CN105410949B - 一种从笋下脚料中提取制备笋膳食纤维的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种从笋下脚料中提取制备笋膳食纤维的方法，主要包括膳食纤维提取制备和配比混合两个步骤。采用微波‑超声波联合辅助浸提法，从笋下脚料分别提取可溶性和不可溶笋膳食纤维，并进行配比，制得高活性笋膳食纤维。相对于其它笋膳食纤维的制备方法，本发明提取效率高，可溶性笋膳食纤维的得率高达8.8 wt%，并且无需加入化学试剂和酶试剂，节约了生产成本。将可溶性膳食纤维与不可溶膳食纤维科学配比，解决了传统笋膳食纤维中不可溶纤维比例过高的问题，提升了笋膳食纤维产品的保健功效及利用价值。
Description
技术领域
本发明属于农产品深加工技术领域，具体涉及一种从笋下脚料中提取制备笋膳食纤维的方法。
背景技术
随着人们饮食习惯的改变，膳食营养的不平衡性引起了越来越多的高血脂、高血糖、肥胖症、脂肪肝等慢性疾病。膳食纤维作为一种可以调节机体功能的“第七类营养素”，对于平衡膳食营养具有重要的意义。美国防癌协会推荐每人每日膳食纤维摄入量为30~40克，中国营养学会推荐每人每日膳食纤维摄入量为25~35克，而实际上人们每日的膳食纤维摄入量仅为推荐量的一半左右，因此膳食纤维的制备及在食品加工的应用成为近年来的研究热点。
我国竹笋资源丰富，竹笋作为蔬菜，肉质肥嫩，清脆可口，味道鲜美，享有“素食第一”的美称，深受人们喜爱。竹笋中纤维含量较高，而脂肪、淀粉含量较低，受环境污染小，是一个优质的膳食纤维资源。竹笋加工利用往往集中在幼嫩的笋尖上，笋资源利用率仅为30%，产生了大量的笋头与笋壳等下脚料，既造成了资源浪费，也对生态环境带来严重的危害。目前，对笋下脚料的利用多数集中在笋膳食纤维的提取与利用。
在传统的提取工艺处理下，笋膳食纤维中绝大部分为不可溶膳食纤维，活性更高的可溶性膳食纤维在总膳食纤维的比例仅为2~5%。由于过量的不可溶性膳食纤维，添加笋膳食纤维容易造成食品质地的变化和口感下降，限制了其在食品加工上的应用。以小鼠为对象的前期研究表明，当笋可溶性膳食纤维在总膳食纤维的比例提高到20~30%，其降血脂和降血糖等生物功效得到显著地提升，因此称之为高活性笋膳食纤维。为提高竹笋膳食纤维，特别是可溶性膳食纤维的得率，目前采取的主要方法主要包括物理方法（破碎、挤压），化学方法（酸碱法）、酶法（纤维素酶、淀粉酶）等。
公开号为CN 102132847A的发明公开了一种利用竹笋下脚料提取膳食纤维的方法，将竹笋加工切割下老化的笋头和笋壳通过清洗、压榨、分离出竹汁和笋渣，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。公开号为CN 101032304A的发明公开了一种竹细胞破壁后制取其竹膳食纤维的生产方法，利用细胞破壁法，使用胶体磨进行粗磨-细磨-精磨的连续破壁，再经软化处理，杀菌干燥，超微粉碎和风干，真空包装得到产品。以上两个制备方法获得的膳食纤维主要为不溶性膳食纤维，其活性较低。
公开号为CN 101077197A的发明公开了一种把废弃笋壳酶解制备功能性膳食纤维的技术，它包括把竹笋加工后废弃的笋壳清洗粉碎或烘干粉碎，脱脂；脱脂后的笋壳加入pH4.5~5.5的磷酸盐缓冲液15~20 mL/g（笋壳干物重）和酶浓度0.5~1%、酶活为5~10 U/mL的纤维素分解酶液，在100~120 rpm、50~60℃下，酶解1~2 h，脱色，真空干燥，得到笋壳功能性膳食纤维。酶法提取笋膳食纤维虽然操作简便，效果好，然而其生产成本较高，所需的时间也较长。
公开号为CN 101775376A的发明公开了一种复合竹笋破壁酶和竹笋膳食纤维的制备方法，复合竹笋破壁酶包括纤维素酶、木聚糖酶及半纤维素酶，采用对新鲜竹笋笋头依次进行酶水解破壁处理、挤压破壁处理和超微粉碎处理方法制备竹笋膳食纤维，最大程度地破碎笋头细胞组织，复合破壁酶水解作用完全，笋头细胞组织的破壁率高，制备的竹笋膳食纤维中可溶性膳食纤维含量高。该制备方法综合了酶法与物理破壁方法，虽然能提高可溶性膳食纤维含量，但制备流程复杂，成本高。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术不足，提供一种从笋下脚料中提取制备笋膳食纤维的方法。该方法处理时间短，其中主要的提取步骤仅需30 min，且无需化学试剂或酶试剂的使用，成本低，对环境无污染，可同时得到笋下脚料中的可溶性和不可溶性膳食纤维，其中可溶性笋膳食纤维的得率高达8.8 wt%，是一个制备笋活性膳食纤维的实用技术。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
采用微波-超声波联合辅助浸提法，从笋下脚料分别提取可溶性和不可溶笋膳食纤维，并进行配比，制得笋膳食纤维，具体包括以下步骤：
（1）将笋头和笋壳清洗后，热风烘干后超微粉碎，过60~80目筛，得到笋粉；
（2）将步骤（1）制得的笋粉加水进行微波-超声波联合提取，其中笋粉浓度为3.3%w/v~5% w/v，超声功率为700~800 W，微波功率为150~250 W，利用微波加热控制水温在80℃，提取30 min；
（3）将步骤（2）的提取液进行固液分离，滤渣用60~70 ℃水冲洗，将冲洗液与滤液合并，用4倍体积的95 wt%乙醇于60 ℃下醇析，干燥得可溶性膳食纤维；
（4）将步骤（3）中滤渣真空干燥后得到不溶性膳食纤维；
（5）将步骤（3）和（4）所得的笋可溶性膳食纤维和不溶性膳食纤维按质量比1:3进行配比，制备笋膳食纤维。
本发明提供了一种利用微波-超声波联合技术，从笋下脚料中提取可溶性膳食纤维和不可溶膳食纤维，并将可溶性膳食纤维与不可溶膳食纤维进行配比制得笋膳食纤维。在微波和超声波的共同作用下，使得笋细胞破裂，促进笋可溶性膳食纤维的溶出，从而提高了可溶性笋膳食纤维的提取率。
本发明的有益效果在于：
（1）本发明可同时得到笋下脚料中的可溶性和不可溶性膳食纤维，并对分别制得的可溶性笋膳食纤维和不可溶笋膳食纤维进行科学配比，从而显著提升了其降血糖、降血脂功效，有利于在食品加工中的应用；
（2）本发明能有效破坏笋细胞壁，提高可溶性笋膳食纤维的得率，可溶性笋膳食纤维的得率高达8.8 wt%，不可溶笋膳食纤维的得率为56.1 wt%；
（3）本发明工艺简便，超声波与微波协同作用，一步完成，操作简便，处理时间短，其中主要的提取步骤仅需30 min，能耗低；
（4）本发明无需添加大量的化学、微生物或酶试剂，成本低，效率高，对环境无害。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明做进一步说明，但本发明不仅仅限于这些实施例。
实施例1
（1）将笋头和笋壳清洗后，热风烘干后超微粉碎，过80目筛，得到笋粉；
（2）往步骤（1）制得的笋粉加水后，进行微波-超声波联合提取，其中笋粉浓度为3.3% w/v，超声波功率为700 W，微波功率为150 W，利用微波控制水温在80 ℃，提取时间30min；
（3）利用过滤的方法将步骤（2）中的笋粉提取液进行固液分离，滤渣用70 ℃热水冲洗后，将冲洗液与滤液合并，用4倍体积的95 wt%乙醇于60 ℃下醇析可溶性膳食纤维，真空干燥得可溶性膳食纤维；
（4）将步骤（3）中的滤渣经过真空干燥后得到不溶性膳食纤维；
（5）将步骤（3）中的笋可溶性膳食纤维和步骤（4）中的不溶性膳食纤维按1:3比例进行配比，制备笋膳食纤维。
该实施例中可溶性膳食纤维的得率为8.5 wt%，不溶性膳食纤维为55 wt%。
实施例2
（1）将笋头和笋壳清洗后，热风烘干后超微粉碎，过70目筛，得到笋粉；
（2）往步骤（1）制得的笋粉加水后，进行微波-超声波联合提取，其中笋粉浓度为4%w/v，超声波功率为750 W，微波功率为200 W，利用微波控制水温在80 ℃，提取时间30 min；
（3）利用过滤的方法将步骤（2）中的笋粉提取液进行固液分离，滤渣用60 ℃热水冲洗后，将冲洗液与滤液合并，用4倍体积的95 wt%乙醇于60 ℃下醇析可溶性膳食纤维，真空干燥得可溶性膳食纤维；
（4）将步骤（3）中的滤渣经过真空干燥后得到不溶性膳食纤维；
（5）将步骤（3）中的笋可溶性膳食纤维和步骤（4）中的不溶性膳食纤维按1:3比例进行配比，制备笋膳食纤维。
该实施例中可溶性膳食纤维的得率为8.8 wt%，不溶性膳食纤维为56.1 wt%。
实施例3
（1）将笋头和笋壳清洗后，热风烘干后超微粉碎，过60目筛，得到笋粉；
（2）往步骤（1）制得的笋粉加水后，进行微波-超声波联合提取，其中笋粉浓度为5%w/v，超声波功率为800 W，微波功率为250 W，利用微波控制水温在80 ℃，提取时间30 min；
（3）利用过滤的方法将步骤（2）中的笋粉提取液进行固液分离，滤渣用65 ℃热水冲洗后，将冲洗液与滤液合并，用4倍体积的95 wt%乙醇于60 ℃下醇析可溶性膳食纤维，真空干燥得可溶性膳食纤维；
（4）将步骤（3）中的滤渣经过真空干燥后得到不溶性膳食纤维；
（5）将步骤（3）中的笋可溶性膳食纤维和步骤（4）中的不溶性膳食纤维按1:3比例进行配比，制备笋膳食纤维。
该实施例中可溶性膳食纤维的得率为8.1 wt%，不溶性膳食纤维为54.3 wt%。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (4)
1.一种从笋下脚料中提取制备笋膳食纤维的方法，其特征在于：采用微波-超声波联合辅助浸提法，从笋下脚料分别提取可溶性和不可溶笋膳食纤维，并进行配比，制得笋膳食纤维，具体包括以下步骤：
（1）将笋下脚料清洗后，热风烘干后超微粉碎并过筛，得到笋粉；
（2）将步骤（1）制得的笋粉加水进行微波-超声波联合提取，其中笋粉浓度为3.3% w/v~5% w/v，超声功率为700~800 W，微波功率为150~250 W，利用微波加热控制水温在80 ℃，提取30 min；
（3）将步骤（2）的提取液进行固液分离，滤渣用水冲洗，将冲洗液与滤液合并，用4倍体积的95 wt%乙醇于60 ℃下醇析，干燥得可溶性膳食纤维；
（4）将步骤（3）中滤渣真空干燥后得到不溶性膳食纤维；
（5）将步骤（3）和（4）所得的笋可溶性膳食纤维和不溶性膳食纤维按质量比1:3进行配比，制备笋膳食纤维。
2.根据权利要求1所述的从笋下脚料中提取制备笋膳食纤维的方法，其特征在于：步骤（1）中所述的笋下脚料为笋头和笋壳。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（1）中过筛目数为60~80目。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（3）中冲洗滤渣的水的温度为60~70℃。
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