CN1086276C - 一种用魔芋精粉制取可溶性膳食纤维的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用魔芋精粉制取可溶性膳食纤维的方法，用含β-1，4葡聚糖内切酶的酶制剂来降解葡甘聚糖，由于魔芋葡甘聚糖中葡萄糖与甘露糖的摩尔比为1∶1.6，即以甘露糖为主，而β-1，4葡聚糖内切酶仅作用于葡：葡β-1，4糖苷键，而不作用于葡：甘连键或甘：甘连链。再通过对酶的加量以及作用条件的控制，使得这种酶解过程只能是一种很有限的降解，即掌握酶解程度使得所需的成份为一种粘度小、溶解性能好，但仍保持其凝胶特性的产物。

Description

一种用魔芋精粉制取可溶性膳食纤维的方法

本发明属于以传统食物为原料制取营养保健食品技术领域。

膳食纤维是一种非常重要并为国际一致公认的功能性食品基料。1972年由Trowell最早提出这一措词，1976年由他作出的精确定义为：“那些不被人体所消化吸收的多糖类碳水化合物和木质素”。据此，出于分析上的方便，通常就将非淀粉类多糖与木质素部分称为膳食纤维。

国内外大量的研究事实已证实膳食纤维具有十分重要的生理功能，概括起来主要包括：①预防便秘，结肠癌以及与之相关的痔疮和下肢静脉曲张；②减低血清胆固醇预防冠状动脉硬化引起的心脏病；③改善末梢神经对胰岛素的感受性，从而达到调节糖尿病人的血糖水平；④减少胆汁酸的再吸收量，预防胆结石；⑤膳食纤维的缺乏还与阑尾炎、间歇性疝、肾结石和膀胱结石、十二指肠溃疡和溃疡性结肠炎的发病率与发病程度有很大的关系；⑥膳食纤维可能还有抗乳腺癌的作用，目前的解释是纤维可能会减少体液中诱导乳腺癌雌性激素的比率。由于膳食不平衡或营养过剩，肥胖症、高血脂、冠心病、糖尿病和结肠癌等已成为危害人民健康的主要疾病。

国外已研究的膳食纤维包括：①谷物纤维；②豆类种子与种皮纤维；③水果蔬菜纤维；④微生物多糖；⑤其它天然纤维和⑥合成半合成纤维六大类共30余种，其中有实际生产和应用的不超过10种。

在中国，目前已研究的纤维品种主要集中在小麦麸皮纤维、大豆纤维和甜菜纤维三种，这三种纤维源共同的特点是纤维含量相对偏低(约占干物质重的30-50％)，含较多杂质，因而分离纯化过程较为复杂，生产成本偏高。另一方面，以上三种纤维都是以不溶性纤维为主(占纤维总量的70-80％)，可溶性纤维含量低(占纤维总量的20-30％)。很多研究资料表明，可溶性和具有凝胶特性的膳食纤维有较稳定的降血脂效果，而那些不溶性膳食纤维降血脂效果较差。再则不溶性膳食纤维口感差，一定程度上限制了其应用范围。

魔芋作为食品被人类利用已有上千年的历史，关于魔芋食品的多种保健功能，国内国外已有很多报道。目前人们已了解到魔芋的保健作用，主要取决其多糖的成分。魔芋多糖是以β-1，4糖苷键连接的葡甘聚糖，其葡萄糖与甘露糖的摩尔比为1∶1.6，并带有少量的β-1，3键连接的短支链。人体所分泌的消化酶中不具有分解魔芋多糖的酶，因而魔芋多糖具有典型的膳食纤维所具有的诸多保健作用。

本发明的目的是为了提供一种粘度小、溶解性好，但仍具有凝胶特性的魔芋膳食纤维。

为了达到上述目的，本发明的解决技术方案是，用含β-1，4葡聚糖内切酶的酶制剂来降解葡甘聚糖，由于魔芋葡甘聚糖中葡萄糖与甘露糖的摩尔比为1∶1.6，即以甘露糖为主，而β-1，4葡聚糖内切酶仅作用于葡∶葡β-1，4糖苷键，而不作用于葡∶甘连键或甘∶甘连键。再通过对酶的加量以及作用条件的控制，使得这种酶解过程只能是一种很有限的降解，即掌握酶解程度使得所需的成分为一种粘度小、溶解性能好，但仍保持其凝胶特性的产物。

魔芋块茎经切片，晒干、打粉及旋风分离等一些简单加工，便能得到白色结晶颗粒，即魔芋精粉。优质的魔芋精粉葡甘聚糖含量在85％左右，因而是非常好的膳食纤维来源。然而魔芋精粉的水溶液粘度太大，口感差，应用范围有限。用酶解法降解魔芋精粉，能够得到一种外观为白色粉末，无异味，溶解性好的产品，其3％水溶液几乎无粘度，且无色无味澄清透明，这种水溶液仍保持其形成凝胶的特性。分子量在几千至几万。

具体做法是，魔芋精粉以2～20％的浓度溶于水(用蒸馏水或自来水，无需缓冲掖)，同时按精粉量的0.2～2％加含β-1，4葡聚糖内切酶的酶制剂，40～60℃保温并不断搅动，用粘度计跟踪测定粘度变化，待粘度降至5×10^-3帕·秒以下(约需5小时左右)，煮沸灭酶以终止反应，离心或过滤去沉淀，上清液经减压浓缩(8～9×10⁴帕，30～60℃)3～5倍后，或直接于60℃鼓风烘干(工业上可直接喷干)，或加乙醇至酒精度为80°，抽滤烘干，然后磨粉过筛即得到白色粉末状产品。

用本法制得的魔芋膳食纤维，具有①原料丰富；②制取工艺简单；③产品收率高(80％以上)；④产品水溶性好，无异味；⑤保存形成凝胶的天然特性等优点。这种可溶性膳食纤维可作为功能性饮料食品开发，如作为固体饮料，方便食品添加剂；膳食纤维纯净水或矿泉水；膳食纤维复合果汁饮料；膳食纤维蔬菜汁饮料等。

下面结合实例进一步说明本发明的内容。

实施例一：直接烘干法

400毫升自来水加20克魔芋精粉，再加0.2克含β-1，4葡聚糖内切酶的酶制剂，混匀后于50℃搅动保温5小时，测粘度为2.45×10^-3帕.秒，离心去沉淀，上清液于8.0×10⁴帕，60℃减压浓缩1小时，浓缩3.5倍，浓缩液置60℃烘箱过夜(12小时左右)，磨粉称重为16.6克，回收率为83.0％，称样品0.3克，溶于10毫升自来水，室温下(13～14℃)迅速溶解，溶液澄清透明，经尝口感，无异味，无粘性。加碳酸钠至pH11，沸水浴煮2分钟形成凝胶。

实施例二：乙醇沉淀法

20克魔芋精粉加400毫升自来水，再加0.2克含β-1，4葡聚糖内切酶的酶制剂，混匀后于50℃搅动保温5小时，测粘度为1.30×10^-3帕.秒，离心去沉淀，上清液于8.8×10⁴帕，60℃减压浓缩1小时，浓缩5倍，再向浓缩液中加酒精至80°酒精度，室温沉降2小时，抽滤，收集沉淀，60℃烘5～6小时。磨粉称重为16.2克，计算收率为81.0％。称样品0.3克溶于10毫升自来水，室温下(13～14℃)迅速溶解，尝口感，无异味，无粘性。溶液外观澄清透明，加碳酸钠至PH11，沸水浴煮2分钟形成凝胶。

Claims (2)

1.一种用魔芋精粉制取可溶性膳食纤维的方法，其特征是：所用酶为β-1，4葡聚糖内切酶，具体做法是，魔芋精粉以2～20％的浓度溶于蒸馏水或自来水，同时按精粉量的0.2～2％加含β-1，4葡聚糖内切酶的酶制剂，40～60℃保温并不断搅动，用粘度计跟踪测定粘度变化，待粘度降至5×10^-3帕·秒以下，需5小时，煮沸灭酶以终止反应，离心或过滤去沉淀，上清液经8～9×10⁴帕，30～60℃减压浓缩3～5倍后，或直接于60℃鼓风烘干，工业上直接喷干，或加乙醇至酒精度为80°，抽滤烘干，然后磨粉过筛即得到白色粉末状产品。

2.根据权利要求1所述的一种用魔芋精粉制取可溶性膳食纤维的方法，其特征是：产品收集是通过过滤、浓缩和喷干进行的。