一种酶法提取豆渣中不可溶性膳食纤维的工艺的制作方法

文档序号:9478023阅读:1154来源:国知局
一种酶法提取豆渣中不可溶性膳食纤维的工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及食品深加工技术领域,具体涉及一种酶法提取豆渣中不可溶性膳食纤 维的工艺。
【背景技术】
[0002] 膳食纤维是指不能被人体利用的多糖,人类的胃肠道中消化酶无法消化膳食纤 维,故其不易被人体吸收。这类多糖主要来自植物细胞壁的复合碳水化合物,也可称之为非 淀粉多糖,即非α-葡聚糖的多糖。它分为可溶性膳食纤维和不可溶性膳食纤维。膳食纤 维的营养价值越来越受到人们的关注,对其研究也越来越深入,现在膳食纤维是人们公认 的继蛋白质、碳水化合物、脂肪、维生素、矿物质和水这六大营养素之后的第七类营养素。
[0003] 中国是大豆的故乡,拥有悠久的大豆种植历史,现在每年都有大量的大豆用于各 种?制品、油料的生广。?渔是?制品加工工艺过程中的副广品,每年由于大?加工彳丁业加 工生产而产生的湿豆渣达到2000万吨,这些豆渣都作为饲料用于喂猪或者直接废弃,到夏 天豆渣又会发酸发臭,这使得豆渣不仅成为一种被浪费的资源,同时还造成了环境污染。
[0004] 豆渣中富含膳食纤维及蛋白质、维生素等营养成分,在安全性上也无问题,价格低 廉,膳食纤维含量高。有研究指出,大豆豆渣在开发功能性食品的应用和分离提取豆渣中的 膳食纤维具有广阔前景。
[0005] 豆渣中含有的不可溶性膳食纤维高于可溶性膳食纤维,因此,在豆渣中提取不可 溶性膳食纤维的产业化研究依然具有一定的价值。对不可溶性膳食纤维的提取工艺研究 中,在酶法方面的研究相对较少,更多的是对于化学法方面的研究。对豆渣中提取不可溶性 膳食纤维的相关研究远比豆渣中提取可溶性膳食纤维的工艺少,相关的研究报道于文献也 较少。
[0006] 采用现有技术进行提取时,无法综合考虑提取过程中的pH值、底物浓度、粉碎程 度、酶的使用条件及酶的使用量等对提取率影响的因素,以及,无法较为彻底的使不可溶性 膳食纤维与可溶性膳食纤维分离,所提取的不可溶性膳食纤维纯度较低。

【发明内容】

[0007] 本发明针对现有技术的不足,提供一种高效率、高纯度的酶法提取豆渣中不可溶 性膳食纤维的工艺,综合考虑提取过程中的pH值、底物浓度、粉碎程度、酶的使用条件及酶 的使用量等对提取率影响的因素,使不可溶性膳食纤维的提取技术,具备产业化前景。
[0008] 为了实现上述目的,本发明采用了以下技术方案:
[0009] -种酶法提取豆渣中不可溶性膳食纤维的工艺,其特征在于,包括如下步骤:
[0010] (1)将豆渣烘干粉碎得到豆渣粉;
[0011] (2)向每克豆渣粉中加入蒸馏水5~7ml以及PH 6. 5~7. 0的磷酸缓冲液5~ 7ml,得到豆渣浆;
[0012] (3)向豆渣浆中加入中性蛋白酶进行第一次酶解,中性蛋白酶的加入量为步骤 (1)所述豆渣粉:中性蛋白酶=lg:〇. 7~lmg,得到第一酶解豆渣衆;
[0013] (4)对第一酶解豆渣浆进行第一次灭酶处理,得到第一灭酶豆渣浆;
[0014] (5)向第一灭酶豆渣浆中加入耐热α -淀粉酶进行第二次酶解,耐热α -淀粉酶的 加入量为步骤(1)所述豆渣粉:耐热α -淀粉酶=lg: 10~20 μ 1,得到第二酶解豆渣浆;
[0015] (6)对第二酶解豆渣浆进行第二次灭酶处理,得到第二灭酶豆渣浆;
[0016] (7)对第二灭酶豆渣浆进行离心分离,过滤后取滤渣,将滤渣洗涤并烘干后,得到 不可溶性膳食纤维。
[0017] 所述豆渣粉为过80~120目筛所得粉末。
[0018] 所述磷酸缓冲液的配制方法如下:取0. 2moL/mL的磷酸二氢钾250mL,加118mL的 0· 2moL/mL氢氧化钠溶液,再用水稀释至1000mL。
[0019] 所述中性蛋白酶的酶活为25~75U/mg
[0020] 所述耐热α -淀粉酶的酶活为200~400U/mL
[0021] 与现有技术相比较,本发明具备的有益效果:
[0022] 本发明公开的酶法提取豆渣中不可溶性膳食纤维的工艺,其主要工艺流程简洁。 科学、易于操作和控制,包括:豆渣一烘干一粉碎一过筛一加水一加缓冲液一加蛋白酶一灭 酶一加 α-淀粉酶一灭酶一离心过滤一洗涤滤渣一滤渣烘干至恒重。
[0023] 本发明综合考虑了提取过程中的pH值、底物浓度、粉碎程度、酶的使用条件及酶 的使用量等对提取率影响的因素,获得了科学、高效、简洁、易于操作可产业化的工艺技术, 本发明使得豆渣资源得到合理利用,减少了豆子废弃造成的环境污染;本发明获得的制品, 通过灰分的测定实验结果说明,此酶法提取得到的不可溶性膳食纤维纯度高,灰分含量仅 为2. 8%左右,其纯度是传统技术提取的2倍以上。
【附图说明】
[0024] 图1为实施例1蛋白酶加入量对提取率的影响曲线图,图中横坐标为蛋白酶加入 量,纵坐标为提取率。
[0025] 图2为实施例1 α -淀粉酶加入量对提取率的影响曲线图,图中横坐标为α -淀粉 酶加入量,纵坐标为提取率。
【具体实施方式】
[0026] 下面通过实施例对本发明的技术方案作进一步阐述。
[0027] 实施例1
[0028] 本实施例所用到的试剂如下:
[0029] 耐热α-淀粉酶 BR 广西天地扬生物试剂有限公司 酶活为300U/mL,最适温度100±5°C,最适pH=6,0~7.0。 中性蛋白酶 BR 广州明远公司 酶活为5〇U/mg,稳定PH为5.5-8.5,最适温度为45°C-50°C。其活力定义是在30°C, PH=7.5条件下,Irain水解酪素产生l.iig酪氨酸为一个活力单位,以U/g表示。 2-吗啉乙磺酸(MES) AR BIOSHARP公司〔日本) 三羟甲基氨基甲烷(tris) m 国药集団化学试剂有限公司 氢氧化钠 AR 天津博迪化工股份有限公司 磷酸二氢钾 AR 广东安平化学厂
[0030] 利用上述试剂按照如下方法配制成溶液:
[0031] (1)0. 05mol/L MES - TRIS 缓冲液:
[0032] 称取4. 3021g MES和2. 6928g TRIS,用374mL水溶解,再用6mol/L的氢氧化钠调 节pH = 8. 17 (配制时温度25°C,采用内插法计算得),加水稀释至440mL。
[0033] (2)中性蛋白酶溶液:
[0034] 用0. 05mol/L MES-TRIS缓冲液配成50mg/mL的中性蛋白酶溶液,现配现用,对应 的酶活为2500U/mL。
[0035] (3) PH = 6. 8的磷酸缓冲液:
[0036] 取0· 2moL/mL的磷酸二氢钾250mL,加118mL的0· 2moL/mL氢氧化钠溶液,用水稀 释至 1000mL。
[0037] 本实施例的酶法提取豆渣中不可溶性膳食纤维的工艺,包括如下步骤:
[0038] (1)将豆渣于75°C下烘干过夜,粉碎,过50目筛,得到豆渣粉;
[0039] (2)称取3. 00g的豆渣粉(MJ,加入20.0 OmL蒸馏水和20.0 OmL pH = 6. 8的磷酸 缓冲液,得到豆渣浆;
[0040] (3)向豆渣浆加入50. 4 μ 1用MES-TRIS缓冲液配成50mg/mL的中性蛋白酶溶液, 在50°C恒温水浴中进行第一次酶解1. 5h,得到第一酶解豆渣浆;本步骤将特定的中性蛋白 酶的加入是将豆渣中蛋白质进行酶解,若酶解不彻底,则提取物中将含有蛋白质,因此,蛋 白酶的酶解作用不仅影响工艺的提取率,还影响提取得到的不可溶性膳食纤维的纯度。
[0041] (4)对第一酶解豆渣浆在85°C条件下进行第一次灭酶处理10min,第一灭酶豆渣 浆;
[0042] (5)向第一灭酶豆渣浆中加入51. 0 μ 1耐热α -淀粉酶,在70°C恒温水浴中进行 第二次酶解1. 5h,得到第二酶解豆渣浆;
[0043] (6)将第二酶解豆渣浆煮沸10min进行第二灭酶处理,得到第二灭酶豆渣浆;
[0044] (7)使用高速离心机3000r/min对第二灭酶豆渣浆进行离心分离,用恒重滤纸(质 量吣)进行过滤,将过滤后的滤纸及滤渣一起在70°C下烘干至恒重(M3),得到所述豆渣中不 可溶性膳食纤维。
[0045] 1、特定中性蛋白酶和耐热α -淀粉酶加入量对提取率的影响
[0046] 1. 1、试验方法
[0047] 称取8份3. 00g的豆渣粉进行试验,将8组试验分别编号为①②③④⑤⑥⑦⑧,各 组试验除了步骤(3)和步骤(5)的条件不同外,其余步骤均一致。
[0048] 对于步骤(3),编号为①②③④的试验依次按42U/g、84U/g、126U/g和168U/g的加 入量分别加入中性蛋白酶;编号为⑤⑥⑦⑧的试验均按42U/g的加入量加入中性蛋白酶。
[0049] 对于步骤(5),编号为①②③④的试验均按42U/g的加入量加入耐热α -淀粉酶; 编号为⑤⑥⑦⑧的试验依次按5U/g、10U/g、15U/g和20U/g的加入量分别加入耐热α -淀 粉酶。
[0050] 最后,按照公式: 计算提取率,式中戽为样品质量,单位为 克(g) ;Μ2为滤纸质量,单位为克(g) ;]?3为恒重后滤纸与滤渣的总质量,单位为克(g)。
[0051] 1.2结果分析
[0052] 1. 2. 1、蛋白酶加入量对提取率的影响结果分析
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