CN103689611B - 一种紫花苜蓿膳食纤维的提取方法 - Google Patents

一种紫花苜蓿膳食纤维的提取方法 Download PDF

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Abstract

一种紫花苜蓿膳食纤维的提取方法，步骤为：将营养期苜蓿采集去除杂质并清洗后，将其干燥，在粉碎用70目筛制的出产品苜蓿干粉，将苜蓿干粉用清水泡洗过滤后，晒干制得苜蓿干粉。加入相对于苜蓿干粉四倍的水，加入乙酸乙酯溶剂，进行脱脂。脱脂后用清水充分清洗直至无味。将去脂的样品调整pH后加入蛋白酶，进行去蛋白操作并加入淀粉酶以超声波辅助提取，用过氧化氢进行脱色，可得到微黄的膳食纤维，再用121℃高温加压处理30min并离心，可将水溶性膳食纤维和不溶性膳食纤维分离，并用95%的乙醇分别处理，抽滤压干，得到的膳食纤维含量可达90%以上。

Description

一种紫花苜蓿膳食纤维的提取方法
技术领域
本发明涉及一种从紫花苜蓿中提取膳食纤维的方法，属于植物加工技术领域。
背景技术
紫花苜蓿是豆科苜蓿属多年生草本植物，根系发达，主根入土深达数米至数十米；根颈密生许多茎芽，显露于地面或埋入表土中，颈蘖枝条多达十余条至上百条。茎秆斜上或直立，光滑，略呈方形，高约100～150厘米，分枝很多。叶为羽状三出复叶，小叶长圆形或卵圆形，先端有锯齿，中叶略大。总状花序簇生，每簇有小花20～30朵，蝶形花有短柄，雄蕊10枚，1离9合，组成联合雄蕊管，有弹性；雌蕊1个。荚果螺旋形，2～4回，表面光滑，有不甚明显的脉纹，幼嫩时淡绿色，成熟后呈黑褐色，不开裂，每荚含种子2～9粒。种子肾形，黄色或淡黄褐色，表面有光泽，陈旧种子色暗；千粒重1.5～2.3克，每千克约有30～50万粒.苜蓿草质优良，为各种畜禽所喜食，苜蓿于草喂畜禽可以替代部分粮食，据美国研究，按能量计算其替代率为1.6：1，即1.6kg苜蓿干草相当于1kg粮食的能量。苜蓿富含蛋白质，如按能量和蛋白质综合效能，苜蓿的代粮率可达1.2：1。调制干草的方法很多，主要有自然干燥法、人工干燥法等。自然干燥法制得的苜蓿干草的营养价值和晾晒时间关系很大，其中粗蛋白质、粗灰分、钙的含量和消化率随晾晒天数的增加而减少，粗纤维含量随晾晒天数延长而增加。米脂(1994)对苜蓿干物质化率与其化学成分关系的统计分析的结果表明，提高苜蓿消化利用率的关键是控制苜蓿纤维木质化程度和减少粗蛋白质损失。由此看来适时收割和减少运输和干燥过程的叶片损失非常重要，因为苜蓿叶片的蛋白质含量占整体株的80%以上.
膳食纤维是一般不易被消化的食物营养素，主要来自于植物的细胞壁，包含纤维素、半纤维素、树局旨、果胶及木质素等。膳食纤维是健康饮食不可缺少的，纤维在保持消化系统健康上扮演着重要的角色，同时摄取足够的纤维也可以预防心血管疾病、癌症、糖尿病以及其它疾病。苜蓿中的膳食纤维分为水溶性膳食纤维（SDF)和水不溶性膳食纤维（IDF)两种。在当今人们都注重健康饮食的社会，膳食纤维的食品和保健品等都受到广大人群的亲睐，有广阔的发展前景。
发明内容
本发明目的在于采用淀粉酶和蛋白酶酶法结合化学试剂和超声波结合水解提取膳食纤维的工艺技术，提供一种以营养期紫花苜蓿为原料提取膳食纤维的方法，可提高紫花苜蓿膳食纤维成品中可溶性膳食纤维的含量，为提高苜蓿产品的附加值提供了新的途径。
一种紫花苜蓿膳食纤维的提取方法，所述方法的步骤为：
⑴将苜蓿去除杂质、清洗、干燥，粉碎，用清水泡洗过滤后晒干得苜蓿干粉，其中优选营养期紫花苜蓿；
⑵加入乙酸乙酯浸泡脱脂，脱脂后用去离子水充分清洗直至无味；
⑶调节pH值至弱碱性，加入蛋白酶进行去蛋白操作，过滤取上清液；
⑷调节所述步骤⑶得到的上清液的pH值，加入淀粉酶进行酶解，再以超声波辅助提取，再次过滤取上清液；
⑸所述步骤⑷得到的上清液用过氧化氢进行脱色；
⑹121℃高温加压处理30min并离心，可将水溶性膳食纤维和不溶性膳食纤维分离，得到的膳食纤维含量可达90%以上，离心得到的沉淀物和上清液分别用体积浓度为95%的乙醇洗涤，加碱蒸煮10～30min，用去离子水洗净碱后抽滤压干。
所述沉淀物经乙醇洗涤、碱蒸煮、抽滤压干得IDF。
所述上清液经乙醇洗涤、碱蒸煮、抽滤压干得SDF。
本发明所述调节pH值采用本领域常用酸碱调节剂，如氢氧化钠、氢氧化钾、盐酸或硫酸。
进一步地，所述乙酸乙酯的量为四倍于苜蓿干粉的体积，所述浸泡时间3～4个小时。进一步地，所述弱碱性的pH为7.5，所述的蛋白酶为质量分数为4.2%的木瓜蛋白酶，其活性优选为98万单位(U)，加入量为固液质量比1:20。
进一步地，所述去蛋白操作的温度为35℃，处理时间为60min。
进一步地，所述步骤⑷中pH调节为6.0，所述淀粉酶的质量分数为6%，活性优选为3000～5000单位(U)，加入量为固液质量比1:14，所述酶解是在65℃酶解60min。
进一步地，所述超声波为600w，所述辅助提取时间为20min。
进一步地，所述过氧化氢的质量分数为6%，所述脱色在pH7.0的条件下处理60min。本脱色方法可重复2～3，以去除深绿的颜色。
进一步地，所述加碱蒸煮加入的碱液为NaOH、KOH、Ca(OH)2、Na2CO3或NaHCO3，质量浓度为0.5%～2%，时间10～30min，蒸煮温度不超过40℃。
进一步地，步骤⑴中采用70目筛进行粉碎。
本发明以紫花苜蓿为原料，综合各种提取方法，采用化学-酶的提取方法，以超声波为辅助方法，利用膳食纤维对不懂温度的变化分离的特点，利用不同的酶及化学试剂，提取出SDF和IDF，并进行脱色去异味处理，与普通的单一方法相比较，具有产率高，同时可提取两种膳食纤维的特点，有益效果具体为：
1、苜蓿含有丰富的膳食纤维，营养价值丰富，是易得的好材料，
2、可同时提取两种膳食纤维，提高材料的利用率。
3、操作方法中以紫花苜蓿为原材料，其优点是膳食纤维含量丰富，材料易得，市场前景广阔，是有较高的利用价值和研究价值的材料。
4、本方法采用化学和酶的综合方法，对产物的污染和破坏都较少。
5、本发明的特点是纯度高，无异味，可以提取到IDF和SDF两种膳食纤维。得到的产物中膳食纤维含量占提取物的92%，其中水溶性膳食纤维为7%，水不容性膳食纤维为85%。
具体实施方式
下述非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
实施例1
1、预处理
（1）将营养期紫花苜蓿收割1000克，去杂质，用温清水洗净，晾晒，待干燥后用粉碎机进行粉碎，过70目筛得苜蓿粉末备用；
（2）将步骤（1）得到苜蓿粉末放入常温下4倍于苜蓿体积的乙酸乙酯中浸泡3～4h进行脱脂，脱脂后用清水洗至无味，得脱脂样品备用。
2、提取膳食纤维
（3）将脱脂样品调节pH至7.5，按固液比1:20，加入4.2%的木瓜蛋白酶，在35℃下反应60min，去除其中含有的蛋白质，过滤取上清液；
（4）将步骤（3）中获得的上清液，调节pH至6.0，按固液比为1:14，加入6%的淀粉酶在65℃酶解60min，再采用600W超声波处理20min，过滤取上清液；
（5）步骤⑷得到的上清液在pH7.0的条件下用过6%氧化氢脱色60min；
（6）脱色后的上清液在121℃高温加压处理30min并离心处理；
（7）将离心得到的沉淀物用体积浓度为95%的乙醇洗涤充分，再用0.5%～2%的NaOH蒸煮10～30min，用去离子水洗净碱后抽滤压干，即得到微黄无味的IDF；将离心得到的上清液用体积浓度为95%的乙醇洗涤充分，再用0.5%～2%的NaOH蒸煮10～30min，用去离子水洗净碱后抽滤压干，在抽滤压干，即可得到微黄无味的SDF。
得到的产物中膳食纤维含量为92%，其中水溶性膳食纤维为7%，水不容性膳食纤维为85%。膳食纤维的含量GB/T5009.88--2008规定的方法检测得到。

Claims (1)

1.一种紫花苜蓿膳食纤维的提取方法，其特征在于，所述方法的步骤为：
⑴将苜蓿去除杂质、清洗、干燥，粉碎，用清水泡洗过滤后晒干得苜蓿干粉；
⑵加入乙酸乙酯浸泡脱脂，脱脂后用去离子水充分清洗；
⑶调节pH值至弱碱性，加入蛋白酶进行去蛋白操作，过滤取上清液；所述去蛋白操作的温度为35℃，处理时间为60min；
⑷调节所述步骤⑶得到的上清液的pH值，加入淀粉酶进行酶解，再以超声波辅助提取，再次过滤取上清液；
⑸所述步骤⑷得到的上清液用过氧化氢进行脱色；
⑹121℃高温加压处理30min并离心，离心得到的沉淀物和上清液分别用体积浓度为95％的乙醇洗涤，加碱蒸煮10～30min，用去离子水洗净碱后抽滤压干；
所述乙酸乙酯的量为四倍于苜蓿干粉的体积，所述浸泡时间为3～4个小时；
所述弱碱性的pH为7.5，所述的蛋白酶为质量分数为4.2％的木瓜蛋白酶，加入量为固液质量比1:20；
所述步骤⑷中pH调节为6.0，所述淀粉酶的质量分数为6％，加入量为固液质量比1:14，
所述酶解是在65℃酶解60min；
所述超声波为600w，所述辅助提取时间为20min；
所述过氧化氢的质量分数为6％，所述脱色在pH7.0的条件下处理60min；
所述加碱蒸煮加入的碱液为NaOH、KOH、Ca(OH)2、Na2CO3或NaHCO3，质量浓度为0.5％～2％，时间10～30min，蒸煮温度不超过40℃；
步骤⑴中采用70目筛进行粉碎。
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