CN112715965A - 一种椰子膳食纤维及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及食品生物技术领域，尤其涉及一种椰子膳食纤维及其制备方法与应用。本发明提供了一种以废弃椰蓉为原料制备椰子膳食纤维的方法，通过改善除脂肪及软化木质化膳食纤维的工艺，并结合植物复合酶和发酵处理，对膳食纤维进行了改性。所得产物中，可溶性膳食纤维的含量达到了25％以上，而脂肪含量小于0.5％，膳食纤维纯度达到了90％。检测结果表明，本发明制备的椰子膳食纤维的持水性、吸油性、膨胀力分别为8.514g/g、6.108g/g、5.812mL/g，对胆固醇的吸附能力为89.07ml/g，且具有显著降血压、降血糖效果。
Description
技术领域
本发明涉及食品生物技术领域，尤其涉及一种椰子膳食纤维及其制备方法与应用。
背景技术
膳食纤维被称为“第七大营养素”，对人体的健康至关重要。研究表明，膳食纤维具有润肠通便、调节控制血糖浓度、降血脂、减少胆固醇在肠道的吸收，降低血清胆固醇水平，预防心脑血管疾病，减少患非胰岛素依赖型糖尿病和结肠癌的患病率，预防胆结石形成、促进肠道内益生菌的生长等多种保健功能。膳食纤维分为非水溶性膳食纤维和水溶性膳食纤维两大类。不溶性膳食纤维包括纤维素、木质素和部分半纤维素等，能吸收水分，软化粪便，刺激肠的蠕动，加速排便，以减少粪便中有害物质与肠道接触的时间，降低患肠癌的几率。可溶性膳食纤维包括果胶等亲水胶体物质和部分半纤维素，可溶性膳食纤维吸水膨胀形成凝胶状物质，它一方面能使人有饱腹感，另一方面可延长食物在胃内停留的时间，减缓糖被吸收的速度，避免突然的高血糖现象，对稳定糖尿病患者的病情有所帮助，还能与胆酸结合并随粪便排出，有助于降低胆固醇，减少因高胆固醇所衍生的心脏病、高血压等症状。
椰子是热带地区重要的木本油料作物和食品能源作物，本发明使用的椰蓉是椰肉压榨椰汁后的副产物，废弃椰蓉中膳食纤维的含量高达70％左右，具有润肠通便、降血糖、降血脂、降低血清胆固醇水平等多种保健功能。而且废弃椰蓉的产量很大，每年海南省的废弃椰蓉产量可达上百吨，因此，废弃椰蓉是丰富的膳食纤维原料，开发潜力巨大。
然而，目前废弃椰蓉并没有得到很好的开发利用，关于废弃椰蓉的研究报道较少，实际生产中废弃椰蓉也仅仅被用作食品添加剂或饲料，甚至直接被丢弃，有效成分没有被合理利用，造成了资源的极大浪费；市场上以废弃椰蓉为原料生产的功能性产品几乎为空白，这对椰子加工业的进一步发展非常不利。相关研究表明，椰子膳食纤维中可溶性膳食纤维仅占6％左右，其持水性、吸油性、膨胀力分别为3.446g/g、2.047g/g、1.757mL/g，对胆固醇的吸附能力分别为46.23mg/g。目前对椰子膳食纤维的研究很少，更没有关于对废弃椰蓉中膳食纤维进行改性的研究报道，这在很大程度上限制了椰子膳食纤维的开发应用。分析原因，主要是由于废弃椰蓉的脂肪含量高、膳食纤维木质化比较严重，如果工艺处理不当，脂肪无法除掉、纤维硬度较大，达不到食用的标准。如专利申请号201110100309.4，其工艺只有酸碱及酶解处理，其产品脂肪残留严重，产品加工属性不强，无法大规模应用。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供可食用的椰子膳食纤维及其制备方法，并提供其在降血压和血糖方面的应用。
本发明提供的椰子膳食纤维的制备方法包括：
步骤1：将椰蓉与水混合，经研磨过滤获得滤渣A；
步骤2：所述滤渣A依次经乙醇处理、水煮处理、氟利昂萃取，获得滤渣D；
步骤3：所述滤渣D经植物复合酶酶解获得酶解物；
步骤4：脱脂奶粉经黑曲霉发酵，制得备用乳A，
脱脂奶粉经保加利亚乳杆菌发酵，制得备用乳B；
步骤5：所述酶解物与备用乳A和备用乳B混合，经发酵制得椰子膳食纤维。
以椰肉榨汁后剩余的椰蓉制备膳食纤维，关键在于去除脂肪和软化椰蓉木质化膳食纤维。为了解决这两项技术问题，本发明采用了两步除油法和两步软化木质化纤维法。其两步除油法包括：先用研磨技术破坏细胞壁，用乙醇除去脂肪，再用高温法破坏细胞壁，用液体氟利昂萃取脂肪，彻底除掉脂肪；两步木质化膳食纤维软化法包括：先用研磨技术破坏软化细胞壁，初步破坏软化椰蓉细胞壁，再用高温进一步破坏及软化纤维，达到木质化膳食纤维的软化目的。椰蓉除油及木质化纤维软化后，采用植物复合酶进行处理，进一步切割及软化膳食纤维。并进一步利用黑曲霉和保加利亚乳杆菌的代谢，进一步软化膳食纤维。从而使制得的膳食纤维能够供食品使用，其中可溶性膳食纤维含量高，具有良好的降血压、降血糖的效果。并且，本发明工艺环保，提取过程中未采用酸碱进行处理，乙醇和液体氟利昂均可多次回收利用。
本发明步骤1中：所述椰蓉与水混合的质量比为1：(2～6)；所述研磨至200～400目。一些实施例中，所述椰蓉与水混合的质量比为1：4；所述研磨至300目。一些实施例中，所述椰蓉与水混合的质量比为1：2；所述研磨至200目。一些实施例中，所述椰蓉与水混合的质量比为1：6；所述研磨至400目。
本发明步骤2中所述的乙醇处理包括：将滤渣A与体积分数为95％的乙醇水溶液混合，室温静置2～10h，过滤取滤渣B，所述滤渣A与乙醇水溶液混合的质量比为1：(4～12)。
一些实施例中，所述乙醇处理包括：将滤渣A与体积分数为95％的乙醇水溶液混合，室温静置6h，过滤取滤渣B，所述滤渣A与乙醇水溶液混合的质量比为94：800。
一些实施例中，所述乙醇处理包括：将滤渣A与体积分数为95％的乙醇水溶液混合，室温静置2h，过滤取滤渣B，所述滤渣A与乙醇水溶液混合的质量比为96：400。
一些实施例中，所述乙醇处理包括：将滤渣A与体积分数为95％的乙醇水溶液混合，室温静置10h，过滤取滤渣B，所述滤渣A与乙醇水溶液混合的质量比为93：1200。
本发明步骤2中所述的水煮处理包括：将滤渣B与水混合，加热至100～121℃保持10～60min，降温至20～40℃，过滤取滤渣C，所述滤渣B与水混合的质量比为1：(2～6)。
一些实施例中，所述水煮处理包括：将滤渣B与水混合，加热至110℃保持35min，降温至30℃，过滤取滤渣C，所述滤渣B与水混合的质量比为89：360。
一些实施例中，所述水煮处理包括：将滤渣B与水混合，加热至100℃保持10min，降温至20℃，过滤取滤渣C，所述滤渣B与水混合的质量比为91：182。
一些实施例中，所述水煮处理包括：将滤渣B与水混合，加热至121℃保持60min，降温至40℃，过滤取滤渣C，所述滤渣B与水混合的质量比为88：528。
本发明步骤2中所述的氟利昂萃取包括：将滤渣C与液态氟利昂混合，-29.8℃萃取0.5h，萃取2～3次，过滤获得滤渣D，所述滤渣C与液态氟利昂混合的质量-体积比为1.0kg：2.0L。
一些实施例中，所述氟利昂萃取包括：将滤渣C与液态氟利昂混合，-29.8℃萃取0.5h，萃取2次，过滤获得滤渣D，所述滤渣C与液态氟利昂混合的质量-体积比为84kg：168L。
一些实施例中，所述氟利昂萃取包括：将滤渣C与液态氟利昂混合，-29.8℃萃取0.5h，萃取2次，过滤获得滤渣D，所述滤渣C与液态氟利昂混合的质量-体积比为87kg：174L。
一些实施例中，所述氟利昂萃取包括：将滤渣C与液态氟利昂混合，-29.8℃萃取0.5h，萃取2次，过滤获得滤渣D，所述滤渣C与液态氟利昂混合的质量-体积比为83kg：166L。
本发明步骤3中所述滤渣D经植物复合酶酶解包括：将滤渣D与水混合，加热至80～100℃保持10min，然后降温至55℃，加入植物复合酶至植物复合酶的质量分数为0.2％～1.0％，55℃酶解30～180min；所述滤渣D与水混合的质量比为1：(4～12)。所述酶解后还包括灭酶的步骤，所述灭酶的条件包括90～100℃加热5～15min，然后冷却至20～40℃。
一些实施例中，本发明步骤3中所述滤渣D经植物复合酶酶解包括：将滤渣D与水混合，加热至90℃保持10min，然后降温至55℃，加入植物复合酶至植物复合酶的质量分数为0.6％，55℃酶解105min；所述滤渣D与水混合的质量比为78：624。然后95℃加热10min，然后冷却至30℃。
一些实施例中，本发明步骤3中所述滤渣D经植物复合酶酶解包括：将滤渣D与水混合，加热至80℃保持10min，然后降温至55℃，加入植物复合酶至植物复合酶的质量分数为0.2％，55℃酶解30min；所述滤渣D与水混合的质量比为82：328。然后90℃加热5min，然后冷却至20℃。
一些实施例中，本发明步骤3中所述滤渣D经植物复合酶酶解包括：将滤渣D与水混合，加热至100℃保持10min，然后降温至55℃，加入植物复合酶至植物复合酶的质量分数为0.6％，55℃酶解180min；所述滤渣D与水混合的质量比为77：924。然后100℃加热15min，然后冷却至40℃。
本发明步骤4中所述的备用乳A的制备包括：配制10wt％的脱脂奶粉溶液，经净化、杀菌，降温至20～40℃，接种黑曲霉菌种，接种量为2wt％，28℃摇床培养4d，制得备用乳①。一些实施例中，所述降温至20℃、30℃或40℃。
本发明步骤4中所述的备用乳B的制备包括：配制10wt％的脱脂奶粉溶液，经净化、杀菌，降温至20～40℃，接种乳酸菌菌种，接种量为2wt％，40～45℃发酵3～6h，然后0～10℃发酵5～15h，制得备用乳②。
一些实施例中，所述备用乳B的制备包括：配制10wt％的脱脂奶粉溶液，经净化、杀菌，降温至30℃，接种乳酸菌菌种，接种量为2wt％，43℃发酵4.5h，然后5℃发酵10h，制得备用乳②。
一些实施例中，所述备用乳B的制备包括：配制10wt％的脱脂奶粉溶液，经净化、杀菌，降温至20℃，接种乳酸菌菌种，接种量为2wt％，40℃发酵3h，然后0℃发酵5h，制得备用乳②。
一些实施例中，所述备用乳B的制备包括：配制10wt％的脱脂奶粉溶液，经净化、杀菌，降温至40℃，接种乳酸菌菌种，接种量为2wt％，45℃发酵6h，然后10℃发酵15h，制得备用乳②。
本发明所述植物复合酶中包括纤维素酶、淀粉酶及果胶酶，比例为2:1:1,酶活力为20万u/g；
本发明所述黑曲霉为小型针状丝菌，购于中国工业微生物菌种保藏中心，产品编号为BNCC144075；
本发明所述乳酸菌为保加利亚乳杆菌，购于中国工业微生物菌种保藏中心，产品编号为BNCC173178。
本发明步骤5中：所述酶解物与备用乳A和备用乳B混合前，还包括杀菌步骤，所述杀菌采用巴氏杀菌，杀菌后降温至20～40℃，然后与备用乳A和备用乳B混合。其中，所述降温至20℃、30℃或40℃。
本发明步骤5中：所述备用乳A与酶解物混合的质量比为2:100；所述备用乳B与酶解物混合的质量比为2:100；
本发明步骤5中，所述发酵的条件为：40℃发酵12～72h。一些实施例中，所述发酵的时间为12h、42h或72h。
本发明步骤5所述发酵后还包括，灭菌、浓缩、干燥、粉碎、过筛的步骤；其中：
所述灭菌包括：90～100℃加热5～15min，然后降温至20～40℃。
所述浓缩至固形物质量分数40％～55％；
所述干燥采用真空干燥，真空度为-0.08～-0.1MPa，温度为40℃-80℃；
所述过筛的筛网目数为20～120目。
一些实施例中，所述灭菌包括100℃加热15min，然后降温至40℃，或者90℃加热5min，然后降温至20℃，或者95℃加热10min，然后降温至30℃一些实施例中，所述浓缩至固形物质量分数48％、40％或55％。
一些实施例中，真空干燥的真空度为-0.09MPa，温度为60℃；或真空干燥的真空度为-0.08MPa，温度为40℃；真空干燥的真空度为-0.1MPa，温度为80℃。
一些实施例中，所述过筛的筛网目数为20目、80目或120目。
本发明所述制备方法制得的椰子膳食纤维。
经验证，本发明制备方法制得的椰子膳食纤维水溶性膳食纤维含量可达26.38％～30.81％，能够抑制ACE酶活性，且具有良好的持水性、吸油性及膨胀力，对胆固醇吸附能力较高。动物实验表明，本发明制得的膳食纤维具有显著的降血压、降血糖功效。
本发明所述制备方法制得的椰子膳食纤维在制备降血糖和/或降血压的产品中的应用。
本发明所述制备方法制得的椰子膳食纤维在制备降血糖和/或降血压的药物中的应用。
本发明还提供了一种降血糖和/或降血压的药物，其包括本发明所述制备方法制得的椰子膳食纤维和药学上可接受的辅料。
本发明所述的药物中，所述药学上可接受的辅料为水果粉、食用香精、甜味剂、酸味剂、填充剂、润滑剂、防腐剂、助悬剂、食用色素、稀释剂、乳化剂、崩解剂或增塑剂中的一种或两者以上的混合物。
作为优选，所述药物的剂型为注射剂、片剂、丸剂、口服液剂、胶囊剂、糖浆剂、滴丸剂或颗粒剂。在本发明提供的一些实施例中，胶囊剂为硬胶囊剂或软胶囊剂。在本发明提供的一些实施例中，片剂为口服片剂或口腔片剂。
本发明还提供了一种降血糖和/或降血压的方法，其包括给予本发明所述制备方法制得的椰子膳食纤维。所述给予的方法为口服或注射。
本发明提供了一种以废弃椰蓉为原料制备椰子膳食纤维的方法，通过改善除脂肪及软化木质化膳食纤维的工艺，并结合植物复合酶和发酵处理，对膳食纤维进行了改性。所得产物中，可溶性膳食纤维的含量达到了25％以上，而脂肪含量小于0.5％，膳食纤维纯度达到了90％。检测结果表明，本发明制备的椰子膳食纤维的持水性、吸油性、膨胀力分别为8.514g/g、6.108g/g、5.812mL/g，对胆固醇的吸附能力为89.07ml/g，且具有显著降血压、降血糖效果。
附图说明
图1示各组的短期降血压效果。
具体实施方式
本发明提供了一种椰子膳食纤维及其制备方法与应用，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。
本发明提供了以废弃椰蓉(椰肉榨取椰汁后废弃的椰蓉)为原料制备椰子膳食纤维的方法，技术包括两步木质化纤维软化法、两步除脂肪法及酶法提取技术，具体工艺包括椰蓉研磨，乙醇除油，纤维软化，氟利昂除油，植物复合酶水解，发酵，浓缩及干燥等工艺。具体的，该方法包括：
1.取椰蓉，加2-6倍的水，用研磨机磨成200-400目的椰浆，过滤，取滤渣，滤渣加入4-12倍的95％的乙醇，搅拌均匀，静置2-10小时除脂肪，过滤，取滤渣；
2.滤渣加水2-6倍，加热至100-121℃，加热10-60min软化椰蓉木质化细胞壁，降温至20-40℃，过滤，取滤渣，备用；
3.滤渣用168L液态氟利昂萃取2-3遍，每遍30min，进一步除脂肪，取滤渣，备用；
4.滤渣加水4-12倍，加热至80-100℃，降温至55℃，加入0.2-1.0％的植物复合酶，55℃酶解30-180min，酶解结束后加热至90-100℃进行酶灭活5-15min，降温至20-40℃，备用；
5.配制10％的脱脂奶粉溶液，经净化、巴士杀菌，降温至20-40℃，接种量为脱脂奶粉溶液的2％接种黑曲霉菌种，振荡均匀，28℃恒温摇床培养4d取出，得发酵备用乳①，备用；
配制10％的脱脂奶粉溶液，经净化、巴氏杀菌，降温至20-40℃，40℃-45℃接种乳酸菌，接种量为鲜牛奶的2％，保温发酵3.0-6.0h，再经0℃-10℃后发酵5h～15h，得到发酵备用乳②，备用；
步骤4的酶解液经巴氏杀菌、降温至20-40℃，分别按酶解液的2％接种量加入发酵备用乳①和发酵备用乳②，搅拌均匀，40℃发酵12-72小时，酶解结束后加热至90-100℃，维持5-15min，降温至20-40℃，备用；
6.发酵液进行浓缩至固形物为40％-55％，真空度为-0.08至-0.1MPa，温度为40℃-80℃进行真空干燥，干燥物粉碎，过20-120目筛网，得椰子膳食纤维。
本发明采用的试材皆为普通市售品，皆可于市场购得。
其中椰蓉的制备方法包括：取新鲜椰子，取椰肉，去掉黑皮，磨成椰蓉。
所述植物复合酶中包括纤维素酶、淀粉酶及果胶酶，比例为2:1:1,酶活力为20万u/g；
所述黑曲霉为小型针状丝菌，购于中国工业微生物菌种保藏中心，产品编号为BNCC144075；
所述乳酸菌为保加利亚乳杆菌，购于中国工业微生物菌种保藏中心，产品编号为BNCC173178。
本发明中所述室温优选18～30℃。
下面结合实施例，进一步阐述本发明：
实施例1：
取干燥的废弃椰蓉100kg，加400Kg纯化水，用研磨机磨成300目的椰浆，过滤，取滤渣，得滤渣94kg，备用；滤渣加入800kg的95％的乙醇，搅拌均匀，静置6小时除脂肪，过滤，取滤渣，得滤渣89kg，备用；滤渣加360kg纯化水，加热至110℃，加热35min软化椰蓉木质化细胞壁，降温至30℃，过滤，取滤渣，得滤渣84kg，备用；滤渣用168L液态氟利昂-29.8℃萃取2遍，每遍萃取30min，进一步除脂肪，取滤渣，得滤渣78kg，备用；
滤渣加624kg纯化水，加热至90℃，降温至55℃，加入0.6％的植物复合酶，55℃酶解105min，酶解结束后加热至95℃进行酶灭活10min，降温至30℃，备用；
配制10％的脱脂奶粉溶液15kg，经净化、巴士杀菌，降温至30℃，接种2％的黑曲霉，振荡均匀，28℃恒温摇床培养4d取出，得发酵备用乳①；配制10％的脱脂奶粉溶液15kg，经净化、巴氏杀菌，降温至30℃，43℃接种乳酸菌，接种量为2％，保温发酵4.5h，再经5℃后发酵10h，得到发酵备用乳②；
酶解液经巴氏杀菌、降温至30℃，加入发酵备用乳①12.4kg和发酵备用乳②12.4kg，搅拌均匀，40℃发酵42小时，酶解结束后加热至95℃，维持10min，降温至30℃，备用；
发酵液进行浓缩至固形物为48.0％，真空度为-0.09MPa，温度为60℃进行真空干燥，得干燥物64kg，粉碎，过80目筛网，得椰子膳食纤维63kg。收率为63％，其中膳食纤维含量91.16％。
实施例2：
取干燥的废弃椰蓉100kg，加200Kg纯化水，用研磨机磨成200目的椰浆，过滤，取滤渣，得滤渣96kg，备用；滤渣加入400kg的95％的乙醇，搅拌均匀，静置2小时除脂肪，过滤，取滤渣，得滤渣91kg，备用；滤渣加182kg纯化水，加热至100℃，加热10min软化椰蓉木质化细胞壁，降温至20℃，过滤，取滤渣，得滤渣87kg，备用；滤渣用174L液态氟利昂-29.8℃萃取2遍，每遍萃取30min，进一步除脂肪，取滤渣，得滤渣82kg，备用；
滤渣加328kg纯化水，加热至80℃，降温至55℃，加入0.2％的植物复合酶，55℃酶解30min，酶解结束后加热至90℃进行酶灭活5min，降温至20℃，备用；
配制10％的脱脂奶粉溶液7kg，经净化、巴士杀菌，降温至20℃，接种2％的黑曲霉，振荡均匀，28℃恒温摇床培养4d取出，得发酵备用乳①；配制10％的脱脂奶粉溶液7kg，经净化、巴氏杀菌，降温至20℃，40℃接种乳酸菌，接种量为2％，保温发酵3.0h，再经0℃后发酵5h，得到发酵备用乳②；
酶解液经巴氏杀菌、降温至20℃，加入发酵备用乳①6.56kg和发酵备用乳②6.56kg，搅拌均匀，40℃发酵12小时，酶解结束后加热至90℃，维持5min，降温至20℃，备用；
发酵液进行浓缩至固形物为40.0％，真空度为-0.08MPa，温度为40℃进行真空干燥，得干燥物64kg，粉碎，过20目筛网，得椰子膳食纤维65kg。收率为65％，其中膳食纤维含量89.8％。
实施例3：
取干燥的废弃椰蓉100kg，加600Kg纯化水，用研磨机磨成400目的椰浆，过滤，取滤渣，得滤渣93kg，备用；滤渣加入1200kg的95％的乙醇，搅拌均匀，静置10小时除脂肪，过滤，取滤渣，得滤渣88kg，备用；滤渣加528kg纯化水，加热至121℃，加热60min软化椰蓉木质化细胞壁，降温至40℃，过滤，取滤渣，得滤渣83kg，备用；滤渣用166L液态氟利昂-29.8℃萃取2遍，每遍萃取30min，进一步除脂肪，取滤渣，得滤渣77kg，备用；
滤渣加924kg纯化水，加热至100℃，降温至55℃，加入1.0％的植物复合酶，55℃酶解180min，酶解结束后加热至100℃进行酶灭活15min，降温至40℃，备用；
配制10％的脱脂奶粉溶液20kg，经净化、巴士杀菌，降温至40℃，接种2％的黑曲霉，振荡均匀，28℃恒温摇床培养4d取出，得发酵备用乳①；配制10％的脱脂奶粉溶液20kg，经净化、巴氏杀菌，降温至40℃，45℃接种乳酸菌，接种量为2％，保温发酵6.0h，再经10℃后发酵15h，得到发酵备用乳②；
酶解液经巴氏杀菌、降温至40℃，加入发酵备用乳①18.5kg和发酵备用乳②18.5kg，搅拌均匀，40℃发酵72小时，酶解结束后加热至100℃，维持15min，降温至40℃，备用；
发酵液进行浓缩至固形物为55.0％，真空干燥，干燥温度为80℃，干燥真空度为-0.1MPa，得干燥物63kg，粉碎，过120目筛网，得椰子膳食纤维61kg。收率为61％，其中膳食纤维含量93.35％。
对比例1
参照201110100309.4公开的方法制备膳食纤维。
对比例2
取干燥的废弃椰蓉100kg，加1200Kg纯化水，用研磨机磨成100目的椰浆，过滤，取滤渣，得滤渣82kg，备用；滤渣加入200kg的95％的乙醇，搅拌均匀，静置5小时除脂肪，过滤，取滤渣，得滤渣80kg，备用；滤渣加800kg纯化水，加热至121℃，加热30min软化椰蓉木质化细胞壁，降温至40℃，过滤，取滤渣，得滤渣68kg，备用；滤渣用100L液态氟利昂-28℃萃取1遍，每遍萃取20min，进一步除脂肪，取滤渣，得滤渣65kg，备用；
滤渣加200kg纯化水，加热至60℃，降温至55℃，加入0.5％的植物复合酶，55℃酶解30min，酶解结束后加热至100℃进行酶灭活15min，降温至40℃，备用；
配制10％的脱脂奶粉溶液20kg，经净化、巴士杀菌，降温至40℃，接种2％的黑曲霉，振荡均匀，28℃恒温摇床培养4d取出，得发酵备用乳①；配制10％的脱脂奶粉溶液20kg，经净化、巴氏杀菌，降温至40℃，35℃接种乳酸菌，接种量为1％，保温发酵2.0h，再经10℃后发酵5h，得到发酵备用乳②；
酶解液经巴氏杀菌、降温至40℃，加入发酵备用乳①18.5kg和发酵备用乳②18.5kg，搅拌均匀，30℃发酵12小时，酶解结束后加热至100℃，维持15min，降温至40℃，备用；
发酵液进行浓缩至固形物为45.0％，真空干燥，干燥温度为90℃，干燥真空度为-0.1MPa，得干燥物52kg，干燥物含油较高无法粉碎，收率为52％，其中膳食纤维含量77.52％。
产品检测
1、产品膳食纤维含量检测
按GB/T 5009.88-2008对实施例1～3和对比例1～2制得的产品中膳食纤维进行检测，结果如表1：
表1：膳食纤维含量检测
2、膳食纤维产品持水性、吸油性及膨胀力检测
对实施例1～3和对比例1制得的产品的持水性、吸油性及膨胀力进行检测，检测方法如下，检测结果如表2：
2.1持水性检测方法：
准确称取0.5g椰子膳食纤维于离心管中，加纯化水配成浓度为20g/L的溶液，在离心管中充分震荡、混匀，并在65℃条件下水浴20min，4000r/min离心30分钟，测定上清液体积，计算椰子膳食纤维的吸水性，吸水性以每克椰子膳食纤维吸附的水的重量来表示。
2.2吸油性检测方法：
准确称取0.5g椰子膳食纤维于离心管中，然后加10g一级色拉油，混合10min后，室温静置30min，4000r/min离心30min，静置10min后，测定上清液色拉油的体积，计算香菇肽的吸油性。吸油性以每克蛋白吸附油的体积来表示。
2.3膨胀率检测方法：
准确称取0.5g椰子膳食纤维，加入过量水中使其充分吸水膨胀。取出纤维吸去表面水分，称量质量(体积)，得到吸水量(体积)于之做比。
表2：产品持水性、吸油性及膨胀力检测结果
3、椰子膳食纤维对胆固醇的吸附能力
对实施例1～3和对比例1制得的产品的胆固醇吸附能力进行检测，检测方法为：取蛋黄，用9倍蒸馏水搅打成乳液，取膳食纤维1.0g，放入100ml三角瓶中，加入50g稀释蛋黄液，搅拌均匀，调节pH为2和7，置于摇床中37℃震荡2h，然后4000r/min离心20min，沉淀膳食纤维，吸取0.4ml上层清液，采取邻苯二甲醛法在波长550nm处测胆固醇含量。
计算公式：(M1-M2)/M
M1:吸附前蛋黄液中的胆固醇含量mg；
M2:吸附后上清液中的胆固醇含量mg；
M:膳食纤维的重量g。
表3产品对胆固醇的吸附能力检测结果
产品生理活性验证
1、椰子膳食纤维降血压实验
1.1.实验动物
SPF级昆明小鼠60只，SHR大鼠(雌雄各3只)，WKY大鼠(高血压大鼠对照模型，雌雄各15只)。
1.2.样品
本发明实施例1制备的椰子膳食纤维。
1.3.椰子膳食纤维对ACE的影响
ACE-HHL-ACEI反应体系：配制0.10mol/L的硼酸缓冲液(pH值＝8.3)、1.00mmol/L马尿酸溶液、5.00mmol/L的HHL溶液和1.00mol/L的盐酸溶液待用。0.25U的ACE溶解在2.5mL的硼酸缓冲液中。
按表4进行反应，反应结束后以10000g离心10min，取400μL上清液，用0.45μm的微孔滤膜过滤，采用高效液相色谱测定生成马尿酸(Hip)的含量，计算ACE的抑制率。
表4 ACE抑制剂活性检验的加样步骤
高效液相色谱条件：
安捷伦SB-C18色谱柱(5μm×4.6mm×250mm)，柱温25℃，流速1mL/min，流动相为乙腈-超纯水(体积比25∶75，各含0.1％的三氟乙酸)，检测波长228nm，进样量10μL。
ACE抑制率/％＝(S-S1)/S×100式中：
S为空白对照组中马尿酸的峰面积；
S1为样品组中马尿酸的峰面积。
1.4椰子膳食纤维对ACE的抑制效果评价
椰子膳食纤维与其它的ACE抑制率如下表：.
表5 ACE抑制率
在同等浓度下，椰子膳食纤维的ACE抑制率显著(P＜0.05)高于对比例1及对比例2。而且本发明椰子膳食纤维(50mg/mL)的抑制效果也要优于卡托普利(0.5mg/mL)。椰子膳食纤维在抑制ACE活性方面具有优势。
1.5椰子膳食纤维对大鼠血压的影响
将SHR大鼠分为5组：
阳性对照组、阴性对照组、低、中、高剂量组，每组雌雄大鼠各3只；WKY大鼠，雌雄各3只作为正常对照组。
阳性对照组：卡托普利5mg/kg·BW；
阴性对照组：灌胃蒸馏水；
低剂量组：椰子膳食纤维50mg/kg·BW；
中剂量组：椰子膳食纤维100mg/kg·BW；
高剂量组：椰子膳食纤维400mg/kg·BW；
正常对照组：灌胃蒸馏水。
按受试剂量对各组大鼠给药，以灌胃后0、0.25、0.5、1、2、4、6h为测定时间点，分别测定各组在各血压监测时间点对应的血压值，测定时每只大鼠测定3次并取平均值。结果如图1。
如图1所示，SHR大鼠经低剂量(50mg/kg·BW)和中剂量(100mg/kg·BW)的给药后其收缩压未显著降低，而经高剂量(400mg/kg·BW)的椰子膳食纤维给药0.5h后收缩压显著降低，给药1h后SHR大鼠收缩压由166mmHg显著降低至135mmHg，说明椰子膳食纤维具有降血压的功效。与阳性对照组相比，高剂量(400mg/kg·BW)的椰子膳食纤维短期内降压维持时间(用药后0.5h至4h)比400mg/kg·BW的卡托普利(用药后0.5h至1h)长。
2、椰子膳食纤维降血糖实验
2.1.材料
选取健康、雄性、清洁级大鼠50只，年龄7-10周，平均年龄8.5±0.4周，体重205-230g，平均体重216±15g，由辽宁长生生物技术有限公司提供动物批准文号：SCXK(辽)2019-0001，实验均符合实验动物伦理学要求。
2.2.主要仪器设备
血糖仪，德国罗氏公司产品；全自动生化分析仪，日本日立公司产品；ELISA检测试剂盒，南京森贝伽生物科技有限公司。
2.3.实验方法
2.3.1样品制备
本发明实施例1制备的椰子膳食纤维。
2.3.2糖尿病模型建立
大鼠禁食不禁水12h，腹腔注射pH4.4的柠檬酸-磷酸氢二钠缓冲液新鲜配制的链脲佐菌素，50mg/kg，造模24h后，尿糖试纸检测尿糖，并尾静脉血采血，检测空腹血糖，尿糖强阳性，空腹血糖≥16.5mmol/L，即为造模成功。
2.3.3实验
建模成功，将大鼠随机分为厄贝沙坦组、椰子膳食纤维低剂量组、椰子膳食纤维中剂量组及椰子膳食纤维高剂量组，各10只。模型组大鼠给予生理盐水；厄贝沙坦组给予厄贝沙坦17.5mg/kg；椰子膳食纤维低剂量组给予椰子膳食纤维50mg/kg；椰子膳食纤维中剂量组给予椰子膳食纤维100mg/kg；椰子膳食纤维高剂量组给予椰子膳食纤维200mg/kg。各组大鼠每日灌胃1次，连续7d。
2.3.4 FBG、BUN水平检测
末次灌胃后60min，剪尾取血。采用血糖仪检测空腹血糖(FPG)水平；采用全自动生化仪测定尿素氮(BUN)水平。
2.4.结果及讨论
表6
注：同列右肩字母不同表示差异性显著，p<0.05。
研究显示，厄贝沙坦组、椰子膳食纤维低剂量组、中剂量组及高剂量组的FBG、BUN水平与模型组相比降低，具有明显差异。其中高剂组FBG为10.30mmol/L、BUN为8.94mmol/L水平显著降低，具有差异。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种椰子膳食纤维的制备方法，其特征在于，包括：
步骤1：将椰蓉与水混合，经研磨过滤获得滤渣A；
步骤2：所述滤渣A依次经乙醇处理、水煮处理、氟利昂萃取，获得滤渣D；
步骤3：所述滤渣D经植物复合酶酶解获得酶解物；
步骤4：脱脂奶粉经黑曲霉发酵，制得备用乳A，
脱脂奶粉经保加利亚乳杆菌发酵，制得备用乳B；
步骤5：所述酶解物与备用乳A和备用乳B混合，经发酵制得椰子膳食纤维。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1中：
所述椰蓉与水混合的质量比为1：(2～6)；所述研磨至200～400目。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2中：
所述乙醇处理包括：将滤渣A与体积分数为95％的乙醇水溶液混合，室温静置2～10h，过滤取滤渣B，所述滤渣A与乙醇水溶液混合的质量比为1：(4～12)；
所述水煮处理包括：将滤渣B与水混合，加热至100～121℃保持10～60min，降温至20～40℃，过滤取滤渣C，所述滤渣B与水混合的质量比为1：(2～6)；
所述氟利昂萃取包括：将滤渣C与液态氟利昂混合，-29.8℃萃取0.5h，萃取2～3次，过滤获得滤渣D，所述滤渣C与液态氟利昂混合的质量-体积比为1.0kg：2.0L。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3中所述滤渣D经植物复合酶酶解包括：
将滤渣D与水混合，加热至80～100℃保持10min，然后降温至55℃，加入植物复合酶至植物复合酶的质量分数为0.2％～1.0％，55℃酶解30～180min；所述滤渣D与水混合的质量比为1：(4～12)。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤4中：
所述备用乳A的制备包括：配制10wt％的脱脂奶粉溶液，经净化、杀菌，降温至20～40℃，接种黑曲霉菌种，接种量为2wt％，28℃摇床培养4d，制得备用乳①；
所述备用乳B的制备包括：配制10wt％的脱脂奶粉溶液，经净化、杀菌，降温至20～40℃，接种保加利亚乳杆菌菌种，接种量为2wt％，40～45℃发酵3～6h，然后0～10℃发酵5～15h，制得备用乳②。
6.根据权利要求1、4或5所述的制备方法，其特征在于，
所述植物复合酶中包括纤维素酶、淀粉酶及果胶酶，比例为2:1:1,酶活力为20万u/g；
所述黑曲霉为小型针状丝菌BNCC144075；
所述乳酸菌为保加利亚乳杆菌BNCC173178。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤5中：
所述酶解物与备用乳A和备用乳B混合前，还包括杀菌步骤，所述杀菌采用巴氏杀菌，杀菌后降温至20～40℃，然后与备用乳A和备用乳B混合；
所述备用乳A与酶解物的质量比为2:100；所述备用乳B与酶解物的质量比为2:100；
所述发酵的条件为：40℃发酵12～72h。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤5所述发酵后，还包括灭菌、浓缩、干燥、粉碎、过筛的步骤；其中：
所述灭菌包括：90～100℃加热5～15min，然后降温至20～40℃；
所述浓缩至固形物质量分数40％～55％；
所述干燥采用真空干燥，真空度为-0.08～-0.1MPa，温度为40℃～80℃；
所述过筛的筛网目数为20～120目。
9.权利要求1～8任一项所述制备方法制得的椰子膳食纤维。
10.权利要求1～8任一项所述制备方法制得的椰子膳食纤维在制备降血糖和/或降血压的产品中的应用。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210430 |
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