一种过滤粘稠魔芋粉酶解液的方法与流程

1.本发明属于浑浊液的处理技术领域，具体涉及一种过滤粘稠魔芋粉酶解液的方法。


背景技术：

2.魔芋(amorphophallus konjak)是我国南方地区的特有经济作物，其主要成分为魔芋葡甘露聚糖(konjak glucomannan，kgm)。魔芋葡甘露聚糖主要由甘露糖和葡萄糖组成，其摩尔比为1.5：1，已有研究表明它可以被β-内切葡聚糖酶和β-甘露聚糖酶水解。目前，在国内魔芋粉主要被当作一种粗纤维食用或用作简单的食品添加剂，附加值不高。而将魔芋粉水解制成低聚甘露糖，可大大拓宽魔芋粉的应用范围，提高原料的附加值，具有重大的经济和社会效益。
3.目前，低聚甘露糖的制备通常都是利用高温水解、酸水解或者碱水解和酶法水解，而酶法水解是最常用的方法，即魔芋粉经甘露聚糖酶酶解后，经过分离、纯化等工艺可以得到低聚甘露糖，其作为功能性食品、添加甚至药品等使用，用途广泛。但是魔芋粉经甘露聚糖酶酶解后溶液非常黏稠，也容易形成凝固膜，由于魔芋粉粘稠的特性使得有效分离酶解液很难，因此，高效的过滤分离对制备的低聚甘露糖质量有至关重要的影响，现有固液分离技术常采用板框压滤、真空转鼓抽滤、离心机离心等方法，过程中选用助滤剂多为硅藻土、珍珠岩、木质纤维素等，但是这些方法和助滤剂的组合对于魔芋粉酶解液的过滤效率低、分离效果也不理想，甚至无法固液分离。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种低成本、易于操作、分离效果好的过滤粘稠魔芋粉酶解液的方法。
5.本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种过滤粘稠魔芋粉酶解液的方法，包括以下步骤：
6.s1.魔芋粉的酶解：魔芋粉中加入甘露聚糖酶并搅拌均匀，加入温度为45～55℃水酶解至少4h，酶解过程中控制溶液的ph值为5～6，得粘稠魔芋粉酶解液；
7.由于魔芋粉与水混合后会膨胀并形成粘度在10000cps以上的粘稠液，在ph》7时很容易变成凝胶状物质。所以酶解时溶液需要保持ph值在5～6之间，防止魔芋与水混合后的凝胶过程，同时大大降低了魔芋粘度，提高酶解效果和后续溶液的可过滤性。
8.s2.过滤前处理：取玉米芯粉，加入步骤s1的粘稠魔芋粉酶解液中，搅拌均匀后得混合溶液，使混合溶液升温至80～85℃，保温25～35min；此处理使玉米芯粉充分膨胀，能有效吸附溶液中的微粒；能完成玉米芯粉的消毒工作，同时，灭掉酶解使用的活性酶，提高产品稳定性。
9.s3.过滤：保持混合溶液的温度为75～80℃，倒入表面预铺玉米芯粉的过滤容器中进行过滤，澄清的滤液为过滤后的魔芋粉酶解液。
10.上述的混合溶液包含酶解后的产物(低聚甘露糖)、淀粉、纤维、杂质等多种成分，有溶于水的，亦有不溶于水的，需要将溶液过滤，去除不溶于水的成分，获得酶解后的主要产物—低聚甘露糖。过滤过程中随着温度的下降，含有魔芋的溶液会形成膜，阻碍液体的流通，导致过滤速度慢，所以过滤器中溶液温度应保持在75～80℃，此温度下能有效的起到持续消毒效果，同时溶液中所含糖在此温度下发生美拉德反应对溶液的颜色影响最小，溶液在此温度下过滤速度快，过滤介质表面不易成膜，过滤介质保持良好的通透性。
11.进一步地，步骤s1中所述甘露聚糖酶与魔芋粉的量比为300u～600u:1g。
12.进一步地，步骤s1中所述水与魔芋粉的重量比为8～9:1。
13.进一步地，步骤s2中所述玉米芯粉为粗玉米芯粉，所述粗玉米芯粉的目数为60～80目。
14.进一步地，步骤s2中所述玉米芯粉的质量与粘稠魔芋粉酶解液的体积比为1g:90ml～110ml。
15.进一步地，步骤s3中过滤容器预铺的玉米芯粉为粗玉米芯粉与细玉米芯粉按重量比为1:8～11，所述粗玉米芯粉的目数为60～80目，所述细玉米芯粉的目数为80～100目。
16.进一步地，所述过滤容器的目数为350～450目。
17.进一步地，步骤s3中过滤容器预铺玉米芯粉的具体操作为：玉米芯粉中加入水制成质量百分浓度为2.5～3.5％的悬浊液，搅拌均匀后加热到80～85℃，维持至少30min，倒入过滤容器中拦截玉米芯粉，得到预涂有玉米芯粉的过滤容器。
18.进一步地，所述的过滤通过抽滤或加压进行过滤。
19.本发明具有以下优点：本发明提供的一种过滤粘稠魔芋粉酶解液的方法，魔芋粉酶解后采用玉米芯粉与酶解液混合及玉米芯粉预铺到过滤容器表面，通过物理吸附、弹性孔径和温度作用下，加压过滤酶解魔芋粉后的粘稠溶液，可以快速分离粘稠魔芋酶解液，能够有效去除杂质，且玉米芯粉为植物粗纤维，食用安全性更高。本发明方法与现有技术相比，过滤速度快，不堵塞，显著提高了过滤效率、降低了生产成本、操作简单且经济有效。
具体实施方式
20.下面结合实施例对本发明做进一步的描述，本发明的保护范围不局限于以下所述：
21.实施例1：一种过滤粘稠魔芋粉酶解液的方法，包括以下步骤：
22.s1.魔芋粉的酶解：魔芋粉中加入甘露聚糖酶并搅拌均匀，加入温度为45℃水酶解至少4h，酶解过程中控制溶液的ph值为5，得粘稠魔芋粉酶解液；其中，所述甘露聚糖酶与魔芋粉的量比为300u:1g，所述水与魔芋粉的重量比为8:1。
23.s2.过滤前处理：取60目的粗玉米芯粉，加入步骤s1的粘稠魔芋粉酶解液中，所述玉米芯粉的质量与粘稠魔芋粉酶解液的体积比为1g:90ml，搅拌均匀后得混合溶液，使混合溶液升温至80℃，保温25min；
24.s3.过滤：保持混合溶液的温度为75℃，倒入表面预铺玉米芯粉的350目过滤容器中通过抽滤进行过滤，澄清的滤液为过滤后的魔芋粉酶解液。
25.其中，过滤容器预铺玉米芯粉的具体操作为：取粗玉米芯粉与细玉米芯粉，按重量比为1:8混合，混合后加入水制成质量百分浓度为2.5％的悬浊液所述粗玉米芯粉的目数为
60目，所述细玉米芯粉的目数为80目，搅拌均匀后加热到80℃，维持至少30min，倒入过滤容器中拦截玉米芯粉，得到预涂有玉米芯粉的过滤容器。
26.实施例2：一种过滤粘稠魔芋粉酶解液的方法，包括以下步骤：
27.s1.魔芋粉的酶解：魔芋粉中加入甘露聚糖酶并搅拌均匀，加入温度为55℃水酶解至少4h，酶解过程中控制溶液的ph值为6，得粘稠魔芋粉酶解液；其中，所述甘露聚糖酶与魔芋粉的量比为600u:1g，所述水与魔芋粉的重量比为9:1。
28.s2.过滤前处理：取80目的粗玉米芯粉，加入步骤s1的粘稠魔芋粉酶解液中，所述玉米芯粉的质量与粘稠魔芋粉酶解液的体积比为1g:110ml，搅拌均匀后得混合溶液，使混合溶液升温至85℃，保温35min；
29.s3.过滤：保持混合溶液的温度为80℃，倒入表面预铺玉米芯粉的450目过滤容器中通过抽滤或加压进行过滤，澄清的滤液为过滤后的魔芋粉酶解液。
30.其中，过滤容器预铺玉米芯粉的具体操作为：取粗玉米芯粉与细玉米芯粉，按重量比为1:11混合，混合后加入水制成质量百分浓度为3.5％的悬浊液所述粗玉米芯粉的目数为80目，所述细玉米芯粉的目数为100目，搅拌均匀后加热到85℃，维持至少30min，倒入过滤容器中拦截玉米芯粉，得到预涂有玉米芯粉的过滤容器。
31.实施例3：一种过滤粘稠魔芋粉酶解液的方法，包括以下步骤：
32.s1.魔芋粉的酶解：魔芋粉中加入甘露聚糖酶并搅拌均匀，加入温度为50℃水酶解至少4h，酶解过程中控制溶液的ph值为5.5，得粘稠魔芋粉酶解液；其中，所述甘露聚糖酶与魔芋粉的量比为400u:1g，所述水与魔芋粉的重量比为8.5:1。
33.s2.过滤前处理：取70目的粗玉米芯粉，加入步骤s1的粘稠魔芋粉酶解液中，所述玉米芯粉的质量与粘稠魔芋粉酶解液的体积比为1g:100ml，搅拌均匀后得混合溶液，使混合溶液升温至82℃，保温30min；
34.s3.过滤：保持混合溶液的温度为78℃，倒入表面预铺玉米芯粉的400目过滤容器中通过抽滤或加压进行过滤，澄清的滤液为过滤后的魔芋粉酶解液。
35.其中，过滤容器预铺玉米芯粉的具体操作为：取粗玉米芯粉与细玉米芯粉，按重量比为1:10混合，混合后加入水制成质量百分浓度为3.0％的悬浊液所述粗玉米芯粉的目数为70目，所述细玉米芯粉的目数为100目，搅拌均匀后加热到83℃，维持至少30min，倒入过滤容器中拦截玉米芯粉，得到预涂有玉米芯粉的过滤容器。
36.由于魔芋粉和低聚甘露糖自身的特点，酶解后的溶液非常黏稠，也容易形成凝胶膜堵塞滤布。采用传统助滤剂硅藻土、珍珠岩等过滤，很容易堵塞硅藻土预涂层，无法完成过滤操作。采用新型助滤介质木质纤维素过滤，预涂层的稳定性差，过滤过程中容易将预涂层冲散，过滤效果差，后续处理困难，同时介质价格较高，原材料质量无法控制。过滤时间、原料价格、来源、用量及过滤效果等具体见表1：
37.表1不同助滤剂比较
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由表1可知，本发明方法与常规方法相比，1)玉米芯粉来源广、能够有效的去除杂质，2)提高过滤效率、生产成本低，3)玉米芯粉无化学处理，食用安全性更高。
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以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都涵盖在本发明的保护范围之内。