CN107307432A - 一种利用金针菇菇脚生产膳食纤维粉的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用金针菇菇脚生产膳食纤维粉的方法，操作步骤为：1）金针菇菇脚预处理；2）碱液提取；3）酶解去蛋白；4）醇沉得可溶性膳食纤维；5）发酵得不溶性膳食纤维；6）膳食纤维粉的制备。有益效果为：本发明使用蛋白酶的量少，生产成本低廉，制备步骤较为简单，重现性高，适合大规模生产；可同时得到可溶性膳食纤维和不溶性膳食纤维，提取率高；利用枯草芽孢杆菌发酵去蛋白，生产周期短，发酵期间会合成维生素B1、B2、B6、烟酸等多种 B族维生素，提高膳食纤维的营养价值；制备得到的膳食纤维粉持水力强，溶胀性好，可有效降低血液中胆固醇含量，促进身体代谢，减肥效果优异。
Description
技术领域
本发明涉及食品加工技术领域，具体是一种利用金针菇菇脚生产膳食纤维粉的方法。
背景技术
膳食纤维(DF)是指不能被人体内源酶消化吸收的可食性植物细胞、多糖、木质素以及相关物质的总和。根据溶解性膳食纤维可分为可溶性膳食纤维(SDF)和不溶性膳食纤维(IDF)。可溶性膳食纤维(SDF)具有减缓消化速度、使餐后血糖平稳以及降低血清胆固醇水平等作用;不溶性膳食纤维(IDF)不能溶解，口感粗糙，可预防便秘，降低罹患肠癌的风险，因而有人称膳食纤维为人体“第七营养素”。
金针菇是我国最早进行人工栽培的食用菌之一。金针菇脂肪含量低，含有较高的蛋白质、糖类和粗纤维，还富含VB1、VB2、Vc等多种维生素和钙、磷、铁等多种矿物质，营养十分丰富。金针菇中还含有18种氨基酸，每100g鲜菇中含有氨基酸总量达20.9mg，其中8种人体必需氨基酸占总量的42.29~51.17%，异亮氨酸和谷氨酸含量最高，必需氨基酸中精氨酸和赖氨酸含量较高，较高含量的精氨酸能预防和治疗肝炎、胃肠馈病等消化系统疾病，赖氨酸可以促进儿童生长发育，增强记忆，提高智力。
近些年来，工厂化栽培金针菇迅猛发展，据中国食用菌协会统计，2010年全国金针菇总产量己达184.8万吨。金针菇生产过程中产生大量菇脚，但目前尚没有得到合理的利用，造成资源浪费且严重污染环境，因此对金针菇菇脚的开发利用具有广阔的前景。据测定，新鲜金针菇中含有粗纤维为1.77%，干金针菇中为3.34% ，膳食纤维主要集中在菇脚中，但目前鲜见从金针菇菇脚提取膳食纤维的研究报道。可溶性膳食纤维的提取方法主要有化学法、酶法、酶一化学法、超声波法和微波法等。可溶性膳食纤维传统的提取方法主要是化学法，包括碱法、酸法，如采用碱法和酸法提取苹果渣、梨渣、豆渣等可溶性膳食纤维。
现有技术如授权公告号为CN 103284167 B的中国发明专利，公开了一种滑菇不溶性膳食纤维的制备方法。主要包括下述步骤：残渣水洗干燥；粉碎过筛加水溶胀；用胰蛋白酶或中性蛋白酶与菠萝蛋白酶复合法除蛋白；水洗去蛋白；漂白；除残余过氧化氢；酸处理除盐；水洗残渣；干燥粉碎过筛得到滑菇不溶性膳食纤维。该方法大量采用蛋白酶酶解来去除蛋白，成本较高，经济价值不高。并且该方法制备步骤较为繁琐，最后只能得到不溶性膳食纤维。
发明内容
本发明的目的在于提供一种制备成本低廉，可同时制备的到可溶性膳食纤维和不溶性膳食纤维，提取率高的利用金针菇菇脚生产膳食纤维粉的方法。
本发明针对背景技术中提到的问题，采取的技术方案为：一种利用金针菇菇脚生产膳食纤维粉的方法，包括金针菇菇脚预处理、碱液提取、酶解去蛋白、醇沉得可溶性膳食纤维、发酵得不溶性膳食纤维和膳食纤维粉的制备。
本发明涉及的枯草芽孢杆菌购买于北海群林生物工程有限公司。
金针菇菇脚预处理步骤为：将金针菇菇脚清洗干净，加3~5倍水，磨成浆液。
碱液提取步骤为：在浆液中按体积比1:6~10加入质量浓度为0.4~0.6g/100mL的氢氧化钠溶液，充分搅拌，提取温度为45~52℃，提取时间为0.8~1.3h，过滤，取滤液，提取1~3次。碱液能破坏金针菇细胞细胞壁，溶出可溶性膳食纤维，提取率较高。
酶解去蛋白步骤为：在滤液中加入1~2wt%中性蛋白酶，酶解pH为6.5~7.5，酶解时间为20~30min，酶解结束后灭酶，用规格为8~10kDa超滤膜超滤，取滞留物。中性蛋白酶先将溶于碱液的蛋白质酶解成小分子蛋白质，再通过超滤的方法去除蛋白质和其他小分子杂质。
醇沉得可溶性膳食纤维步骤为：在滞留物中加3~4倍水，完全溶解后加入4~5倍体积的乙醇，静置后离心取沉淀，干燥即得可溶性膳食纤维。乙醇能明显降低可溶性膳食纤维在水中的溶解度，且不会破坏其生物活性。
发酵得不溶性膳食纤维的步骤为：在碱液提取剩余的滤渣中加入水和活性多肽，接入枯草芽孢杆菌发酵，发酵完成后过滤，取滤渣，洗涤滤渣即得不溶性膳食纤维。枯草芽孢杆菌的接入量为1~2wt%，于35~40℃下发酵8~15h。活性多肽的加入量为菌种质量的3~5%，其氨基酸序列为HSHACKLCVCVNCFCTHYLCRVLHPGKLCVCVNCSK。上述活性多肽能附着在枯草芽孢杆菌表面，改变其新陈代谢，增大其对蛋白质的利用率，同时产生中性蛋白酶，加快去除滤渣中的蛋白质速度，缩短生产周期；发酵期间会合成维生素B1、B2、 B6、烟酸等多种 B族维生素，提高膳食纤维的营养价值。
膳食纤维粉步骤为：将制备得到的可溶性膳食纤维和不溶性膳食纤维混合，研磨过筛即得膳食纤维粉。上述膳食纤维粉持水力强，溶胀性好，可有效降低血液中胆固醇含量，促进身体代谢，减肥效果优异。
与现有技术相比，本发明的优点在于：1）本发明使用蛋白酶的量少， 生产成本低廉，制备步骤较为简单，重现性高，适合大规模生产；2）可同时得到可溶性膳食纤维和不溶性膳食纤维，提取率高；3）利用枯草芽孢杆菌发酵去蛋白时加入氨基酸序列为HSHACKLCVCVNCFCTHYLCRVLHPGKLCVCVNCSK的活性多肽，该活性多肽能附着在枯草芽孢杆菌表面，改变其新陈代谢，增大其对蛋白质的利用率，同时产生中性蛋白酶，加快去除滤渣中的蛋白质速度，缩短生产周期；发酵期间会合成维生素B1、B2、 B6、烟酸等多种 B族维生素，提高膳食纤维的营养价值；4）制备得到的膳食纤维粉持水力强，溶胀性好，可有效降低血液中胆固醇含量，促进身体代谢，减肥效果优异。
具体实施例
下面通过实施例对本发明方案作进一步说明：
实施例1：
一种利用金针菇菇脚生产膳食纤维粉的方法，包括金针菇菇脚预处理、碱液提取、酶解去蛋白、醇沉得可溶性膳食纤维、发酵得不溶性膳食纤维和膳食纤维粉的制备。
金针菇菇脚预处理步骤为：将金针菇菇脚清洗干净，加3~5倍水，磨成浆液。
碱液提取步骤为：在浆液中按体积比1:6~10加入质量浓度为0.4~0.6g/100mL的氢氧化钠溶液，充分搅拌，提取温度为45~52℃，提取时间为0.8~1.3h，过滤，取滤液，提取1~3次。碱液能破坏金针菇细胞细胞壁，溶出可溶性膳食纤维，提取率较高。
酶解去蛋白步骤为：在滤液中加入1~2wt%中性蛋白酶，酶解pH为6.5~7.5，酶解时间为20~30min，酶解结束后灭酶，用规格为8~10kDa超滤膜超滤，取滞留物。中性蛋白酶先将溶于碱液的蛋白质酶解成小分子蛋白质，再通过超滤的方法去除蛋白质和其他小分子杂质。
醇沉得可溶性膳食纤维步骤为：在滞留物中加3~4倍水，完全溶解后加入4~5倍体积的乙醇，静置后离心取沉淀，干燥即得可溶性膳食纤维。乙醇能明显降低可溶性膳食纤维在水中的溶解度，且不会破坏其生物活性。
发酵得不溶性膳食纤维的步骤为：在碱液提取剩余的滤渣中加入水和活性多肽，接入枯草芽孢杆菌发酵，发酵完成后过滤，取滤渣，洗涤滤渣即得不溶性膳食纤维。枯草芽孢杆菌的接入量为1~2wt%，于35~40℃下发酵8~15h。活性多肽的加入量为菌种质量的3~5%，其氨基酸序列为HSHACKLCVCVNCFCTHYLCRVLHPGKLCVCVNCSK。上述活性多肽能附着在枯草芽孢杆菌表面，改变其新陈代谢，增大其对蛋白质的利用率，同时产生中性蛋白酶，加快去除滤渣中的蛋白质速度，缩短生产周期；发酵期间会合成维生素B1、B2、 B6、烟酸等多种 B族维生素，提高膳食纤维的营养价值。
膳食纤维粉的制备步骤为：将制备得到的可溶性膳食纤维和不溶性膳食纤维混合，研磨过筛即得膳食纤维粉。上述膳食纤维粉持水力强，溶胀性好，可有效降低血液中胆固醇含量，促进身体代谢，减肥效果优异。
实施例2：
一种利用金针菇菇脚生产膳食纤维粉的方法，包括金针菇菇脚预处理、碱液提取、酶解去蛋白、醇沉得可溶性膳食纤维、发酵得不溶性膳食纤维和膳食纤维粉的制备。
金针菇菇脚预处理步骤为：将金针菇菇脚清洗干净，加4倍水，磨成浆液。
碱液提取步骤为：在浆液中按体积比1:8加入质量浓度为0.5g/100mL的氢氧化钠溶液，充分搅拌，提取温度为50℃，提取时间为1.1h，过滤，取滤液，提取2次。碱液能破坏金针菇细胞细胞壁，溶出可溶性膳食纤维，提取率较高。
酶解去蛋白步骤为：在滤液中加入1.4wt%中性蛋白酶，酶解pH为6.8，酶解时间为27min，酶解结束后灭酶，用规格为9kDa超滤膜超滤，取滞留物。中性蛋白酶先将溶于碱液的蛋白质酶解成小分子蛋白质，再通过超滤的方法去除蛋白质和其他小分子杂质。
醇沉得可溶性膳食纤维步骤为：在滞留物中加3.5倍水，完全溶解后加入4.7倍体积的乙醇，静置后离心取沉淀，干燥即得可溶性膳食纤维。乙醇能明显降低可溶性膳食纤维在水中的溶解度，且不会破坏其生物活性。
发酵得不溶性膳食纤维的步骤为：在碱液提取剩余的滤渣中加入水和活性多肽，接入枯草芽孢杆菌发酵，发酵完成后过滤，取滤渣，洗涤滤渣即得不溶性膳食纤维。枯草芽孢杆菌的接入量为1.5wt%，于37℃下发酵12h。活性多肽的加入量为菌种质量的4%，其氨基酸序列为HSHACKLCVCVNCFCTHYLCRVLHPGKLCVCVNCSK。上述活性多肽能附着在枯草芽孢杆菌表面，改变其新陈代谢，增大其对蛋白质的利用率，同时产生中性蛋白酶，加快去除滤渣中的蛋白质速度，缩短生产周期；发酵期间会合成维生素B1、B2、 B6、烟酸等多种 B族维生素，提高膳食纤维的营养价值。
膳食纤维粉的制备步骤为：将制备得到的可溶性膳食纤维和不溶性膳食纤维混合，研磨过筛即得膳食纤维粉。上述膳食纤维粉持水力强，溶胀性好，可有效降低血液中胆固醇含量，促进身体代谢，减肥效果优异。
实施例3：
一种利用金针菇菇脚生产膳食纤维粉的方法，包括以下步骤：
1）金针菇菇脚预处理：将金针菇菇脚清洗干净，加4倍水，磨成浆液；
2）碱液提取：在浆液中按体积比1:8加入质量浓度为0.5g/100mL的氢氧化钠溶液，充分搅拌，提取温度为50℃，提取时间为1h，过滤，取滤液，在滤渣中加入碱液，重复上述操作，合并滤液。碱液能破坏金针菇细胞细胞壁，溶出可溶性膳食纤维，提取率较高；
3）酶解去蛋白：在滤液中加入1.7wt%中性蛋白酶，酶解pH为7.0，酶解时间为26min，酶解结束后灭酶，用规格为10kDa超滤膜超滤，取滞留物。中性蛋白酶先将溶于碱液的蛋白质酶解成小分子蛋白质，再通过超滤的方法去除蛋白质和其他小分子杂质；
4）醇沉得可溶性膳食纤维：在滞留物中加3.8倍水，完全溶解后加入5倍体积的98%乙醇，静置后离心取沉淀，干燥即得可溶性膳食纤维。乙醇能明显降低可溶性膳食纤维在水中的溶解度，且不会破坏其生物活性；
5）发酵得不溶性膳食纤维：在碱液提取剩余的滤渣中加入3倍体积水和活性多肽，接入枯草芽孢杆菌发酵，发酵完成后过滤，取滤渣，洗涤滤渣即得不溶性膳食纤维。枯草芽孢杆菌的接入量为1.5wt%，于37℃下发酵10h。活性多肽的加入量为菌种质量的4%，其氨基酸序列为HSHACKLCVCVNCFCTHYLCRVLHPGKLCVCVNCSK。上述活性多肽能附着在枯草芽孢杆菌表面，改变其新陈代谢，增大其对蛋白质的利用率，同时产生中性蛋白酶，加快去除滤渣中的蛋白质速度，缩短生产周期；发酵期间会合成维生素B1、B2、 B6、烟酸等多种 B族维生素，提高膳食纤维的营养价值；
6）膳食纤维粉的制备：将制备得到的可溶性膳食纤维和不溶性膳食纤维混合，研磨过筛即得膳食纤维粉。上述膳食纤维粉持水力强，溶胀性好，可有效降低血液中胆固醇含量，促进身体代谢，减肥效果优异。
本发明的操作步骤中的常规操作为本领域技术人员所熟知，在此不进行赘述。
以上所述的实施例对本发明的技术方案进行了详细说明，应理解的是以上所述仅为本发明的具体实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的原则范围内所做的任何修改、补充或类似方式替代等，均应包含在本发明的保护范围之内。
SEQUENCE LISTING
<110> 西南大学
<120> 一种利用金针菇菇脚生产膳食纤维粉的方法
<130> 1
<160> 1
<170> PatentIn version 3.5
<210> 1
<211> 36
<212> PRT
<213> 人工合成
<400> 1
His Ser His Ala Cys Lys Leu Cys Val Cys Val Asn Cys Phe Cys Thr
1 5 10 15
His Tyr Leu Cys Arg Val Leu His Pro Gly Lys Leu Cys Val Cys Val
20 25 30
Asn Cys Ser Lys
35
Claims (8)
1.一种利用金针菇菇脚生产膳食纤维粉的方法，包括金针菇菇脚预处理、碱液提取、酶解去蛋白、醇沉得可溶性膳食纤维、发酵得不溶性膳食纤维和膳食纤维粉的制备，其特征在于：所述的发酵得不溶性膳食纤维的步骤为：在碱液提取剩余的滤渣中加入水和活性多肽，接入枯草芽孢杆菌发酵，发酵完成后过滤，取滤渣，洗涤滤渣即得不溶性膳食纤维。
2.根据权利要求1所述的一种利用金针菇菇脚生产膳食纤维粉的方法，其特征在于：所述的枯草芽孢杆菌的接入量为1~2wt%，于35~40℃下发酵8~15h。
3.根据权利要求1所述的一种利用金针菇菇脚生产膳食纤维粉的方法，其特征在于：所述的活性多肽的加入量为菌种质量的3~5%，其氨基酸序列为HSHACKLCVCVNCFCTHYLCRVLHPGKLCVCVNCSK。
4.根据权利要求1所述的一种利用金针菇菇脚生产膳食纤维粉的方法，其特征在于：所述的金针菇菇脚预处理步骤为：将金针菇菇脚清洗干净，加3~5倍水，磨成浆液。
5.根据权利要求1所述的一种利用金针菇菇脚生产膳食纤维粉的方法，其特征在于：所述的碱液提取步骤为：在浆液中按体积比1:6~10加入质量浓度为0.4~0.6g/100mL的氢氧化钠溶液，充分搅拌，提取温度为45~52℃，提取时间为0.8~1.3h，过滤，取滤液，提取1~3次。
6.根据权利要求1所述的一种利用金针菇菇脚生产膳食纤维粉的方法，其特征在于：所述的酶解去蛋白步骤为：在滤液中加入1~2wt%中性蛋白酶，酶解pH为6.5~7.5，酶解时间为20~30min，酶解结束后灭酶，用规格为8~10kDa超滤膜超滤，取滞留物。
7.根据权利要求1所述的一种利用金针菇菇脚生产膳食纤维粉的方法，其特征在于：所述的醇沉得可溶性膳食纤维步骤为：在滞留物中加3~4倍水，完全溶解后加入4~5倍体积的乙醇，静置后离心取沉淀，干燥即得可溶性膳食纤维。
8.根据权利要求1所述的一种利用金针菇菇脚生产膳食纤维粉的方法，其特征在于：所述的膳食纤维粉的制备步骤为：将制备得到的可溶性膳食纤维和不溶性膳食纤维混合，研磨过筛即得膳食纤维粉。
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