CN101797036A - 芭蕉芋可溶性膳食纤维的制备方法 - Google Patents

芭蕉芋可溶性膳食纤维的制备方法 Download PDF

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一种食品技术领域的种芭蕉芋可溶性膳食纤维的制备方法；该方法包括如下步骤：步骤一，取芭蕉芋废渣，加入乙酸的水溶液，之后加入过氧化氢的水溶液，回流反应或超声处理，得溶液A；步骤二，调节溶液A的pH为6.0～7.0，加入猪淀粉酶，培养，得溶液B；步骤三，调节溶液B的pH值为4.0～5.0，加入纤维素酶，培养，得溶液C；步骤四，调节溶液C的pH值为4.0～6.0，加入胰酶和葡萄糖苷酶，培养，得溶液D；步骤五，冷却溶液D，抽滤，滤液用氢氧化钠调节至pH为10，过滤，得滤液，浓缩，浓缩液用无水乙醇析出沉淀，静置过滤，用无水乙醇洗涤至中性，干燥，即得。本发明原料产量大，价格低廉，成本较低，对废渣进行了回收利用，减少了环境污染。

Description

芭蕉芋可溶性膳食纤维的制备方法
技术领域
本发明涉及一种食品技术领域的制备方法，具体是一种芭蕉芋可溶性膳食纤维的制备方法。
背景技术
可溶性膳食纤维包括果胶等亲水胶体物质和部分半纤维素，可减少血液中的胆固醇、调节血糖，从而降低心脏病的危险。可溶性膳食纤维在许多方面具有比不溶性膳食纤维更强的生理功能，如对结肠癌的防治效果比不溶性多糖更好，因为可溶性膳食纤维能在结肠中几乎被彻底水解，产生的短链脂肪酸比不溶性膳食纤维要多；此外，在降低血液胆固醇含量方面及对有害物质的清除上都比不溶性膳食纤维效果好；用途也比不溶性多糖纤维更加广泛。目前，随着回归大自然热的兴起，植物可溶性膳食纤维已被广泛的研究应用。
芭蕉芋(Canna edulis Ker)主产于我国贵州、云南和广西等西南部省区，其适应性强、耐贫瘠、易于种植、产量很大。目前，芭蕉芋主要被用来生产淀粉和粉丝。芭蕉芋废渣为芭蕉芋提取淀粉后剩余的残渣，这些废渣含水量高，易于发酵，除少量被加工成饲料外，绝大部分被当作废物扔掉，这不仅造成了资源的巨大浪费，而且严重污染了当地的环境。初步研究表明，芭蕉芋废渣中含有大量的膳食纤维，且多为不溶性。鉴于已经证实的可溶性膳食纤维的强大的功效，因此回收利用废渣，开发芭蕉芋可溶性膳食纤维复合物，必定大大提高芭蕉芋废渣的附加值，具有良好的经济效益，且减轻了环境污染，具有重大的社会意义。
经对现有技术的文献检索发现，尚未见与本发明的芭蕉芋可溶性膳食纤维的制备方法有关的报道。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种芭蕉芋可溶性膳食纤维的制备方法。本发明采用筛法和酶法对淀粉进行了有效去除，提高了芭蕉芋可溶性膳食纤维产品的质量；同时，本发明原料产量大，价格低廉，成本较低，对废渣进行了回收利用，减少了环境污染。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明涉及一种功能性芭蕉芋可溶膳食纤维的制备方法，包括如下步骤：
步骤一，取芭蕉芋废渣，加入乙酸的水溶液，之后加入过氧化氢的水溶液，
回流反应或超声处理，得溶液A；
步骤二，调节溶液A的pH为6.0～7.0，加入猪淀粉酶，培养，得溶液B；
步骤三，调节溶液B的pH值为4.0～5.0，加入纤维素酶，培养，得溶液C；
步骤四，调节溶液C的pH值为4.0～6.0，加入胰酶和葡萄糖苷酶，培养，得溶液D；
步骤五，冷却溶液D，抽滤，滤液用氢氧化钠调节至pH为10，过滤，得滤液，浓缩，浓缩液用无水乙醇析出沉淀，静置过滤，用无水乙醇洗涤至中性，干燥，得芭蕉芋可溶性膳食纤维。
步骤一中，所述乙酸的水溶液的体积分数为2％。
步骤一中，所述过氧化氢的水溶液的体积分数为3～10％。
步骤一中，所述回流反应的条件为：60～80℃下反应2～4小时。
步骤二中，所述猪淀粉酶的加入量为：按1g废渣加入10～20mg的比例加入。
步骤二中，所述培养具体为37～40℃下保温1～2小时。
步骤三中，所述纤维素酶的加入量为：按1g废渣加入50～80mg的比例加入。
步骤三中，所述培养具体为40～50℃下保温4～6小时。
步骤四中，所述胰酶和葡萄糖苷酶的加入量为：胰酶按1g废渣加入100～200mg的比例加入；葡萄糖苷酶按1g废渣加入80～120μL的比例加入。
步骤四中，所述培养为37～40℃下培养2～4小时。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：本发明采用筛法和酶法对淀粉进行了有效去除，提高了芭蕉芋可溶性膳食纤维产品的质量；同时，本发明原料产量大，价格低廉，成本较低，对废渣进行了回收利用，减少了环境污染；本发明得到的芭蕉芋可溶性膳食纤维可作为一种功能性的食品添加剂用于食品中，提高营养价值。
附图说明
图1为本发明的制备工艺流程图；
图2为实施例1制备的可溶性膳食纤维的红外波谱图。
具体实施方式
以下实例将结合附图对本发明作进一步说明。本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。除非特殊说明，否则以下实施例中涉及的百分数均为体积百分数。
如图1所示，具体实施方式中的实施例的制备工艺流程根据附图中表明的工艺来进行实施，具体如下：
实施例1
步骤一，芭蕉芋废渣来自于贵州紫云嘉和化工科技有限公司，将芭蕉芋废渣于50℃干燥，粉碎，过40目筛，之后过160目筛以去除部分淀粉，收集筛中的残渣；
步骤二，称取残渣1g，加入20mL 2％乙酸的水溶液，搅拌溶解后，再用分液漏斗缓慢加入10mL 5％过氧化氢的水溶液，室温下超声15分钟，得溶液A；
步骤三，将步骤一所得溶液A的pH调节为6.0，将10mg猪淀粉酶溶解于10mL 0.2M pH 6.9磷酸缓冲液中，然后取5mL加入到溶液A中，于37℃下培养2小时，得溶液B；
步骤四，将溶液B的pH值调节为4.5，加入65mg纤维素酶，于40℃下酶解5小时，得溶液C；
步骤五，将溶液C的pH值调节为6.0，取胰酶200mg加入10mL 0.2M乙酸缓冲液中，离心后取上清液和120μL葡萄糖苷酶加入到溶液C中，于40℃下培养2小时，得溶液D；
步骤六，冷却溶液D，抽滤，滤液用氢氧化钠调节至pH为10，静置2小时后过滤，得滤液，50℃下减压浓缩，浓缩液用200mL倍量的无水乙醇析出沉淀，静置过滤，无水乙醇洗涤数次至中性，冷冻干燥，得芭蕉芋可溶性膳食纤维。
运用红外光谱对得到的可溶性膳食纤维进行了鉴定，结果见图2。其中，波数为3342cm-1处的宽且强的峰为O-H的伸缩振动吸收谱带；2933cm-1处中等强度的峰为C-H伸缩振动吸收谱带；1646cm-1处中等强度的吸收峰为糖的水化物的特征峰；1241和1047cm-1处的吸收峰为为C-O的伸缩振动吸收峰，表明了糖环的存在。
实施例2
步骤一，芭蕉芋废渣来自于贵州紫云嘉和化工科技有限公司，将芭蕉芋废渣于60℃干燥，粉碎，过40目筛，之后过160目筛以去除部分淀粉，收集筛中的残渣；
步骤二，称取残渣1g，加入15mL 2％乙酸的水溶液，搅拌溶解后，再用分液漏斗缓慢加入15mL 3％过氧化氢的水溶液，80℃下回流反应2小时，得溶液A；
步骤三，将步骤一所得溶液A的pH调节为6.9，将20mg猪淀粉酶溶解于10mL 0.2M pH 6.9磷酸缓冲液中，然后取5mL加入到溶液A中，于38℃下培养1小时，得溶液B；
步骤四，将溶液B的pH值调节为4.0，加入80mg纤维素酶，于45℃下酶解4小时，得溶液C；
步骤五，将溶液C的pH值调节为5.2，取胰酶150mg加入10mL 0.2M乙酸缓冲液中，离心后取上清液和100μL葡萄糖苷酶加入到溶液C中，于39℃下培养3小时，得溶液D；
步骤六，冷却溶液D，抽滤，滤液用氢氧化钠调节至pH为10，静置3小时后过滤，得滤液，40℃下减压浓缩，浓缩液用200mL倍量的无水乙醇析出沉淀，静置过滤，无水乙醇洗涤数次至中性，冷冻干燥，得芭蕉芋可溶性膳食纤维，红外光谱如图2所示。
实施例3
步骤一，芭蕉芋废渣来自于贵州紫云嘉和化工科技有限公司，将芭蕉芋废渣于55℃干燥，粉碎，过40目筛，之后过160目筛以去除部分淀粉，收集筛中的残渣；
步骤二，称取残渣3g，加入30mL 2％乙酸的水溶液，搅拌溶解后，再用分液漏斗缓慢加入10mL 10％过氧化氢的水溶液，60℃下回流反应4小时，得溶液A；
步骤三，将步骤一所得溶液A的pH调节为7.0，将60mg猪淀粉酶溶解于20mL 0.2M pH 6.9磷酸缓冲液中，然后取15mL加入到溶液A中，于40℃下培养1.5小时，得溶液B；
步骤四，将溶液B的pH值调节为5.0，加入150mg纤维素酶，于50℃下酶解6小时，得溶液C；
步骤五，将溶液C的pH值调节为4.0，取胰酶300mg加入30mL 0.2M乙酸缓冲液中，离心后取上清液和240μL葡萄糖苷酶加入到溶液C中，于37℃下培养4小时，得溶液D；
步骤六，冷却溶液D，抽滤，滤液用氢氧化钠调节至pH为10，静置3小时后过滤，得滤液，50℃下减压浓缩，浓缩液用600mL倍量的无水乙醇析出沉淀，静置过滤，无水乙醇洗涤数次至中性，冷冻干燥，得芭蕉芋可溶性膳食纤维，红外光谱如图2所示。
实施例4
步骤一，芭蕉芋废渣来自于贵州紫云嘉和化工科技有限公司，将芭蕉芋废渣于50℃干燥，粉碎，过40目筛，之后过160目筛以去除部分淀粉，收集筛中的残渣；
步骤二，称取残渣1g，加入20mL 2％乙酸的水溶液，搅拌溶解后，再用分液漏斗缓慢加入10mL 5％过氧化氢的水溶液，50℃下回流反应3小时，得溶液A；
步骤三，将步骤一所得溶液A的pH调节为6.0，将15mg猪淀粉酶溶解于10mL 0.2M pH 6.9磷酸缓冲液中，然后取5mL加入到溶液A中，于37℃下培养2小时，得溶液B；
步骤四，将溶液B的pH值调节为4.5，加入65mg纤维素酶，于40℃下酶解5小时，得溶液C；
步骤五，将溶液C的pH值调节为6.0，取胰酶200mg加入10mL 0.2M乙酸缓冲液中，离心后取上清液和120μL葡萄糖苷酶加入到溶液C中，于37℃下培养2小时，得溶液D；
步骤六，冷却溶液D，抽滤，滤液用氢氧化钠调节至pH为10，静置2小时后过滤，得滤液，50℃下减压浓缩，浓缩液用200mL倍量的无水乙醇析出沉淀，静置过滤，无水乙醇洗涤数次至中性，冷冻干燥，得芭蕉芋可溶性膳食纤维，红外光谱如图2所示。

Claims (10)

1.一种芭蕉芋可溶性膳食纤维的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一，取芭蕉芋废渣，加入乙酸的水溶液，之后加入过氧化氢的水溶液，
回流反应或超声处理，得溶液A；
步骤二，调节溶液A的pH为6.0～7.0，加入猪淀粉酶，培养，得溶液B；
步骤三，调节溶液B的pH值为4.0～5.0，加入纤维素酶，培养，得溶液C；
步骤四，调节溶液C的pH值为4.0～6.0，加入胰酶和葡萄糖苷酶，培养，得溶液D；
步骤五，冷却溶液D，抽滤，滤液用氢氧化钠调节至pH为10，过滤，得滤液，浓缩，浓缩液用无水乙醇析出沉淀，静置过滤，用无水乙醇洗涤至中性，干燥，得芭蕉芋可溶性膳食纤维。
2.根据权利要求1所述的芭蕉芋可溶性膳食纤维的制备方法，其特征是，步骤一中，所述乙酸的水溶液的体积分数为2％。
3.根据权利要求1所述的芭蕉芋可溶性膳食纤维的制备方法，其特征是，步骤一中，所述过氧化氢的水溶液的体积分数为3～10％。
4.根据权利要求1所述的芭蕉芋可溶性膳食纤维的制备方法，其特征是，步骤一中，所述回流反应的条件为：60～80℃下反应2～4小时。
5.根据权利要求1所述的芭蕉芋可溶性膳食纤维的制备方法，其特征是，步骤二中，所述猪淀粉酶的加入量为：按1g废渣加入10～20mg的比例加入。
6.根据权利要求1所述的芭蕉芋可溶性膳食纤维的制备方法，其特征是，步骤二中，所述培养具体为37～40℃下保温1～2小时。
7.根据权利要求1所述的芭蕉芋可溶性膳食纤维的制备方法，其特征是，步骤三中，所述纤维素酶的加入量为：按1g废渣加入50～80mg的比例加入。
8.根据权利要求1所述的芭蕉芋可溶性膳食纤维的制备方法，其特征是，步骤三中，所述培养具体为40～50℃下保温4～6小时。
9.根据权利要求1所述的芭蕉芋可溶性膳食纤维的制备方法，其特征是，步骤四中，所述胰酶和葡萄糖苷酶的加入量为：胰酶按1g废渣加入100～200mg的比例加入；葡萄糖苷酶按1g废渣加入80～120μL的比例加入。
10.根据权利要求1所述的芭蕉芋可溶性膳食纤维的制备方法，其特征是，步骤四中，所述培养为37～40℃下培养2～4小时。
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