CN103610082A - 一种石莼膳食纤维提取新工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种以石莼为原料提取高活性海藻类膳食纤维的新工艺，通过“温和碱解+超声波辅助二步酶解法”制备石莼水溶性膳食纤维（SDF）和石莼水不溶性膳食纤维（IDF）。提取的石莼膳食纤维产品色泽均呈米白色，可作为高品质膳食纤维及理想的食品添加剂；产品膨胀力可达18120mL/g，持水力可达1230%，远高于比西方国家常用的标准麸皮膳食纤维的功能性指标(膨胀力4mL/g，持水力400%。在该工艺条件下，石莼膳食纤维产率≥45%，其中SDF含量≥12.5%，产品纯度≥85%，具备良好的产品应用和产业化生产推广前景。

Description

一种石莼膳食纤维提取新工艺

技术领域

 本发明涉及一种新型食品添加剂石莼膳食纤维提取的新方法，属于食品添加剂领域。

背景技术

石莼又名海白莱、海菠菜、海莴苣、海条、猪母菜、大本青苔菜等, 是绿藻门石莼科的一属。常见种类主要有孔石莼、石莼、砺菜、裂片石莼等。其中石莼(U lva lactuca L.) 与孔石莼(U. p er-tusaKjellm)(简称石莼)属绿藻门石莼属中的大型海洋经济藻类, 它广泛分布于西太平洋沿海地区, 是我国野生海藻类中极为丰富的资源。石莼生长迅速, 有很强的生命力, 再生能力极强。它不仅味道鲜美, 营养价值高, 而且具有很高的药用价值。所以, 近年来对石莼的研究及开发利用引起了国内外的广泛关注。

研究表明, 干石莼含有丰富的粗纤维、碳水化合物、蛋白质及灰分, 并含有少量的脂肪。从粗蛋白质中已分析出 12 种氨基酸, 其中有 8 种为人体所必需, 这些氨基酸对人体的生长发育是至关重要的; 石莼含有多种维他命, 其中 VB₁₂和 VC的含量高于小球藻, 多食用石莼可以有效地预防和治疗维生素缺乏症。分析表明石莼类含有 K、Na、Ca、Mg、Ni、Zn、Mo、Cu、I、F 等多种微量元素,这些微量元素对人体的生长发育、新陈代谢和生理调节等方面有着广泛的作用。另外, 据有关文献报道, 干品石莼中的硒含量为 5.980ug/g, 明显高于海带等 11 种海藻的硒含量, 而硒能够有效地预防和抑制癌症的发生和扩散。

石莼的药用价值很高。在我国, 石莼的开发利用历史悠久, 在 《本草纲目》、《临海异物志》、《本草拾遗》、《海药本草》等书目上都有关于石莼药用的记载。石莼具有清热解毒、祛痰利水散结的作用。常用来治疗疮疖、水肿、颈淋巴结肿、甲状腺肿、小便不利等。石莼还具有降低胆固醇和血糖的作用。Ooishi Kunio.(1990) 报道孔石莼中多糖和糖蛋白具有抗病毒活性, 能够强烈抑制反转录酶的活性, 起到反转录病毒抑制剂的作用。

石莼中含有丰富的藻胶、纤维素、半纤维素、维生素和矿物质等，是生产膳食纤维的优质原料。膳食纤维是当前国际上公认的一种功能性食品基料，被称为除了水、蛋白质、糖类、脂类、维生素、矿物质6大营养素之外的“第七营养素”，并被誉为21世纪食品工业中最受关注、具有特殊保健功能和食品改性作用的一种食品添加剂。膳食纤维可以作为一种有效的功能性保健食品预防多种疾病，并具有保水性、保油性、改进食品色泽及风味等特殊作用。膳食纤维来源不同，表现出的物理、化学性质也存在差别，所起的生理活性作用也有强弱。海藻类膳食纤维比陆生植物膳食纤维具有更高的生理特性。利用海藻生产的高活性膳食纤维，将是21世纪人类摄取的主要功能性食品，对促进人民身体健康，提高水产功能性食品在国内外市场上的竞争力有极重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种以石莼为原料提取高活性海藻类膳食纤维的新工艺。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明提供一种石莼膳食纤维提取新工艺，其特征在于通过“温和碱解+超声波辅助二步酶解法”制备石莼水溶性膳食纤维（SDF）和石莼水不溶性膳食纤维（IDF）。

本发明所述的“温和碱解+超声波辅助二步酶解法”具体是指：

1）预处理：将新鲜石莼用清水清洗，除去原料中的泥沙和其它杂物；

2）干燥粉碎：60℃条件下烘干粉碎，过80目筛；

3）碱处理：在70℃条件下用60g/L氢氧化钠溶液碱解10～20min，碱液量以浸过石莼为宜；

4）蛋白酶处理：加入1～2%蛋白酶，在pH5.0、25℃条件下，在超声波辅助作用下酶解30～60 min，酶解结束后煮沸灭酶；

5）α-淀粉酶处理：再次加入0.1～0.3%α-淀粉酶，在pH6.0、30℃条件下，在超声波辅助作用下酶解20～30 min，酶解结束后煮沸灭酶；

6）过滤：将碱解、酶解处理后的石莼液过滤，得过滤滤液和过滤滤渣；

7）滤液处理：将滤液冷却到室温后，边搅动边加入一定量的无水乙醇（液体体积的3倍），搅拌后静置使胶体充分沉淀；过滤取滤渣，60℃条件下烘干，粉碎，过80目筛，即制得可溶性膳食纤维（SDF）；

8）滤渣处理：将滤渣用15倍滤渣重量0.8%的次氯酸钠溶液在pH6.0条件下漂白10min，水洗至中性，60℃条件下烘干，粉碎，过80目筛，即制得水不溶性膳食纤维（IDF）。

本发明上述α-淀粉酶是指酶活量2000 kat/mg以上的市售α-淀粉酶；蛋白酶是指酶活量25000 kat/mg以上的市售胰蛋白酶。

本发明提供一种石莼膳食纤维提取新工艺，提取的石莼膳食纤维产品色泽均呈米白色，可作为高品质膳食纤维及理想的食品添加剂；产品膨胀力可达18120mL/g，持水力可达1230%，远高于比西方国家常用的标准麸皮膳食纤维的功能性指标(膨胀力4mL/g，持水力400%。在该工艺条件下，石莼膳食纤维产率≥45%，其中 SDF 含量≥12.5%，产品纯度≥85%。

本发明上述膨胀力的测定方法为：称取1g膳食纤维粉末放入50 mL量筒中，记下干纤维粉末的体积，然后加入20℃水使总体积达到50 mL，摇匀后于20℃下放置24 h，再记下量筒中纤维物料的体积，最后将膨胀后的纤维物料体积减去干纤维物料体积，即得。

本发明上述持水力的测定方法为：称取2g膳食纤维粉放入烧杯中，然后加入150mL的蒸馏水，搅拌均匀，静置2h后，将纤维用快速滤纸滤去多余水分，把保留在滤纸上的湿样品转移到表面皿中称重（W₁），再将表面皿放入110℃的烘箱中，烘烤至恒重（±0.05 mg），在干燥器中冷却后称重（W₂），根据下式计算持水力：WHC/%=（W₁－W₂）/W₂×100；式中，W₁是指湿纤维重（g）；W₂是指干纤维重（g）。

 本发明提供一种石莼膳食纤维，其优势在于：一是本发明采用“温和碱解+超声波辅助二步酶解法”，特别是在超声波的辅助作用下酶解，显著提高了石莼膳食纤维的产率和产品特性；二是本发明中通过不同的处理工艺将可溶性膳食纤维和水不溶性膳食纤维分开制得，可以用于不同特性的食品添加剂，拓展了石莼膳食纤维的用途；三是水不溶性膳食纤维生产过程中经过漂白工艺处理水不溶性膳食纤维产品呈白色，有利于石莼膳食纤维更好的应用。

具体实施方式

 实施例1：

石莼膳食纤维，具体制备步骤如下：

（1）预处理：将新鲜石莼用清水清洗，除去原料中的泥沙和其它杂物；

（2）干燥粉碎：60℃条件下烘干粉碎，过80目筛；

（3）碱处理：在70℃条件下用60g/L氢氧化钠溶液碱解10min，碱液量以浸过石莼为宜；

（4）蛋白酶处理：加入2%蛋白酶，在pH5.0、25℃条件下，在超声波辅助作用下酶解30 min，酶解结束后煮沸灭酶；

（5）α-淀粉酶处理：再次加入0.3%α-淀粉酶，在pH6.0、30℃条件下，在超声波辅助作用下酶解20min，酶解结束后煮沸灭酶；

（6）过滤：将碱解、酶解处理后的石莼液过滤，得过滤滤液和过滤滤渣；

（7）滤液处理：将滤液冷却到室温后，边搅动边加入一定量的无水乙醇（液体体积的3倍），搅拌后静置使胶体充分沉淀；过滤取滤渣，60℃条件下烘干，粉碎，过80目筛，即制得可溶性膳食纤维（SDF）；

（8）滤渣处理：将滤渣用15倍滤渣重量0.8%的次氯酸钠溶液在pH6.0条件下漂白10min，水洗至中性，60℃条件下烘干，粉碎，过80目筛，即制得水不溶性膳食纤维（IDF）。

实施例2：

石莼膳食纤维，具体制备步骤如下：

（1）预处理：将新鲜石莼用清水清洗，除去原料中的泥沙和其它杂物；

（2）干燥粉碎：60℃条件下烘干粉碎，过80目筛；

（3）碱处理：在70℃条件下用60g/L氢氧化钠溶液碱解20min，碱液量以浸过石莼为宜；

（4）蛋白酶处理：加入1%蛋白酶，在pH5.0、25℃条件下，在超声波辅助作用下酶解60 min，酶解结束后煮沸灭酶；

（5）α-淀粉酶处理：再次加入0.1%α-淀粉酶，在pH6.0、30℃条件下，在超声波辅助作用下酶解30 min，酶解结束后煮沸灭酶；

（6）过滤：将碱解、酶解处理后的石莼液过滤，得过滤滤液和过滤滤渣；

（7）滤液处理：将滤液冷却到室温后，边搅动边加入一定量的无水乙醇（液体体积的3倍），搅拌后静置使胶体充分沉淀；过滤取滤渣，60℃条件下烘干，粉碎，过80目筛，即制得可溶性膳食纤维（SDF）；

（8）滤渣处理：将滤渣用15倍滤渣重量0.8%的次氯酸钠溶液在pH6.0条件下漂白10min，水洗至中性，60℃条件下烘干，粉碎，过80目筛，即制得水不溶性膳食纤维（IDF）。

实施例3：

石莼膳食纤维，具体制备步骤如下：

（1）预处理：将新鲜石莼用清水清洗，除去原料中的泥沙和其它杂物；

（2）干燥粉碎：60℃条件下烘干粉碎，过80目筛；

（3）碱处理：在70℃条件下用60g/L氢氧化钠溶液碱解15min，碱液量以浸过石莼为宜；

（4）蛋白酶处理：加入1.5%蛋白酶，在pH5.0、25℃条件下，在超声波辅助作用下酶解45min，酶解结束后煮沸灭酶；

（5）α-淀粉酶处理：再次加入0.2%α-淀粉酶，在pH6.0、30℃条件下，在超声波辅助作用下酶解25 min，酶解结束后煮沸灭酶；

（6）过滤：将碱解、酶解处理后的石莼液过滤，得过滤滤液和过滤滤渣；

（7）滤液处理：将滤液冷却到室温后，边搅动边加入一定量的无水乙醇（液体体积的3倍），搅拌后静置使胶体充分沉淀；过滤取滤渣，60℃条件下烘干，粉碎，过80目筛，即制得可溶性膳食纤维（SDF）；

（8）滤渣处理：将滤渣用15倍滤渣重量0.8%的次氯酸钠溶液在pH6.0条件下漂白10min，水洗至中性，60℃条件下烘干，粉碎，过80目筛，即制得水不溶性膳食纤维（IDF）。

以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对被发明进行了详细的说明，但对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而对这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims (2)

1.一种石莼膳食纤维，其特征在于： 以石莼为原料，通过“温和碱解+超声波辅助二步酶解法”制备石莼水溶性膳食纤维（SDF）和石莼水不溶性膳食纤维（IDF）。

2.根据权利要求1所述的石莼膳食纤维，其特征在于按照以下步骤完成： 

1）预处理：将新鲜石莼用清水清洗，除去原料中的泥沙和其它杂物；

2）干燥粉碎：60℃条件下烘干粉碎，过80目筛；

3）碱处理：在70℃条件下用60g/L氢氧化钠溶液碱解10～20min，碱液量以浸过石莼为宜；

4）蛋白酶处理：加入1～2%蛋白酶，在pH5.0、25℃条件下，在超声波辅助作用下酶解30～60 min，酶解结束后煮沸灭酶；

5）α-淀粉酶处理：再次加入0.1～0.3%α-淀粉酶，在pH6.0、30℃条件下，在超声波辅助作用下酶解20～30 min，酶解结束后煮沸灭酶；

6）过滤：将碱解、酶解处理后的石莼液过滤，得过滤滤液和过滤滤渣；

7）滤液处理：将滤液冷却到室温后，边搅动边加入一定量的无水乙醇（液体体积的3倍），搅拌后静置使胶体充分沉淀；过滤取滤渣，60℃条件下烘干，粉碎，过80目筛，即制得可溶性膳食纤维（SDF）；

8）滤渣处理：将滤渣用15倍滤渣重量0.8%的次氯酸钠溶液在pH6.0条件下漂白10min，水洗至中性，60℃条件下烘干，粉碎，过80目筛，即制得水不溶性膳食纤维（IDF）。