CN102805290A - 一种利用小麦麸皮制备膳食纤维的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种小麦麸皮膳食纤维的制备方法，小麦麸皮与水混合先进行预处理，加入淀粉酶与糖化酶保温搅拌2h后过滤。滤渣进行磨浆，同时加入蛋白酶水解，过滤灭酶后滤渣再加入纤维素酶、木聚糖酶进行协同酶解得到粗水溶性膳食纤维稀液，经浓缩、脱色处理后采用色谱分离制备高纯度水溶性膳食纤维。由以上方法制取的膳食纤维纯度达90％以上，可作为多种食品的膳食纤维营养强化剂。

Description

一种利用小麦麸皮制备膳食纤维的方法
技术领域
本发明本发明涉及涉及一种膳食纤维的制备方法，具体涉及一种以小麦麸皮为原料的膳食纤维的制备方法。
背景技术
膳食纤维是一般不易被消化的食物营养素，是指不能被人体内源酶消化吸收的可食用植物细胞、多糖、木质素以及相关物质的总和，作为第七大营养素，是健康饮食不可缺少的，不仅具有较高的营养价值，还能预防多种疾病，对人体代谢必不可少。膳食纤维具有预防便秘、降低血清胆固醇、调节血糖水平、预防胆结石、吸附钠离子、降血压、减肥和抗癌等作用。
随着人们生活水平的提高以及生活方式的转变，人们的日常饮食结构发生了巨大变化，由不科学饮食引起的“文明病”不断出现，高血压、高血脂、糖尿病、肥胖症等给人们的身体健康带来了严重危害。膳食纤维是维持人体功能征程运转的一个非常重要的营养成分，经营养学家的深入研究，膳食纤维的保健作用得以肯定。
目前制备麸皮膳食纤维的方法包括酶法、化学法、化学酶法结合法等。由于一般的化学试剂破坏麸皮膳食纤维的生理活性，而且造成严重污染，因此不提倡对麸皮采用化学法进行膳食纤维的制备，传统膳食纤维制备工艺多采用酸和碱溶液交替水解的方法除去淀粉和蛋白质，但水解后产品的品质较差，产品得率和质量不易控制。
本发明完成了以农业废弃物麸皮等为原料酶解生产水溶性膳食纤维的方法，纤维酶解率在80％以上，2.857吨麸皮可生产1吨高纯度水溶性膳食纤维。小麦麸皮制备膳食纤维的方法发明，能够充分合理的利用农业废弃物麸皮，提高农业废弃物及副产物的深加工率及利用率，充分合理的利用资源并可产生很好的经济和社会效益。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用小麦麸皮制备膳食纤维的方法，以此方法制得的膳食纤维纯度可达90％以上，可以作为多种食品、饮品等的营养强化剂。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
1、麸皮预处理
麸皮与水1∶3进行混合，控制温度为60℃-65℃，pH5.0左右，淀粉酶、糖化酶加量按10U/g、130IU/g麸皮原料，保温搅拌2h后过滤。
2、磨浆
将上述湿料加水后进行磨浆，控制磨浆浓度为10-20％，磨浆粒度为60目-70目。
3、水解
控制温度为60℃-70℃，pH5.0-5.5，蛋白酶加量按15IU/g麸皮原料，保温搅拌2h。
4、过滤：用真空抽滤装置进行过滤，滤渣用2倍体积水洗涤一次。
5、灭酶：将渣与水按1∶2比例混合后，110℃灭酶30min，并使纤维疏解。
6、酶解：将麸皮磨浆至60目，按1∶8-10的加水比对麸皮浆进行稀释，纤维素酶酶解pH值为4.8～5.2之间，酶解温度为50℃，加酶量为按300IU/g麸皮量分三次加入，酶解时间为8h；木聚糖酶酶解pH值为7.0～7.5之间，酶解温度为50℃，加酶量为按300IU/g麸皮量分3次加入，酶解时间6h。
7、脱色：酶解液采用真空抽滤装置进行过滤，收集粗水溶性膳食纤维稀液，然后采用真空蒸发器浓缩至15-20％，接着用糖用活性炭303，添加量1.5％对固型物，温度80℃，脱色处理45min。
8、色谱分离：采用新型四床式连续模拟移动床色谱分离纯化水溶性膳食纤维，操作条件为：压力2.0MPa，进料浓度50％-70％，温度60℃-70℃，可以实现水溶性膳食纤维与葡萄糖、果糖、蔗糖等副产物的有效分离，产品纯度可达到90％以上。
将分离浓缩后的水溶性膳食纤维进行喷雾干燥，进风温度150-200℃，出风温度80-100℃，产品可用于各类饮料、食品及保健品领域。
实例1：将小麦麸皮1000g加水进行预处理，料液比为1∶3，温度60℃，加入淀粉酶与糖化酶，加量分别为10000IU、130000IU，保温搅拌2h后过滤。滤渣进行磨浆，粒度为60目。加入蛋白酶水解，蛋白酶加量按15000IU，保温搅拌2h后过滤，滤渣用水洗涤一次，将渣与水按1∶2比例混合，110℃灭酶30min。灭酶后滤渣按1∶8的加水比对麸皮浆进行稀释，加入纤维素酶酶解，pH值调节4.8，酶解温度为50℃，加酶量为300000IU，分三次依次加入，酶解时间8h，然后继续加入木聚糖酶酶解，pH值调节为7.0，酶解温度为50℃，加酶量为按300000IU分3次依次加入，酶解时间6h。酶解液采用真空蒸发器浓缩至20％，糖用15g活性炭303脱色，温度80℃，脱色45min。
脱色后膳食纤维粗液采用新型四床式连续模拟移动床色谱分离纯化，操作条件为：压力2.0MPa，温度60℃，进料浓度60％，进料流速1.2L/h，进水流速2L/h，可以实现水溶性膳食纤维与葡萄糖、果糖、蔗糖等副产物的有效分离，分离后产品纯度达90.1％。
实例2：将小麦麸皮1500g加水进行预处理，料液比为1∶4，温度62℃，加入淀粉酶与糖化酶，加量分别为15000U、195000IU，保温搅拌2h后过滤。滤渣进行磨浆，粒度为65目。加入蛋白酶水解，蛋白酶加量按7500IU，保温搅拌2h后过滤，滤渣用水洗涤一次，将渣与水按1∶2比例混合，110℃灭酶30min。灭酶后滤渣按1∶9的加水比对麸皮浆进行稀释，加入纤维素酶酶解，pH值调节5.0，酶解温度为50℃，加酶量为按450000IU分三次依次加入，酶解时间8h，然后继续加入木聚糖酶酶解，pH值调节为7.3，酶解温度为50℃，加酶量为按450000IU分3次依次加入，酶解时间6h。酶解液采用真空蒸发器浓缩至20％，糖用22.5g活性炭303脱色，温度80℃，脱色45min。
脱色后膳食纤维粗液采用新型四床式连续模拟移动床色谱分离纯化，操作条件为：压力2.0MPa，温度60℃，进料浓度50％，进料流速1.4L/h，进水流速2L/h，可以实现水溶性膳食纤维与葡萄糖、果糖、蔗糖等副产物的有效分离，分离后产品纯度达92.8％。
实例3：将小麦麸皮2000g加水进行预处理，料液比为1∶5，温度65℃，加入淀粉酶与糖化酶，加量分别为20000U、260000IU，保温搅拌2h后过滤。滤渣进行磨浆，粒度为70目。加入蛋白酶水解，蛋白酶加量按30000IU，保温搅拌2h后过滤，滤渣用水洗涤一次，将渣与水按1∶2比例混合，110℃灭酶30min。灭酶后滤渣按1∶10的加水比对麸皮浆进行稀释，加入纤维素酶酶解，pH值调节5.2，酶解温度为50℃，加酶量为600000IU分三次依次加入，酶解时间8h，然后继续加入木聚糖酶酶解，pH值调节为7.5，酶解温度为50℃，加酶量为按600000IU分3次依次加入，酶解时间6h。酶解液采用真空蒸发器浓缩至20％，糖用30g活性炭303脱色，温度80℃，脱色45min。
脱色后膳食纤维粗液采用新型四床式连续模拟移动床色谱分离纯化，操作条件为：压力2.0MPa，温度65℃，进料浓度70％，进料流速1.0L/h，进水流速2L/h，可以实现水溶性膳食纤维与葡萄糖、果糖、蔗糖等副产物的有效分离，分离后产品纯度达94％。

Claims (8)

1.一种利用小麦麸皮制备膳食纤维的方法，其特征在于：小麦麸皮与水混合先进行预处理，加入淀粉酶与糖化酶保温搅拌2h后过滤。滤渣进行磨浆，同时加入蛋白酶水解，过滤灭酶后滤渣再加入纤维素酶、木聚糖酶进行协同酶解得到粗水溶性膳食纤维稀液，经浓缩、脱色处理后采用色谱分离制备高纯度水溶性膳食纤维。
2.根据权力要求1所述的制备方法，其特征在于：小麦麸皮与水按1∶3-5比例进行混合，控制温度60℃-65℃，pH5.0-5.5，加入淀粉酶与糖化酶的量分别按10U/g、130IU/g麸皮原料，保温搅拌2h后过滤。
3.根据权力要求1所述的制备方法，其特征在于：小麦麸皮预处理后的湿料滤渣加水进行磨浆，控制磨浆浓度为10-20％，磨浆粒度为60目-70目。
4.根据权力要求1所述的方法，其特征在于：磨浆后控制温度为60℃，pH5.0，进行蛋白酶水解，蛋白酶加量按15IU/g麸皮原料，保温搅拌2h。
5.根据权力要求1所述的制备方法，其特征在于：蛋白酶水解结束采用真空抽滤装置进行过滤，滤渣用水洗涤一次。将渣与水按1∶2比例混合，110℃灭酶30min，并使纤维疏解。
6.根据权力要求1所述的制备方法，其特征在于：灭酶后滤渣按1∶8-10的加水比对麸皮浆进行稀释，加入纤维素酶和木聚糖酶进行协同酶解。纤维素酶酶解pH值为4.8～5.2之间，酶解温度为50℃，加酶量为按300IU/g麸皮量分三次加入，酶解时间为8h；木聚糖酶酶解pH值为7.0～7.5之间，酶解温度为50℃，加酶量为按300IU/g麸皮量分3次加入，酶解时间6h。
7.根据权力要求1所述的制备方法，其特征在于：酶解液采用真空抽滤装置进行过滤，收集粗水溶性膳食纤维稀液，然后采用真空蒸发器浓缩至15-20％，接着用糖用活性炭303，添加量1.5％对固型物，温度80℃，45min进行脱色处理。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：采用新型四床式连续模拟移动床色谱分离提纯脱色后的膳食纤维，操作条件为：压力2.0MPa，进料浓度50％-70％，温度60℃-70℃，可以实现水溶性膳食纤维与葡萄糖、果糖、蔗糖等副产物的有效分离，产品纯度可达90％以上。
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