一種密度降低的生物纖維素凝膠顆粒的制作方法
【專利摘要】本申請(qǐng)涉及一種密度降低的生物纖維素凝膠顆粒。其通過糖漿將酵母菌引入生物纖維素凝膠顆粒內(nèi)部，并通過酵母菌發(fā)酵產(chǎn)生的二氧化碳逐步使生物纖維素凝膠顆粒中的孔隙增大，而并不破壞生物纖維素凝膠的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，形成較為通暢的氣體通道，之后再對(duì)生物纖維素凝膠顆粒稍加脫水后靜置，就可以使其吸收一部分空氣，從而降低生物纖維素凝膠顆粒的密度，獲得密度降低的生物纖維素凝膠顆粒。將其在食品或飲料中使用時(shí)，能夠顯著降低生物纖維素凝膠顆粒的沉降速度，擴(kuò)展生物纖維素凝膠的應(yīng)用范圍。
【專利說明】一種密度降低的生物纖維素凝膠顆粒
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】
本發(fā)明涉及食品及飲料領(lǐng)域，特別涉及一種密度降低的生物纖維素凝膠顆粒及其在食品和飲料中的應(yīng)用。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003]生物纖維素(Biocellulose)是一種由醋酸菌屬等微生物合成的纖維素凝膠產(chǎn)品。其中不含有木質(zhì)素、果膠和半纖維素等，是一種純凈的纖維素。其具有超精細(xì)的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，還具有很高的結(jié)晶度和聚合度，此外其還具有優(yōu)良的持水性能，其含水量可以達(dá)到95%以上。生物纖維素能夠提供純凈、爽脆的口感和良好的保健功效，因此已經(jīng)廣泛應(yīng)用于食品和飲料中。目前其最為廣泛的應(yīng)用是將生物纖維素凝膠破碎成顆粒，作為“椰果”或“椰纖果”添加到各類食品或飲料中。但是如上所述，“椰果”中95%以上都是水，其密度是大于水的，在將其顆粒添加到液體的飲料或食品中時(shí)，往往需要飲料或食品具有一定的粘度，因?yàn)楦哒扯饶軌蚪档汀耙鳖w粒沉降的速度，否則加入的“椰果”顆粒就會(huì)快速地沉入食品或飲料的底部，這顯然是消費(fèi)者并不喜歡的。這一點(diǎn)嚴(yán)重影響了“椰果”在食品和飲料中的應(yīng)用范圍，導(dǎo)致其往往只能應(yīng)用于酸奶、八寶粥等本身就期望具有相對(duì)較高粘度或可以添加增稠劑的產(chǎn)品中，而食品和飲料中更多的產(chǎn)品并不具有這種期望，如瓶裝飲用水、澄清果汁飲料、涼茶飲料等，這些產(chǎn)品都需要向消費(fèi)者提供清爽的感覺，即所希望的產(chǎn)品質(zhì)地是稀薄的或粘度極低的，則無法通過向其中添加增稠劑等來增加產(chǎn)品的粘度，而如果直接加入“椰果”時(shí)，由于其較大的密度，“椰果”必定會(huì)快速沉積在產(chǎn)品的底部，影響產(chǎn)品的質(zhì)量。而酒精飲料、碳酸飲料的密度相對(duì)更低，其顯然也是不期望增加其粘度的。因此，需要開發(fā)一種密度降低的生物纖維素凝膠顆粒，使其能夠在低粘度的食品或飲料中應(yīng)用。
[0004]
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]針對(duì)上述缺陷，本發(fā)明提供了一種密度降低的生物纖維素凝膠顆粒及其在食品及飲料中的應(yīng)用。
[0006]本發(fā)明提供一種密度降低的生物纖維素凝膠，其是通過包括下述步驟的方法制備的:
1)洗滌純化生物纖維素凝膠膜；
2)脫水使其含水量降低至70%以下；
3)將脫水處理后的生物纖維素凝膠膜在糖漿中浸泡2-4小時(shí)后；取出洗凈生物纖維素凝膠顆粒表面所附的糖液并將其破碎成顆粒；
4)在生物纖維素凝膠顆粒表面接種酵母菌，在流動(dòng)供氧的環(huán)境中30-50°C發(fā)酵培養(yǎng)1-4小時(shí)；
5)發(fā)酵結(jié)束后，洗滌純化生物纖維素凝膠顆粒，再使其的含水量降低到80-95%，靜置待其恢復(fù)擠壓前體積即獲得密度降低的生物纖維素凝膠顆粒。
[0007]上述方法中，步驟I)中洗滌純化可以采用本領(lǐng)域已知的常規(guī)方法，例如用堿液和去離子水反復(fù)清洗。
[0008]上述方法中，步驟2)優(yōu)選將洗滌純化的生物纖維素凝膠的含水量降低至50-65%。
[0009]上述方法中，步驟3)中的糖液優(yōu)選為葡萄糖漿。
[0010]上述方法中，步驟3)中洗凈生物纖維素凝膠顆粒表面所附的糖液優(yōu)選用流動(dòng)的蒸餾水沖洗。
[0011]上述方法中，步驟4)優(yōu)選在生物反應(yīng)器中進(jìn)行，生物反應(yīng)器中設(shè)置有二氧化碳吸收器，并通過氧氣泵提供流動(dòng)供氧的環(huán)境。
[0012]上述方法中，步驟4)中優(yōu)選使用的酵母是面包酵母。
[0013]上述方法中，步驟4)中的發(fā)酵溫度優(yōu)選40_45°C，發(fā)酵時(shí)間優(yōu)選2-3小時(shí)。
[0014]本發(fā)明還提供上述的密度降低的生物纖維素凝膠顆粒在制備食品和飲料中的用途。
[0015]上述的用途中，所述的食品和飲料是粘度低的食品和飲料。
[0016]上述的用途中，所述的食品和飲料是瓶裝飲用水、澄清果汁飲料、涼茶飲料、酒精飲料或碳酸飲料。
[0017]本發(fā)明使生物纖維素凝膠顆粒在糖漿中浸泡，會(huì)使葡萄糖成分進(jìn)入到生物纖維素凝膠顆粒中去，然后在顆粒表面接種酵母菌后，酵母菌由于趨利行會(huì)進(jìn)入到生物纖維素凝膠顆粒中去，再通過酵母菌的有氧發(fā)酵，將糖轉(zhuǎn)化成二氧化碳和水，二氧化碳的釋放會(huì)使生物纖維素凝膠顆粒中的孔隙增大，使用酵母釋放二氧化碳，不需要采用高溫高壓的條件，不會(huì)破壞生物纖維素凝膠中的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使其能夠保持彈性，有利于之后吸入空氣，而且酵母對(duì)二氧化碳的釋放，其釋放量是隨著酵母的不斷生長繁殖而逐步增加的，這有利于使生物纖維素凝膠顆粒中的孔隙擴(kuò)大，形成較為通暢的氣體通道。之后再對(duì)生物纖維素凝膠顆粒稍加脫水后靜置，就可以使其吸收一部分空氣，從而降低生物纖維素凝膠顆粒的密度，獲得密度降低的生物纖維素凝膠顆粒。將其在食品或飲料中使用時(shí)，能夠顯著降低生物纖維素凝膠顆粒的沉降速度，擴(kuò)展生物纖維素凝膠的應(yīng)用范圍。
[0018]
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】和對(duì)比實(shí)驗(yàn)來對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但是下文中的具體實(shí)施方法不應(yīng)當(dāng)被理解為對(duì)本發(fā)明的限制。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠在本發(fā)明基礎(chǔ)上顯而易見地作出的各種改變和變化，應(yīng)該均在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
[0020]實(shí)施例1:密度降低的生物纖維素凝膠顆粒的制備
用1%的氫氧化鈉溶液和去離子水反復(fù)洗滌純化生物纖維素凝膠膜，通過機(jī)械壓縮法使生物纖維素凝膠膜的含水量降低到65%，再將其在葡萄糖漿中浸泡3小時(shí)，取出用蒸餾水沖洗除去生物纖維素凝膠顆粒表面所附的糖液后將其破碎成邊長為0.5cm的立方體顆粒，再在生物纖維素凝膠顆粒表面接種面包酵母后將其放入生物反應(yīng)器中，40°C發(fā)酵培養(yǎng)3小時(shí)，生物反應(yīng)器中設(shè)置有二氧化碳吸收器，不斷去除酵母產(chǎn)生的二氧化碳，并用氧氣泵向生物反應(yīng)器中循環(huán)供氧以提供流動(dòng)供氧的環(huán)境；發(fā)酵結(jié)束后，用1%的氫氧化鈉和去離子水反復(fù)洗滌純化后，機(jī)械壓縮生物纖維素凝膠顆粒使其含水量降低至91%，靜置待其恢復(fù)擠壓前體積即獲得密度與水相當(dāng)?shù)纳锢w維素凝膠顆粒。
[0021]實(shí)施例2:
用1%的氫氧化鈉溶液和去離子水反復(fù)洗滌純化生物纖維素凝膠膜，通過機(jī)械壓縮法使生物纖維素凝膠膜的含水量降低到55%，再將其在葡萄糖漿中浸泡4小時(shí)，取出用蒸餾水沖洗除去生物纖維素凝膠顆粒表面所附的糖液后將其破碎成邊長為0.5cm的立方體顆粒，再在生物纖維素凝膠顆粒表面接種面包酵母后將其放入生物反應(yīng)器中，45°C發(fā)酵培養(yǎng)2小時(shí)，生物反應(yīng)器中設(shè)置有二氧化碳吸收器，不斷去除酵母產(chǎn)生的二氧化碳，并用氧氣泵向生物反應(yīng)器中循環(huán)供氧以提供流動(dòng)供氧的環(huán)境；發(fā)酵結(jié)束后，用1%的氫氧化鈉和去離子水反復(fù)洗滌純化后，機(jī)械壓縮生物纖維素凝膠顆粒使其含水量降低至85%，靜置待其恢復(fù)擠壓前體積即獲得密度降低的生物纖維素凝膠顆粒。
[0022]實(shí)驗(yàn)例I生物纖維素凝膠顆粒在蒸餾水中的沉降試驗(yàn)
取實(shí)施例1和實(shí)施例2中制得的密度降低的生物纖維素凝膠顆粒作為實(shí)驗(yàn)例1，2 ;取用1%的氫氧化鈉溶液和去離子水反復(fù)洗滌純化生物纖維素凝膠膜破碎成邊長為0.5cm的立方體顆粒作為對(duì)照例。
[0023]隨機(jī)各取15粒上述三種顆粒，投入蒸餾水中，靜置15分鐘后觀察沉降情況，結(jié)果見下表1:
表1生物纖維素凝膠 顆粒在蒸餾水中的沉降試驗(yàn)結(jié)果
【權(quán)利要求】
1.一種密度降低的生物纖維素凝膠顆粒，其特征在于:是通過包括下述步驟的方法制備的: (1)洗滌純化生物纖維素凝膠膜； (2)脫水使其含水量降低至70%以下； (3)將脫水處理后的生物纖維素凝膠膜在糖漿中浸泡2-4小時(shí)后；取出洗凈生物纖維素凝膠顆粒表面所附的糖液并將其破碎成顆粒； (4)在生物纖維素凝膠顆粒表面接種酵母菌，在流動(dòng)供氧的環(huán)境中30-50°C發(fā)酵培養(yǎng)1-4小時(shí)； (5)發(fā)酵結(jié)束后，洗滌純化生物纖維素凝膠顆粒，再使其的含水量降低到80-95%，靜置待其恢復(fù)擠壓前體積即獲得密度降低的生物纖維素凝膠顆粒。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密度降低的生物纖維素凝膠顆粒，其特征在于:所述方法中，步驟(2)是將洗滌純化的生物纖維素凝膠的含水量降低至50-65%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密度降低的生物纖維素凝膠顆粒，其特征在于:所述方法中，步驟(3)中的糖液為葡萄糖漿。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密度降低的生物纖維素凝膠顆粒，其特征在于:所述方法中，步驟(3)中洗凈生物纖維素凝膠顆粒表面所附的糖液用流動(dòng)的蒸餾水沖洗。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密度降低的生物纖維素凝膠顆粒，其特征在于:所述方法中，步驟(4)是在生物反應(yīng)器中進(jìn)行，生物反應(yīng)器中設(shè)置有二氧化碳吸收器，并通過氧氣泵提供流動(dòng)供氧的環(huán)境。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密度降低的生物纖維素凝膠顆粒，其特征在于:所述方法中，步驟(4)中優(yōu)選使用的酵母是面包酵母。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密度降低的生物纖維素凝膠顆粒，其特征在于:所述方法中，步驟(4)中的發(fā)酵溫度優(yōu)選40-45°C，發(fā)酵時(shí)間優(yōu)選2-3小時(shí)。
8.權(quán)利要求1-7中所述的密度降低的生物纖維素凝膠顆粒在制備食品和飲料中的用途。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用途，其特征在于:所述的食品和飲料是粘度低的食品和飲料。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用途，其特征在于:所述的飲料是瓶裝飲用水、澄清果汁飲料、涼茶飲料、酒精飲料或碳酸飲料。
【文檔編號(hào)】A23L1/48GK103719956SQ201410009632
【公開日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2014年1月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月9日
【發(fā)明者】鐘春燕, 鐘宇光 申請(qǐng)人:南京椰國食品有限公司