一种脉冲电场耦合电阻加热强化辅助逆流提取菊粉的方法技术

本发明专利技术公开了一种脉冲电场耦合电阻加热强化辅助逆流提取菊粉的方法，具体步骤如下：将菊芋根清洗后用旋转式自动切丝机切成大小均一的菊芋根丝，将菊芋根丝置于脉冲电场电极距离为5-10 cm的两电极之间的处理室中，加入菊粉提取液至没过所有菊芋根丝，通过调整脉冲周期间隔进行脉冲电场耦合电阻加热预处理，将菊芋根丝置于逆流提取器中进行菊粉提取。本发明专利技术耦合了脉冲电场的电穿孔现象和电阻加热的热效应，在脉冲电场和电阻加热的协同作用下，利用短时间的高温有效疏松植物细胞结构，更有利于脉冲电场电穿孔作用的扩大实现，促进植物细胞的传质，加强菊粉从细胞内到提取液中的扩散作用。相比于传统提取工艺，本发明专利技术公开的技术具有快速、节能和低温提取等优点，并提高了菊粉提取率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及食品工程和功能性配料制备
，具体是。
技术介绍
菊粉是一种果聚糖，由果糖分子聚合而成。它是一种水溶性膳食纤维，由于其独特的分子结构，菊粉具有降血脂、改善肠道环境、促进益生菌增殖、促进矿物质吸收等生理功能。另外菊粉食用后不引起血糖波动，可为糖尿病人食用。被广泛应用为食品添加剂，以增强免疫力，协助减肥，促进牙齿和牙龈健康。菊粉存在于多种天然植物中，其中以大丽花根、菊芋/洋姜根和菊苣根中含量最高。根据种植气候要求，欧洲主要以菊苣根为原材料生产菊粉，而我国主要以菊芋根为原材料生产菊粉。传统菊粉工业提取方法主要是以水为溶剂，高温提取。菊苣根经过切丝后被置于80-90°C逆流提取器中以水为提取液进行提取，提取时间为1.5_2h，水/菊苣根丝比例为1.4/1，得到菊粉提取液后，通过碳酸化加入石灰水并通入二氧化碳调节pH值来产生沉淀以达到去除提取液中的果胶，蛋白质等杂质的目的。初步纯化的菊粉溶液经过离子交换树脂脱除矿物质，然后经过活性炭脱色，最后经过蒸发和喷雾干燥来制得纯度在93%以上的菊粉粉末。为了确保较高的菊粉提取率，现行工艺中采用了较高的提取温度和较长的提取时间，提取温度为80-90°C，提取时间为1.5-2h，然而高温的运用既增加了能量的消耗，同时也破坏了菊苣根细胞的细胞壁，从而导致更多热敏性杂质进入提取液，影响提取液纯度。近年来，脉冲电场强化提取方法被广泛应用于植物有效成分的提取。利用脉冲电场产生的电穿孔现象，可使植物细胞的细胞膜产生可逆或者不可逆的小孔，而细胞壁保持其完整性，从而达到低温提取和选择性提取的目的。中国专利CN201210172455.2公布了一种采用高压脉冲电场快速生产灵芝提取物方法。中国专利CN201310141353.9公布了一种脉冲电场辅助逆流提取葡萄皮渣多酚的装置及方法。另一方面电阻加热也是一种强化提取过程中物质传递的方法。但是单一的提取强化手段有其局限性，脉冲电场提取效率生产量提高有限，而长时间电阻加热容易产生过热现象，使菊粉高分子链降解，不利于生产分子链大小均一的菊粉产品。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种提取效率高、提取温度低的脉冲电场耦合电阻加热强化辅助逆流提取菊粉的方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案: ，具体步骤如下: (I)选取新鲜成熟的菊芋根，将菊芋根清洗后用旋转式自动切丝机切成大小均一的菊芋根丝； (2)将上述菊芋根丝置于脉冲电场距离为5-lOcm的两电极之间的处理室中，加入菊粉提取液至没过所有菊芋根丝，通过调整脉冲周期间隔进行脉冲电场耦合电阻加热预处理，脉冲强度为500-1000v/cm，脉冲持续时间50-100 μ s，脉冲间隔为100-200 μ s，每个脉冲周期内有30-100个脉冲数，脉冲周期数5-100，脉冲周期间隔为l-5s ； (3)将上述菊芋根丝置于逆流提取器中进行菊粉提取，提取温度为30-80°C，提取时间60_120mino作为本专利技术进一步的方案:所述菊粉提取液中菊粉按照质量百分数的含量量百分数的含量为10-20%。作为本专利技术进一步的方案:所述逆流提取器中的提取剂为水，提取剂与菊芋根丝的质量比为1.2-2.5:1。作为本专利技术进一步的方案:所述电极采用板状电极。作为本专利技术再进一步的方案:所述电极的材料为铁、铜或铝。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是: 本专利技术耦合了脉冲电场的电穿孔现象和电阻加热的热效应，在脉冲电场和电阻加热的协同作用下，利用短时间的高温有效疏松植物细胞结构，更有利于脉冲电场电穿孔作用的扩大实现，促进植物细胞的传质，加强菊粉从细胞内到提取液中的扩散作用，降低了提取所需的温度，提高了提取效率。【附图说明】图1为本专利技术的流程示意图。【具体实施方式】下面结合【具体实施方式】对本专利的技术方案作进一步详细地说明。实施例1 请参阅图1，本专利技术实施例中，，具体步骤如下: (1)选取新鲜成熟的菊芋根，将菊芋根清洗后用旋转式自动切丝机切成大小均一的菊芋根丝； (2)取12kg菊芋根丝置于脉冲电场距离为5cm的两电极之间的处理室中，加入菊粉含量为10%的菊粉提取液至没过所有菊芋根丝，通过调整脉冲周期间隔进行脉冲电场耦合电阻加热预处理，脉冲强度为600v/cm，脉冲持续时间50 μ s，脉冲间隔为100 μ s，每个脉冲周期内有30个脉冲数，脉冲周期数100，脉冲周期间隔为Is ; (3)将上述菊芋根丝置于逆流提取器中进行菊粉提取，提取温度为50°C，提取时间70min，逆流提取器中的提取液为水，提取液与菊芋根丝的质量比为1.4:1。本实施例得到的菊粉提取率比传统提取工艺的菊粉提取率高15%。实施例2 请参阅图1，本专利技术实施例中，，具体步骤如下: (I)选取新鲜成熟的菊芋根，将菊芋根清洗后用旋转式自动切丝机切成大小均一的菊芋根丝； (2)取13kg根丝置于脉冲电场距离为8m的两电极之间的处理室中，加入菊粉含量为15%的菊粉提取液至没过所有菊芋根丝，通过调整脉冲周期间隔进行脉冲电场耦合电阻加热预处理，脉冲强度为800v/cm，脉冲持续时间70 μ s，脉冲间隔为150 μ s，每个脉冲周期内有60个脉冲数，脉冲周期数80，脉冲周期间隔为3s ; (3)将上述菊芋根丝置于逆流提取器中进行菊粉提取，提取温度为30°C，提取时间90min，逆流提取器中的提取液为水，提取液与菊芋根丝的质量比为2:1。本实施例得到的菊粉提取率比传统提取工艺的菊粉提取率高5%。实施例3 请参阅图1，本专利技术实施例中，，具体步骤如下: (1)选取新鲜成熟的菊芋根，将菊芋根清洗后用旋转式自动切丝机切成大小均一的菊芋根丝； (2)取14kg根丝置于脉冲电场距离为1m的两电极之间的处理室中，加入菊粉提取液至没过所有菊芋根丝，通过调整脉冲周期间隔进行脉冲电场耦合电阻加热预处理，脉冲强度为lOOOv/cm，脉冲持续时间100 μ s，脉冲间隔为200 μ s，每个脉冲周期内有100个脉冲数，脉冲周期数100，脉冲周期间隔为5s ; (3)将上述菊芋根丝置于逆流提取器中进行菊粉提取，提取温度为40°C，提取时间120min，逆流提取器中的提取液为水，提取液与菊芋根丝的质量比为2.5:1。本实施例得到的菊粉提取率比传统提取工艺的菊粉提取率高10%。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是: 本专利技术耦合了脉冲电场的电穿孔现象和电阻加热的热效应，在脉冲电场和电阻加热的协同作用下，利用短时间的高温有效疏松植物细胞结构，更有利于脉冲电场电穿孔作用的扩大实现，促进植物细胞的传质，加强菊粉从细胞内到提取液中的扩散作用，降低了提取所需的温度，提高了提取效率。上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。【主权项】1.，其特征在于，具体步骤如下: (1)选取新鲜成熟的菊芋根，将菊芋根清洗后用旋转式自动切丝机切成大小均一的菊芋根丝； (2)将上述菊芋根丝置于脉冲电场距离为5-lOcm的两电极之间的处理室中，加入菊粉提取液至没过所有菊芋根丝，通过调整脉冲周期间隔进行脉冲电场耦合电阻加热本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种脉冲电场耦合电阻加热强化辅助逆流提取菊粉的方法，其特征在于，具体步骤如下：（1）选取新鲜成熟的菊芋根，将菊芋根清洗后用旋转式自动切丝机切成大小均一的菊芋根丝；（2）将上述菊芋根丝置于脉冲电场距离为5‑10cm的两电极之间的处理室中，加入菊粉提取液至没过所有菊芋根丝，通过调整脉冲周期间隔进行脉冲电场耦合电阻加热预处理，脉冲强度为500‑1000v/cm，脉冲持续时间50‑100μs，脉冲间隔为100‑200μs，每个脉冲周期内有30‑100个脉冲数，脉冲周期数5‑100，脉冲周期间隔为1‑5s；（3）将上述菊芋根丝置于逆流提取器中进行菊粉提取，提取温度为30‑80℃，提取时间60‑120min。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：祝振洲，何静仁，
申请(专利权)人：武汉轻工大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42