CN107319576A - 一种黄秋葵膳食纤维的提取方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种黄秋葵膳食纤维的提取方法及其应用，涉及食品生产加工技术领域；所述提取方法包括以下步骤：预处理、超声波处理、酶解、碱解、洗涤、浓缩和干燥。本发明通过添加酶激活剂辅助提取，减少了酶用量，降低了提取成本，且成品得率高，纯度高；同时，将不溶性膳食纤维膨化后用于制作馒头，制得的馒头富含膳食纤维，松软有弹性，且口感滑爽，保留了原有的风味。
Description
【技术领域】
本发明涉及食品生产加工技术领域，具体涉及一种黄秋葵膳食纤维的提取方法及其应用。
【背景技术】
膳食纤维分为水溶性和非水溶性两大类，水溶性膳食纤维包括寡糖、合成多糖、果胶和改性纤维等；非水溶性膳食纤维包括纤维素、半纤维素和木质素等。长期食用膳食纤维可预防心血管疾病、癌症、糖尿病以及其它疾病。
黄秋葵别名羊角豆、秋葵，富含蛋白质、游离氨基酸、多种维生素和钙、磷、铁、锰、锌等矿物元素，以及由果胶和多糖等组成的粘液物质，营养丰富，具有很高的保健价值。黄秋葵含有丰富的膳食纤维，其中果胶和纤维素含量最高。
目前膳食纤维的提取方法主要有化学法、酶法和酶--化学法。化学法制备膳食纤维纯度高，但得率低，碱味重，口感不佳；酶法制备膳食纤维得率高，但成本高，不适于大规模生产；酶--化学法反应条件温和，污染小，是今后膳食纤维提取的研究方向之一，但由于酶活性受诸多因素的影响，提取方法仍需进一步优化。除此，目前国内市场上较为成熟的黄秋葵膳食纤维产品并不多见，而黄秋葵膳食纤维用于馒头的制作更是少见，膳食纤维用于馒头的制作由于口感粗糙，使用受到一定的限制，一款富含膳食纤维且口感滑爽的馒头是需要解决的问题。
【发明内容】
针对上述问题，本发明要解决的技术问题是提供一种黄秋葵膳食纤维的提取方法及其应用，该方法通过添加酶激活剂辅助提取，减少了酶用量，降低了提取成本，且成品得率高，纯度高；同时，将不溶性膳食纤维膨化后用于制作馒头，制得的馒头富含膳食纤维，松软有弹性，且口感滑爽，保留了原有的风味。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种黄秋葵膳食纤维的提取方法，包括以下步骤：
(1)预处理：将新鲜黄秋葵洗净，放入干燥箱中于55-65℃下烘干至恒重，并将烘干后的黄秋葵磨成粉末，装袋密封备用；
(2)超声波处理：将上述粉末与蒸馏水以1:25-35的重量比混合搅拌均匀，并用超声波处理8-12min；
(3)酶解：将上述超声后的混合料与所述超声后混合料重量0.2-0.4％的纤维素酶、1-3％的氯化镁和3-5％的磷酸二氢钙混合搅拌均匀，放入摇床振荡器中于45-55℃下水浴振荡酶解1-2h，酶解结束后，转入水浴锅中于80-90℃下灭酶8-12min，冷却，得酶解液；
(4)碱解：向上述酶解液中加入所述酶解液重量0.9-1.2％的氢氧化钠溶液混匀，并放入摇床振荡器中于40-50℃下水浴振荡碱解25-35min，碱解结束后，于3500-4500r/min下离心15-25min，分离出上清液和滤渣，备用；
(5)洗涤、浓缩和干燥：将上述滤渣用蒸馏水洗涤至中性，烘干至恒重，即可得到黄秋葵不溶性膳食纤维；将上述上清液放入旋转蒸发器中加热浓缩至体积为原溶液体积的1/3，得浓缩液，向浓缩液中加入所述浓缩液3-4体积倍的无水乙醇混匀，静置25-35min后，过滤取沉淀物，将沉淀物放入电热鼓风干燥箱中干燥至恒重，即可得到所述黄秋葵可溶性膳食纤维。
较优的，步骤(2)中，所述粉末与蒸馏水的重量比未1:30。
进一步地，步骤(2)中，所述超声波的功率为150-200W，频率为250-350KHz。
进一步地，步骤(5)中，所述烘干的温度为80-90℃。
本发明还提供上述一种黄秋葵膳食纤维提取方法制得的膳食纤维在制备馒头中的应用，所述馒头的制备方法包括以下步骤：
A用蔗糖水溶液均匀的喷涂在上述制得的黄秋葵不溶性膳食纤维的表面，喷涂结束后，用40-60℃的热风吹至表面形成一层糖膜，并置于微波炉中加热至所述黄秋葵不溶性膳食纤维表面的糖膜爆裂，取出，粉碎，得到膨化膳食纤维粉；
B称取面粉50-60份、绵白糖0.7-1份、泡打粉0.4-0.6份、黄秋葵可溶性膳食纤维0.5-0.8份和膨化膳食纤维粉0.5-0.8份混匀，混匀后与20-30份35-40℃的温水和0.4-0.6份干酵母混合揉捏3-5min，揉捏结束后置于醒发箱中38-40℃下醒发1-1.5h，取出继续揉捏3-5min，塑型，室温下静置15-20min，待蒸笼出现蒸汽后，放入蒸笼中蒸20-25min，即可得到所述馒头。
进一步地，所述蔗糖水溶液是由重量比为4:10的蔗糖与水混合而成。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明通过在酶解步骤中添加氯化镁和磷酸二氢钙辅助提取，减少了酶用量，降低了提取成本，且成品得率高，纯度高；其中氯化镁和磷酸二氢钙对纤维素酶均具有激活和促进作用，在本发明中可作为纤维素酶的激活剂，纤维素酶与氯化镁和磷酸二氢钙结合后增强了酶的活性，提高了黄秋葵的酶解程度，因此少量的酶即可满足反应。同时，将黄秋葵膳食纤维用于制作馒头，制得的馒头富含膳食纤维，松软有弹性，且口感滑爽，保留了原有的风味；其中先将黄秋葵不溶性膳食纤维进行微波膨化和粉碎处理，膨化后的不溶性膳食纤维粉碎后颗粒更细，吸水性和水溶性增强，提高了加工性能，改善粗糙口感，解决了不溶性膳食纤维颗粒较大，用于制作馒头口感粗糙的问题。本发明通过提取方法的改进，制得的黄秋葵总膳食纤维含量为48-52％，可溶性膳食纤维含量为27-30％，不可溶性膳食纤维含量为20-22％。
【具体实施方式】
以下结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步说明。
实施例1
本实施例一种黄秋葵膳食纤维的提取方法，包括以下步骤：
(1)预处理：将新鲜黄秋葵洗净，放入干燥箱中于55℃下烘干至恒重，并将烘干后的黄秋葵磨成粉末，装袋密封备用；
(2)超声波处理：将上述粉末与蒸馏水以1:25的重量比混合搅拌均匀，并用超声波处理8min，超声波的功率为150W，频率为250KHz；
(3)酶解：将上述超声后的混合料与所述超声后混合料重量0.2％的纤维素酶、1％的氯化镁和3％的磷酸二氢钙混合搅拌均匀，放入摇床振荡器中于45℃下水浴振荡酶解1h，酶解结束后，转入水浴锅中于80℃下灭酶8min，冷却，得酶解液；
(4)碱解：向上述酶解液中加入所述酶解液重量0.9％的氢氧化钠溶液混匀，并放入摇床振荡器中于40℃下水浴振荡碱解25min，碱解结束后，于3500r/min下离心15min，分离出上清液和滤渣，备用；
(5)洗涤、浓缩和干燥：将上述滤渣用蒸馏水洗涤至中性，80℃下烘干至恒重，即可得到黄秋葵不溶性膳食纤维；将上述上清液放入旋转蒸发器中加热浓缩至体积为原溶液体积的1/3，得浓缩液，向浓缩液中加入所述浓缩液3体积倍的无水乙醇混匀，静置25min后，过滤取沉淀物，将沉淀物放入电热鼓风干燥箱中干燥至恒重，即可得到所述黄秋葵可溶性膳食纤维。
本实施例一种黄秋葵膳食纤维提取方法制得的膳食纤维在制备馒头中的应用，所述馒头的制备方法包括以下步骤：
A用重量比为4:10的蔗糖水溶液均匀的喷涂在上述制得的黄秋葵不溶性膳食纤维的表面，喷涂结束后，用40℃的热风吹至表面形成一层糖膜，并置于微波炉中加热至所述黄秋葵不溶性膳食纤维表面的糖膜爆裂，取出，粉碎，得到膨化膳食纤维粉；
B称取面粉50份、绵白糖0.7份、泡打粉0.4份、黄秋葵可溶性膳食纤维0.5份和膨化膳食纤维粉0.5份混匀，混匀后与20份35℃的温水和0.4份干酵母混合揉捏3min，揉捏结束后置于醒发箱中38℃下醒发1h，取出继续揉捏3min，塑型，室温下静置15min，待蒸笼出现蒸汽后，放入蒸笼中蒸20min，即可得到所述馒头。
实施例2
本实施例一种黄秋葵膳食纤维的提取方法，包括以下步骤：
(1)预处理：将新鲜黄秋葵洗净，放入干燥箱中于65℃下烘干至恒重，并将烘干后的黄秋葵磨成粉末，装袋密封备用；
(2)超声波处理：将上述粉末与蒸馏水以1:35的重量比混合搅拌均匀，并用超声波处理12min，超声波的功率为200W，频率为350KHz；
(3)酶解：将上述超声后的混合料与所述超声后混合料重量0.4％的纤维素酶、3％的氯化镁和5％的磷酸二氢钙混合搅拌均匀，放入摇床振荡器中于55℃下水浴振荡酶解2h，酶解结束后，转入水浴锅中于90℃下灭酶12min，冷却，得酶解液；
(4)碱解：向上述酶解液中加入所述酶解液重量1.2％的氢氧化钠溶液混匀，并放入摇床振荡器中于50℃下水浴振荡碱解35min，碱解结束后，于4500r/min下离心25min，分离出上清液和滤渣，备用；
(5)洗涤、浓缩和干燥：将上述滤渣用蒸馏水洗涤至中性，90℃下烘干至恒重，即可得到黄秋葵不溶性膳食纤维；将上述上清液放入旋转蒸发器中加热浓缩至体积为原溶液体积的1/3，得浓缩液，向浓缩液中加入所述浓缩液4体积倍的无水乙醇混匀，静置35min后，过滤取沉淀物，将沉淀物放入电热鼓风干燥箱中干燥至恒重，即可得到所述黄秋葵可溶性膳食纤维。
本实施例一种黄秋葵膳食纤维提取方法制得的膳食纤维在制备馒头中的应用，所述馒头的制备方法包括以下步骤：
A用重量比为4:10的蔗糖水溶液均匀的喷涂在上述制得的黄秋葵不溶性膳食纤维的表面，喷涂结束后，用60℃的热风吹至表面形成一层糖膜，并置于微波炉中加热至所述黄秋葵不溶性膳食纤维表面的糖膜爆裂，取出，粉碎，得到膨化膳食纤维粉；
B称取面粉60份、绵白糖1份、泡打粉0.6份、黄秋葵可溶性膳食纤维0.8份和膨化膳食纤维粉0.8份混匀，混匀后与30份40℃的温水和0.6份干酵母混合揉捏5min，揉捏结束后置于醒发箱中40℃下醒发1.5h，取出继续揉捏5min，塑型，室温下静置20min，待蒸笼出现蒸汽后，放入蒸笼中蒸25min，即可得到所述馒头。
实施例3
本实施例一种黄秋葵膳食纤维的提取方法，包括以下步骤：
(1)预处理：将新鲜黄秋葵洗净，放入干燥箱中于60℃下烘干至恒重，并将烘干后的黄秋葵磨成粉末，装袋密封备用；
(2)超声波处理：将上述粉末与蒸馏水以1:30的重量比混合搅拌均匀，并用超声波处理10min，超声波的功率为180W，频率为300KHz；
(3)酶解：将上述超声后的混合料与所述超声后混合料重量0.3％的纤维素酶、2％的氯化镁和4％的磷酸二氢钙混合搅拌均匀，放入摇床振荡器中于50℃下水浴振荡酶解1.5h，酶解结束后，转入水浴锅中于85℃下灭酶10min，冷却，得酶解液；
(4)碱解：向上述酶解液中加入所述酶解液重量1％的氢氧化钠溶液混匀，并放入摇床振荡器中于45℃下水浴振荡碱解30min，碱解结束后，于3800r/min下离心20min，分离出上清液和滤渣，备用；
(5)洗涤、浓缩和干燥：将上述滤渣用蒸馏水洗涤至中性，85℃下烘干至恒重，即可得到黄秋葵不溶性膳食纤维；将上述上清液放入旋转蒸发器中加热浓缩至体积为原溶液体积的1/3，得浓缩液，向浓缩液中加入所述浓缩液3.5体积倍的无水乙醇混匀，静置30min后，过滤取沉淀物，将沉淀物放入电热鼓风干燥箱中干燥至恒重，即可得到所述黄秋葵可溶性膳食纤维。
本实施例一种黄秋葵膳食纤维提取方法制得的膳食纤维在制备馒头中的应用，所述馒头的制备方法包括以下步骤：
A用重量比为4:10的蔗糖水溶液均匀的喷涂在上述制得的黄秋葵不溶性膳食纤维的表面，喷涂结束后，用50℃的热风吹至表面形成一层糖膜，并置于微波炉中加热至所述黄秋葵不溶性膳食纤维表面的糖膜爆裂，取出，粉碎，得到膨化膳食纤维粉；
B称取面粉55份、绵白糖0.75份、泡打粉0.5份、黄秋葵可溶性膳食纤维0.75份和膨化膳食纤维粉0.75份混匀，混匀后与25份38℃的温水和0.5份干酵母混合揉捏4min，揉捏结束后置于醒发箱中39℃下醒发1.2h，取出继续揉捏4min，塑型，室温下静置18min，待蒸笼出现蒸汽后，放入蒸笼中蒸23min，即可得到所述馒头。
本发明提取方法效果：
为了说明本发明提取方法的效果，申请人做了一下试验，试验分为组1、组2、组3、对照组1、对照组2、对照组3共6个小组，其中组1、组2、组3分别采用实施例1、实施例2和实施例3的提取方法进行；对照组1在酶解步骤中，只使用纤维素酶，不添加氯化镁和磷酸二氢钙一同酶解，其他步骤均与实施例3相同；对照组2在酶解步骤中，使用纤维素酶和氯化镁一同酶解，不添加磷酸二氢钙，其他步骤均与实施例3相同；对照组3在酶解步骤中，使用纤维素酶和磷酸二氢钙一同酶解，不添加氯化镁，其他步骤均与实施例3相同。提取结束后，用膳食纤维测定仪测定各组中制得膳食纤维的含量(干基)，祥见表1：
表1膳食纤维的含量(干基)
从组1、组2、组3和对照组对比可知：使用等量纤维素酶进行提取，本发明提取得到的膳食纤维含量较高，提取方法优于传统方法。本发明提取得到黄秋葵总膳食纤维含量为48-52％，可溶性膳食纤维含量为27-30％，不可溶性膳食纤维含量为20-22％。
应用：
(1)馒头指标：
将实施例1-3制得的馒头进行指标测定，指标测定参照GBT21118-2007，测定结果见表2：
表2馒头各指标
| 项目/指标 | 比容(ml/g) | 水分(％) | pH |
| 实施例1 | 2.7 | 38.98 | 5.6 |
| 实施例2 | 2.6 | 37.65 | 7.2 |
| 实施例3 | 2.5 | 39.09 | 6.8 |
从表2可知：本发明制得是馒头的比容为2.5-2.7ml/g，pH为5.6-7.2，水分为37.65-39.09％，满足国标要求。
(2)对比试验：
试验组：使用上述实施例3制得的膳食纤维制作馒头，制作方法与实施例3相同。
对照组：使用上述实施例3制得的膳食纤维制作馒头，制作方法中无步骤A，即未将不可溶性膳食纤维做膨化粉碎处理，而是直接粉碎后用于制作馒头，其他步骤均与实施例3相同。
口感评价结果：试验组口感滑爽，对照组口感粗糙。
因此用本发明方法制得馒头口感较优，值得推广。
上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。
Claims (6)
1.一种黄秋葵膳食纤维的提取方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)预处理：将新鲜黄秋葵洗净，放入干燥箱中于55-65℃下烘干至恒重，并将烘干后的黄秋葵磨成粉末，装袋密封备用；
(2)超声波处理：将上述粉末与蒸馏水以1:25-35的重量比混合搅拌均匀，并用超声波处理8-12min；
(3)酶解：将上述超声后的混合料与所述超声后混合料重量0.2-0.4％的纤维素酶、1-3％的氯化镁和3-5％的磷酸二氢钙混合搅拌均匀，放入摇床振荡器中于45-55℃下水浴振荡酶解1-2h，酶解结束后，转入水浴锅中于80-90℃下灭酶8-12min，冷却，得酶解液；
(4)碱解：向上述酶解液中加入所述酶解液重量0.9-1.2％的氢氧化钠溶液混匀，并放入摇床振荡器中于40-50℃下水浴振荡碱解25-35min，碱解结束后，于3500-4500r/min下离心15-25min，分离出上清液和滤渣，备用；
(5)洗涤、浓缩和干燥：将上述滤渣用蒸馏水洗涤至中性，烘干至恒重，即可得到黄秋葵不溶性膳食纤维；将上述上清液放入旋转蒸发器中加热浓缩至体积为原溶液体积的1/3，得浓缩液，向浓缩液中加入所述浓缩液3-4体积倍的无水乙醇混匀，静置25-35min后，过滤取沉淀物，将沉淀物放入电热鼓风干燥箱中干燥至恒重，即可得到所述黄秋葵可溶性膳食纤维。
2.根据权利要求1所述的一种黄秋葵膳食纤维的提取方法，其特征在于：步骤(2)中，所述粉末与蒸馏水的重量比未1:30。
3.根据权利要求1所述的一种黄秋葵膳食纤维的提取方法，其特征在于：步骤(2)中，所述超声波的功率为150-200W，频率为250-350KHz。
4.根据权利要求1所述的一种黄秋葵膳食纤维的提取方法，其特征在于：步骤(5)中，所述烘干的温度为80-90℃。
5.一种根据权利要求1所述的黄秋葵膳食纤维提取方法制得的膳食纤维在制备馒头中的应用，其特征在于：所述馒头的制备方法包括以下步骤：
A用蔗糖水溶液均匀的喷涂在上述制得的黄秋葵不溶性膳食纤维的表面，喷涂结束后，用40-60℃的热风吹至表面形成一层糖膜，并置于微波炉中加热至所述黄秋葵不溶性膳食纤维表面的糖膜爆裂，取出，粉碎，得到膨化膳食纤维粉；
B称取面粉50-60份、绵白糖0.7-1份、泡打粉0.4-0.6份、黄秋葵可溶性膳食纤维0.5-0.8份和膨化膳食纤维粉0.5-0.8份混匀，混匀后与20-30份35-40℃的温水和0.4-0.6份干酵母混合揉捏3-5min，揉捏结束后置于醒发箱中38-40℃下醒发1-1.5h，取出继续揉捏3-5min，塑型，室温下静置15-20min，待蒸笼出现蒸汽后，放入蒸笼中蒸20-25min，即可得到所述馒头。
6.根据权利要求5所述的一种黄秋葵膳食纤维提取方法制得的膳食纤维在制备馒头中的应用，其特征在于：所述蔗糖水溶液是由重量比为4:10的蔗糖与水混合而成。
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