CN103976369A - 一种高活性米糠膳食纤维的生产方法 - Google Patents

一种高活性米糠膳食纤维的生产方法 Download PDF

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余波
李建华
钱海峰
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    • A23L33/20—Reducing nutritive value; Dietetic products with reduced nutritive value
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
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Abstract

本发明涉及一种米糠膳食纤维，尤其涉及一种高活性米糠膳食纤维的生产方法，属于谷物综合利用及深加工领域。按以下步骤进行：去除植酸→干燥→水解淀粉和蛋白质→离心干燥→木聚糖酶解→离心→纤维的制备→粉碎→复配。一种高活性米糠膳食纤维的生产方法可以保证膳食纤维的持水力、持油力、膨胀力以及提高降血糖、降胆固醇和抗氧化能力等生理活性，令膳食纤维的构成更加合理。

Description

一种高活性米糠膳食纤维的生产方法
技术领域
   本发明专利涉及一种米糠膳食纤维，尤其涉及一种高活性米糠膳食纤维的生产方法，属于谷物综合利用及深加工领域。
背景技术
膳食纤维(Dietary Fiber，DF)是维系人类身体健康、不能被其它物质所代替的一种营养素，人们将其称为继碳水化合物、脂肪、蛋白质、维生素、水、矿物质六大营养素之外的人体“第七营养素"。根据其在热水中的溶解性，膳食纤维可分为可溶性膳食纤维(Soluble Dietary Fiber，SDF)和不溶性膳食纤维(Insoluble Dietary Fiber，IDF)两类。水溶性膳食纤维主要有抗性寡糖、抗性糊精、改性纤维素、合成多糖以及植物胶体等；水不溶性膳食纤维主要有纤维素、半纤维素和木质素。大量研究证明，适量摄入膳食纤维可以预防或者缓解由代谢紊乱引起的代谢综合症，如腹部肥胖、高血压、高血脂、心血管病、糖尿病、肠憩室病和结肠癌等，这些综合症是全世界人民面临的重要健康隐患。人体实验表明，膳食纤维，尤其是可溶性膳食纤维，可以减少糖尿病人餐后血糖，胰岛素和甘油三酸酯的浓度，在控制血糖浓度和其它糖尿病的诱因方面有重要的作用，并且对胆固醇也有一定的影响，并且这种有益的代谢作用是长期的。不溶性膳食纤维中具有一定束缚水的能力，持水后的纤维使小肠膨胀，促进肠蠕动，从而加速肠内容物通过肠道的速度，起到增加粪便重量和促进排便的作用，并能预防结肠癌和清除体内有害物质。所以饮食需均衡摄取水溶性和非水溶性纤维才能获得不同的益处。
世界卫生组织提出的成年人应摄入膳食纤维量为27-40 g/d；美国FDA推荐的成人总膳食纤维的摄入量为每日20-35 g/d；英国营养学家建议膳食纤维的摄入量正常成人为每日25-30 g/d。据统计，我国居民每天膳食纤维的摄入量只有12 g左右，为推荐量的40％。因此，膳食纤维对于改善我国不同性别、不同年龄人群的营养状况，具有无可替代的独特作用。
谷物中的膳食纤维95%以上为不溶性膳食纤维，摄入体内后其生理功能不能很好的发挥，所以通过改性优化膳食纤维结构显得尤为重要。
 发明内容
   本发明主要是解决现有技术中存在的不足，提供一种采用米糠油生产过程中所产生的脱脂米糠为原料，采用高温淀粉酶和中性蛋白酶去除淀粉和蛋白质得到粗纤维，然后采用木聚糖酶对粗纤维酶解，取酶解液中的上清液和滤渣分别进行处理，得到可溶性膳食纤维和不溶性膳食纤维，然后对不溶性膳食纤维和可溶性膳食纤维按照特定比例进行复配，制成具有较高活性的米糠膳食纤维的一种高活性米糠膳食纤维的生产方法。
   本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的： 
  一种高活性米糠膳食纤维的生产方法，按以下步骤进行：
（1）、去除植酸：
将脱脂米糠和水调成浆，脱脂米糠：水=1:8，用1mol/L的盐酸调pH至5.5，在温度为55℃下维持4h；
（2）、干燥：
  将分解植酸后的米糠用水洗至中性，置于真空干燥箱中，在温度为60℃的环境下进行干燥；
（3）、水解淀粉和蛋白质：
  取处理后米糠，按料液比1:8-1:10进行加水，用1mol/L盐酸调节pH值为6.0-6.5，煮沸20min使淀粉糊化，加入高温淀粉酶，高温淀粉酶的用量为150U/g，温度维持在95℃，搅拌酶解20-30min后冷却至45-55℃，调pH为6.5-7.5，加入添加量为5‰中性蛋白酶，搅拌酶解2-3h，再沸水浴10min灭酶，得到酶解液；
（4）、离心干燥：
  将步骤（3）所得的酶解液进行离心，离心时的转速为4000r/min，将离心后的残渣置于真空干燥箱中，真空干燥箱中的温度为60℃进行干燥12小时以上直至恒重，干燥粉碎即得粗纤维； 
（5）、木聚糖酶解：
 将粗纤维和水按照按比例进行混合，混合比为1:8-1:10，混合后加入0.05moL/L的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液调节pH至4.5，搅拌均匀加入木聚糖酶，木聚糖酶的添加量为0.5%-0.75%，在温度为50℃水解3h，加热至90℃持续5min进行灭酶；
（6）、离心：
    将步骤（5）中得到的酶解液进行离心处理，离心的速度为4000 r/min，离心的时间为 20min；
（7）、纤维的制备：
  步骤（6）后，离心后进行沉淀后，得到上清液和沉淀物，将沉淀物在温度60℃真空干燥箱中进行干燥，得不溶性膳食纤维；将上清液置于温度为60℃旋转蒸发浓缩后，加入4-6倍体积的浓度为95%的乙醇，在温度为4℃的环境中静置12h，然后进行抽滤，再烘干后进行滤渣处理，即得可溶性膳食纤维；
（8）、粉碎：分别将步骤（7）中得到的可溶性膳食纤维和不溶性膳食纤维进行粉碎处理，粉碎后进行120目筛的筛选；
（9）、复配：
将步骤（8）后得到的粉碎后的可溶性膳食纤维和不溶性膳食纤维按重量比进行复配，得到米糠高活性膳食纤维，复配比为：1:4。
  采用此方法制得的膳食纤维产品持水力、持油力和膨胀力分别为4.52g/g、5.20g/g、3.30mL/g；阳离子交换能力为0.61mmol/g；葡萄糖吸附量为122.48±3.61mg/g；葡萄糖透析阻滞指数为38.21%；胆固醇吸附量为23.26mg/g；胆酸钠吸附量为72.31mg/g；总抗氧化能力为15.43μmol Trolox当量/g；另外，对DPPH·，HO·，O2 －· 等自由基的清除力也较强。而未经处理的米糠膳食纤维产品持水力、持油力和膨胀力分别为4.04g/g、2.56g/g、4.48mL/g；阳离子交换能力为0.45mmol/g；葡萄糖吸附量为96.04mg/g；葡萄糖透析阻滞指数为31.86%；胆固醇吸附量为20.95mg/g；胆酸钠吸附量为65.24mg/g；总抗氧化能力为7.25μmol Trolox当量/g；另外，对DPPH·，HO·，O2 －· 等自由基的清除力较弱。
    因此，本发明的一种高活性米糠膳食纤维的生产方法，可以保证膳食纤维的持水力、持油力、膨胀力以及提高降血糖、降胆固醇和抗氧化能力等生理活性，令膳食纤维的构成更加合理。
具体实施方式
下面通过实施例，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
  实施例1：一种高活性米糠膳食纤维的生产方法，按以下步骤进行：
（1）、去除植酸：
将脱脂米糠和水调成浆，脱脂米糠：水=1:8，用1mol/L的盐酸调pH至5.5，在温度为55℃下维持4h；
（3）、干燥：
  将分解植酸后的米糠用水洗至中性，置于真空干燥箱中，在温度为60℃的环境下进行干燥；
（4）、水解淀粉和蛋白质：
  取处理后米糠，按料液比1:8进行加水，用1mol/L盐酸调节pH值为6.0，煮沸20min使淀粉糊化，加入高温淀粉酶，高温淀粉酶的用量为150U/g，温度维持在95℃，搅拌酶解20min后冷却至45℃，调pH为6.5，加入添加量为5‰中性蛋白酶，搅拌酶解2h，再沸水浴10min灭酶，得到酶解液；
（5）、离心干燥：
  将步骤（3）所得的酶解液进行离心，离心时的转速为4000r/min，将离心后的残渣置于真空干燥箱中，真空干燥箱中的温度为60℃进行干燥12小时以上直至恒重，干燥粉碎即得粗纤维； 
（5）、木聚糖酶解：
 将粗纤维和水按照按比例进行混合，混合比为1:8，混合后加入0.05moL/L的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液调节pH至4.5，搅拌均匀加入木聚糖酶，木聚糖酶的添加量为0.5%，在温度为50℃水解3h，加热至90℃持续5min进行灭酶；
（7）、离心：
    将步骤（5）中得到的酶解液进行离心处理，离心的速度为4000 r/min，离心的时间为 20min；
（8）、纤维的制备：
  步骤（6）后，离心后进行沉淀后，得到上清液和沉淀物，将沉淀物在温度60℃真空干燥箱中进行干燥，得不溶性膳食纤维；将上清液置于温度为60℃旋转蒸发浓缩后，加入4倍体积的浓度为95%的乙醇，在温度为4℃的环境中静置12h，然后进行抽滤，再烘干后进行滤渣处理，即得可溶性膳食纤维；
（8）、粉碎：分别将步骤（7）中得到的可溶性膳食纤维和不溶性膳食纤维进行粉碎处理，粉碎后进行120目筛的筛选；
（9）、复配：
将步骤（8）后得到的粉碎后的可溶性膳食纤维和不溶性膳食纤维按重量比进行复配，得到米糠高活性膳食纤维，复配比为：1:4。
  实施例2：一种高活性米糠膳食纤维的生产方法，按以下步骤进行：
（1）、去除植酸：
将脱脂米糠和水调成浆，脱脂米糠：水=1:8，用1mol/L的盐酸调pH至5.5，在温度为55℃下维持4h；
（4）、干燥：
  将分解植酸后的米糠用水洗至中性，置于真空干燥箱中，在温度为60℃的环境下进行干燥；
（5）、水解淀粉和蛋白质：
  取处理后米糠，按料液比1:9进行加水，用1mol/L盐酸调节pH值为6.2，煮沸20min使淀粉糊化，加入高温淀粉酶，高温淀粉酶的用量为150U/g，温度维持在95℃，搅拌酶解25min后冷却至50℃，调pH为7.0，加入添加量为5‰中性蛋白酶，搅拌酶解2.5h，再沸水浴10min灭酶，得到酶解液；
（6）、离心干燥：
  将步骤（3）所得的酶解液进行离心，离心时的转速为4000r/min，将离心后的残渣置于真空干燥箱中，真空干燥箱中的温度为60℃进行干燥12小时以上直至恒重，干燥粉碎即得粗纤维； 
（5）、木聚糖酶解：
 将粗纤维和水按照按比例进行混合，混合比为1:9，混合后加入0.05moL/L的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液调节pH至4.5，搅拌均匀加入木聚糖酶，木聚糖酶的添加量为0.6%，在温度为50℃水解3h，加热至90℃持续5min进行灭酶；
（8）、离心：
    将步骤（5）中得到的酶解液进行离心处理，离心的速度为4000 r/min，离心的时间为 20min；
（9）、纤维的制备：
  步骤（6）后，离心后进行沉淀后，得到上清液和沉淀物，将沉淀物在温度60℃真空干燥箱中进行干燥，得不溶性膳食纤维；将上清液置于温度为60℃旋转蒸发浓缩后，加入5倍体积的浓度为95%的乙醇，在温度为4℃的环境中静置12h，然后进行抽滤，再烘干后进行滤渣处理，即得可溶性膳食纤维；
（8）、粉碎：分别将步骤（7）中得到的可溶性膳食纤维和不溶性膳食纤维进行粉碎处理，粉碎后进行120目筛的筛选；
（9）、复配：
将步骤（8）后得到的粉碎后的可溶性膳食纤维和不溶性膳食纤维按重量比进行复配，得到米糠高活性膳食纤维，复配比为：1:4。
  实施例3：一种高活性米糠膳食纤维的生产方法，按以下步骤进行：
（1）、去除植酸：
将脱脂米糠和水调成浆，脱脂米糠：水=1:8，用1mol/L的盐酸调pH至5.5，在温度为55℃下维持4h；
（5）、干燥：
  将分解植酸后的米糠用水洗至中性，置于真空干燥箱中，在温度为60℃的环境下进行干燥；
（6）、水解淀粉和蛋白质：
  取处理后米糠，按料液比1:10进行加水，用1mol/L盐酸调节pH值为6.5，煮沸20min使淀粉糊化，加入高温淀粉酶，高温淀粉酶的用量为150U/g，温度维持在95℃，搅拌酶解30min后冷却至55℃，调pH为7.5，加入添加量为5‰中性蛋白酶，搅拌酶解3h，再沸水浴10min灭酶，得到酶解液；
（7）、离心干燥：
  将步骤（3）所得的酶解液进行离心，离心时的转速为4000r/min，将离心后的残渣置于真空干燥箱中，真空干燥箱中的温度为60℃进行干燥12小时以上直至恒重，干燥粉碎即得粗纤维； 
（5）、木聚糖酶解：
 将粗纤维和水按照按比例进行混合，混合比为1:10，混合后加入0.05moL/L的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液调节pH至4.5，搅拌均匀加入木聚糖酶，木聚糖酶的添加量为0.75%，在温度为50℃水解3h，加热至90℃持续5min进行灭酶；
（9）、离心：
    将步骤（5）中得到的酶解液进行离心处理，离心的速度为4000 r/min，离心的时间为 20min；
（10）、纤维的制备：
  步骤（6）后，离心后进行沉淀后，得到上清液和沉淀物，将沉淀物在温度60℃真空干燥箱中进行干燥，得不溶性膳食纤维；将上清液置于温度为60℃旋转蒸发浓缩后，加入6倍体积的浓度为95%的乙醇，在温度为4℃的环境中静置12h，然后进行抽滤，再烘干后进行滤渣处理，即得可溶性膳食纤维；
（8）、粉碎：分别将步骤（7）中得到的可溶性膳食纤维和不溶性膳食纤维进行粉碎处理，粉碎后进行120目筛的筛选；
（9）、复配：
将步骤（8）后得到的粉碎后的可溶性膳食纤维和不溶性膳食纤维按重量比进行复配，得到米糠高活性膳食纤维，复配比为：1:4。

Claims (1)

1.一种高活性米糠膳食纤维的生产方法，其特征在于按以下步骤进行：
（1）、去除植酸：
将脱脂米糠和水调成浆，脱脂米糠：水=1:8，用1mol/L的盐酸调pH至5.5，在温度为55℃下维持4h；
（2）、干燥：
  将分解植酸后的米糠用水洗至中性，置于真空干燥箱中，在温度为60℃的环境下进行干燥；
（3）、水解淀粉和蛋白质：
  取处理后米糠，按料液比1:8-1:10进行加水，用1mol/L盐酸调节pH值为6.0-6.5，煮沸20min使淀粉糊化，加入高温淀粉酶，高温淀粉酶的用量为150U/g，温度维持在95℃，搅拌酶解20-30min后冷却至45-55℃，调pH为6.5-7.5，加入添加量为5‰中性蛋白酶，搅拌酶解2-3h，再沸水浴10min灭酶，得到酶解液；
（4）、离心干燥：
  将步骤（3）所得的酶解液进行离心，离心时的转速为4000r/min，将离心后的残渣置于真空干燥箱中，真空干燥箱中的温度为60℃进行干燥12小时以上直至恒重，干燥粉碎即得粗纤维； 
（5）、木聚糖酶解：
 将粗纤维和水按照按比例进行混合，混合比为1:8-1:10，混合后加入0.05moL/L的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液调节pH至4.5，搅拌均匀加入木聚糖酶，木聚糖酶的添加量为0.5%-0.75%，在温度为50℃水解3h，加热至90℃持续5min进行灭酶；
（6）、离心：
    将步骤（5）中得到的酶解液进行离心处理，离心的速度为4000 r/min，离心的时间为 20min；
（7）、纤维的制备：
  步骤（6）后，离心后进行沉淀后，得到上清液和沉淀物，将沉淀物在温度60℃真空干燥箱中进行干燥，得不溶性膳食纤维；将上清液置于温度为60℃旋转蒸发浓缩后，加入4-6倍体积的浓度为95%的乙醇，在温度为4℃的环境中静置12h，然后进行抽滤，再烘干后进行滤渣处理，即得可溶性膳食纤维；
（8）、粉碎：分别将步骤（7）中得到的可溶性膳食纤维和不溶性膳食纤维进行粉碎处理，粉碎后进行120目筛的筛选；
（9）、复配：
将步骤（8）后得到的粉碎后的可溶性膳食纤维和不溶性膳食纤维按重量比进行复配，得到米糠高活性膳食纤维，复配比为：1:4。
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