基于芦笋废弃物的固体饮料及其制备方法、芦笋粉和应用

摘要

本发明公开了基于芦笋废弃物的固体饮料及其制备方法、芦笋粉和应用，基于芦笋废弃物的固体饮料包括以下重量份组分：麦芽糊精400～600份，木糖醇200～400份，芦笋粉100～300份，山药粉20～100份，魔芋粉10～50份，菊粉10‑50份；所述芦笋粉选用芦笋废弃物为原料，依次经过粉碎、酶解、酵母发酵、破壁、乳酸菌发酵和真空冷冻干燥获得。本发明制备的芦笋固体饮料营养丰富、口感佳、具有芦笋本身风味，并且携带方便，市场潜力巨大。同时延长了芦笋产业链，增加了产品的附加值。

说明书

技术领域

本发明涉及食品加工技术领域，具体涉及基于芦笋废弃物的固体饮料及其制备方法、芦笋粉和应用。

背景技术

芦笋是一种品味兼优的名贵蔬菜，因营养价值和保健价值较高，芦笋被列为“世界十大蔬菜之首”，有“蔬菜之王”的美称。由于当前芦笋的食用部分以嫩茎为主，且停留于初加工水平，在加工和销售过程中产生了大量的等外芦笋、残次芦笋、芦笋皮和下脚料，这些都是优质的生物质资源，但利用率较低，既造成了资源浪费，又会对环境造成污染。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于芦笋废弃物的固体饮料及其制备方法，不仅能够实现废物利用，且能够制备营养丰富、口感佳、具有芦笋本身风味的固体饮料。

此外，本发明还提供一种芦笋粉及其应用。

本发明通过下述技术方案实现：

一种基于芦笋废弃物的固体饮料，包括以下重量份组分：

麦芽糊精400～600份，木糖醇200～400份，芦笋粉100～300份，山药粉20～100份，魔芋粉10～50份，菊粉10-50份；

所述芦笋粉选用芦笋废弃物为原料，依次经过粉碎、酶解、酵母发酵、破壁、乳酸菌发酵和真空冷冻干燥获得。

本发明在制备芦笋粉的过程中采用细胞破壁技术，有效将芦笋下脚料破碎到300目，粒径均匀一致；在发酵液干燥过程中使用真空冷冻干燥技术，该技术可有效的降低产品中热敏性生物活性物质或益生菌在干燥过程中的破坏性，同时获得的产品颗粒均匀一致，无异味，卫生安全。

本发明不仅充分利用了芦笋废弃物，实现变废为宝，且通过对芦笋废弃物进行特殊工艺处理，是制备的芦笋粉粒径均匀，且富含热敏性生物活性物质和益生菌。

将本发明的芦笋粉用于制备固体饮料，不仅使得固体饮料营养丰富，芦笋风味浓郁，且有助于消化吸收。

进一步地，包括以下重量份组分：

麦芽糊精400～500份，木糖醇200～300份，芦笋粉150～300份，山药粉30-90份，魔芋粉20～40份，菊粉10-40份。

进一步地，酶解的具体过程如下：

将芦笋碎料溶解后，加入复合纤维素酶、复合半纤维素酶进行酶解，酶解完成后再加入复合蛋白酶继续进行酶解处理，过滤后收集酶解液；

复合半纤维素酶添加量为酶活力550～600U/g底物，复合纤维素添加量为酶活力400～500U/g底物，pH控制在4.0～6.0，温度控制在55～65℃，反应时间控制在120～180min；复合蛋白酶添加量为酶活力550～650U/g底物，pH控制在5.0～6.0，温度控制在55～65℃，反应时间控制在120～180min。

进一步地，酵母发酵的具体过程如下：

将酶解后的酶解液减压蒸发浓缩后，依次经过巴氏杀菌、冷却，接种酵母菌进行发酵处理，发酵结束后收集发酵液，酵母菌的接种量为150ppm～300ppm，并于30℃下进行振荡培养，振荡频率为100～150r/min，培养时间为18～24h。

进一步地，破壁的具体过程如下：

将酵母发酵后的发酵液使用均质机进行破壁处理，收集破壁后的发酵液，均质压力为100～150MPa。

进一步地，乳酸菌发酵的具体过程如下：

破壁后在发酵液中接种乳酸菌进行发酵处理，收集乳酸菌发酵液；乳酸菌的接种量为100～150ppm，发酵温度控制在32～35℃，静置发酵时间控制在16～20h。

进一步地，真空冷冻干燥的具体过程如下：

将经过乳酸菌发酵的发酵液置于冰箱预冷冻8h，再利用真空冷冻干燥机进行冷冻干燥处理，收集冷冻干燥产物，其中，真空冷冻干燥条件为：升华温度-50～-60℃，时间为10～12h，解吸温度40～50℃，时间为6～8h。

进一步地，芦笋废弃物为芦笋加工过程中产生的外芦笋、残次芦笋、芦笋皮和下脚料。

进一步地，采用纤维粉碎机对芦笋废弃物进行粉碎处理。

一种基于芦笋废弃物的固体饮料的制备方法，包括以下步骤：

S1、芦笋废弃物通过纤维粉碎机进行预粉碎，收集粉碎料；

S2、粉碎料溶解后加入复合纤维素酶、复合半纤维素酶进行酶解，酶解完成后再加入复合蛋白酶继续进行酶解处理，过滤后收集酶解液；

S3、将步骤S2获得的酶解液减压蒸发浓缩后，依次经过巴氏杀菌、冷却，接种酵母菌进行发酵处理，发酵结束后收集发酵液；

S4、将步骤S3获得的发酵液使用均质机进行破壁处理，收集破壁后的发酵液；均质压力为100～150MPa；

S5、在破壁后的发酵液中接种乳酸菌进行发酵处理，收集乳酸菌发酵液；

S6、将步骤S5获得的乳酸菌发酵液置于冰箱预冷冻8h，再利用真空冷冻干燥机进行冷冻干燥处理，收集冷冻干燥产物；真空冷冻干燥条件为：升华温度-50～-60℃，时间为10～12h，解吸温度40～50℃，时间为6～8h；

S7、将步骤S6获得的冷冻干燥产物经粉碎处理后，再按比例混入麦芽糊精、木糖醇、山药粉、魔芋粉以及菊粉，充分搅拌均匀后，制得芦笋固体饮料产品。

一种芦笋粉。

芦笋粉在食品添加剂领域的应用。

发明制备的芦笋粉粒径均匀，且富含热敏性生物活性物质和益生菌，将本发明的芦笋粉用于制备添加剂，不仅使得固体饮料营养丰富，芦笋风味浓郁，且有助于消化吸收。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明的基于芦笋废弃物的固体饮料，有效利用了芦笋采摘、加工等环节产生的废弃物、下脚料，不仅解决了环境污染问题，同时变废为宝，开发出的芦笋固体饮料产品营养丰富，口感佳，品质稳定，芦笋风味浓郁，方便携带，保存时间长，市场潜力巨大；同时延长了芦笋产业链，增加了产品的附加值。

2、本发明首次在芦笋固体饮料类食品加工中采用细胞破壁技术，该技术有效将芦笋下脚料破碎到300目，粒径均匀一致。此外，在发酵液干燥过程中使用真空冷冻干燥技术，该技术可有效的降低产品中热敏性生物活性物质或益生菌在干燥过程中的破坏性，同时获得的产品颗粒均匀一致，无异味，卫生安全。

3、本发明提供的方法制备的芦笋粉速溶性高，可以考虑作为食品添加剂，添加到其他产品中丰富产品的种类，增强复合产品的保健功能，也为芦笋的开发利用提供了新的思路，提高了我国农产品深加工水平。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1：

一种基于芦笋废弃物的固体饮料，1000kg产品其原料组成为：麦芽糊精450kg，木糖醇260kg，芦笋粉180kg，山药粉50kg，魔芋粉40kg，菊粉20kg。

如图1所示，基于芦笋废弃物的固体饮料的制作方法，包括以下步骤：

(1)原料粉碎

芦笋废弃物通过纤维粉碎机进行预粉碎，收集粉碎料，芦笋废弃物粉碎粒度控制在350目。

(2)酶解处理

将步骤(1)所述的备用的芦笋粉碎料按一定料水比(重量比为1:15)进行溶解，并添加一定比例的复合纤维素酶、复合半纤维素酶进行酶解，酶解完成后再加入复合蛋白酶继续进行酶解处理，过滤后收集酶解液，备用。

其中，所述的复合半纤维素酶添加量为酶活力600U/g底物(葡聚糖酶和木聚糖酶酶活比3:2)，复合纤维素添加量为酶活力500U/g底物(纤维素酶1和纤维素酶3酶活比3:2)，pH控制在5.0，温度控制在60℃，反应时间控制在150min。所述的复合蛋白酶添加量为酶活力550U/g底物(酸性蛋白酶和木瓜蛋白酶酶活比1:3)，pH控制在5.0，温度控制在55℃，反应时间控制在150min。

(3)酵母发酵

将步骤(2)的酶解产物经减压蒸发浓缩后，浓缩浓度控制在固形物含量5，经巴氏杀菌、冷却后，接种酵母菌进行发酵处理，发酵结束后收集发酵液，备用。

其中，巴氏杀菌温度为63min，时间为30min。所述的酵母菌为葡萄酒酵母，接种量为150ppm，并于30℃下进行振荡培养，振荡频率为120r/min，培养时间为18h。

(4)酵母菌破壁处理

将发酵液使用超高压均质机进行破壁处理，压力为120MPa，收集破壁后的发酵液，备用。

(5)乳酸菌发酵

将破壁后发酵液中接种乳酸菌进行发酵处理，收集乳酸菌发酵液，备用。

其中，发酵剂为保加利亚乳杆菌，接种量为100ppm，发酵温度控制在32℃，静置发酵时间控制在16h。

(6)真空冷冻干燥

将步骤(5)所述发酵液置于冰箱预冷冻8h，再利用真空冷冻干燥机进行冷冻干燥处理，收集冷冻干燥产物，备用。

真空冷冻干燥条件为：升华温度-50℃，时间为10h，解吸温度40℃，时间为6h。

(7)混料

将获得的芦笋粉经粉碎处理后，芦笋粉破碎细度控制在100目，再混入麦芽糊精、木糖醇、山药粉、魔芋粉以及菊粉，充分搅拌均匀后，制得芦笋固体饮料产品。

(8)封装：将芦笋固体饮料产品用铝箔袋包装封口；依次经过打码、贴标、金属检测、装箱、外箱喷码、码垛、仓储：仓库温度为28℃，湿度为60％，阴凉、干燥、通风良好，产品的保质期为24个月。

按照实施例1方法制作出来的固体饮料在25℃下贮存了5天后，微生物合格率为100％。产品复水和，保持良好的色泽、组织状态和气味，汁液呈浅黄色，风味浓郁，口味适中，爽口酸味，适合各年龄人群食用，有助于维持正常肠道菌群平衡，提高机体免疫力。

实施例2：

一种基于芦笋废弃物的固体饮料，1000kg产品其原料组成为：麦芽糊精500kg，木糖醇225kg，芦笋粉200kg，山药粉30kg，魔芋粉20kg，菊粉25kg。

如图1所示，基于芦笋废弃物的固体饮料的制作方法，包括以下步骤：

(1)原料粉碎

芦笋废弃物通过纤维粉碎机进行预粉碎，收集粉碎料，芦笋废弃物粉碎粒度控制在300目。

(2)酶解处理

将步骤(1)所述的备用的芦笋粉碎料按一定料水比(重量比为1:20)进行溶解，并添加一定比例的复合纤维素酶、复合半纤维素酶进行酶解，酶解完成后再加入复合蛋白酶继续进行酶解处理，过滤后收集酶解液，备用。

其中，所述的复合半纤维素酶添加量为酶活力600U/g底物(葡聚糖酶和木聚糖酶酶活比2:1)，复合纤维素添加量为酶活力500U/g底物(纤维素酶1和纤维素酶3酶活比2:1)，pH控制在5.2，温度控制在55℃，反应时间控制在180min。所述的复合蛋白酶添加量为酶活力550U/g底物(酸性蛋白酶和木瓜蛋白酶酶活比1:2)，pH控制在5.0，温度控制在50℃，反应时间控制在180min。

(3)酵母发酵

将步骤(2)的酶解产物经减压蒸发浓缩后，浓缩浓度控制在固形物含量7，经巴氏杀菌、冷却后，接种酵母菌进行发酵处理，发酵结束后收集发酵液，备用。

其中，巴氏杀菌温度为65min，时间为30min。所述的酵母菌为葡萄酒酵母，接种量为150ppm，并于30℃下进行振荡培养，振荡频率为110r/min，培养时间为18h。

(4)酵母菌破壁处理

将发酵液使用超高压均质机进行破壁处理，压力为125MPa，收集破壁后的发酵液，备用。

(5)乳酸菌发酵

将破壁后发酵液中接种乳酸菌进行发酵处理，收集乳酸菌发酵液，备用。

其中，发酵剂为保加利亚乳杆菌，接种量为120ppm，发酵温度控制在34℃，静置发酵时间控制在18h。

(6)真空冷冻干燥

将步骤(5)所述发酵液置于冰箱预冷冻8h，再利用真空冷冻干燥机进行冷冻干燥处理，收集冷冻干燥产物，备用。

真空冷冻干燥条件为：升华温度-55℃，时间为12h，解吸温度45℃，时间为6h。

(7)混料

将获得的芦笋粉经粉碎处理后，芦笋粉破碎细度控制在150目，再混入麦芽糊精、木糖醇、山药粉、魔芋粉以及菊粉，充分搅拌均匀后，制得芦笋固体饮料产品。

(8)封装：将芦笋固体饮料产品用铝箔袋包装封口；依次经过打码、贴标、金属检测、装箱、外箱喷码、码垛、仓储：仓库温度为28℃，湿度为60％，阴凉、干燥、通风良好，产品的保质期为24个月。

按照实施例1方法制作出来的固体饮料在25℃下贮存了5天后，微生物合格率为100％。产品复水和，保持良好的色泽、组织状态和气味，汁液呈浅黄色，风味浓郁，口味适中，爽口酸味，适合各年龄人群食用，有助于维持正常肠道菌群平衡，提高机体免疫力。

实施例3：

一种基于芦笋废弃物的固体饮料，1000kg产品其原料组成为：麦芽糊精450kg，木糖醇200kg，芦笋粉160kg，山药粉90kg，魔芋粉45kg，菊粉55kg。

如图1所示，基于芦笋废弃物的固体饮料的制作方法，包括以下步骤：

(1)原料粉碎

芦笋废弃物通过纤维粉碎机进行预粉碎，收集粉碎料，芦笋废弃物粉碎粒度控制在500目。

(2)酶解处理

将步骤(1)所述的备用的芦笋粉碎料按一定料水比(重量比为1:20)进行溶解，并添加一定比例的复合纤维素酶、复合半纤维素酶进行酶解，酶解完成后再加入复合蛋白酶继续进行酶解处理，过滤后收集酶解液，备用。

其中，所述的复合半纤维素酶添加量为酶活力600U/g底物(葡聚糖酶和木聚糖酶酶活比1:1)，复合纤维素添加量为酶活力500U/g底物(纤维素酶1和纤维素酶3酶活比1:1)，pH控制在6.0，温度控制在60℃，反应时间控制在160min。所述的复合蛋白酶添加量为酶活力600U/g底物(酸性蛋白酶和木瓜蛋白酶酶活比1:1)，pH控制在5.5，温度控制在60℃，反应时间控制在180min。

(3)酵母发酵

将步骤(2)的酶解产物经减压蒸发浓缩后，浓缩浓度控制在固形物含量8，经巴氏杀菌、冷却后，接种酵母菌进行发酵处理，发酵结束后收集发酵液，备用。

其中，巴氏杀菌温度为62min，时间为30min。所述的酵母菌为葡萄酒酵母，接种量为200ppm，并于30℃下进行振荡培养，振荡频率为150r/min，培养时间为18h。

(4)酵母菌破壁处理

将发酵液使用超高压均质机进行破壁处理，压力为150MPa，收集破壁后的发酵液，备用。

(5)乳酸菌发酵

将破壁后发酵液中接种乳酸菌进行发酵处理，收集乳酸菌发酵液，备用。

其中，发酵剂为保加利亚乳杆菌，接种量为150ppm，发酵温度控制在32℃，静置发酵时间控制在18h。

(6)真空冷冻干燥

将步骤(5)所述发酵液置于冰箱预冷冻8h，再利用真空冷冻干燥机进行冷冻干燥处理，收集冷冻干燥产物，备用。

真空冷冻干燥条件为：升华温度-55℃，时间为10h，解吸温度40℃，时间为6h。

(7)混料

将获得的芦笋粉经粉碎处理后，芦笋粉破碎细度控制在200目，再混入麦芽糊精、木糖醇、山药粉、魔芋粉以及菊粉，充分搅拌均匀后，制得芦笋固体饮料产品。

(8)封装：将芦笋固体饮料产品用铝箔袋包装封口；依次经过打码、贴标、金属检测、装箱、外箱喷码、码垛、仓储：仓库温度为28℃，湿度为60％，阴凉、干燥、通风良好，产品的保质期为24个月。

按照实施例1方法制作出来的固体饮料在25℃下贮存了5天后，微生物合格率为100％。产品复水和，保持良好的色泽、组织状态和气味，汁液呈浅黄色，风味浓郁，口味适中，爽口酸味，适合各年龄人群食用，有助于维持正常肠道菌群平衡，提高机体免疫力。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。