一种可溶于水的植物性膳食纤维提取工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及食品加工领域，具体是一种可溶于水的植物性膳食纤维提取工艺。
【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。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。
[0004]目前，国内外对于豆渣中膳食纤维的提取工艺研究甚少，更多的是在玉米皮、橘子 渣、小麦麸皮、果渣皮、香蕉皮等进行膳食纤维的提取。提取的方法根据可溶性膳食纤维和 不可溶性膳食纤维的不同，工艺也有所不同。在可溶性膳食纤维的提取中以化学法提取为 主，酶法研究较少。这是因为化学法提取膳食纤维的工艺比较便捷，成本也低，综合考虑下 许多工业化生产选择化学法提取膳食纤维。但是，化学法也有其弊端，就是豆渣提取过程中 对膳食纤维的理化性质及其生理功能影响显著，如热碱浸泡和反复用水漂洗既降低了膳食 纤维的产率，又使产品的持水力和膨胀力明显下降，而且化学法会产生的各种化学污染。因 此，需要不断的进行工艺的改进，寻求更加合理有效的方法。
【发明内容】
[0005] 本发明针对现有技术的不足，提供一种可溶于水的植物性膳食纤维提取工艺。
[0006] 为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
[0007] -种可溶于水的植物性膳食纤维提取工艺，其特征在于，包括如下步骤：
[0008] (1)将豆渣烘干粉碎得到豆渣粉；
[0009] (2)每克豆渣粉加入蒸馏水10~15ml以及ρΗ5· 5~6. 5的乙酸-乙酸钠缓冲液 5~7ml，得到豆渣桨；
[0010] (3)向豆渣桨加入纤维素酶进行第一次酶解，纤维素酶的加入量为步骤（1)所述 豆渣粉：纤维素酶=lg:〇. 8~1. 2mg，得到第一酶解豆渣桨；
[0011] (4)对第一酶解豆渣桨进行第一次灭酶处理，第一灭酶豆渣桨；
[0012] (5)向第一灭酶豆渣桨中加入中性蛋白酶进行第二次酶解，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，得到第二酶解豆渣桨；
[0013] (6)对第二酶解豆渣桨进行第二次灭酶处理，得到第二灭酶豆渣桨；
[0014] (7)对第二灭酶豆渣桨进行离心分离，过滤取滤液，加入3~5倍体积的无水乙醇 进行醇沉，再过滤得到的滤渣即为所述豆渣中可溶性膳食纤维。
[0015] 所述豆渣粉为过80~120目筛所得粉末。
[0016] 所述乙酸-乙酸钠缓冲液的配制方法如下：醋酸钠54. 6g，加lmol/1醋酸溶液 20mL，稀释至 500mL。
[0017] 所述纤维素酶的酶活为0· 2~0· 4U/mg。
[0018] 所述中性蛋白酶的酶活为25~75U/mg。
[0019] 与现有技术相比较，本发明具备的有益效果：
[0020] 本发明利用酶将豆渣中的其他杂质酶解，再通过可溶性膳食的醇沉特性进行提 取，工艺提高了豆渣可溶性膳食纤维的得率，所得产品的感官品质较好。
【附图说明】
[0021] 图1为本发明所述的不同粉碎程度下的提取率，X轴为分样筛的目数，Y为提取率。
[0022] 图2为本发明所述的不同料水比下的提取率，X轴为料水比，Y为提取率。
[0023] 图3为本发明所述的不同纤维素酶加入量下的提取率，X轴为纤维素酶加入量，Y 为提取率。
[0024] 图4为本发明所述的不同中性蛋白酶加入量下的提取率，X轴为中性蛋白酶加入 量，Y为提取率。
【具体实施方式】
[0025] 下面通过实施例对本发明的技术方案作进一步阐述。
[0026] 实施例1
[0027] 本实施例所用到的试剂如下：
[0028] 中性蛋白酶 BR广州明远公司
[0029] 其活力定义是在30°C，PH= 7. 5条件下，lmin水解酪素产生1μg酪氨酸为一个 活力单位，以U/g表示。酶活为50units/mg，稳定PH为5. 5-8. 5,最适温度为45°C-50°C。
[0030] 纤维素酶 BRBI0SHARP公司（日本）
[0031] 酶活为0· 3U/mg，最适温度范围为50°C-60°C
[0032] 2-吗啉乙磺酸（MES) ARBI0SHARP公司（日本）
[0033] 三羟甲基氨基甲烷（TRIS) BR 国药集团化学试剂有限公司
[0034] 利用上述试剂按照如下方法配制成溶液：
[0035] 中性蛋白酶溶液：用MES-TRIS缓冲液配成50mg/mL的蛋白酶溶液，现配现用。对 应的酶活为2500U/mL。
[0036] 纤维素酶溶液：0. 04g的0. 3u/mg纤维素酶，加2mL醋酸-醋酸钠缓冲液配成20mg/ mL纤维素酶液。对应的酶活为6U/mL。
[0037] 0· 05mol/LMES-TRIS缓冲液：称取 4. 3021gMES和 2. 6928gTRIS,用 374mL水溶 解，再用6m〇l/L的氢氧化钠调节pH至8. 17 (配制时温度25°C，采用内插法计算得），加水 稀释至440mL。
[0038]pH= 6的乙酸-乙酸钠缓冲液：醋酸钠54. 6g，加lmol/1醋酸溶液20mL，稀释至 500mL〇
[0039] 本实施例的可溶于水的植物性膳食纤维提取工艺，包括如下步骤：
[0040] (1)将豆渣于75°C下烘干过夜，粉碎，过筛，得到豆渣粉，本步骤所用筛孔大小根 据具体试验目的而定；
[0041](2)称取3. 00g的豆渣粉样品〇!〇，按一定的料水比加入水，再加入20mLPH= 6 的乙酸-乙酸钠缓冲液，本步骤的料水比根据具体试验目的而定；
[0042] (3)向豆渣桨加入纤维素酶，在60°C恒温水浴中进行第一次酶解1. 5h，纤维素酶 的加入量根据具体试验目的而定，得到第一酶解豆渣桨；
[0043] (4)对第一酶解豆渣桨在85°C下进行第一次灭酶处理lOmin，第一灭酶豆渣桨；
[0044] (5)向第一灭酶豆渣桨中加入中性蛋白酶，在50°C恒温水浴中进行第二次酶解 1. 5h，中性蛋白酶的加入量根据具体试验目的而定，得到第二酶解豆渣桨；
[0045] (6)对第二酶解豆渣桨在85 °C下进行第二次灭酶处理lOmin，得到第二灭酶豆渣 桨；
[0046] (7)对第二灭酶豆渣桨在3000r/min下进行离心分离，过滤取滤液，加入4倍体积 的无水乙醇进行醇沉，静置2h，用恒重的滤纸（质量m2)进行过滤，得到的滤渣即为可溶性 膳食纤维，将滤纸与滤渣一起烘干至恒重（m3)，称重，按照公式2. 5计算提取率。
[0048] 式中：1111样品质量，单位为克（g) ;1112滤纸质量，单位为克（g) ;1113恒重后滤纸与滤 渣的总质量，单位为克（g) ;X豆渣中总膳食纤维含量
[0049] 1、粉碎度对提取率的影响
[0050] 试验方法
[0051] 豆渣烘干过夜粉碎后，分别用40目、80目、100目、120目四个不同级别的分样筛进 行过筛分级，得到不用粉碎程度的豆渣粉。分别称取各个级别粉碎程度的豆渣3. 00g，按可 溶于水的植物性膳食纤维提取工艺进行提取（实验中的料水比为1:15,纤维素酶的加入量 为〇. 3U/g，蛋白酶加入量为84U/g)，再分别按照公式2. 5计算提取率，结果如图1所示。
[0052] 结果分析
[0053] 不同的粉碎程度形成的颗粒大小粒径不同，对于粉碎后粒径大小不同可能会出现 粒径过小，豆渣粉粒之间相互之间粘连，或者可能粒径过大，减少豆渣粉与酶的接触面积， 影响酶解结果等，因此在提取工艺中，需要进行不同的粉碎程度对于提取率影响的实验研 究。
[0054] 根据图1可得不同的粉碎程度对提取率的影响规律。提取率随着粉碎的程度的增 加而升高，当到达某一个值以后提取率又下降，粉碎程度有个最适的粉碎度，对应的提取率 最高。粉碎程度过1〇〇目筛时为最适的粉碎度，对应的提取率最高，为12. 9%。
[0055]2、料水比对提取率的影响结果分析
[0056] 试验方法
[0057]称取四份3. 00g过120目分样筛的豆渣粉，分别按1:10、1:15、1:20、1:25四个不 同的料水比加入水，再按照可溶于水的植物性膳食纤维提取工艺进行提取（实验组中纤维 素酶的加入量为0. 3U/g，蛋白酶加入量为84U/g)，然后分别按照公式2. 5计算提取率，结果 如图2所示。
[0058] 结果分析
[0059] 在可溶于水的植物性膳食纤维提取工艺中，加入的水量会影响其提取率，不同的 料水比会有不同的提取率。而加入的水量的多少在生产中具有很重要的意义，如果大量进 行生产时，大量的水会增大后续处理的成本。因此，进行不同料水比对提取工艺影响的实验 研究。
[0060] 从图2中实验结果得知，随着料水比的增大，提取率呈现先增加，后减少的趋势。 其中1:20的料水比对应的提取率最高，为10. 1%。选用该比例的料水比用水量不多，如果 进行大量生产，对于后续的处理费用成本比较合理。
[0061] 3、纤维素酶加入量对提取率的影响结果分析
[0062] 试验方法
[0063] 称取七份3. 00g过120目分样筛的豆渣粉，每份都按1:15的料水比加入7K，再加 入 20.OOmLPH= 6 的乙酸-乙酸钠缓冲液。选择 0·lU/g、0. 2U/g、0. 3U/g、0. 4U/g、0. 5U/g、 0. 6U/g、0. 7U/g七个不同纤维素酶加入量，再按照可溶于水的植物性膳食纤维提取工艺进 行提取（中性