CN103859422B - 香蕉花可溶性膳食纤维的制作方法 - Google Patents

香蕉花可溶性膳食纤维的制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种香蕉花可溶性膳食纤维的制备方法，该方法以香蕉花蕾为原料，清洗切片后，经蒸汽爆破、超声碱液提取、酶处理、离心、过滤，脱色、沉淀、浓缩、喷雾干燥等工艺，得到品质好、纯度高的可溶性膳食纤维。本发明采用蒸汽爆破、超声碱液处理技术，使香蕉花中非纤维素成分降解；通过添加纤维素酶，使纤维素降解，进而提高了可溶性膳食纤维的产量。本发明制备的香蕉花不溶性膳食纤维，提取率为50～75％。

Description

香蕉花可溶性膳食纤维的制作方法
技术领域
本发明属于保健食品原料加工领域，涉及一种可溶性膳食纤维的加工，尤其涉及一种香蕉花可溶性膳食纤维的加工方法。
背景技术
膳食纤维(Dietary fiber，DF)是一类不能被人体小肠消化吸收，但能完全或部分在大肠中发酵的植物可食部分或类似的碳水化合物。DF根据其水溶性可以分为可溶性膳食纤维(Soluble Dietary Fiber，SDF)、不溶性膳食纤维(Insoluble Dietary Fiber，IDF)，SDF主要包括果胶、葡聚糖、树胶等，而IDF主要包括纤维素、部分半纤维素、木质素、蜡质等。国内外销售的纤维产品多为不可溶和合成水溶性两种(化学合成为主)。膳食纤维中的不溶性成分主要作用肠道产生机械蠕动效果，而水溶性成分则更多的发挥代谢功能。美国医学家Dennis等通过研究发现每天增加5g水溶性膳食纤维可使心血管疾病发病率降低15％。有关资料报道：天然大豆膳食纤维的水溶性成分的增加，明显的提高了其在降低血脂血糖方面的效果。可见，可溶性膳食纤维作为膳食纤维的一种，在许多方面具有比不溶性膳食纤维更强的生理功能，用途也比不溶性膳食纤维更加广泛。因此，将膳食纤维不溶性部分转化为可溶性膳食纤维就具有特别重要的意义。
香蕉花是香蕉生产过程中的副产物，在我国香蕉产区均直接废弃。每株香蕉产生一个重量约为1kg左右的雄花，按150株/亩的种植密度结合我国香蕉面积可知，我国年产香蕉花约为90多万吨。在许多亚洲国家如斯里兰卡、马来群岛、印尼、菲律宾、老挝、缅甸等将香蕉花作为蔬菜，通常以煮食和油炸方式食用。在印度，香蕉花作为提高女性母乳、减缓痛经和治疗糖尿病的药材使用已有上千年的历史。香蕉花水、氯仿、乙醇提取物具有显著的降血糖和抗氧化的功效。我们前期研究结果发现，花中的总膳食纤维含量高达4.96g/100g。常见食物如：包心菜(1.5g/100g)、胡萝卜(2.2～3.2g/100g)、大白菜(0.6g/100g)、菠菜(2.6g/100g)、青椒(1.6g/100g)、芋头(0.82g/100g)、甘薯(3.0g/100g)、马铃薯(1.6g/100g)等总膳食纤维含量均比香蕉花低。香蕉花膳食纤维中有89.3％为不溶性膳食纤维，10.7％为可溶性膳食纤维。因此，香蕉花是提取可溶性膳食纤维较好的原料。
中国专利公开号CN103169098A中采用二氧化碳爆破挤压膨化的方法处理 膳食纤维原料，用混合微生物菌液发酵制得水溶性膳食纤维，虽提到爆破法，但实际采用的是挤压膨化法。CN103271358A中对麦冬渣进行水蒸汽汽爆、然后在灭菌后的物料上接种康宁木霉、绿色木霉、白腐菌中的一种或多种进行固态发酵制备麦冬，未提到采用超声处理和添加酶制剂。CN102132847A将笋渣采用蒸汽爆破、超细粉体技术处理获得优质的膳食纤维，而后续未采用超声辅助碱液提取和酶处理。CN102154400A以豆渣为原料，通过豆渣的前处理、蒸汽爆破、超细粉碎、酶解和酶解料浆干燥，得到纯天然、全水溶性膳食纤维产品，该方法中虽使用了蒸汽爆破和酶处理，但是未使用超声辅助碱液提取的方法。CN103445187A采用挤压膨化改性与超声辅助碱酶法提取相结合，缩短SDF改性的时间，提高了SDF提取率，虽有超声辅助酶法，但前处理未使用蒸汽爆破处理。因此，针对香蕉花为原料，且利用蒸汽爆破、超声碱液处理结合纤维素降解的提取方法国内外未见直接报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种香蕉花可溶性膳食纤维的加工方法。
本发明中香蕉花可溶性膳食纤维的加工方法，是以香蕉花蕾为原料，去除杂质及腐烂部分后、切片清洗，经蒸汽爆破、超声碱液提取、酶处理、漂白、沉淀、浓缩、喷雾干燥等工艺，得到可溶性膳食纤维。其具体工艺过程如下：
①香蕉花的筛选：无杂质、无腐烂的香蕉花；
②切碎：将香蕉花蕾切碎之5～10cm之间；
③蒸汽爆破：将切碎的香蕉花碎片放入蒸汽爆破罐中，通入蒸汽，压力维持在0.8～2.5MPa，时间60～300s，0.00875s瞬间释放；
④超声处理：将收集的汁液加入质量浓度为0.1～2％的NaOH溶液中，在70～150W的功率下，提取一定时间，将提取液放入离心机中离心5～15min，5000r/min，然后过滤；
⑤酶处理：将过滤后的残渣中加入纤维素酶，在25～45℃，pH3～5，反应1～3h，然后按照④方法处理；
⑥漂白：将④和⑤得到滤液合并，每100ml液体中添加7～9ml浓度为30％的H2O2，常温下放置15～48h；
⑦沉淀：将脱色后的液体离心、过滤后调节pH9～10，放置3～5h后，再次过滤；
⑧干燥：将⑦中得到滤液浓缩后，调pH值至6～8，浓缩后添加4倍体积无水乙醇后沉淀过滤后，进行喷雾干燥。
本发明于现有技术相比的优点在于：
1、本发明以香蕉花为原料，采用蒸汽爆破预处理方式使香蕉花中的纤维素和非纤维素成分如半纤维素、木质素及蜡质等在短时间内快速部分降解，然后采用超声碱液提取和纤维素酶解的联合作用模式，再次降解纤维素和非纤维素成分。
2、通过调节pH值将提取液中的蛋白质沉淀，采用双氧水漂白，使香蕉花可溶性膳食纤维色泽鲜白，最后经喷雾干燥得到品质好、纯度高的可溶性膳食纤维。本发明方法制备的可溶性膳食纤维提取率达到60％以上。
3、本发明所生产的可溶性膳食纤维具有抗氧化、抑制α-糖苷酶活性，吸附葡萄糖能力达90％以上。
附图说明：图1是香蕉花可溶性膳食纤维提取的工艺流程图
具体实施方式
实施例一
选用新鲜采摘的香蕉花，将外层薄片和花去除，然后切碎至5cm，将100g的样品放入400ml蒸汽爆破试验台的汽爆罐中，在1.5MPa压力下，维压90s后瞬间释放(释放速度0.00875s)，收集汁液和残渣。在收集的物料中添加等2倍体积浓度为1％的NaOH溶液，超声处理10min，功率为70W，将提取液放入离心机中离心10min，5000r/min，然后过滤。将过滤后的残渣中加入5％的纤维素酶，在35℃，pH5，反应2h，添加等体积浓度为1％的NaOH溶液，超声处理5min，功率为70W，将提取液放入离心机中离心10min，5000r/min，然后过滤。将合并后的滤液，添加30ml浓度为30％的H2O2，常温下放置48h。将脱色后的液体离心、过滤后调节pH9，放置3h后，再次过滤。将滤液pH值再次调至6，浓缩后添加4倍体积无水乙醇后沉淀过滤后，进行喷雾干燥。
本实施例制备的可溶性膳食纤维素得率为63％，其浓度为0.8ug/ml时，对DPPH自由基清除率为42.69％，对α-糖苷酶抑制率为52.46％，吸附葡萄糖能力达91.21％。
实施例二
选用新鲜采摘的香蕉花，将外层薄片和花去除，然后切碎至5cm，将100g的样品放入400ml蒸汽爆破试验台的汽爆罐中，在2.0MPa压力下，维压90s后瞬间释放(释放速度0.00875s)，收集汁液和残渣。在收集的物料中添加2倍体积浓度为1％的NaOH溶液，超声处理20min，功率为150W，将提取液放入离心机中离心10min，5000r/min，然后过滤。将过滤后的残渣中加入5％的纤维素酶，在35℃，pH5，反应2h，添加等体积浓度为1％的NaOH溶液，超声处理 10min，功率为150W，将提取液放入离心机中离心10min，5000r/min，然后过滤。将合并后的滤液，添加30ml浓度为30％的H2O2，常温下放置48h。将脱色后的液体离心、过滤后调节pH9，放置3h后，再次过滤。将滤液pH值再次调至6，浓缩后添加4倍体积无水乙醇后沉淀过滤后，进行喷雾干燥。
本实施例制备的可溶性膳食纤维素得率为75％，其浓度为0.8ug/ml时，对DPPH自由基清除率为55.43％、对α-糖苷酶抑制率为76.34％，，吸附葡萄糖能力达97.12％以上。

Claims (4)

1.香蕉花可溶性膳食纤维的加工方法，是以香蕉花蕾为原料，去除其杂质和腐烂部分后、切片清洗，经蒸汽爆破、超声碱液提取、酶处理、漂白、沉淀、浓缩、喷雾干燥，得到可溶性膳食纤维，其具体工艺步骤如下：
①筛选香蕉花：无杂质、无腐烂的香蕉花；
②切碎：将香蕉花蕾切碎之5～10cm之间；
③蒸汽爆破：将切碎的香蕉花放入蒸汽爆破罐中，通入蒸汽，压力维持在0.8～2.5MPa，时间60～300s，0.00875s瞬间释放；
④超声处理：将收集的汁液加入到质量浓度为0.1～2％的NaOH溶液中，在70～150W的功率下提取，将提取液放入离心机中离心5～15min，5000r/min,然后过滤；
⑤酶处理：过滤后的残渣中加入纤维素酶，在25～45℃，pH 3～5，反应1～3h，然后按照④方法处理；
⑥漂白：将④和⑤得到滤液合并，每100ml液体中添加7～9ml浓度为30％的H2O2，常温下放置15～48h；
⑦沉淀：将脱色后的液体离心、过滤后调节pH 9～10，放置3～5h后，再次过滤；
⑧干燥：将⑦中得到滤液浓缩后，调pH值至6～8，浓缩后添加4倍体积无水乙醇后沉淀过滤后，进行喷雾干燥。
2.如权利要求1所述香蕉花可溶性膳食纤维的加工方法，其特征在于：步骤①中的选用采摘不超过3天的香蕉花原料。
3.如权利要求1所述香蕉花可溶性膳食纤维的加工方法，其特征在于：步骤④所述收集液与NaOH溶液体积比1:2。
4.如权利要求1所述香蕉花可溶性膳食纤维的加工方法，其特征在于：步骤⑤所述的纤维素酶为利迪链霉菌所产，添加量为3～5％，酶活力为20000U。
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