CN105192723B - 一种玛咖膳食纤维及其制备方法和应用 - Google Patents
一种玛咖膳食纤维及其制备方法和应用 Download PDFInfo
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Classifications
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23V—INDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
- A23V2002/00—Food compositions, function of food ingredients or processes for food or foodstuffs
Abstract
本发明涉及一种玛咖膳食纤维及其制备方法和应用，所述玛咖膳食纤维是以玛咖根或玛咖残渣为原料，采用酶法或酸碱法制备得到的；本发明制得的玛咖膳食纤维具有高膳食纤维含量，高溶胀率、持水率、持油率、葡萄糖吸附及葡萄糖阻滞率，可作为食品添加剂、功能性保健食品等使用；同时，本发明的工艺方法简便，适用于工业生产，并且实现了废物再利用，具有重要的应用价值。
Description
技术领域
本发明属于食品加工领域，具体涉及一种膳食纤维及其制备方法和应用，尤其涉及一种高活性玛咖膳食纤维及其制备方法和应用。
背景技术
膳食纤维是指植物中天然存在的、提取的或合成的碳水化合物的聚合物，其聚合度≥3、不能被人体小肠消化吸收、对人体有健康意义的物质，包括纤维素、半纤维素、果胶、菊粉及其它一些膳食纤维单体成分等，广泛存在于水果、蔬菜、谷物和豆类食品中。膳食纤维的摄入有利于人体健康，能够降低胆固醇，抑制血糖水平，改善肠道菌群，对于肥胖、糖尿病、肠癌、心血管疾病、便秘和哮喘等疾病都具有预防作用。目前已经有多个国家规定了膳食纤维的摄入量，其中美国FDA推荐成年人的总膳食纤维摄入量为20～35g/d，我国营养学会提出成年人的总膳食纤维摄入量为30.2g/d。
玛咖含有丰富的氨基酸、矿物质及生物活性成分玛咖酰胺和芥子油苷等，具有提高生育能力、抗疲劳、抗前列腺增生等重要生理活性。玛咖富含膳食纤维，是一种理想的膳食纤维来源。随着玛咖产业扩大，玛咖高附加值产品，如玛咖酒、玛咖提取物的消费量大幅提高的同时也产生了大量的玛咖残渣，如玛咖酒渣、玛咖水提后残渣、玛咖醇提后残渣等，这些残渣常作为垃圾丢弃，造成极大的资源浪费和环境污染。
玛咖功效性成分具有一定的极性差异，如玛咖中芥子油苷为水溶性，而玛咖酰胺为脂溶性，因此不同极性溶剂提取后的玛咖残渣中仍会含有较丰富的活性成分，因此，利用玛咖根或玛咖残渣制备高活性玛咖膳食纤维作为功能性食品，既减少了环境污染，又充分利用了玛咖有效资源，具有巨大的开发潜力。
宋国彬等研究了玛咖可溶性膳食纤维的制备及其表征，其采用碱提条件制备榨汁后的玛咖渣中玛咖可溶性膳食纤维(SDF)，以响应曲面法优化最佳工艺参数，并对制备产物的单糖种类、平均聚合度等理化指标进行表征。结果表明：玛咖SDF得率为52.6％，与预测值(53.0％)偏差为0.0076，即实际值与预测值的一致性较好(参见宋国彬等，玛咖可溶性膳食纤维的制备及其表征，食品科学，第24期，2013年9月22日)。尽管该方法中的实际值与预测值一致性较好，然而，其玛咖可溶性膳食纤维的得率仍较低，而且，其无法制得高活性玛咖膳食纤维。
CN104382975A公开了一种玛咖提取物的制备方法，其包括以下步骤：a、制备芥子油苷：取玛咖，加入油溶性溶剂提取，得油溶性溶剂提取液和玛咖渣Ⅰ；将上述油溶性溶剂提取液回收油溶性溶剂后，得芥子油苷；b、制备玛咖乙醇提取物：将上述玛咖渣Ⅰ加入乙醇提取，得乙醇提取液和玛咖渣Ⅱ；将乙醇提取液回收乙醇后，得玛咖乙醇提取物，该方法能有效将玛咖中的各有效组份进行提取分离。然而，其并没有公开对于玛咖中膳食纤维的提取，也没有提到对玛咖残渣的废物利用。
CN104544074A公开了一种高稳定性的玛咖提取物的制备方法，其是以玛咖为原料，经粉碎、提取、分离、过滤、浓缩、干燥步骤制备得到。该玛咖提取物的制备采用直锥型强制外循环提取罐提取，使玛咖粉在提取过程中流动性较好、提取温度比较均匀、有效防止局部焦化，保证提取物口感和营养成分；水分活度降低至0.6以下，微生物的生长和繁殖受到抑制，无须添加防腐剂或抑菌剂，使干燥后产品能长期保存不变质；同时，生产出的玛咖提取物干粉便于携带。尽管该方法中制得的玛咖提取物具有高稳定性，然而，其同样没有涉及到玛咖膳食纤维的制备，而且，其制得的玛咖提取物活性并不高。
CN104513173A公开了一种玛咖提取物的制备方法，所述方法为：用溶剂提取玛咖得到玛咖一次提取物，作为纯化原料继续进行纯化，得到玛咖酰胺含量较高的玛咖提取物；其中，所述纯化为柱层析纯化，所述柱层析纯化包括如下步骤：①洗杂，脱除杂质；②洗脱，得到玛咖酰胺。该方法所涉及的主要是玛咖酰胺的提取，其并未涉及玛咖膳食纤维的制备，而且，也没有提到对玛咖残渣的废物利用。
因此，如何以玛咖根或玛咖残渣作为原料来提取玛咖膳食纤维以实现废物再利用并使玛咖膳食纤维达到高活性是目前亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种膳食纤维及其制备方法和应用，特别提供了一种具有高生物活性的玛咖膳食纤维及其制备方法和应用。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种玛咖膳食纤维的制备方法，其是以玛咖根和/或玛咖残渣作为原料，采用酶法或酸碱法进行制备。
本发明中所述玛咖膳食纤维的制备方法，包括以下步骤：
(1)将玛咖原料进行粉碎；
(2)采用酶法或酸碱法进行提取；
(3)分离纯化和干燥，即得。
本发明中，所述玛咖原料为玛咖根和/或玛咖残渣。
优选地，本发明所述玛咖残渣为玛咖水提残渣、醇提残渣、亲脂性溶剂提取残渣或泡酒后残渣中的任意一种或至少两种的混合。
本发明所述酶法中用到的酶为淀粉酶、蛋白酶或葡萄糖苷酶中的一种或至少两种的混合；优选地，所述淀粉酶为α-淀粉酶，优选为热稳定α-淀粉酶；优选地，所述葡萄糖苷酶为淀粉葡萄糖苷酶。
本发明所述酶法中，优选的方式是采用淀粉酶、蛋白酶和葡萄糖苷酶三种酶的组合，如果仅用淀粉酶，会有支链糖以及蛋白质的残留，膳食纤维的纯度会低一些，从而使得活性也相应降低。
本发明中所述酶法包括以下步骤：向玛咖原料中先加入淀粉酶进行水浴酶解，再加入蛋白酶进行水浴酶解，然后加入葡萄糖苷酶进行水浴酶解；优选为向玛咖原料中先加入热稳定α-淀粉酶，再加入蛋白酶进行水浴酶解，然后加入淀粉葡萄糖苷酶进行水浴酶解。
优选地，本发明所述酶法中，玛咖原料以1:5～50的比例加入水中，例如可以是1:5、1:6、1:8、1:10、1:12、1:15、1:18、1:20、1:22、1:25、1:28、1:30、1:32、1:35、1:38、1:40、1:42、1:45、1:48、1:50，优选为1:8～25，进一步优选为1:10。
优选地，本发明所述淀粉酶进行水浴酶解时，所述淀粉酶的添加量为200～1000U/g，例如可以是200U/g、250U/g、300U/g、350U/g、400U/g、450U/g、500U/g、550U/g、600U/g、650U/g、700U/g、750U/g、800U/g、850U/g、900U/g、950U/g、1000U/g，优选为500～600U/g；优选地，所述水浴温度为90～105℃，例如可以是90℃、91℃、92℃、93℃、94℃、95℃、96℃、97℃、98℃、99℃、100℃、101℃、102℃、103℃、104℃、105℃，优选为92～100℃，优选为95℃；优选地，所述水浴时间为20～60min，例如可以是20min、22min、25min、30min、32min、35min、40min、42min、45min、50min、52min、55min、58min、60min，优选为25～32min，进一步优选为30min。
优选地，本发明所述蛋白酶进行水浴酶解时，所述蛋白酶的添加量为10～100U/g，例如可以是10U/g、15U/g、20U/g、25U/g、30U/g、35U/g、40U/g、45U/g、50U/g、55U/g、60U/g、65U/g、70U/g、75U/g、80U/g、85U/g、90U/g、95U/g、100U/g，优选为30～40U/g；优选地，所述水浴温度为30～70℃，例如可以是30℃、32℃、35℃、40℃、42℃、45℃、50℃、52℃、55℃、60℃、65℃、68℃、70℃，优选为42～65℃，进一步优选为60℃；优选地，所述水浴时间为20～60min，例如可以是20min、22min、25min、30min、32min、35min、40min、42min、45min、50min、52min、55min、58min、60min，优选为25～32min，优选为30min。
优选地，本发明所述葡萄糖苷酶进行水浴酶解时，所述葡萄糖苷酶的添加量为100～600U/g，例如可以是100U/g、120U/g、150U/g、200U/g、220U/g、250U/g、300U/g、320U/g、350U/g、400U/g、420U/g、450U/g、500U/g、520U/g、550U/g、580U/g、600U/g，优选为200～350U/g；优选地，所述水浴温度为30～70℃，例如可以是30℃、32℃、35℃、40℃、42℃、45℃、50℃、52℃、55℃、60℃、65℃、68℃、70℃，优选为42～65℃，优选为60℃；优选地，所述水浴时间为20～60min，例如可以是20min、22min、25min、30min、32min、35min、40min、42min、45min、50min、52min、55min、58min、60min，优选为25～32min，优选为30min。
本发明中，所述酸碱法中用到的酸为盐酸、硫酸或醋酸中的一种或至少两种的混合；优选地，所述酸碱法中用到的碱为氢氧化钠和/或氢氧化钾。
优选地，本发明中所述酸碱法包括：将玛咖原料加入酸溶液中，水浴酸解后调节pH值至碱性，再水浴碱解，冷却至室温后用酸调节pH至中性。
优选地，本发明所述酸碱法中，玛咖原料以1:5～50的比例加入酸中，于30～70℃水浴搅拌30～300min，用碱将pH值调节为9～13后于30～70℃水浴搅拌30～300min，冷却至室温后酸调节至中性。
本发明中在采用酸碱法进行提取时，玛咖原料以1:5～50的比例加入酸中，例如可以是1:5、1:6、1:8、1:10、1:12、1:15、1:18、1:20、1:22、1:25、1:28、1:30、1:32、1:35、1:38、1:40、1:42、1:45、1:48、1:50，优选为1:8～25，进一步优选为1:10；水浴温度为30～70℃，例如可以是30℃、32℃、35℃、40℃、42℃、45℃、50℃、52℃、55℃、60℃、65℃、68℃、70℃，优选为42～65℃，进一步优选为50℃；水浴搅拌时间为30～300min，例如可以是30min、35min、40min、45min、50min、55min、60min、65min、70min、75min、80min、90min、100min、110min、120min、135min、140min、150min、160min、175min、190min、200min、220min、250min、280min、300min，优选为45～150min，优选为120min；用碱将pH值调节为9～13，例如可以是9、9.5、10、10.2、10.5、11.2、11.5、12、12.5、13，优选为12。
进一步优选地，本发明所述酸碱法中，玛咖原料以1:10的比例加入0.5～3M的HCl溶液中，于50℃水浴搅拌120min后冷却至室温，再用NaOH调节pH值至12后于50℃水浴搅拌120min。
本发明步骤(3)所述分离纯化为：将步骤(2)提取的样品经过醇沉后用乙醇和丙酮洗涤得到玛咖膳食纤维；优选地，步骤(3)所述干燥为真空冷冻干燥、鼓风干燥或常温风干中的任意一种或至少两种的混合，优选为常温风干。
作为本发明优选的技术方案，所述玛咖膳食纤维的制备方法包括以下步骤：
(1)以玛咖根和/或玛咖残渣为原料，对其进行粉碎；
(2)采用酶法或酸碱法进行提取，具体为：
采用酶法进行提取时，玛咖原料以1:5～50的比例加入水中，向玛咖原料中先加入淀粉酶进行水浴酶解，再加入蛋白酶进行水浴酶解，然后加入葡萄糖苷酶进行水浴酶解；所述淀粉酶进行水浴酶解时，所述淀粉酶的添加量为200～1000U/g，所述水浴温度为90～105℃，所述水浴时间为20～60min；所述蛋白酶进行水浴酶解时，所述蛋白酶的添加量为10～100U/g；所述水浴温度为30～70℃；所述水浴时间为20～60min；所述葡萄糖苷酶进行水浴酶解时，所述葡萄糖苷酶的添加量为100～600U/g；所述水浴温度为30～70℃；所述水浴时间为20～60min；
或者，采用酸碱法进行提取时，将玛咖原料以1:5～50的比例加入酸中，于30～70℃水浴搅拌30～300min，用碱将pH值调节为9～13后于30～70℃水浴搅拌30～300min，冷却至室温后酸调节至中性；
(3)将步骤(2)提取的样品经过醇沉后用乙醇和丙酮洗涤得到玛咖膳食纤维；采用真空冷冻干燥、鼓风干燥或常温风干中的任意一种或至少两种进行干燥，即得。
作为本发明进一步优选的技术方案，所述玛咖膳食纤维的制备方法包括以下步骤：
(1)以玛咖根和/或玛咖残渣为原料，对其进行粉碎；
(2)采用酶法或酸碱法进行提取，具体为：
采用酶法进行提取时，玛咖原料以1:10的比例加入水中，向玛咖原料中先加入淀粉酶进行水浴酶解，再加入蛋白酶进行水浴酶解，然后加入葡萄糖苷酶进行水浴酶解；所述淀粉酶进行水浴酶解时，所述淀粉酶的添加量为550U/g，所述水浴温度为95℃，所述水浴时间为30min；所述蛋白酶进行水浴酶解时，所述蛋白酶的添加量为35U/g；所述水浴温度为60℃；所述水浴时间为30min；所述葡萄糖苷酶进行水浴酶解时，所述葡萄糖苷酶的添加量为320U/g；所述水浴温度为60℃；所述水浴时间为30min；
或者，采用酸碱法进行提取时，将玛咖原料以1:10的比例加入酸中，于50℃水浴搅拌120min，用碱将pH值调节为12后于50℃水浴搅拌120min，冷却至室温后酸调节至中性；
(3)将步骤(2)提取的样品经过醇沉后用乙醇和丙酮洗涤得到玛咖膳食纤维；采用常温风干进行干燥，即得。
第二方面，本发明还提供了一种根据第一方面所述的方法制备得到的玛咖膳食纤维。
本发明制备的玛咖膳食纤维的纤维结构中孔径较大，颗粒较蓬松，溶胀率为10～30mL/g，持水率为5～20g/g、持油率为3～6g/g、葡萄糖吸附力为500～1000μmol/g，葡萄糖阻滞率为8～25％。
第三方面，本发明还提供了一种根据第二方面所述的玛咖膳食纤维在保健食品中的应用。
本发明中的玛咖膳食纤维可以用于降低胆固醇，抑制血糖水平，改善肠道菌群，其对于肥胖、糖尿病、肠癌、心血管疾病、便秘和哮喘等疾病都具有预防作用，因此，可以应用于预防和治疗肥胖、糖尿病、肠癌、心血管疾病、便秘和哮喘等疾病的保健食品中。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
(1)本发明通过酶法或酸碱法制备得到的玛咖总膳食纤维，得率可高达80％左右，总膳食纤维含量达到了50～90％；
(2)本发明制备的玛咖膳食纤维较为彻底的去除了淀粉颗粒，使得纤维结构中孔径更大，颗粒更蓬松，具有较高的溶胀率(10～30mL/g)、持水率(5～20g/g)、持油率(3～6g/g)、葡萄糖吸附力(500～1000μmol/g)和葡萄糖阻滞率(8～25％)；
(3)本发明充分利用玛咖残渣来制备玛咖膳食纤维，既减少了环境污染，又充分利用了玛咖资源，实现了废物再利用；
(4)本发明的工艺方法简便，适用于工业化生产，具有重要的应用价值。
附图说明
图1为本发明以玛咖残渣为原料制备的玛咖膳食纤维的500倍扫描电镜图。
图2为本发明以玛咖残渣为原料制备的玛咖膳食纤维的1000倍扫描电镜图。
图3为本发明采用酸碱法制备的玛咖膳食纤维的200倍扫描电镜图。
图4为本发明采用酸碱法制备的玛咖膳食纤维的500倍扫描电镜图。
图5为本发明采用酶法制备的玛咖膳食纤维的200倍扫描电镜图。
图6为本发明采用酶法制备的玛咖膳食纤维的500倍扫描电镜图。
具体实施方式
以下以具体实施例来说明本发明的制备技术方案，但本发明的保护范围不限于以下实施例：
实施例1：
(1)原料粉碎：将玛咖根粉碎，过40目筛。
(2)制备：称取100g玛咖粉加入500mL水中，加入添加量为200U/g的热稳定α-淀粉酶，于90℃水浴60min，冷却至30℃后再加入添加量为10U/g的中性蛋白酶，30℃水浴60min，再加入添加量为100U/g的淀粉葡萄糖苷酶，30℃水浴60min。
(3)分离纯化：将步骤(2)制备的样品添加4倍体积95％乙醇室温过夜沉淀后用乙醇和丙酮洗涤得到玛咖膳食纤维。
(4)冷冻干燥。
本实施例中膳食纤维得率为39.2％。
实施例2：
(1)原料粉碎：将水提干燥后的玛咖残渣粉碎。
(2)制备：称取100g玛咖粉加入5L水中，加入添加量为1000U/g的热稳定α-淀粉酶，于105℃水浴20min，冷却至70℃后再加入添加量为100U/g的中性蛋白酶，70℃水浴20min，再加入添加量为600U/g的淀粉葡萄糖苷酶，70℃水浴60min。
(3)分离纯化：将步骤(2)制备的样品添加4倍体积95％乙醇室温过夜沉淀后用乙醇和丙酮洗涤得到玛咖膳食纤维。
(4)鼓风干燥。
本实施例中膳食纤维得率为65.9％。
实施例3：
(1)原料粉碎：将50％乙醇提取后的玛咖残渣粉碎。
(2)制备：称取100g玛咖粉加入1L水中，加入添加量为500U/g的热稳定α-淀粉酶，于95℃水浴30min，冷却至60℃后再加入添加量为40U/g的中性蛋白酶，60℃水浴30min，再加入添加量为250U/g的淀粉葡萄糖苷酶，60℃水浴30min。
(3)分离纯化：将步骤(2)制备的样品添加4倍体积95％乙醇室温过夜沉淀后用乙醇和丙酮洗涤得到玛咖膳食纤维。
(4)室温风干。
本实施例中膳食纤维得率为45.5％。
实施例4：
(1)原料粉碎：将玛咖根酿酒残渣粉碎。
(2)制备：称取100g玛咖粉加入1L水中，加入添加量为500U/g的热稳定α-淀粉酶，于95℃水浴30min。
(3)分离纯化：将步骤(2)制备的样品添加4倍体积95％乙醇室温过夜沉淀后用乙醇和丙酮洗涤得到玛咖膳食纤维。
(4)室温风干。
本实施例中膳食纤维得率为72.9％。
实施例5：
(1)原料粉碎：将石油醚提取后的玛咖残渣粉碎。
(2)制备：称取100g玛咖粉加入1L水中，加入添加量为1000U/g的热稳定α-淀粉酶，于95℃水浴30min，冷却至60℃后再加入添加量为250U/g的淀粉葡萄糖苷酶，60℃水浴30min。
(3)分离纯化：将步骤(2)制备的样品添加4倍体积95％乙醇室温过夜沉淀后用乙醇和丙酮洗涤得到玛咖膳食纤维。
(4)室温风干。
本实施例中膳食纤维得率为35.2％。
实施例6：
(1)原料粉碎：将玛咖根片粉碎，过10目筛。
(2)制备：称取100g玛咖粉加入500mL浓度为3M的HCl中，于30℃水浴搅拌300min，用NaOH将pH调节至13后于30℃下水浴搅拌300min，冷却至室温后调节pH至中性。
(3)分离纯化：将步骤(2)制备的样品添加4倍体积95％乙醇室温过夜沉淀后用乙醇和丙酮洗涤得到玛咖膳食纤维。
(4)鼓风干燥。
本实施例中膳食纤维得率为53.5％。
实施例7：
(1)原料粉碎：将石油醚提取再用50％乙醇提取后的玛咖残渣粉碎。
(2)制备：称取100g玛咖粉加入5L浓度为0.5M的HCl中，于70℃水浴搅拌30min，用NaOH将pH调节至9后于70℃下水浴搅拌30min，冷却至室温后调节pH至中性。
(3)分离纯化：将步骤(2)制备的样品添加4倍体积95％乙醇室温过夜沉淀后用乙醇和丙酮洗涤得到玛咖膳食纤维。
(4)冷冻干燥。
本实施例中膳食纤维得率为65.2％。
实施例8：
(1)原料粉碎：将水提后再用乙醇提取的玛咖残渣粉碎。
(2)制备：称取100g玛咖粉加入1L浓度为1M的HCl中，于50℃水浴搅拌120min，用NaOH将pH调节至12后于50℃下水浴搅拌120min，冷却至室温后调节pH至中性。
(3)分离纯化：将步骤(2)制备的样品添加4倍体积95％乙醇室温过夜沉淀后用乙醇和丙酮洗涤得到玛咖膳食纤维。
(4)室温风干。
本实施例中膳食纤维得率为79.3％。
实施例9：
(1)原料粉碎：将玛咖根片酿酒残渣，过10目筛。
(2)制备：称取100g玛咖粉加入500mL浓度为3M的HCl中，于30℃水浴搅拌300min，用NaOH将pH调节至13后于30℃下水浴搅拌300min，冷却至室温后调节pH至中性。
(3)分离纯化：将步骤(2)制备的样品添加4倍体积95％乙醇室温过夜沉淀后用乙醇和丙酮洗涤得到玛咖膳食纤维。
(4)室温风干。
本实施例中膳食纤维得率为54.7％。
实施例10：
(1)原料粉碎：将95％乙醇提取后的玛咖残渣粉碎，过80目筛。
(2)制备：称取100g玛咖粉加入1L浓度为3M的H2SO4中，于30℃水浴搅拌300min，用NaOH将pH调节至13后于30℃下水浴搅拌300min，冷却至室温后调节pH至中性。
(3)分离纯化：将步骤(2)制备的样品添加4倍体积95％乙醇室温过夜沉淀后用乙醇和丙酮洗涤得到玛咖膳食纤维。
(4)室温风干。
本实施例中膳食纤维得率为53.6％。
实施例11：
(1)原料粉碎：将50％乙醇提取后的玛咖残渣粉碎。
(2)制备：称取100g玛咖粉加入1L浓度为1M的HCl中，于30℃水浴搅拌300min，用KOH将pH调节至13后于30℃下水浴搅拌300min，冷却至室温后调节pH至中性。
(3)分离纯化：将步骤(2)制备的样品添加4倍体积95％乙醇室温过夜沉淀后用乙醇和丙酮洗涤得到玛咖膳食纤维。
(4)鼓风风干。
本实施例中膳食纤维得率为57.7％。
实施例12：
(1)原料粉碎：将石油醚提取后再用水提取后的玛咖残渣粉碎。
(2)制备：称取100g玛咖粉加入1L浓度为0.5M的H2SO4中，于30℃水浴搅拌300min，用NaOH将pH调节至13后于30℃下水浴搅拌300min，冷却至室温后调节pH至中性。
(3)分离纯化：将步骤(2)制备的样品添加4倍体积95％乙醇室温过夜沉淀后用乙醇和丙酮洗涤得到玛咖膳食纤维。
(4)鼓风风干。
本实施例中膳食纤维得率为76.5％。
以上实施例1-12所得玛咖膳食纤维的检测数据如下：
(a)得率：以上实施例制备的玛咖膳食纤维，得率范围为35.2～79.3％；
(b)化学组成：采用国标方法测定实施例1-12制备得到的玛咖膳食纤维基础化学成分，测定结果的平均值如表1所示。
表1
(c)单糖组成：采用酸解、衍生化后气相色谱检测的方法测定实施例1-12制备得到的玛咖膳食纤维的单糖组成，测定结果的平均值如表2所示。
表2
(d)表面结构：采用Hitachi-2150扫描电镜(SEM,日本)对制备得到的玛咖膳食纤维进行表明结构扫描，结果如图1-6所示。
(e)功能性特征：以市售大豆膳食纤维为对照，对实施例1-12制备得到的玛咖膳食纤维进行溶胀率、持水率、持油率、葡萄糖吸附率、葡萄糖阻滞率进行测定，测定结果的平均值如表3所示。
表3
通过以上检测数据可以看出，本发明制备得到的玛咖膳食纤维具有较高的生理活性。
对比例1：
采用碱提条件制备玛咖膳食纤维，具体制备方法如下：
(1)原料粉碎：将石油醚提取后的玛咖残渣粉碎。
(2)制备：称取100g玛咖粉加入质量分数为8％的NaOH溶液中，反应温度为90℃，反应90min，料液比为1:50，得到玛咖膳食纤维的提取液。
(3)以转速5000r/min离心8min，取上清液，用旋转蒸发仪浓缩至原提取液体积的1/5，加入浓缩液4倍体积95％乙醇，静置2h，在转速9000r/min离心3min，取固形物，真空干燥箱中烘干。
经计算，采用碱提取条件制得的玛咖膳食纤维，其得率仅为52.6％。
将表1中各实施例制备的玛咖膳食纤维得率与对比例1进行比较可以看出，本发明实施例6～12采用酸碱法制备的玛咖膳食纤维得率在53.5～79.3％，而对比例1所制得的玛咖膳食纤维得率为52.6％，因此，本发明所制备的玛咖膳食纤维具有更高的得率水平。
通过上述实施例可以得出，本发明所制备得到的玛咖膳食纤维得率在可达到80％左右，总膳食纤维含量达到了50～90％；同时，本发明制备的玛咖膳食纤维较为彻底的去除了淀粉颗粒，使得纤维结构中孔径更大，颗粒更蓬松，具有较高的溶胀率(10～30mL/g)、持水率(5～20g/g)、持油率(3～6g/g)、葡萄糖吸附力(500～1000μmol/g)和葡萄糖阻滞率(8～25％)；本发明充分利用玛咖残渣来制备玛咖膳食纤维，既减少了环境污染，又充分利用了玛咖资源，实现了废物再利用，具有重要的应用价值。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的工艺方法，但本发明并不局限于上述工艺步骤，即不意味着本发明必须依赖上述工艺步骤才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (20)
1.一种玛咖膳食纤维的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
(1)以玛咖根和/或玛咖残渣为原料，对其进行粉碎；
(2)采用酶法或酸碱法进行提取，具体为：
采用酶法进行提取时，玛咖原料以1:5～50的比例加入水中，向玛咖原料中先加入淀粉酶进行水浴酶解，再加入蛋白酶进行水浴酶解，然后加入葡萄糖苷酶进行水浴酶解；所述淀粉酶进行水浴酶解时，所述淀粉酶的添加量为200～1000U/g，所述水浴温度为90～105℃，所述水浴时间为20～60min；所述蛋白酶进行水浴酶解时，所述蛋白酶的添加量为10～100U/g；所述水浴温度为30～70℃；所述水浴时间为20～60min；所述葡萄糖苷酶进行水浴酶解时，所述葡萄糖苷酶的添加量为100～600U/g；所述水浴温度为30～70℃；所述水浴时间为20～60min；
或者，采用酸碱法进行提取时，将玛咖原料以1:5～50的比例加入酸中，于30～70℃水浴搅拌30～300min，用碱将pH值调节为9～13后于30～70℃水浴搅拌30～300min，冷却至室温后酸调节至中性；
(3)将步骤(2)提取的样品经过醇沉后用乙醇和丙酮洗涤得到玛咖膳食纤维；采用真空冷冻干燥、鼓风干燥或常温风干中的任意一种或至少两种进行干燥，即得。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述玛咖残渣为玛咖水提残渣、醇提残渣、亲脂性溶剂提取残渣或泡酒后残渣中的任意一种或至少两种的混合。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述淀粉酶为α-淀粉酶。
4.根据权利要求3述的方法，其特征在于，所述淀粉酶为热稳定α-淀粉酶。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述葡萄糖苷酶为淀粉葡萄糖苷酶。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述酶法中，玛咖原料以1:10的质量比加入水中。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述淀粉酶进行水浴酶解时，所述淀粉酶的添加量为500～600U/g。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述淀粉酶进行水浴酶解时的水浴温度为95℃。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述淀粉酶进行水浴酶解时的水浴时间为30min。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述蛋白酶进行水浴酶解时，所述蛋白酶的添加量为30～40U/g。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述蛋白酶进行水浴酶解时的水浴温度为60℃。
12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述蛋白酶进行水浴酶解时的水浴时间为30min。
13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述葡萄糖苷酶进行水浴酶解时，所述葡萄糖苷酶的添加量为200～350U/g。
14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述葡萄糖苷酶进行水浴酶解时的水浴温度为60℃。
15.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述葡萄糖苷酶进行水浴酶解时的水浴时间为30min。
16.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述酸碱法中用到的酸为盐酸、硫酸或醋酸中的一种或至少两种的混合。
17.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述酸碱法中用到的碱为氢氧化钠和/或氢氧化钾。
18.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述酸碱法中，玛咖原料以1:10的比例加入0.5～3M的HCl溶液中，于50℃水浴搅拌120min后冷却至室温，再用NaOH调节pH值至12后于50℃水浴搅拌120min。
19.根据权利要求1-18任一项所述的方法制备得到的玛咖膳食纤维。
20.根据权利要求19所述的玛咖膳食纤维在制备保健食品中的应用。
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