CN115053966A - 一种西梅膳食纤维的制备方法及其产品和应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种西梅膳食纤维的制备方法及其产品和应用，属于加工生产技术领域，包括以下步骤：在经过预处理得到的西梅粉中加入蒸馏水，加入木瓜蛋白酶和α‑淀粉酶的混合酶进行水浴加热；加入纤维素酶进行二次水浴加热；对得到的酶解液进行离心、抽滤，得到的上清液旋蒸至原液的四分之一后进行醇沉处理，二次抽滤，取沉淀物，真空冷冻干燥，即得西梅膳食纤维。采用酶法提取西梅中的可溶性膳食纤维，提取效果高，得到的膳食纤维纯度高，品质好。将该膳食纤维制成口服液，可使西梅膳食纤维能够得到充分的吸收和利用。

Description

一种西梅膳食纤维的制备方法及其产品和应用

技术领域

本发明属于加工生产技术领域，具体涉及一种西梅膳食纤维的制备方法及其产品和应用。

背景技术

西梅不止味道芳香甜美，酸甜可口，还因为含有丰富的营养成分，热量低、零脂肪、低糖，而有着“奇迹水果”的美称，被称为第3代功能性水果。西梅还含有大量的膳食纤维，不仅能够有效的促进肠道蠕动，还能够提高排便频率和粪便软度，是一种可以治疗轻度便秘的食品。而且膳食纤维具有较高的生理活性，有改善肠道疾病、降脂减肥、预防心血管疾病等作用。目前对膳食纤维的研究较多，有物理、化学、生物等多种提取方式，然而，传统提取法虽简单但提取率较低。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种西梅膳食纤维的制备方法及其产品和应用，采用酶法提取西梅中的可溶性膳食纤维，提取效果好，得到的膳食纤维纯度高，品质好。

为实现上述目的，本发明提出如下技术方案：

一种西梅膳食纤维的制备方法，包括以下步骤：

在经过预处理得到的西梅粉中加入蒸馏水，调节pH至4，加入混合酶进行水浴加热；继续调节pH至6，加入纤维素酶进行二次水浴加热；

对得到的酶解液进行离心、抽滤，得到的上清液旋蒸至原液的四分之一后进行醇沉处理，二次抽滤，取沉淀物，真空冷冻干燥，即得西梅膳食纤维。

进一步地，所述西梅粉与蒸馏水的料液比为1g:15mL。

进一步地，所述混合酶加入量为蒸馏水体积的1.6％；所述混合酶为木瓜蛋白酶和α-淀粉酶按照质量比0.6:1的混合物。

进一步地，所述水浴加热参数为：温度60℃，时间2.9h；所述二次水浴加热参数为：温度41℃，时间3.8h。

进一步地，所述纤维素酶加入量为蒸馏水体积的1％。

进一步地，所述离心转速为8000r/min，时间为15min。

进一步地，所述醇沉处理具体为：在旋蒸后的上清液中加入体积分数为95％的乙醇，在4℃条件下静置12h。

本发明还提供一种西梅膳食纤维。

本发明还提供一种西梅膳食纤维口服液，以纯净水为基准，西梅膳食纤维添加量为0.8％，白砂糖添加量为1.5％，三氯蔗糖添加量为0.08％，柠檬酸添加量为0.15％，山梨酸钾添加量为0.1％。

本发明还提供一种西梅膳食纤维口服液的制备方法，包括以下步骤：

按质量称取原料后混合，在压力为30MPa下进行均质处理，然后在80℃条件下杀菌15min，装罐，封口，即得西梅膳食纤维口服液。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明采用酶法提取西梅中的可溶性膳食纤维，提取效率高，且无污染、较环保，得到的膳食纤维纯度高，品质好。再利用西梅膳食纤维制备口服液，使西梅膳食纤维能够得到充分的利用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例1中西梅膳食纤维制备工艺流程图；

图2为实施例2中西梅膳食纤维口服液制备工艺流程图；

图3为西梅SDF添加量对口服液感官评分的影响；

图4为白砂糖添加量对口服液感官评分的影响；

图5为三氯蔗糖添加量对口服液感官评分的影响；

图6为柠檬酸添加量对口服液感官评分的影响；

图7为山梨酸钾添加量对口服液感官评分的影响。

具体实施方式

现详细说明本发明的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本发明的限制，而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。

应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本发明。另外，对于本发明中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。

除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料，但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。

在不背离本发明的范围或精神的情况下，可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见的。本申请说明书和实施例仅是示例性的。

关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。

一种西梅膳食纤维的制备方法，包括以下步骤：

在经过预处理得到的西梅粉中加入蒸馏水，调节pH至4，加入混合酶进行水浴加热；继续调节pH至6，加入纤维素酶进行二次水浴加热；

对得到的酶解液进行离心、抽滤，得到的上清液在70℃条件下旋蒸至原液的四分之一后进行醇沉处理，二次抽滤，取沉淀物，真空冷冻干燥，即得西梅膳食纤维。

所述预处理是指：采选西梅次级鲜果，切半去核，榨成西梅渣，平铺于托盘中放置鼓风干燥箱中，温度调至70℃烘干，粉碎机磨粉，过60目筛，得到西梅粉。

在一些优选实施例中，所述西梅粉与蒸馏水的料液比为1g:15mL。

在一些优选实施例中，所述混合酶加入量为蒸馏水体积的1.6％；所述混合酶为木瓜蛋白酶和α-淀粉酶按照质量比0.6:1的混合物。

在一些优选实施例中，所述水浴加热参数为：温度60℃，时间2.9h；所述二次水浴加热参数为：温度41℃，时间3.8h。

在一些优选实施例中，所述纤维素酶加入量为蒸馏水体积的1％。

在一些优选实施例中，所述离心转速为8000r/min，时间为15min。

在一些优选实施例中，所述醇沉处理具体为：在旋蒸后的上清液中加入体积分数为95％的乙醇，在4℃条件下静置12h。乙醇的添加量为上清液体积的4倍。

本发明还提供一种西梅膳食纤维。

本发明还提供一种西梅膳食纤维口服液，以纯净水为基准，西梅膳食纤维添加量为0.8％，白砂糖添加量为1.5％，三氯蔗糖添加量为0.08％，柠檬酸添加量为0.15％，山梨酸钾添加量为0.1％。

本发明还提供一种西梅膳食纤维口服液的制备方法，包括以下步骤：

按质量称取原料后混合，在压力为30MPa下进行均质处理，然后在80℃条件下杀菌15min，装罐，封口，即得西梅膳食纤维口服液。

本发明中所述的“份”如无特别说明，均按质量份计。

本发明中西梅采自新疆阿拉尔市十一团西梅种植基地。选用西梅次级鲜果(果面深紫红色，果肉淡黄色，允许着色缺陷，卵圆形，肉硬核小，脆甜，粘核)，品种为法兰西，正常无病虫害。

本发明中的木瓜蛋白酶(酶活力为800000U/g。)、α-淀粉酶(酶活力为40000U/g)、纤维素酶(酶活力为50000U/g)，购买自北京索莱宝科技有限公司。

实施例1

一种西梅膳食纤维的制备方法，步骤如下：

1)预处理：采选西梅次级鲜果，切半去核，榨成西梅渣，平铺于托盘中放至鼓风干燥箱中，温度调至70℃烘干，粉碎机磨粉，过60目筛，得到西梅粉；

2)加蒸馏水：按照料液比1g:15mL的比例将西梅粉与蒸馏水混合，得到西梅溶液；

3)调节pH：采用柠檬酸和氢氧化钠(食品级)将西梅溶液pH调节至4；

4)混合酶酶解：在pH＝4的西梅溶液中加入木瓜蛋白酶和α-淀粉酶进行酶解，酶解条件是在60℃条件下水浴加热2.9h，得到酶解液；其中，木瓜蛋白酶和α-淀粉酶加入量分别为蒸馏水体积的0.6％和1.0％；

5)灭酶：将酶解完的溶液取出，煮沸10min进行灭酶，灭酶后将溶液放凉至室温；

6)调节pH：采用柠檬酸和氢氧化钠(食品级)将灭酶处理后的酶解液pH调节至6；

7)纤维素酶酶解：在pH＝6的酶解液中加入蒸馏水体积1％的纤维素酶进行酶解，酶解条件是在41℃条件下水浴加热3.8h，得到酶解液；

8)二次灭酶：将酶解完的溶液取出，煮沸10min进行灭酶，灭酶后将溶液放凉至室温；

9)离心：将二次灭酶处理的酶解液在速度为8000r/min的条件下离心15min，得到离心液；

10)抽滤：采用真空泵对离心液进行抽滤，取上清液；

11)液体浓缩：将上清液置于旋转蒸发仪中，在温度为70℃条件下旋转蒸发至原液的四分之一；

12)醇沉处理：在旋蒸后的上清液中加入体积分数为95％的乙醇，在4℃条件下静置12h，乙醇的添加量为上清液体积的4倍；

13)二次抽滤：采用真空泵对醇沉处理得到的溶液进行抽滤，取沉淀物；

14)干燥：将沉淀物进行真空冷冻干燥，即得西梅膳食纤维(西梅SDF)。

本实施例中西梅膳食纤维的制备工艺流程图如图1所示。

实施例2

一种西梅膳食纤维口服液，原料为：纯净水100mL，实施例1制备的西梅膳食纤维0.8g，白砂糖1.5g，三氯蔗糖0.08g，柠檬酸0.15g，山梨酸钾0.1g。

西梅膳食纤维口服液的制备方法，步骤如下：

按上述用量称取原料后混合，在压力为30MPa下均质处理1次，然后在80℃条件下杀菌15min，灌入容量为10mL的口服液瓶，用封口器进行封口，即得西梅膳食纤维口服液。

本实施例中西梅膳食纤维口服液的制备工艺流程图如图2所示。

试验例1

西梅SDF提取率/％＝M1/M2×100％

式中，M1—所得西梅SDF质量(g)；M2—西梅粉质量(g)。

1、探究混合酶酶解过程中的pH对西梅SDF提取率的影响

具体方法为：以实施例1制备的西梅SDF为样品，将混合酶酶解过程中的pH设置成如表1所示的值，计算西梅SDF提取率，结果如表1所示。

表1

从表1中可以看出，当混合酶酶解过程中的pH为4时，西梅SDF提取率最高。

2、探究混合酶酶解过程中的温度对西梅SDF提取率的影响

具体方法为：以实施例1制备的西梅SDF为样品，将混合酶酶解过程中的温度设置成如表2所示的值，计算西梅SDF提取率，结果如表2所示。

表2

从表2中可以看出，当混合酶酶解过程中的温度为60℃时，西梅SDF提取率最高。

3、探究混合酶酶解过程中的时间对西梅SDF提取率的影响

具体方法为：以实施例1制备的西梅SDF为样品，将混合酶酶解过程中的时间设置成如表3所示的值，计算西梅SDF提取率，结果如表3所示。

表3

从表3中可以看出，当混合酶酶解过程中的时间为2.9h时，西梅SDF提取率最高。

4、探究纤维素酶酶解过程中的pH对西梅SDF提取率的影响方法同混合酶的处理方法，结果如表4所示。

表4

从表4中可以看出，当纤维素酶酶解过程中的pH为6时，西梅SDF提取率最高。

5、探究纤维素酶酶解过程中的温度对西梅SDF提取率的影响方法同混合酶的处理方法，结果如表5所示。

表5

从表5中可以看出，当纤维素酶酶解过程中的温度为40℃时，西梅SDF提取率最高。

6、探究纤维素酶酶解过程中的时间对西梅SDF提取率的影响方法同混合酶的处理方法，结果如表6所示。

表6

从表6中可以看出，当纤维素酶酶解过程中的时间为3.8h时，西梅SDF提取率最高。

7、探究纤维素酶添加量对西梅SDF提取率的影响

具体方法为以实施例1制备的西梅SDF为样品，将纤维素酶添加量设置成如表7所示的值，计算西梅SDF提取率，，结果如表7所示。(纤维素酶添加量是相对于蒸馏水的用量，即添加蒸馏水体积0.6％、0.8％、1％、1.2％、1.4％的纤维素酶)。

表7

从表7中可以看出，当添加蒸馏水体积1％的纤维素酶时，西梅SDF提取率最高。

试验例2

西梅SDF含量的测定：参照AOAC 985.29测定，经测定，本发明实施例1制备的西梅SDF中水溶性膳食纤维的含量为85.91％。

试验例3

随机邀请20名接受过相关培训、满足评价要求的学生组成感官评价小组，分别从色泽15％、滋味35％、香气25％和组织状态25％这4个因素对实施例2以及以下方法制备的口服液进行感官评价，满分100分。感官评分标准见表8。

表8西梅SDF口服液感官评分标准

1、探讨西梅SDF添加量对西梅膳食纤维口服液感官评分的影响

以实施例2为基准，改变西梅SDF添加量制备西梅膳食纤维口服液，并对此进行感官评价，结果如图3所示。

由图3可以看出，在白砂糖、三氯蔗糖、柠檬酸和山梨酸钾添加量相同的情况下。随着西梅SDF添加量逐渐增大，感官评分先升高，在8mg/mL时感官评分达到最高，继续添加西梅SDF，感官评分开始逐渐下降。当西梅SDF添加量低时，西梅风味和口感寡淡；添加量为8mg/mL时，口服液呈黄褐色透明状，无分层液体均匀和肉眼可见的杂质，口感酸甜适中；当添加量大于8mg/mL时，滋味较差不协调，稍有苦涩感，口感变差。

2、探讨白砂糖添加量对西梅膳食纤维口服液感官评分的影

以实施例2为基准，改变白砂糖添加量制备西梅膳食纤维口服液，并对此进行感官评价，结果如图4所示。

由图4可知，白砂糖添加量逐渐增加，感官评分逐渐升高，当白砂糖添加量1.5％时，继续添加白砂糖，感官评分开始降低。当白砂糖添加量低时，口服液甜味淡，口感较差；白砂糖添加量增加到1.5％时，酸甜爽口，口感柔和适宜，白砂糖起到一小部分甜度调节的作用，主要用来调节口服液口感；当白砂糖添加量高于1.5％时，滋味口感开始逐渐变差。

3、探讨三氯蔗糖添加量对西梅膳食纤维口服液感官评分的影响

以实施例2为基准，改变三氯蔗糖添加量制备西梅膳食纤维口服液，并对此进行感官评价，结果如图5所示。

三氯蔗糖是一种人工合成的高倍甜味剂，是蔗糖甜度的600倍，其稳定性高、甜味纯正、且无能量，是一种理想的甜味剂。由图5可知，随着三氯蔗糖添加量逐渐增加，感官评分开始逐渐递增，当三氯蔗糖添加量为0.08％时评分最高，继续增加三氯蔗糖，评分下降。三氯蔗糖添加量低时，口服液甜度不够，酸味重，口感差；当三氯蔗糖添加量达到0.08％时，甜度适中，滋味宜人；当添加量达到0.1％时，口服液过甜，滋味变差。

4、探讨柠檬酸添加量对西梅膳食纤维口服液感官评分的影响

以实施例2为基准，改变柠檬酸添加量制备西梅膳食纤维口服液，并对此进行感官评价，结果如图6所示。

由图6可知，随着柠檬酸添加量逐渐增多，感官评分先升高，在柠檬酸添加量为0.15％时评分最高，继续增加柠檬酸评分则开始逐渐下降。柠檬酸添加量低时，甜味较重，滋味不协调；当柠檬酸添加量为0.15％时，酸甜爽口，滋味宜人；柠檬酸添加量大于0.15％，口服液产生酸涩味，口感极差甚至引起不适。

5、探讨山梨酸钾添加量对西梅膳食纤维口服液感官评分的影响

以实施例2为基准，改变山梨酸钾添加量制备西梅膳食纤维口服液，并对此进行感官评价，结果如图7所示。

药典中规定口服液中山梨酸类防腐剂剂量不大于0.3％，所以在规定剂量内测定山梨酸钾对口服液感官评分的影响。由图7可知，山梨酸钾添加量逐渐增加，感官评分先上升，当添加量为0.1％时评分最高，口服液口感最佳，继续增加山梨酸钾，感官评分开始逐渐下降。

综上，利用本发明实施例2提供的方法制备的西梅膳食纤维口服液色泽明亮，口感细腻爽滑，有浓郁的西梅果香味儿，产品形状稳定。

试验例4

1、强光照射试验

以实施例2制备的西梅SDF口服液为样品，分成四组，每组10支，置于光照箱中，在光照强度为4500±500Lx的条件下，连续照射15天，分别于0、5、10、15天各取一组观察并记录口服液的性状、pH值、相对密度及西梅SDF含量的变化情况(重复操作3次，记录平均值)。记录结果计算其平均值(参见表9)。

表9强光照射试验结果

由表9可知，强光照射对西梅SDF口服液的性状、pH值、相对密度的影响较小，贮藏期间有少许沉淀，但口服液中的SDF含量呈下降趋势，说明西梅SDF口服液应避光存放，可以使用棕色口服液瓶进行灌装存放，从而更好的留存有效成分。

2、高温试验

以实施例2制备的西梅SDF口服液为样品，分成四组，每组10支，置于恒温培养箱中在温度为60℃的条件下，连续放置15天，分别于0、5、10、15天各取一组观察并记录口服液的性状、pH值、相对密度及西梅SDF含量的变化情况(重复操作3次，记录平均值)。记录结果计算其平均值(参见表10)。

表10高温试验结果

由表10可知，西梅SDF口服液在60℃高温条件下，放置15d发现口服液的性状、pH值、相对密度和SDF含量都没有太大变化，说明西梅SDF口服液的性状和各项指标都较稳定，温度不会影响口服液的稳定性，在贮藏时无需考虑温度因素。

3、高湿试验

以实施例2制备的西梅SDF口服液为样品，分成四组，每组10支，置于培养箱中在湿度为90％±5％的条件下，连续放置15天，分别于0、5、10、15天各取一组观察并记录口服液的性状、pH值、相对密度及西梅SDF含量的变化情况(重复操作3次，记录平均值)。记录结果计算其平均值(参见表11)。

表11高湿试验结果

由表11可知，高湿对西梅SDF口服液的pH值和相对密度的影响较小，但在湿度90％±5％的条件下放置到10后，沉淀些许变多；贮藏期间SDF含量一直有所降低。因此为了保证口服液的稳定性应避免高湿，在贮藏时保证环境干燥。

4、加速试验

以实施例2制备的西梅SDF口服液为样品，分成四组，每组10支，在温度为40℃±2℃，相对湿度为75％±5％的条件下，连续放置30天，分别于0、10、20、30天，各取一组观察并记录口服液的性状、pH值、相对密度及西梅SDF含量的变化情况(重复操作3次，记录平均值)，并进行微生物检测。记录结果计算其平均值(参见表12)。

表12加速试验结果

由表12可知，在温度为40℃±2℃，相对湿度为75％±5％的条件下西梅SDF口服液进行加速，口服液的性状、pH值、相对密度和SDF含量均未受到明显影响，并且微生物限度检测均符合规定要求。说明西梅SDF口服液在正常温湿度条件下，口服液性状稳定性良好。

试验例6

西梅SDF口服液质量标准研究

所有测定项目在实施例2制备的口服液中随机取口服液三组，每组3支。记录结果并计算其平均值(参见表13)。

(1)pH值的测定：采用pH计测定；

(2)相对密度的测定：采用比重瓶测定；

(3)SDF含量的测定：参照GB 5009.88-2014；

(4)可溶性固形物的测定：采用手持式折光仪测定；

(5)微生物限量：菌落总数测定方法参照GB 4789.2-2016，大肠菌群测定方法参照GB 4789.3-2016，霉菌测定方法参照GB 4789.15-2016。

表13西梅SDF口服液质量测定结果

表13结果表明，西梅SDF口服液的pH值范围为4-4.5；相对密度为1.009；西梅SDF含量不低于6mg/mL；可溶性固形物含量范围为3.07-3.17％。对西梅SDF口服液样品进行微生物指标检测，其菌落总数、大肠菌群和霉菌均符合《GB 16740-2014食品安全国家标准保健食品》的规定。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种西梅膳食纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

在经过预处理得到的西梅粉中加入蒸馏水，加入木瓜蛋白酶和α-淀粉酶的混合酶进行水浴加热；加入纤维素酶进行二次水浴加热；

对得到的酶解液进行离心、抽滤，得到的上清液旋蒸至原液的四分之一后进行醇沉处理，二次抽滤，取沉淀物，真空冷冻干燥，即得西梅膳食纤维。

2.根据权利要求1所述的西梅膳食纤维的制备方法，其特征在于，所述西梅粉与蒸馏水的料液比为1g:15mL。

3.根据权利要求1所述的西梅膳食纤维的制备方法，其特征在于，所述混合酶加入量为蒸馏水体积的1.6％；所述混合酶为木瓜蛋白酶和α-淀粉酶按照质量比0.6:1的混合物。

4.根据权利要求1所述的西梅膳食纤维的制备方法，其特征在于，所述水浴加热参数为：温度60℃，时间2.9h；所述二次水浴加热参数为：温度41℃，时间3.8h。

5.根据权利要求1所述的西梅膳食纤维的制备方法，其特征在于，所述纤维素酶加入量为蒸馏水体积的1％。

6.根据权利要求1所述的西梅膳食纤维的制备方法，其特征在于，所述离心转速为8000r/min，时间为15min。

7.根据权利要求1所述的西梅膳食纤维的制备方法，其特征在于，所述醇沉处理具体为：在旋蒸后的上清液中加入体积分数为95％的乙醇，在4℃条件下静置12h。

8.一种如权利要求1-7任一项所述的西梅膳食纤维的制备方法制备得到的西梅膳食纤维。

9.一种西梅膳食纤维口服液，其特征在于，以纯净水为基准，权利要求8所述的西梅膳食纤维添加量为0.8％，白砂糖添加量为1.5％，三氯蔗糖添加量为0.08％，柠檬酸添加量为0.15％，山梨酸钾添加量为0.1％。

10.一种如权利要求9所述的西梅膳食纤维口服液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

按质量称取原料后混合，在压力为30MPa下进行均质处理，然后在80℃条件下杀菌15min，装罐，封口，即得西梅膳食纤维口服液。

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