CN102187984A - 一种以苹果渣为原料制备可溶性膳食纤维的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种以苹果渣为原料制备可溶性膳食纤维的方法，该方法将膨化法与酶解法相结合，通过采用膨化过程使纤维素分子的结构变得疏松，并使部分糖苷键断裂而使其由不溶性纤维素转化为可溶性，将其分离后再利用纤维素酶对经膨化后分子结构较为松散的不溶性纤维在特定的条件下进行水解，使其进一步转变为可溶性纤维素。本发明通过对苹果皮渣中不溶性纤维的改性使其成为优质的可溶性膳食纤维，可明显提高可溶性纤维的得率及改善膳食纤维的持水性和膨胀性，经测试得率最高可达到21.2％，持水性及膨胀性最高可提高100.3％和7.0％。

Description

一种以苹果渣为原料制备可溶性膳食纤维的方法
技术领域
本发明涉及一种膳食纤维的制备方法，特别是一种以苹果渣为原料制备可溶性膳食纤维的方法。
背景技术
目前膳食纤维已被营养学家和医学家称为与蛋白质、碳水化合物、脂肪、水分、矿物质和维生素并列的“第七大营养素”，其来源主要有果蔬及粮谷类食品。膳食纤维素分为不溶性纤维(IDF)和可溶性纤维(SDF)。含有不溶性膳食纤维的食物品种多，数量大，主要存在于小麦糠、玉米糠、芹菜、果皮和根茎蔬菜中，而这些物质中有很大部分是食品加工的副产品。由于不溶性膳食纤维在食品中有粗糙和口感不佳的感官特性，致使含有大量不溶性膳食纤维的副产品常用于饲料的生产加工。我国对不溶性膳食纤维改性的研究和生产尚处于起步阶段，且大都立足于改善和提高不溶性膳食纤维的持水及溶胀力上，对改性后的可溶与不可溶纤维进行分离的较少，从而导致在使用上不能充分体现可溶性纤维的特性，且可溶性纤维的得率也较低(15％左右)。
目前膳食纤维的改性、提取方法主要有酸法、碱法、膨化法、发酵法、酶解法等，酸、碱法对纤维素的水解程度往往过大，且造成对环境的污染；膨化法或酶法的单一工艺使可溶性纤维得率不高，发酵法工艺条件复杂，不易控制。我们认为工艺条件不当及改性、提取方法单一所造成的不溶性纤维素的糖苷键水解程度低，或过度水解产生的小分子碳水化合物是可溶性纤维得率不高的根本原因。
发明内容
本发明的目的在于提供一种以苹果渣为原料制备可溶性膳食纤维的方法，该方法不仅制作工艺简单、无污染，而且能明显提高可溶性膳食纤维的得率。
为达到上述目的，本发明提供的一种以苹果渣为原料制备可溶性膳食纤维的方法包括如下步骤：
(1)苹果渣的干燥和膨化：将苹果渣置于干燥箱中烘干至含水量小于或等于7％，然后取出苹果干渣加水搅拌，待其搅拌均匀后用膨化机进行膨化，所加水的重量为苹果干渣重量的20～23％；
(2)浸泡提取可溶性膳食纤维：
a.将膨化后的苹果渣粉碎至50～60目，然后按苹果渣与水的重量比为1∶30～40将苹果渣溶于水中，同时加入占苹果渣重量1.0％的α-淀粉酶和2.0％的木瓜蛋白酶，在50～55℃、PH6.5～6.8的条件下浸泡1小时，然后加热煮沸3～5min将蛋白酶和淀粉酶灭活；
b.将上述浸泡液过滤得滤液和滤渣，在滤液中加入4倍滤液体积的95％(浓度)乙醇溶液，静置1h后抽滤，将获得的可溶性纤维素置于50～55℃恒温干燥箱中干燥，滤渣烘干备用；
(3)酶解提取可溶性膳食纤维：
a.将上述苹果滤渣按滤渣与水的重量比为1∶40加水，并加入占滤渣重量2.8％的纤维素酶，在45～50℃、PH6.5～6.8的条件下进行酶解，并辅以搅拌，酶解90min后将溶液加热煮沸3～5min，以对纤维素酶进行灭活；
b.将上述酶解液离心，取上清液，加入4倍上清液体积的95％(浓度)乙醇溶液醇沉可溶性纤维，1h后抽滤，将过滤物置于50～55℃恒温干燥箱中干燥至恒重，合并(2)、(3)步骤制得的可溶性膳食纤维即为最终制得的可溶性膳食纤维。
本发明由于以苹果浓缩汁的副产品-苹果皮渣为原料，将膨化法与酶解法相结合，通过采用膨化过程于高温高压下使纤维素分子的结构变得疏松，并使部分糖苷键断裂而使其由不溶性纤维素转化为可溶性，将其分离后再利用纤维素酶对经膨化后分子结构较为松散的不溶性纤维在特定的条件下进行水解，使其进一步转变为可溶性纤维素，因此本发明具有如下效果：
(1)可有效利用苹果浓缩汁的副产品-苹果皮渣，不仅利于环境保护，也可降低膳食纤维的生产成本；
(2)通过对苹果皮渣中不溶性纤维的改性使其成为优质的可溶性膳食纤维，可明显提高可溶性纤维的得率及改善膳食纤维的持水性和膨胀性，经测试得率最高可达到21.2％，持水性及膨胀性最高可提高100.3％和7.0％；
(3)制备过程简单、易操作、能源消耗低、无污染，易于推广。
下面结合实施例对本发明做进一步详细说明，但本发明的内容并不仅限于此。
具体实施方式
实施例1
(1)苹果渣的干燥和膨化：将苹果渣置于鼓风干燥箱中烘干至含水量≯7％，然后取出苹果干渣加水搅拌，待其搅拌均匀后用膨化机进行膨化，所加水的重量为苹果干渣重量的20％；
(2)浸泡提取可溶性膳食纤维：
a.将膨化后的苹果渣粉碎至50目，然后按苹果渣与水的重量比为1∶30将苹果渣溶于水中，同时加入占苹果渣质量1.0％的α-淀粉酶和2.0％的木瓜蛋白酶，在50℃、PH6.8的条件下浸泡1小时，然后加热煮沸5min将蛋白酶和淀粉酶灭活；
b.将上述浸泡液过滤得滤液和滤渣，在滤液中加入4倍滤液体积的95％乙醇溶液，静置1h后抽滤，将获得的可溶性纤维素置于50℃恒温鼓风干燥箱中干燥，滤渣烘干备用；
(3)酶解提取可溶性膳食纤维：
a.将上述苹果滤渣按滤渣与水的重量比为1∶40加水，并加入占滤渣质量2.8％的纤维素酶，在45℃、pH6.5的条件下进行酶解，并辅以40～50r/min的搅拌，酶解90min后将溶液加热煮沸5min，以对纤维素酶进行灭活；
b.将上述酶解液离心，取上清液，加入4倍上清液体积的95％乙醇溶液，醇沉可溶性纤维，1h后抽滤，将过滤物置于50℃鼓风恒温干燥箱中干燥至恒重，合并(2)、(3)步骤制得的可溶性膳食纤维即为最终制得的可溶性膳食纤维。
经测试，本实施例可溶性膳食纤维的得率为21.2％，持水力为7.33(g/g)，膨胀力为0.92(ml/g)。
实施例2
(1)苹果渣的干燥和膨化：将苹果渣置于鼓风干燥箱中烘干至含水量≯7％，然后取出苹果干渣加水搅拌，待其搅拌均匀后用膨化机进行膨化，所加水的重量为苹果干渣重量的23％；
(2)浸泡提取可溶性膳食纤维：
a.将膨化后的苹果渣粉碎至60目，然后按苹果渣与水的重量比为1∶40将苹果渣溶于水中，同时加入占苹果渣质量1.0％的α-淀粉酶和2.0％的木瓜蛋白酶，在55℃、PH6.5的条件下浸泡1小时，然后加热煮沸3min将蛋白酶和淀粉酶灭活；
b.将上述浸泡液过滤得滤液和滤渣，在滤液中加入4倍滤液体积的95％乙醇溶液，静置1h后抽滤，将获得的可溶性纤维素置于50℃恒温鼓风干燥箱中干燥，滤渣烘干备用；
(3)酶解提取可溶性膳食纤维：
a.将上述苹果滤渣按滤渣与水的重量比为1∶40加水，并加入占滤渣质量2.8％的纤维素酶，在48℃、pH6.8的条件下进行酶解，并辅以40～50r/min的搅拌，酶解90min后将溶液加热煮沸4min，以对纤维素酶进行灭活；
b.将上述酶解液离心，取上清液，加入4倍上清液体积的95％乙醇溶液，醇沉可溶性纤维，1h后抽滤，将过滤物置于55℃鼓风恒温干燥箱中干燥至恒重，合并(2)、(3)步骤制得的可溶性膳食纤维即为最终制得的可溶性膳食纤维。
Figure BDA0000071571340000051
经测试，本实施例可溶性膳食纤维的得率为19.5％，持水力为6.53(g/g)，膨胀力为0.85(ml/g)。

Claims (1)

1.一种以苹果渣为原料制备可溶性膳食纤维的方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)苹果渣的干燥和膨化：将苹果渣置于干燥箱中烘干至含水量小于或等于7％，然后取出苹果干渣加水搅拌，待其搅拌均匀后用膨化机进行膨化，所加水的重量为苹果干渣重量的20～23％；
(2)浸泡提取可溶性膳食纤维：
a.将膨化后的苹果渣粉碎至50～60目，然后按苹果渣与水的重量比为1∶30～40将苹果渣溶于水中，同时加入占苹果渣重量1.0％的α-淀粉酶和2.0％的木瓜蛋白酶，在50～55℃、PH6.5～6.8的条件下浸泡1小时，然后加热煮沸3～5min将蛋白酶和淀粉酶灭活；b.将上述浸泡液过滤得滤液和滤渣，在滤液中加入4倍滤液体积的95％乙醇溶液，静置1h后抽滤，将获得的可溶性纤维素置于50～55℃恒温干燥箱中干燥，滤渣烘干备用；
(3)酶解提取可溶性膳食纤维：
a.将上述苹果滤渣按滤渣与水的重量比为1∶40加水，并加入占滤渣重量2.8％的纤维素酶，在45～50℃、PH6.5～6.8的条件下进行酶解，并辅以搅拌，酶解90min后将溶液加热煮沸3～5min，以对纤维素酶进行灭活；
b.将上述酶解液离心，取上清液，加入4倍上清液体积的95％乙醇溶液醇沉可溶性纤维，1h后抽滤，将过滤物置于50～55℃恒温干燥箱中干燥至恒重，合并(2)、(3)步骤制得的可溶性膳食纤维即为最终制得的可溶性膳食纤维。
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