CN105533760A - 一种桑葚果渣水溶性膳食纤维的制备方法 - Google Patents
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Classifications
-
- 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
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Abstract
本发明公开了一种桑葚果渣水溶性膳食纤维的制备方法，包括以下步骤：将桑葚果渣通过湿磨、干磨、碱浸、闪式提取、离心分离得到水溶性膳食纤维粗品浓缩液；浓缩液经蛋白酶和α-淀粉酶预处理后，再经纤维素酶三次水解，水解液经浓缩、无水乙醇沉淀、离心、干燥得到水溶性膳食纤维。以本发明方法制备的产品中，水溶性膳食纤维占95％以上，可以作为脂肪替代物直接添加到食品中，在保证食品口感舒适的同时，还能使食品具有一定的促排利尿、减肥和预防心血管疾病、糖尿病和其他疾病的功效。
Description
技术领域
本发明于食品深加工领域，具体涉及的是一种桑葚果渣水溶性膳食纤维的制备方法。
背景技术
膳食纤维是指不能被人体内源酶消化吸收的可食用植物细胞、多糖、木质素以及相关物质的总和，作为第七大营养素的膳食纤维，不仅具有较高的营养价值，还能预防许多疾病，对人体代谢必不可少。膳食纤维分为两类是水溶性膳食纤维和不溶性膳食纤维。水溶性膳食纤维可结合清除体内的胆酸、明显减低血清胆固醇、降低饭后血糖水平的功能，并扩大了食品行业中的应用范围，市场需要量逐年增大。因此，膳食纤维受到了来自不同领域的专家，包括医学家、营养学家、膳食家、食品科学家、生物化学家，以及食品法规及营养教育有关的科学决策者的广泛重视，并将其列为继碳水化合物、蛋白质、脂肪、水、矿物质和维生素之后的“第七大营养素”。西方发达国家早在二十世纪70年代就着手对膳食纤维进行研究与开发。而我国传统膳食以植物性食物为主，不会缺乏膳食纤维，因而对膳食纤维研究和开发利用不够。可以说，目前我国对膳食纤维的研发尚处于起步阶段，未形成规模性的加工企业。但是，随着人们生活水平的不断提高，饮食习惯发生了很大变化，膳食中缺乏纤维素的情况日趋严重，导致肥胖症、高血压、冠心病、糖尿病、结肠癌等富贵病愈来愈普遍。因此，积极开展膳食纤维研究和利用对提高我国人民健康水平具有极其深远的现实意义。
我国桑葚果渣年产量大，且桑葚果渣产业的副产品是潜在的膳食纤维资源。脂肪能给予食品良好的质构、风味和细腻的口感，给人愉悦的感官享受，但过多的脂肪摄入会引发肥胖症、冠心病、糖尿病、高血脂等，经过物理改性得到的纯天然桑葚果渣可溶性膳食纤维可以作为脂肪替代物直接添加到食品中，在保证食品口感舒适的同时，还能使食品具有一定的促排利尿、减肥和预防心血管疾病、糖尿病和其他疾病的功效。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种桑葚果渣水溶性膳食纤维的制备方法，以这种方法制备的样品中，水溶性膳食纤维占95％以上，可以作为脂肪替代物直接添加到食品中，在保证食品口感舒适的同时，还能使食品具有一定的促排利尿、减肥和预防心血管疾病、糖尿病和其他疾病的功效。
为达到上述目的，本发明采用以下步骤：
(1)桑葚果渣的预处理：将酿酒或者榨汁产生的桑葚果渣采用球磨机进行湿磨，湿磨后烘干，烘干后采用超微粉碎机进行干磨粉碎，得到桑葚果渣超微粉；
(2)采用闪式提取法提取桑葚水溶性膳食纤维粗品：将步骤(1)得到的桑葚果渣超微粉加入到碱溶液中进行碱浸除蛋白，然后离心分离得到上清液a和滤渣；取滤渣，加入去离子水，采用闪式提取法进行提取，提取结束后离心分离得上清液b，将上清液a和上清液b合并后减压浓缩，得到浓缩液；
(3)浓缩液中加入蛋白酶和α-淀粉酶的混合酶液，恒温水浴振荡处理一定时间，抽滤，保留滤液1，得到滤渣3，滤渣3用蒸馏水洗涤，抽滤，保留滤液2，得到滤渣4；
(4)滤渣4平均分成2.5份，取一份滤渣4加入纤维素酶液，恒温水浴振荡酶解一定时间，抽滤，保留滤液3，得到滤渣5，滤渣5中加入一份滤渣4，再加入与纤维素酶液相同pH值的缓冲溶液，恒温水浴振荡处理一定时间，抽滤，保留滤液4，得到滤渣6；
(5)滤渣6中加入半份滤渣4，再加入一半浓度的上述纤维素酶液，恒温水浴振荡酶解一定时间，抽滤，保留滤液5；
(6)滤液1-滤液5合并到一起，在沸水浴中灭酶10min后，真空旋转蒸发浓缩，得到浓缩液1，浓缩液1中加入4倍无水乙醇，静置过夜，离心，保留沉淀1，得到上清液1，上清液1经真空旋转蒸发浓缩，得到浓缩液2，浓缩液2中加入4倍无水乙醇，静置过夜，离心，保留沉淀2；
(7)沉淀1和沉淀2合并后溶于沸水中，离心，得到上清液2，上清液2经真空旋转蒸发浓缩，得到浓缩液3，浓缩液3中加入4倍无水乙醇，静置过夜，离心，得到沉淀3，沉淀3经干燥、粉碎得到桑葚果渣水溶性膳食纤维产品；
所述步骤(1)的球磨机为行星式齿轮球磨机，所述湿磨的过程为：将酿酒或者榨汁产生的桑葚果渣置于行星式齿轮球磨机中，转速300～500r/min，球磨时间5～15h。
所述步骤(1)的超微粉碎机为气流式超微粉碎机，所述干磨粉碎的过程为：将烘干后的桑葚果渣置于气流式超微粉碎机进行粉碎，所述气流式超微粉碎机的工作压力为0.5～0.8MPa、系统风量为3m3/min，转速为2000～3000r/min，加料速度为10kg/h。
所述步骤(2)的碱溶液中OH-离子浓度为0.15mol/L-0.4mol/L，所述桑葚果渣超微粉与碱溶液的质量比为1:10-1:30，所述碱浸除蛋白温度为35-55℃，时间为0.5-2.0h。
所述步骤(2)的闪式提取法中，加入的去离子水与滤渣的质量比为10～30：1，提取电压为20～80V，提取的时间为2～10min。
所述步骤(3)的蛋白酶为木瓜蛋白酶、中性蛋白酶和碱性蛋白酶中的任何一种或几种。
所述步骤(3)的混合酶液中蛋白酶的质量百分含量为0.2％～1.0％，α-淀粉酶的质量百分含量为0.2％～1.0％，混合酶液的pH值6.0～8.0，混合酶液处理时间为1.0～3.0h，处理温度为40～60℃。
所述步骤(4)的纤维素酶液的浓度为0.05～2.0mg/ml，pH值为4.0～6.0，处理温度为35～60℃，处理时间为0.5～8.0h。
所述步骤(2)、(3)和(4)中的恒温水浴振荡处理一定时间是指处理桑葚果渣粉的温度为40～60℃，处理时间为20～60min。
所述步骤（7）的沉淀3的干燥方法为喷雾干燥、冷冻干燥或真空干燥。
上述方法中所述的抽滤是采用本领域公知的抽滤方法进行操作。
具体实施方式
实施例1
(1)桑葚果渣的预处理：将酿酒或者榨汁产生的桑葚果渣采用球磨机进行湿磨，湿磨后烘干，烘干后采用超微粉碎机进行干磨粉碎，得到桑葚果渣超微粉；
(2)采用闪式提取法提取桑葚水溶性膳食纤维粗品：将步骤(1)得到的桑葚果渣超微粉加入到碱溶液中进行碱浸除蛋白，然后离心分离得到上清液a和滤渣；取滤渣，加入去离子水，采用闪式提取法进行提取，提取结束后离心分离得上清液b，将上清液a和上清液b合并后减压浓缩，得到浓缩液；
(3)浓缩液中加入木瓜蛋白酶和α-淀粉酶的混合酶液，混合酶液中蛋白酶的质量百分含量为0.2％，α-淀粉酶的质量百分含量为0.2％，混合酶液的pH值6.0，混合酶液40℃恒温水浴振荡处理1.0h，抽滤，保留滤液1，得到滤渣3，滤渣3用蒸馏水洗涤，抽滤，保留滤液2，得到滤渣4；
(4)滤渣4平均分成2.5份，取一份滤渣4加入浓度为0.05mg/ml，pH值为4.0的纤维素酶液，35℃恒温水浴振荡处理0.5h，抽滤，保留滤液3，得到滤渣5，滤渣5中加入一份滤渣4，再加入与纤维素酶液相同pH值的缓冲溶液，35℃恒温水浴振荡处理0.5h，抽滤，保留滤液4，得到滤渣6；
(5)滤渣6中加入半份滤渣4，再加入一半浓度的纤维素酶液，温度为35℃恒温水浴振荡处理0.5h，抽滤，保留滤液5；
(6)滤液1-滤液5合并到一起，在沸水浴中灭酶10min后，真空旋转蒸发浓缩，得到浓缩液1，浓缩液1中加入浓缩液1的4倍体积无水乙醇，静置过夜，离心，保留沉淀1，得到上清液1，上清液1经真空旋转蒸发浓缩，得到浓缩液2，浓缩液2中加入浓缩液2的4倍体积无水乙醇，静置过夜，离心，保留沉淀2；
(7)沉淀1和沉淀2合并后溶于沸水中，离心，得到上清液2，上清液2经真空旋转蒸发浓缩，得到浓缩液3，浓缩液3中加入浓缩液3的4倍体积无水乙醇，静置过夜，离心，得到沉淀3，沉淀3经喷雾干燥获得95％以上的桑葚果渣水溶性膳食纤维。
实施例2
(1)桑葚果渣的预处理：将酿酒或者榨汁产生的桑葚果渣采用球磨机进行湿磨，湿磨后烘干，烘干后采用超微粉碎机进行干磨粉碎，得到桑葚果渣超微粉；
(2)采用闪式提取法提取桑葚水溶性膳食纤维粗品：将步骤(1)得到的桑葚果渣超微粉加入到碱溶液中进行碱浸除蛋白，然后离心分离得到上清液a和滤渣；取滤渣，加入去离子水，采用闪式提取法进行提取，提取结束后离心分离得上清液b，将上清液a和上清液b合并后减压浓缩，得到浓缩液；
(3)浓缩液中加入碱性蛋白酶和α-淀粉酶的混合酶液，混合酶液中蛋白酶的质量百分含量为1.0％，α-淀粉酶的质量百分含量为1.0％，混合酶液的pH值8.0，混合酶液60℃恒温水浴振荡处理3.0h，抽滤，保留滤液1，得到滤渣3，滤渣3用蒸馏水洗涤，抽滤，保留滤液2，得到滤渣4；
(4)滤渣4平均分成2.5份，取一份滤渣4加入浓度为2.0mg/ml，pH值为6.0的纤维素酶液，60℃恒温水浴振荡处理8.0h，抽滤，保留滤液3，得到滤渣5，滤渣5中加入一份滤渣4，再加入与纤维素酶液相同pH值的缓冲溶液，60℃恒温水浴振荡处理8.0h，抽滤，保留滤液4，得到滤渣6；
(5)滤渣6中加入半份滤渣4，再加入一半浓度的纤维素酶液，温度为60℃恒温水浴振荡处理8.0h，抽滤，保留滤液5；
(6)滤液1-滤液5合并到一起，在沸水浴中灭酶10min后，真空旋转蒸发浓缩，得到浓缩液1，浓缩液1中加入浓缩液1的4倍体积无水乙醇，静置过夜，离心，保留沉淀1，得到上清液1，上清液1经真空旋转蒸发浓缩，得到浓缩液2，浓缩液2中加入浓缩液2的4倍体积无水乙醇，静置过夜，离心，保留沉淀2；
(7)沉淀1和沉淀2合并后溶于沸水中，离心，得到上清液2，上清液2经真空旋转蒸发浓缩，得到浓缩液3，浓缩液3中加入浓缩液3的4倍体积无水乙醇，静置过夜，离心，得到沉淀3，沉淀3经真空干燥获得95％以上的桑葚果渣水溶性膳食纤维。
实施例3
(1)桑葚果渣的预处理：将酿酒或者榨汁产生的桑葚果渣采用球磨机进行湿磨，湿磨后烘干，烘干后采用超微粉碎机进行干磨粉碎，得到桑葚果渣超微粉；
(2)采用闪式提取法提取桑葚水溶性膳食纤维粗品：将步骤(1)得到的桑葚果渣超微粉加入到碱溶液中进行碱浸除蛋白，然后离心分离得到上清液a和滤渣；取滤渣，加入去离子水，采用闪式提取法进行提取，提取结束后离心分离得上清液b，将上清液a和上清液b合并后减压浓缩，得到浓缩液；
(3)浓缩液2中加入蛋白酶中性蛋白酶和α-淀粉酶的混合酶液，混合酶液中蛋白酶的质量百分含量为0.6％，α-淀粉酶的质量百分含量为0.6％，混合酶液的pH值7.0，混合酶液50℃恒温水浴振荡处理2.0h，抽滤，保留滤液1，得到滤渣3，滤渣3用蒸馏水洗涤，抽滤，保留滤液2，得到滤渣4；
(4)滤渣4平均分成2.5份，取一份滤渣4加入浓度为0.95mg/ml，pH值为5.0的纤维素酶液，，48℃恒温水浴振荡处理4.0h，抽滤，保留滤液3，得到滤渣5，滤渣5中加入一份滤渣4，再加入与纤维素酶液相同pH值的缓冲溶液，48℃恒温水浴振荡处理4.0h，抽滤，保留滤液4，得到滤渣6；
(5)滤渣6中加入半份滤渣4，再加入一半浓度的纤维素酶液，温度为48℃恒温水浴振荡处理4.0h，抽滤，保留滤液5；
(6)滤液1-滤液5合并到一起，在沸水浴中灭酶10min后，真空旋转蒸发浓缩，得到浓缩液1，浓缩液1中加入浓缩液1的4倍体积无水乙醇，静置过夜，离心，保留沉淀1，得到上清液1，上清液1经真空旋转蒸发浓缩，得到浓缩液2，浓缩液2中加入浓缩液2的4倍体积无水乙醇，静置过夜，离心，保留沉淀2；
(7)沉淀1和沉淀2合并后溶于沸水中，离心，得到上清液2，上清液2经真空旋转蒸发浓缩，得到浓缩液3，浓缩液3中加入浓缩液3的4倍体积无水乙醇，静置过夜，离心，得到沉淀3，沉淀3经冷冻干燥得到95％以上的桑葚果渣水溶性膳食纤维。
Claims (9)
1.一种桑葚果渣水溶性膳食纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)桑葚果渣的预处理：将酿酒或者榨汁产生的桑葚果渣采用球磨机进行湿磨，湿磨后烘干，烘干后采用超微粉碎机进行干磨粉碎，得到桑葚果渣超微粉；
(2)采用闪式提取法提取桑葚水溶性膳食纤维粗品：将步骤(1)得到的桑葚果渣超微粉加入到碱溶液中进行碱浸除蛋白，然后离心分离得到上清液a和滤渣；取滤渣，加入去离子水，采用闪式提取法进行提取，提取结束后离心分离得上清液b，将上清液a和上清液b合并后减压浓缩，得到浓缩液；
(3)浓缩液中加入蛋白酶和α-淀粉酶的混合酶液，恒温水浴振荡处理一定时间，抽滤，保留滤液1，得到滤渣3，滤渣3用蒸馏水洗涤，抽滤，保留滤液2，得到滤渣4；
(4)滤渣4平均分成2.5份，取一份滤渣4加入纤维素酶液，恒温水浴振荡酶解一定时间，抽滤，保留滤液3，得到滤渣5，滤渣5中加入一份滤渣4，再加入与纤维素酶液相同pH值的缓冲溶液，恒温水浴振荡处理一定时间，抽滤，保留滤液4，得到滤渣6；
(5)滤渣6中加入半份滤渣4，再加入一半浓度的上述纤维素酶液，恒温水浴振荡酶解一定时间，抽滤，保留滤液5；
(6)滤液1-滤液5合并到一起，在沸水浴中灭酶10min后，真空旋转蒸发浓缩，得到浓缩液1，浓缩液1中加入4倍无水乙醇，静置过夜，离心，保留沉淀1，得到上清液1，上清液1经真空旋转蒸发浓缩，得到浓缩液2，浓缩液2中加入4倍无水乙醇，静置过夜，离心，保留沉淀2；
(7)沉淀1和沉淀2合并后溶于沸水中，离心，得到上清液2，上清液2经真空旋转蒸发浓缩，得到浓缩液3，浓缩液3中加入4倍无水乙醇，静置过夜，离心，得到沉淀3，沉淀3经干燥、粉碎得到桑葚果渣水溶性膳食纤维产品；
根据权利要求1所述的一种桑葚果渣水溶性膳食纤维的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)的球磨机为行星式齿轮球磨机，所述湿磨的过程为：将酿酒或者榨汁产生的桑葚果渣置于行星式齿轮球磨机中，转速300～500r/min，球磨时间5～15h。
2.根据权利要求1所述的一种桑葚果渣水溶性膳食纤维的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)的超微粉碎机为气流式超微粉碎机，所述干磨粉碎的过程为：将烘干后的桑葚果渣置于气流式超微粉碎机进行粉碎，所述气流式超微粉碎机的工作压力为0.5～0.8MPa、系统风量为3m3/min，转速为2000～3000r/min，加料速度为10kg/h。
3.根据权利要求1所述的一种桑葚果渣水溶性膳食纤维的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)的碱溶液中OH-离子浓度为0.15mol/L-0.4mol/L，所述桑葚果渣超微粉与碱溶液的质量比为1:10-1:30，所述碱浸除蛋白温度为35-55℃，时间为0.5-2.0h。
4.根据权利要求1所述的一种桑葚果渣水溶性膳食纤维的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)的闪式提取法中，加入的去离子水与滤渣的质量比为10～30：1，提取电压为20～80V，提取的时间为2～10min。
5.根据权利要求1所述的一种桑葚果渣水溶性膳食纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)的蛋白酶为木瓜蛋白酶、中性蛋白酶和碱性蛋白酶中的任何一种或几种。
6.根据权利要求1所述的一种桑葚果渣水溶性膳食纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）的混合酶液中蛋白酶的质量百分含量为0.2％～1.0％，α-淀粉酶的质量百分含量为0.2％～1.0％，混合酶液的pH值6.0～8.0，混合酶液处理时间为1.0～3.0h，处理温度为40～60℃。
7.根据权利要求1所述的一种桑葚果渣水溶性膳食纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)的纤维素酶液的浓度为0.05～2.0mg/ml，pH值为4.0～6.0，处理温度为35～60℃，处理时间为0.5～8.0h。
8.根据权利要求1所述的一种桑葚果渣水溶性膳食纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)、(3)和(4)中的恒温水浴振荡处理一定时间是指处理桑葚果渣粉的温度为40～60℃，处理时间为20～60min。
9.根据权利要求1所述的一种桑葚果渣水溶性膳食纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤（7）的沉淀3的干燥方法为喷雾干燥、冷冻干燥或真空干燥。
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