CN108118075A - 一种用香蕉茎干粉制备纤维低聚糖的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用香蕉茎干粉制备纤维低聚糖的方法，它是将香蕉茎干粉加入适量的水浸润，使其充分润湿；按香蕉茎干粉干重加入一定比例的纤维素酶和水；用酸度计调节PH在适宜范围；将反应温度控制在恒定条件；在搅拌下反应一定时间；将反应液真空过滤或利用离心机进行分离，滤渣循环使用；将滤液在较低的温度下浓缩，得纤维低聚糖浓浆；将纤维低聚糖浓浆冷冻干燥得纤维低聚糖粉末。
Description
技术领域
本发明涉及农业废弃物再利用领域，具体指一种用香蕉茎干粉制备纤维低聚糖的方法。
背景技术
膳食纤维是一类存在于植物体中不能被人体消化吸收的食物营养素，可分为水溶性 (SDF)和水不溶性 (IDF)两种。其生理功能主要有：预防肥胖、预防便秘和肠道疾病、 预防癌症、降低血胆固醇和血脂水平、减少胆石症的发生、降血糖、吸附某些食品添加剂、农药、洗涤剂等化学物质等。纤维低聚糖是优质的水溶性膳食纤维，随着人们生活水平的提高，膳食纤维的需求量将与日俱增，具有极其广阔的市场空间，而我国膳食纤维工业发展的关键是获得丰富的、廉价的、稳定和可再生的新资源。
我国是世界第三大香蕉生产国，作为近热带草本作物，香蕉具有速生与生物产量高的特点，每年香蕉收获后，大量的香蕉树被砍掉、作为废物被弃置田间，既浪费资源，又容易滋养病菌污染香蕉园内外的生态环境。
2010 年全国香蕉种植面积约530万亩。按每亩地种植 110 株、每株香蕉树重15kg初步估算，全国共产生香蕉树废弃物900万吨，其中干物质70万吨。香蕉茎干中干物质的化学成分主要是纤维素和半纤维素，其中纤维素 58.5%-76.1%，半纤维素 28.5%-29.9%(在1%NaOH 溶液中测得 )，满足作为纤维低聚糖原料的要求。为了满足人们健康的需要，加快我国膳食纤维工业的发展，开发和利用香蕉茎干这一可再生资源、变废为宝，对我国香蕉产业的产业链延伸、可持续发展、整体效益提高都将产生积极的促进作用。
发明内容
发明目的 ：利用酶化学方法将香蕉茎干粉末降解为纤维低聚糖，作为高品质的水溶性膳食纤维加以利用，使香蕉茎干这种可再生资源得到充分利用，保护环境。
技术方案 ：本发明是通过以下技术方案实施的 ：
一种用香蕉茎干粉制备纤维低聚糖的方法，其特征在于 ：所述制备方法通过以下步骤进行 ： 1、将香蕉茎干粉加入适量的水浸润，使其充分润湿；2、按香蕉茎干粉干重的1%-10%加入纤维素酶； 3、按香蕉茎干粉干重的20-90倍加入水 ； 4、用酸度计调节PH在2.5-7.5；5、将反应温度控制在30-75℃； 6、在搅拌下反应0.5-6 h； 7、将反应液真空过滤或利用离心机进行分离，滤渣循环使用； 8、将滤液浓缩，控制温度低于90℃，浓缩至原液的1/18-1/5，得纤维低聚糖浓浆； 9、将纤维低聚糖浓浆冷冻干燥得纤维低聚糖粉末。
所述的香蕉茎干粉是用特有方法制得的香蕉树粉末；
所述的真空过滤是指用真空泵进行抽滤；
所述的离心机是三足离心机或其他用于脱水的离心机；
所述的滤液浓缩是指用旋转蒸发仪进行真空浓缩。
优点及效果 ： 1． 本发明的纤维低聚糖的制备方法是酶化学方法，反应条件温和，不需要专用的设备，且用农业废弃物为原料，容易实现；
2．利用本发明的方法可制备纤维低聚糖浓浆，直接作为膳食纤维添加剂使用，满足食品工业对膳食纤维的需求；
3．利用本发明的方法可制备出纤维低聚糖粉末，作为膳食纤维产品使用；
4. 充分利用可再生资源、保护环境，可以提高香蕉种植业经济效益，促进我国香蕉产业的健康发展。
具体实施方式 ： 下面结合具体实施例对本发明进行具体说明。
实施例 1 ：取香蕉茎干粉1.0095g于烧杯中，加入20ml水浸润30min，使其充分润湿；加入25ml 0.5%纤维素酶水溶液；加入15ml水 ；用醋酸和氨水调节PH为2.51；用磁力搅拌器控制反应温度在60℃、搅拌速度在200rpm、维持反应1h；将反应液真空抽滤；将滤液用旋转蒸发仪真空浓缩，控制温度低于70℃，浓缩至5ml，得纤维低聚糖浓浆；用高效液相色谱法分析浓浆，测得其中含纤维二糖8mg、纤维三糖38mg、纤维四糖79mg、纤维五糖26mg。
实施例 2 ：取香蕉茎干粉1.0036g于烧杯中，加入20ml水浸润30min，使其充分润湿；加入20ml 0.5%纤维素酶水溶液；加入40ml水 ；用酸度计测得PH为6.8；用磁力搅拌器控制反应温度在60℃、搅拌速度在150rpm、维持反应1h；将反应液真空抽滤；将滤液用旋转蒸发仪真空浓缩，控制温度低于70℃，浓缩至4ml，得纤维低聚糖浓浆；用高效液相色谱法分析浓浆，测得其中含纤维二糖66mg、纤维三糖200mg、纤维四糖15mg、纤维五糖56mg。
实施例 3 ：取香蕉茎干粉1.0028g于烧杯中，加入20ml水浸润30min，使其充分润湿；加入18ml 0.5%纤维素酶水溶液；加入12ml水 ；用醋酸和氨水调节PH为5.0；用磁力搅拌器控制反应温度在65℃、搅拌速度在280rpm、维持反应1h；将反应液真空抽滤；将滤液用旋转蒸发仪真空浓缩，控制温度低于70℃，浓缩至4.5ml，得纤维低聚糖浓浆；用高效液相色谱法分析浓浆，测得其中含纤维二糖65mg、纤维三糖185mg、纤维四糖38mg、纤维五糖44mg。
实施例 4 ：取香蕉茎干粉1.0045g于烧杯中，加入20ml水浸润30min，使其充分润湿；加入20ml 0.5%纤维素酶水溶液；加入40ml水 ；用酸度计测得PH为6.8；用磁力搅拌器控制反应温度在55℃、搅拌速度在180rpm、维持反应1h；将反应液真空抽滤；将滤液用旋转蒸发仪真空浓缩，控制温度低于70℃，浓缩至5ml，得纤维低聚糖浓浆；用冷冻干燥机进行冷冻干燥得纤维低聚糖粉末390mg。
通过本发明所述制备方法得到的纤维低聚糖浓浆和纤维低聚糖粉末是白色或淡黄色的，没有异味，可作为膳食纤维的原料。
Claims (3)
1. 一种用香蕉茎干粉制备纤维低聚糖的方法，其特征在于 ：所述制备方法通过以下步骤进行 ：将香蕉茎干粉加入适量的水浸润，使其充分润湿；按香蕉茎干粉干重的1%-10%加入纤维素酶；按香蕉茎干粉干重的20-90倍加入水 ；用酸度计调节PH在2.5-7.5；将反应温度控制在30-75℃；在搅拌下反应0.5-6 h；将反应液真空过滤或利用离心机进行分离，滤渣循环使用；将滤液浓缩，控制温度低于90℃，浓缩至原液的1/18-1/5，得纤维低聚糖浓浆；将纤维低聚糖浓浆冷冻干燥得纤维低聚糖粉末。
2.根据权利要求 1 所述一种用香蕉茎干粉制备纤维低聚糖的方法，其特征在于 ：所述的制备方法是酶化学方法，反应条件温和，不需要专用的设备，且用农业废弃物为原料，容易实现。
3.根据权利要求 1 所述一种用香蕉茎干粉制备纤维低聚糖的方法，其特征在于 ：所述制备方法可制备纤维低聚糖浓浆，可直接作为膳食纤维添加剂使用，也可制备纤维低聚糖粉末，作为膳食纤维产品使用。
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| PB01 | Publication | ||
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
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