专利名称：一种豆渣膳食纤维及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种豆渣膳食纤维及其制备方法，具体是指利用微生物酶法制备得到的豆渣膳食纤维以及该豆渣膳食纤维的微生物酶制备方法。
背景技术：
膳食纤维虽然难以在人体消化道内被分解吸收，却是维系人类身体健康、不能被其它物质所代替的一种营养素，所以人们将其称为继碳水化合物、脂肪、蛋白质、维生素、水、矿物质六大营养素之外的人体第七营养素。国外已研究的膳食纤维主要有六大类谷物、豆类、果蔬、微生物多糖及其它天然纤维和合成、半合成纤维，计30多个品种，其中实际应用于生产已有10余种。我国对膳食纤维的制取技术研究、应用研究和生产尚处于起步阶段。大体可分为四个方面一是膳食纤维对人体生理效应的研究。如防治冠心病，治疗肥胖症，预防高血压，治疗糖尿病和抗胃肠癌症，清除外源有害物质，抗氧化，清除自由基等等。二是关于膳食纤维源分布和农副产品综合利用研究。三是完善和提高膳食纤维工业制取方法研究，也包括膳食纤维改性研究。四是膳食纤维在食品加工中的应用研究。
目前国内主要采取化学处理方法，如强酸、强碱、醇等制备膳食纤维，其优点是去除淀粉、蛋白质、脂肪较彻底。但在这一过程中，却几乎导致了100％的水溶性纤维素，超过50％的半纤维素和10-30％的纤维素的损失，而恰恰是可溶性纤维素和半纤维素具有较强的生理功能。
纵观国内外大量研究结果，我们认为开发膳食纤维的关键是开拓资源和改进提取方法。这也是现阶段我国面临的资源可持续利用问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种豆渣膳食纤维以及这种豆渣膳食纤维的制备方法。
本发明的上述目的是通过如下技术方案来实现的本发明公开了一种豆渣膳食纤维，该豆渣膳食纤维可由下述方法制备获得将豆渣经80～120目筛、脱脂、用蛋白酶去除蛋白质。
优选的，所述将豆渣经80～120目筛之前，先将豆渣烘干。
所述脱脂是指以7～9倍体积的有机溶剂浸泡豆渣1～10小时，之后用水洗除有机溶剂，滤布清洗，烘干。所述有机溶剂包括乙醚。
所述用蛋白酶去除蛋白质是指将脱脂后的豆渣，加入pH7～8的磷酸盐缓冲液4～6mL/g，再加入酶活为5～9μg/ml(以1mL粗酶液在40℃条件下每分钟水解酪蛋白的微克数来表示蛋白酶的酶活)的蛋白酶发酵液2～7ml/g，于80～120rpm、38～42℃酶解1～4小时，之后过滤、清洗至洗出液无色，75～85℃烘干。所述蛋白酶是产中性蛋白酶的真菌产生的蛋白酶，优选的，所述真菌为菌株A.S1.892。
本发明还公开了一种豆渣膳食纤维的制备方法，该方法包括下述步骤(1)豆渣烘干后经80～120目筛；(2)以7～9倍体积的有机溶剂浸泡豆渣1～10小时，之后用水洗除有机溶剂，滤布清洗，烘干；(3)将脱脂后的豆渣，加入pH7～8的磷酸盐缓冲液4～6mL/g，再加入酶活为5～9μg/ml的蛋白酶发酵液2～7ml/g，于80～120rpm、38～42℃酶解1～4小时，之后过滤、清洗至洗出液无色，75～85℃烘干。
优选的，所述有机溶剂包括乙醚；所述蛋白酶为产中性蛋白酶的真菌产生的蛋白酶。
与现有技术的化学法处理豆渣相比，本发明利用微生物酶法处理豆渣具有以下有益效果化学法对底物选择性差，半纤维素又溶于碱溶液，故使得可溶性纤维素、半纤维素有较大的损失，而这部分成分有时在膳食纤维中起重要生理功能的。相比之下，微生物酶法因为酶具有很强的专一性，可专一的降解豆渣中的蛋白质，而不破坏其他成分，这样使得可溶性纤维素、半纤维素等活性成分可有效的保存，使膳食纤维的生理活性大大提高。
微生物酶法处理所得的总膳食纤维和可溶性的膳食纤维含量均高于化学法处理所得的产物。并且微生物酶法处理条件温和、设备简单、酶专一性高，可以最大限度的保留膳食纤维的活性成分，更不会由于强酸、强碱的使用造成环境污染。而化学法要求设备高，必须能够耐强酸、强碱，最终的废液会造成环境污染，最终产品需要进行安全性检测。
另一方面，在脱除脂肪、蛋白质的过程中，化学法造成可溶性纤维素、半纤维素的很大损失，总膳食纤维的得率化学法要比微生物酶法低25％左右。扫描电镜观察的结果也能直观地显示出了这一点。因此，我们认为微生物酶法比化学处理法具有更大的优越性。
利用本发明的微生物酶法和化学法处理豆渣的结果比较表1处理后总膳食纤维含量比较(％)
表2可溶性膳食纤维含量比较(％)
分别将经过微生物酶法和化学法处理的豆渣在JEOL JXA-840型扫描电子显微镜下观察，步骤如下分别取经微生物酶法和化学法处理的豆渣以及未经处理的豆渣，105℃烘干水分；将样品固定在清洗好并贴有双面导电胶的载样台上；用离子溅射仪对三种样品镀金处理；把镀好金的样品放到扫描电镜的样品室进行电镜观察。
结果见图1-6所示。从中我们可以清楚地看到未经任何处理的豆渣表面被有一层较厚的脂类和蛋白质，但可见到里面的纤维素骨架的轮廓，经过微生物酶法和化学处理法脱脂、脱蛋白后都可以比较好的去除豆渣纤维表面的蛋白质和脂肪，获得较为纯净的纤维，从而使半纤维素、纤维素骨架得以充分暴露。从两种处理方法的结果比较来看，微生物酶法处理所得产物结构完整，相比之下，化学法处理所得产物结构不完整，纤维素骨架多数已破损。
图1未经任何处理的豆渣纤维扫描电镜照片A；图2未经任何处理的豆渣纤维扫描电镜照片B；图3微生物酶法处理所得的豆渣膳食纤维扫描电镜照片A；图4微生物酶法处理所得的豆渣膳食纤维扫描电镜照片B；图5经化学法处理所得的豆渣膳食纤维扫描电镜照片A；图6经化学法处理所得的豆渣膳食纤维扫描电镜照片B。
具体实施例方式
实施例将加工豆腐后的副产品豆渣烘干，过100目筛。
采用有机溶剂提取法去除豆渣中的脂肪成分。以8倍体积乙醚浸泡过100目筛的干豆渣5小时，后用水洗除残有机溶剂，滤布清洗，烘干。
制备蛋白酶粗酶发酵液斜面培养基蛋白胨1％+牛肉膏1％+琼脂2％+NaCl 0.5％液体发酵培养基豆粉5％+玉米粉3％+麸皮2.5％+Mandel盐产蛋白酶菌株(A.S1.892)斜面培养24小时，加无菌水制成菌悬液，将菌悬液倒入液体发酵培养基中，然后摇床培养36小时。取出后于冷冻离心机中4℃、15000rpm离心30分钟，上清液即为蛋白酶粗酶发酵液。
Folin试剂法测定蛋白酶的酶活在测定条件下，以1mL粗酶液在40℃条件下每分钟水解酪蛋白的微克数来表示蛋白酶的酶活。测得上述蛋白酶粗酶发酵液的酶活为7μg/ml。
称取30g脱脂后的豆渣，加入pH7.5的磷酸盐缓冲液5mL/g，再加入5mL/g蛋白酶发酵液。100rpm、40℃分别酶解2小时，滤布过滤、清洗至洗出液无色，80℃烘干。
处理后总膳食纤维的含量为55.9％。
可溶性膳食纤维的测定称取上述经微生物酶法处理过的豆渣10g，配成10％的溶液，加热至100℃，保温30分钟，过滤，滤液加入4倍体积的95％乙醇，冰箱放置24小时，过滤，抽提物真空干燥，称重。结果得可溶性膳食纤维含量为3.8％。
对比例化学法处理豆渣制备膳食纤维干豆渣→100目筛→2％NaOH(固液比为1∶10、室温浸泡30分钟后滤去上清液，清洗)→2％H2O2溶液(固液比1∶10，室温浸泡15分钟后滤去上清液，清洗)→2％HCl(固液比1∶10，50~60℃、浸泡60分钟后滤去上清液)→洗涤→80℃烘干结果得总膳食纤维含量为37.2％。按照实施例中可溶性膳食纤维的测定方法，测得可溶性膳食纤维的含量为0.3％。
权利要求
1.一种豆渣膳食纤维，其特征在于，该豆渣膳食纤维可由下述方法制备获得将豆渣经80～120目筛、脱脂、用蛋白酶去除蛋白质。
2.根据权利要求1所述的一种豆渣膳食纤维，其特征在于所述将豆渣经80～120目筛之前，先将豆渣烘干。
3.根据权利要求1或2所述的一种豆渣膳食纤维，其特征在于所述脱脂是指以7～9倍体积的有机溶剂浸泡豆渣1～10小时，之后用水洗除有机溶剂，滤布清洗，烘干。
4.根据权利要求3所述的一种豆渣膳食纤维，其特征在于所述有机溶剂为乙醚。
5.根据权利要求1或2所述的一种豆渣膳食纤维，其特征在于所述用蛋白酶去除蛋白质是指将脱脂后的豆渣，加入pH7～8的磷酸盐缓冲液4～6mL/g，再加入酶活为5～9μg/ml(以1mL粗酶液在40℃条件下每分钟水解酪蛋白的微克数来表示蛋白酶的酶活)的蛋白酶发酵液2～7ml/g，于80～120rpm、38～42℃酶解1～4小时，之后过滤、清洗至洗出液无色，75～85℃烘干。
6.根据权利要求5所述的一种豆渣膳食纤维，其特征在于所述蛋白酶为产中性蛋白酶的真菌产生的蛋白酶。
7.根据权利要求6所述的一种豆渣膳食纤维，其特征在于所述真菌为菌株A.S1.892。
8.一种豆渣膳食纤维的制备方法，该方法包括下述步骤(1)豆渣烘干后经80～120目筛；(2)以7～9倍体积的有机溶剂浸泡豆渣1～10小时，之后用水洗除有机溶剂，滤布清洗，烘干；(3)将脱脂后的豆渣，加入pH7～8的磷酸盐缓冲液4～6mL/g，再加入酶活为5～9μg/ml(以1mL粗酶液在40℃条件下每分钟水解酪蛋白的微克数来表示蛋白酶的酶活)的蛋白酶发酵液2～7ml/g，于80～120rpm、38～42℃酶解1～4小时，之后过滤、清洗至洗出液无色，75～85℃烘干。
9.根据权利要求8所述的一种豆渣膳食纤维的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为乙醚。
10.根据权利要求8所述的一种豆渣膳食纤维的制备方法，其特征在于，所述蛋白酶为产中性蛋白酶的真菌产生的蛋白酶。
全文摘要
本发明公开了一种豆渣膳食纤维及其制备方法。本发明的豆渣膳食纤维是利用微生物酶法处理豆渣获得，通过将豆渣烘干后，经80～120目筛、脱脂、用蛋白酶去除蛋白质。本发明利用微生物酶法处理豆渣获得膳食纤维，总膳食纤维和可溶性的膳食纤维含量均高于化学法处理所得的产物；并且微生物酶法处理条件温和、设备简单、酶专一性高，可以最大限度的保留膳食纤维的活性成分。
文档编号A23L1/20GK1778202SQ200410084268
公开日2006年5月31日 申请日期2004年11月17日 优先权日2004年11月17日
发明者苏勇, 吕秀华 申请人:苏勇, 吕秀华