一种使用生物发酵技术生产全价紫薯全粉的加工方法

摘要

一种使用生物发酵技术生产全价紫薯全粉的加工方法，包括紫薯的挑选、去皮清洗、切丁、护色、微波灭酶、杀菌、干燥、粉碎、包装，其特征是护色后做如下处理：新鲜紫薯经护色后进行微波一级熟化，功率14～20KW，处理时间1～2min，处理量5～8KG；将一级熟化的紫薯颗粒打碎后进入双螺杆挤压机膨化二级熟化；然后用米曲霉固态发酵。用本发明制备的全价紫薯全粉，能最大程度地保留紫薯中的各种功能性成分，如花青素等，复水性和口感好；而且通过米曲霉发酵作用产生的低聚糖、氨基酸、膳食纤维、高级醇及酯类等成分，不仅有效解决了腹胀问题，还提高了产品附加值，产品风味独特并具有保健功效。本发明工艺简单、生产周期短、节能高效、安全环保。

说明书

技术领域

本发明涉及生产全价紫薯全粉的加工方法，属于农产品精深加工技术领域。

背景技术

紫薯又名黑薯，薯肉呈紫色至深紫色，主要成分有淀粉、水、蛋白质、纤维素、无机盐、脂肪、维生素等，既包括有18种人体必需的氨基酸、维生素C、B、A等8种维生素和磷、铁等十多种矿物元素，还有较高含量的纤维素可改善人体肠道功能；还含硒元素和药用价值很高的花青素，硒是人体抗疲劳、抗衰老的必需元素，具有良好的保健功能；另外它还具有修补心肌增强机体免疫力，抑制癌细胞中DNA的合成和癌细胞的分裂与生长，被称为"抗癌大王"。花青素对100多种疾病有预防和治疗作用，被誉为继水、蛋白质、脂肪、碳水化合物、维生素、矿物质之后的第七大必需营养素。

用紫薯制成的全粉因营养丰富在市场上大受欢迎。现有紫薯类全粉主要分为两种，即生粉和熟粉。目前市场上常见到的紫薯生粉的生产工艺是：紫薯清洗、去皮、切分、护色、干燥、粉碎、筛分、成品。紫薯熟粉的工艺是：紫薯清洗、去皮、切分、护色、蒸煮、干燥、过筛、成品。如专利《一种紫薯全粉生产方法及利用该紫薯全粉制成的面条》等。这两种方法加工出来的产品都存在以下问题：一是花青素变异及损失大、复水性差、口感生涩等缺陷，二是不能有效解决紫薯本身的大分子物质的降解，食用后容易引起腹胀等问题。紫薯中淀粉（80%以上）及蛋白质（5%左右）含量较高，所以需要对紫薯主要成分淀粉等大分子类物质进行降解。

发明内容

本发明的目的在于解决现有紫薯全粉生产技术的不足，如花青素变异及损失大、复水性差、口感生涩等缺陷以及不能有效解决紫薯本身的大分子物质的降解，容易引起腹胀等问题，提供一种全价紫薯全粉的制备方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种使用生物发酵技术生产全价紫薯全粉的加工方法，包括紫薯的挑选、去皮清洗、切丁、护色、微波灭酶、杀菌、干燥 、粉碎，包装，其特征是护色后做如下处理：

（1）微波一级熟化：将新鲜紫薯经挑选、清洗、去皮、切丁、护色后，进行微波一级熟化，功率14～20KW，处理时间1～2min，处理量5～8KG；

（2）挤压膨化二级熟化：将一级熟化的紫薯颗粒打碎后进入双螺杆挤压机膨化，螺杆转速：40～50r/min，膨化温度：110～130℃；

（3）米曲霉固态发酵：将二级种子培养液10～20ml，均匀喷洒入1000g的膨化紫薯中，搅拌均匀，于30℃进行培养，每隔8小时翻动培养基一次，发酵24～48小时。

上述方法还适用于制备甘薯全粉或马铃薯全粉。

本发明对新鲜紫薯经微波联合挤压膨化进行熟化，再经米曲霉固态发酵将淀粉、蛋白等大分子降解成低分子糖、氨基酸等，再微波灭酶、干燥、杀菌生产全价紫薯全粉。最大限度地保留花青素，复水性和口感好。采用微波联合膨化的手段对新鲜紫薯进行熟化，这种技术的熟化有别于传统的蒸煮方式，除了能在一定程度上将不溶性的长链分子剪切成可溶性的短链分子，缩短后面的发酵时间，还具有熟化时间短、加热效率高、营养物质损失小、节省用水、兼具杀菌作用等优点。在熟化后再利用米曲霉固定发酵产生的淀粉酶、蛋白酶等酶类对紫薯淀粉等碳水化合物、蛋白质等大分子成分进行有效的降解。固体发酵生产工艺简单，绿色环保，耗水少，无废水废气产生，免去液体发酵需脱水、收集、干燥的复杂程序，在生产过程中，靠固体颗粒间隙中存在的空气直接向微生物提供氧气，通气量小，有高产、低投资、能耗较低等优点。

用本发明生产的紫薯全粉，除了能最大程度地保留紫薯中原有的各种功能性成分，尤其是最大限度地保留花青素，而且通过米曲霉的发酵作用，产生的低聚糖、氨基酸、膳食纤维、高级醇及酯类等成分，赋予产品独特的风味和保健的功效，不仅有效解决了腹胀的问题，还提高了产品的附加值。该法制备的紫薯全粉营养全面，食后不会腹胀并且营养价值比普通的全粉更高。

具体实施方式

    为了更好地理解本发明，下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。本发明要求保护的范围并不局限于实施例表示的范围。

米曲霉发酵种子液的制取

材料：米曲霉（选自湖南农业大学微生物研究室）、PDA液体培养基。

方法: a、一级种子培养液的制取：挑取一环保存的米曲霉菌接种于PDA液体试管培养基上活化，30℃培养3天，作为一级培养种子；b、二级种子培养液的制取：取1%的一级种子培养液接种于PDA液体三角瓶培养基中，30℃培养3天，作为二级种子培养液。

实施例1  操作步骤如下：

1、紫薯的挑选：选择湖南省隆回县雪峰山地区栽培的“天香一号”紫薯，硒元素和花青素的含量比其他区域的紫薯品种高出4倍以上；挑选无虫害、无霉变、颜色紫红的新鲜紫薯为加工原料；

2、去皮清洗：去除紫薯皮，用水冲洗紫薯，去除碎皮、泥沙等杂质；

3、切丁：采用多刀片切分机对紫薯进行切丁处理，切成5mm*5mm*5mm～10mm*10mm*10mm的颗粒；

4、护色：用护色液对紫薯丁进行10～30min的硬化护色处理，所述护色液按重量比为水：柠檬酸：醋酸= 1:0.001～0.002:0.0005～0.001的比例混合而成，料液比为2：1；

5、微波一级熟化：护色后的紫薯丁用微波进行一级熟化，微波功率14～20KW，处理时间1～2min，处理量5～8kg；

6、挤压膨化二级熟化：将一级熟化的紫薯颗粒打碎后进入双螺杆挤压机膨化，螺杆转速：40～50r/min，膨化温度：110～130℃；

7、米曲酶固态发酵：二级熟化后的紫薯冷却至30℃左右时进入发酵设备，将二级种子培养液按照10ml/kg紫薯的接种量，均匀喷洒入膨化紫薯中，搅拌均匀，于30℃进行培养，每隔8小时翻动培养基一次，以利用好氧发酵，发酵24～48小时，测得其可溶性固形物的含量为最高，即紫薯淀粉等大分子化合物被降解成溶于水的麦芽糖、葡萄糖等最彻底。规定：统一采用淀粉酶作用最适温度55℃、作用45min，测量稀释成1/10的紫薯液经酶降解后可溶性固形物的含量；采用折光计法测定饮料中可溶性固形物的含量）；

8、将发酵好的紫薯进行微波灭酶、杀菌、干燥：微波功率12.5～16KW，处理时间1～3min，处理量5～8kg；

9、粉碎：将干燥后的紫薯冷却至常温后粉碎过80目筛；

10、包装：将粉碎后的紫薯粉包装，放置吸氧剂、封口、包装、喷码日期、检验合格即成全价紫薯全粉产品。

实施例2   选用无虫害、无霉变的新鲜白心红薯为原料，去除红薯皮，用水冲洗红薯，去除碎皮、泥沙等杂质；采用多刀片切分机把红薯切成5mm*5mm*5mm的丁，用护色液对红薯丁进行30min的护色处理，护色液按重量比为水：柠檬酸：醋酸= 1:0.001～0.002:0.0005～0.001的比例混合而成，料液比为2：1；护色后的红薯丁用微波进行一级熟化，微波功率20KW，处理时间2min，处理量8kg。一级熟化后的红薯丁粉碎后进入双螺杆挤压膨化机进行二级熟化，螺杆转速50r/min，膨化温度130℃；二级熟化后的红薯冷却至30℃左右时进入发酵设备，将二级种子培养液按照20ml/kg红薯的接种量，均匀喷洒入膨化红薯中，搅拌均匀，于30℃进行培养，每隔8小时翻动红薯一次，以利于好氧发酵，发酵48小时结束；将发酵好的红薯进行微波灭酶、杀菌、干燥，微波功率16KW，处理时间2min，处理量8kg；将干燥后的红薯冷却至常温后粉碎过80目，进行包装，即得全价红薯全粉。

实施例3    选用无虫害、无霉变的新鲜红心红薯为原料，去除红薯皮，用水冲洗红薯，去除碎皮、泥沙等杂质；采用多刀片切分机把红薯切成10mm*10mm*10mm的丁，用护色液对红薯丁进行30min的护色处理，护色液按重量比为水：柠檬酸：醋酸= 1:0.001～0.002:0.0005～0.001的比例混合而成，料液比为2：1；护色后的红薯丁用微波进行一级熟化，微波功率18.2KW，处理时间2min，处理量7kg；一级熟化后的红薯丁粉碎后进入双螺杆挤压膨化机进行二级熟化，螺杆转速40r/min，膨化温度110℃；二级熟化后的红薯冷却至30℃左右时进入发酵设备，将二级种子培养液按照15ml/kg红薯的接种量，均匀喷洒入膨化红薯中，搅拌均匀，于30℃进行培养，每隔8小时翻动红薯一次，以利于好氧发酵，发酵24小时结束；将发酵好的红薯进行微波灭酶、杀菌、干燥，微波功率16.1KW，处理时间3min，处理量7kg；将干燥后的红薯冷却至常温后粉碎过80目，进行包装，即得全价红薯全粉。