解性和感官风味的方法，制备步骤如下：

36、（1）葛根片于复合护色液中浸泡，浸泡后破碎，得到葛根浆液；

37、（2）葛根浆液经闪式提取、筛分后，得到葛根粉乳；其中，闪式提取是将葛根浆液于水按照体积比1:3~1:5混合，40 v~60 v提取80 s~120 s；

38、（3）葛根粉乳加入酸浆、搅匀、静置；去除上清液，加水洗涤，干燥后得到葛根粉；

39、其中，酸浆的制备方法为：

40、将乳酸乳球菌cgmcc 1.15072、类干酪乳杆菌cgmcc 1.8727和植物乳植杆菌cgmcc1.16089的种子液分别按照1%~6%（v/v）的接种量接种于葛根粉溶液中进行发酵，然后将所得发酵液混合得到酸浆；乳酸乳球菌cgmcc 1.15072发酵液、类干酪乳杆菌cgmcc 1.8727发酵液和植物乳植杆菌cgmcc 1.16089发酵液的混合比例为1~2:1~2:1~2；

41、（4）葛根粉经预糊化、干燥、粉碎过筛后，得到速溶葛根粉。

42、在一种实施方式中，步骤（1）中复合护色液含有柠檬酸、氯化钠或维生素c中的一种或多种。

43、在一种实施方式中，步骤（1）中复合护色液含有柠檬酸、氯化钠和维生素c；其中，柠檬酸的浓度为2~6 g/l；氯化钠的浓度为15~25 g/l；维生素c的浓度为1~3 g/l。

44、在一种实施方式中，步骤（1）中浸泡的时间为15~40 min。

45、在一种实施方式中，步骤（1）中破碎至粉碎细度为1.5 mm~5 mm，使用锤式破碎机破碎，料水比为1：1~3。

46、在一种实施方式中，步骤（1）中破碎是使用锤式破碎机进行破碎，主轴转速为1000r/min，粉碎细度为1.5 mm~5 mm。

47、在一种实施方式中，步骤（2）中筛分参数为6000~7200 r/min，过70 μm~150 μm筛网。

48、在一种实施方式中，步骤（3）中葛根粉乳与酸浆的体积比为1:2~4，静置时间为4~8h。

49、在一种实施方式中，步骤（3）中葛根粉溶液由市售葛根粉和水配置得到，浓度为10~30 %（w/w）。

50、在一种实施方式中，步骤（3）中乳酸乳球菌cgmcc 1.15072、类干酪乳杆菌cgmcc1.8727和植物乳植杆菌cgmcc 1.16089的种子液分别由乳酸乳球菌cgmcc 1.15072、类干酪乳杆菌cgmcc 1.8727和植物乳植杆菌cgmcc 1.16089接种于培养基，发酵得到；其中，培养基为mrs培养基，发酵是20~37℃培养12~24 h得到。

51、在一种实施方式中，发酵是25℃培养12 h得到。

52、在一种实施方式中，步骤（3）中发酵的温度为25℃~30℃，发酵的时间为20 h~24h。

53、在一种实施方式中，步骤（3）中乳酸乳球菌cgmcc 1.15072的接种量为3%~6%（v/v），类干酪乳杆菌cgmcc 1.8727的接种量为1%~3%（v/v），植物乳植杆菌cgmcc 1.16089的接种量为1%~2%（v/v）。

54、在一种实施方式中，步骤（3）中乳酸乳球菌cgmcc 1.15072发酵液、类干酪乳杆菌cgmcc 1.8727发酵液和植物乳植杆菌cgmcc 1.16089发酵液的混合比例为1~2: 1~2: 1~2。

55、在一种实施方式中，步骤（3）中洗涤是用水洗涤，次数为2~4次。

56、在一种实施方式中，步骤（3）中干燥是50~55℃烘干至水分低于10%。

57、在一种实施方式中，步骤（4）中预糊化是采用喷雾干燥、挤压干燥和滚筒干燥中的一种或多种。

58、在一种实施方式中，步骤（4）中预糊化是采用挤压干燥，预糊化前先干燥葛根粉加水调节至含水量为15~25%w/w，挤压干燥工艺参数设定如下：喂料速度2~4 kg/h，螺杆转速60~70 r/min，挤压机加热温区i至ⅳ区的温度分别为55~65℃、85~95℃、105~115℃和85~95℃。

59、在一种实施方式中，步骤（4）干燥采用烘箱干燥，40~60℃下干燥10~12 h。

60、在一种实施方式中，步骤（4）粉碎后过100~120目筛。

61、本发明的有益效果

62、1、本发明实现了葛根粉在全温度范围（冷水至沸水）的快速溶解，显著改善了冲调性能。本发明制备的速溶葛根粉在沸水和冷水中均表现出优异的冲调性能。沸水冲泡条件下，其结块率仅为1.35%，润湿时间仅10s，稳定性达99.52%；而市售上饶纯葛粉的结块率高达50.46%，润湿时间长达137s，稳定性仅为23.48%。冷水（4℃）冲泡条件下，其结块率为0.48%，润湿时间仅6s，稳定性达98.79%；而市售上饶纯葛粉在冷水中不可溶。这表明本发明彻底解决了传统葛根粉需“冷水调浆、热水冲调”的两步繁琐操作问题，实现了“一次冲泡、冷水热水皆可”的便捷食用方式。

63、2、最大限度保留了葛根的营养成分和天然风味。本发明全程采用物理加工手段，不添加化学酶制剂和漂白剂，避免了酶解不彻底、助剂残留等问题。护色环节抑制多酚氧化酶防止褐变；闪式提取快速低温避免异黄酮热降解；预糊化（喷雾/挤压/滚筒干燥）处理时间短、温度可控，避免传统蒸煮糊化对风味物质的破坏。三步协同使成品在实现速溶的同时，最大程度保留了葛根特有的香气和功能成分，感官评分显著高于市售产品。

64、3、工艺简单、成本低廉、适合工业化生产。本发明工艺流程简洁，各步骤操作条件温和（闪式提取室温进行、干燥温度50~55℃、挤压干燥温度55~115℃），不涉及高压、高温或有机溶剂，能耗低、设备投资小。同时，闪式提取的高效性和酸浆沉降的低成本特性，使得原料利用率高，适合大规模工业化生产。