CN110771905A - 一种酶法制备具有良好膨胀性葛根膳食纤维的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种酶法制备具有良好膨胀性葛根膳食纤维的方法，利用α‑淀粉酶、糖化酶混合酶酶解，再经过滤渣收集、漂白、清洗、烘干、粉碎并过100目筛，制得葛根膳食纤维成品。本发明能有效地提高葛根加工副产物综合利用率，并且提高葛根膳食纤维膨胀性，得到具有良好吸水能力，有减肥、改善肠道菌群等生理功能的葛根渣膳食纤维。
Description
技术领域
本发明涉及食品技术领域，具体是一种酶法制备具有良好膨胀性葛根膳食纤维的方法。
背景技术
我国目前种植葛根约有40 万hm2。按全国年产葛粉百万吨计算，每年产葛根渣近千万吨。葛根加工副产物主要包括提取葛淀粉后剩下的葛渣和废水等，这些副产物大部分被直接抛弃，既造成资源浪费又污染环境，而我国葛根总量巨大，加上精深加工程度低，副产物基本未得到有效利用。有效地将葛根加工副产物综合利用、变废为宝，有着良好的环境和社会效益。
我国葛根大部分用来制作淀粉，少量用来加工饮料、酸奶等产品，剩余的葛渣少数用来造纸和作饲料，相当一部分废弃。葛渣含有70%以上的总膳食纤维，是很好的天然膳食纤维源。膳食纤维是一类以非消化性多糖为主的高分子化合物，包括果胶、纤维素、半纤维素、木质素等，也包含改性多糖和寡糖等，其在人类小肠中不能被消化吸收，但在大肠中能部分或全部发酵。膳食纤维是一种复杂的混合物，根据其溶解性的不同可分为可溶性膳食纤维和水不溶性膳食纤维两种。水不溶性膳食纤维（IDF，Insoluble Dietary Fiber）是指不溶于水，且不被人体消化道的酶消化吸收的那部分膳食纤维，主要是细胞壁的组成成分，包括纤维素、木质素、植物蜡等。膳食纤维虽不能被人体内消化酶消化吸收，但却是人体平衡膳食结构必需的营养素之一，与碳水化合物、脂肪、蛋白质、维生素、矿物质、水这六大营养素具有完全不同的生理作用而被营养家称之为“第七大营养素”。其不仅具有持水性、持油性、吸水膨胀等作用，同时具有多种生物功能，如降低血清中胆固醇含量，防治高血压、心脏病、动脉粥样硬化等心血管疾病，可以降低餐后血清葡萄糖水平和胰岛素响应，调节糖尿病人的血糖水平等功效。
膳食纤维的膨胀力和持水力是反映它的生理活性的重要参考指标，膨胀力和持水力大可以增加人体排便的速度和体积，缩短粪便在肠道内的滞留时间，以减少粪便中各种致癌物对肠壁的刺激，同时也可减轻泌尿系统的压力，从而可以缓解肾结石膀胱炎这类疾病的症状，并能使毒物迅速排出体外；也可对人体肠道产生增容作用，容易引起饱腹感，对预防肥胖症很有作用。
现有技术制备葛根膳食纤维主要是利用化学法制备，得到的膳食纤维虽有较大的内表面积，但部分膳食纤维分解为半纤维素，其纤维晶格发生变化，物理性质发生改变，膨胀力、持水性均有不同程度的下降。酶法制备的葛根渣膳食纤维具有良好的物理性质，尤其是其吸水膨胀能力、持水性，如开发成减肥食品，可在胃肠中体积膨大，引起腹胀感，使得人体食欲下降，从而减少食物的摄入量，抑制肥胖症的发生；膳食纤维的强吸水性也可缓解泌尿系统压力，预防膀胱炎、结石等泌尿疾病。
发明内容
本发明的目的是提供一种酶法制备具有良好膨胀性葛根膳食纤维的方法，有效地提高葛根加工副产物综合利用率。
本发明的目的是这样实现的：
一种酶法制备葛根膳食纤维的方法，先将葛根渣清洗去杂质，用组织粉碎机搅碎，加水混合，加水质量比是葛根：水为1:5-20。然后添加α-淀粉酶、糖化酶混合酶，所述混合酶中α-淀粉酶：糖化酶质量比为1:1-5，混合酶占总溶液质量百分比为0.1%-0.5%，在50℃-70℃温度下酶解1-3小时，完成后用清水洗涤滤渣至中性。然后再在滤渣中添加占总溶液质量百分比为0.01%-0.03%质量的木瓜蛋白酶酶解，在50℃-60℃下酶解1-2小时，完成后用水洗涤滤渣至中性。经100℃并保温10-30min灭酶后将滤渣收集、漂白、清洗、烘干、粉碎并过100目筛，制得葛根膳食纤维成品。
进一步的，所述的漂白后的清洗步骤重复三次以上，洗至滤液无色。
进一步的，所述的烘干步骤中温度控制在70-90℃。
本发明所述的葛根渣中不溶性膳食纤维的重量含量为50%-80%。
所得膳食纤维具有良好的膨胀力和持水力，提高膳食纤维的生理功能，具有良好的预防肠道疾病和抑制肥胖的作用。
具体实施方式
下面结合实例对本发明进行进一步的说明。
实施例1
一种酶法制备葛根膳食纤维的方法，先将葛根渣清洗去杂质，用组织粉碎机搅碎，加水混合，加水质量比是葛根：水为1: 20。然后添加α-淀粉酶、糖化酶混合酶，所述混合酶中α-淀粉酶：糖化酶质量比为1:1，混合酶占总溶液质量百分比为0.1%，在70℃温度下酶解3小时，完成后用清水洗涤滤渣至中性。然后再在滤渣中添加占总溶液质量百分比为0.01%质量的木瓜蛋白酶酶解，在50℃下酶解1小时，完成后用水洗涤滤渣至中性。经100℃并保温10min灭酶后将滤渣收集、漂白、清洗、烘干、粉碎并过100目筛，制得葛根膳食纤维成品。
所述的漂白后的清洗步骤重复三次，洗至滤液无色。
所述的烘干步骤中温度控制在70℃。
实施例2
一种酶法制备葛根膳食纤维的方法，先将葛根渣清洗去杂质，用组织粉碎机搅碎，加水混合，加水质量比是葛根：水为1:10。然后添加α-淀粉酶、糖化酶混合酶，所述混合酶中α-淀粉酶：糖化酶质量比为1:3，混合酶占总溶液质量百分比为0.3%，在60℃温度下酶解2小时，完成后用清水洗涤滤渣至中性。然后再在滤渣中添加占总溶液质量百分比为0.02%质量的木瓜蛋白酶酶解，在55℃下酶解1.5小时，完成后用水洗涤滤渣至中性。经100℃并保温20min灭酶后将滤渣收集、漂白、清洗、烘干、粉碎并过100目筛，制得葛根膳食纤维成品。
所述的漂白后的清洗步骤重复四次，洗至滤液无色。
所述的烘干步骤中温度控制在80℃。
实施例3
一种酶法制备葛根膳食纤维的方法，先将葛根渣清洗去杂质，用组织粉碎机搅碎，加水混合，加水质量比是葛根：水为1:5。然后添加α-淀粉酶、糖化酶混合酶，所述混合酶中α- 淀粉酶：糖化酶质量比为1:5，混合酶占总溶液质量百分比为0.5%，在50℃温度下酶解1小时，完成后用清水洗涤滤渣至中性。然后再在滤渣中添加占总溶液质量百分比为0.03%质量的木瓜蛋白酶酶解，在60℃下酶解2小时，完成后用水洗涤滤渣至中性。经100℃并保温30min灭酶后将滤渣收集、漂白、清洗、烘干、粉碎并过100目筛，制得葛根膳食纤维成品。
所述的漂白后的清洗步骤重复五次，洗至滤液无色。
所述的烘干步骤中温度控制在90℃。
对比例1
所述混合酶中α- 淀粉酶：糖化酶质量比为1:6，其余同实施例2。
对比例2
所述混合酶由α-淀粉酶、β-淀粉酶混合而成，其余同实施例2。
对比例3
所述混合酶只含有糖化酶，其余同实施例2。
对比例4
所述混合酶只含有α- 淀粉酶，其余同实施例2。
对比例5
所述混合酶占总溶液质量百分比为0.6%，在80℃温度下酶解0.5小时，其余同实施例2。
对比例6
没有所述木瓜蛋白酶酶解酶解步骤，其余同实施例2。
对比例7
所述木瓜蛋白酶酶解步骤用酸性蛋白酶，其余同实施例2。
对比例8
所述蛋白酶酶解步骤为在滤渣中添加0.04%质量的木瓜蛋白酶酶解，在40℃下酶解3小时，其余同实施例2。
对比例9
化学提取法，将葛渣粗品干燥、粉碎后，用化学试剂提取膳食纤维，提取温度43 ℃、料液比1∶23 g/mL、碱液质量浓度2.0 g/100 mL，提取2小时，完成后用水洗涤滤渣至中性。经100℃并保温30min灭酶后将滤渣收集、漂白、清洗、烘干、粉碎并过100目筛，制得葛根膳食纤维成品。
效果对比
参照文献中膳食纤维膨胀力的测定方法，对比实施例1-3和对比例1-9所得到的葛根膳食纤维成品，结果如下表：
由上可见，实施例1-3得到的葛根膳食纤维成品质量优于对比例1-9，说明本发明不仅有效地提高葛根加工副产物综合利用率，而且所制得的葛根膳食纤维成品更优质。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。
Claims (3)
1.一种酶法制备葛根膳食纤维的方法，其特征在于：先将葛根渣清洗去杂质，用组织粉碎机搅碎，加水混合，加水质量比是葛根：水为1:5-20；然后添加α-淀粉酶、糖化酶混合酶，所述混合酶中α- 淀粉酶：糖化酶质量比为1:1-5，混合酶占总溶液质量百分比为0.1%-0.5%，在50℃-70℃温度下酶解1-3小时，完成后用清水洗涤滤渣至中性；然后再在滤渣中添加占总溶液质量百分比为0.01%-0.03%质量的木瓜蛋白酶酶解，在50℃-60℃下酶解1-2小时，完成后用水洗涤滤渣至中性；经100℃并保温10-30min灭酶后将滤渣收集、漂白、清洗、烘干、粉碎并过100目筛，制得葛根膳食纤维成品。
2.如权利要求1所述的一种酶法制备葛根膳食纤维的方法，其特征在于：所述的漂白后的清洗步骤重复三次以上，洗至滤液无色。
3.如权利要求1-2所述的一种酶法制备葛根膳食纤维的方法，其特征在于：所述的烘干步骤中温度控制在70-90℃。
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2019
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