专利名称：一种从水酶法残渣中提取大豆膳食纤维的方法
技术领域：
本发明属于食品加工技术领域，主要涉及从水酶法残渣中提取水溶性和水不溶性大豆膳食纤维的方法。
背景技术：
水酶法提取大豆油过程中产生的残渣大部分作为废料弃掉，未能得到充分的开发利用，资源浪费极大，同时又造成环境污染。残渣中含有丰富的膳食纤维，是众多天然膳食纤维源中价廉质高的ー种。因此研究开发优质的大豆膳食纤维的提取及其产业化生产，对減少资源浪费和提高人民的健康水平是十分有益的。根据原料的成分与性质，膳食纤维的提取方法大致可分为5类化学分离法、化学试剂-酶结合分离法、膜分离法、发酵法和超声辅助提取法。化学法也就是酸碱法，膳食纤 维的得率不高且污染环境；酶法成本高，エ艺较复杂；膜分离法是利用天然或人工制备的具有选择透过性的膜来分离制备膳食纤维的方法，例如超滤、纳滤等；发酵法制备的膳食纤维生理活性明显增强但应用有局限性；超声辅助提取法是利用超声波在液体中产生的空化效应以及其对作用物产生的机械作用，使待提取物更快地滲透到提取液中而提高提取效率。陈正宏等(2000)采用IN的盐酸调酸，使pH值3-5之间，80-100°C的热水处理后，再用IN的NaOH调pH值至中性，烘干粉碎后得到色泽较白，无腥臭味的大豆膳食纤维产品。汪勇等(2003)利用中性蛋白酶可以制得纤维含量在75%左右的膳食纤维产品。涂宗财等(2006)采用微生物发酵法对大豆膳食纤维进行改性研究，利用发酵法可提高SDF的含量达15%以上，而发酵处理后再在40MPa的压カ下进行超高压均质即可将SDF含量提高到30%。潘利华等(2011)采用超声辅助酸溶碱沉法提取水不溶性大豆膳食纤维，效果优于酸碱法，但还是存在提取时间较长、提取效率低的缺点。现有的水不溶性大豆膳食纤维提取技术存在着提取时间长、提取效率低、产品纯度较低、对环境造成污染等问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术的不足，提供ー种从水酶法残渣中提取大豆膳食纤维的方法，达到降低成本、缩短提取时间、提高提取效率和产品质量，减少环境污染的目的。本发明所要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的
一种从水酶法残渣中提取大豆膳食纤维的方法，该方法包括以下步骤(1)大豆粉碎后采用挤压膨化预处理得到膨化物料，将膨化物料与水混合得到混合液，向混合液中加入碱性蛋白酶进行酶解，酶解后离心分离得到游离油、乳状液、水解液和残渣；(2)将步骤(I)得到的残渣干燥、粉碎后加水进行微波辅助酶法提取，提取条件为微波功率400-800W，微波时间10_30min,加水量与干燥残禮:比例为20-40mL/g,纤维素酶添加量为干燥残禮:质量的1-5% ;过滤得滤渣和滤液，将滤渣分散到水中进行超高压均质和高温蒸煮，均质压カ为40-140MPa，均质时间为l_5min，蒸煮温度为60-121°C，蒸煮时间为10_30min ;然后离心分离得上清液和沉淀物，将上清液和滤液合并进行超滤处理，然后喷雾干燥得水溶性大豆膳食纤维；将沉淀物水洗、干燥、粉碎得水不溶性大豆膳食纤维。所述的微波辅助酶法提取优选条件为微波功率568W，微波时间23. 8min,加水量与干燥残洛比例为31. 85mL/g,纤维素酶添加量为干燥残洛质量的2. 82%。所述的超高压均质优选条件为均质压カ120MPa,均质时间3min。所述的高温蒸煮优选条件为蒸煮温度100°C，蒸煮时间20min。本方法中微波具有很强的穿透性和很高的热效率，在快速振动的微波电磁场中，细胞膜和细胞壁破裂使得膳食纤维释放出来；超高压均质的剪切作用和空穴爆炸作用使得膳食纤维的糖苷键断裂，部分不可溶性膳食纤维转化为可溶性膳食纤维；在高温蒸煮过程中，水分子进入了膳食纤维分子的结晶区，使分子之间的键断裂，而释放部分的可溶性成 分，提高了可溶性膳食纤维含量。该方法具有所需的エ艺设备简单、成本低、提取时间短、提取效率高、水溶性膳食纤维含量高的特点。
图I是本发明总エ艺路线 图2是微波功率与纤维素酶添加量交互对SDF得率的响应面；
图3是微波时间与液料比交互对SDF得率的响应面；
图4是微波时间与纤维素酶添加量交互对SDF得率的响应面；
图5是微波功率与微波时间交互对IDF得率的响应面；
图6是微波功率与液料比交互对IDF得率的响应面；
图7是微波功率与纤维素酶添加量交互对IDF得率的响应面；
图8是均质压カ对膳食纤维得率的影响；
图9是均质时间对膳食纤维得率的影响；
图10是蒸煮温度对膳食纤维得率的影响；
图11是蒸煮时间对膳食纤维得率的影响。
具体实施例方式下面结合附图对本发明具体实施例进行详细描述，
一种从水酶法残渣中提取大豆膳食纤维的方法，该方法包括以下步骤(1)大豆粉碎后采用挤压膨化预处理得到膨化物料，将膨化物料与水混合得到混合液，向混合液中加入碱性蛋白酶进行酶解，酶解后离心分离得到游离油、乳状液、水解液和残渣；(2)将步骤(I)得到的残渣干燥、粉碎后加水进行微波辅助酶法提取，提取条件为微波功率400-800W，微波时间10_30min,加水量与干燥残禮:比例为20-40mL/g,纤维素酶添加量为干燥残禮:质量的1-5% ;过滤得滤渣和滤液，将滤渣分散到水中进行超高压均质和高温蒸煮，均质压カ为40-140MPa，均质时间为l_5min，蒸煮温度为60-121°C，蒸煮时间为10_30min ;然后离心分离得上清液和沉淀物，将上清液和滤液合并进行超滤处理，然后喷雾干燥得水溶性大豆膳食纤维；将沉淀物水洗、干燥、粉碎得水不溶性大豆膳食纤维。所述的微波辅助酶法提取优选条件为微波功率568W，微波时间23. 8min，加水量与干燥残洛比例为31. 85mL/g,纤维素酶添加量为干燥残洛质量的2. 82%。
所述的超高压均质优选条件为均质压カ120MPa,均质时间3min。所述的高温蒸煮优选条件为蒸煮温度100°C，蒸煮时间20min。
实施例I :微波辅助酶法提取大豆膳食纤维最优參数筛选试验 I材料与方法 I. I材料、试剂
SI黑龙江农业科学院培植的垦农42，其中蛋白含量为41. 6%，油脂含量为
21. 3%，含水率为10. 6%，灰分4. 3%。
Alcalase减性内切蛋白酶 novo公司(I. 2X 105U/mL) I. 2主要仪器设备
pHS-25型酸度计し上海伟业仪器厂
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I. 3实验方法
I.3. I大豆的成分测定
粗蛋白的测定GB6432-94标准方法进行
粗脂肪的測定GB5512-85中索氏抽提法进行測定
水分的测定GB304-87进行测定
灰分的测定GB5009. 4-85
I. 3. 2エ艺流程
大豆—粉碎—水分调节—挤压腠化—粉碎—调节pH值和温度—酶解—灭酶 —离心—残渣—干燥—粉碎—微彼辅助酶法提取—过滤—滤渣—超高压均质—
滤液
I'
高温蒸煮—离心—上清液—合并滤液—超滤—喷雾干燥—水溶性大豆膳食纤_ 沉淀—水洗—干燥—枋碎—水不港性大豆膳食纤维
I.3. 3计算公式
水溶性膳食纤維加等率<%)=X100°
水不溶性膳食纤細i#率(%)=懸雙ま:■誤戀歷X100%
残)§ jS■疏里2结果与讨论
2.I实验因素水平编码表
在单因素研究的基础上，选取微波功率、微波时间、液料比和纤维素酶添加量4个因素为自变量，以SDF得率R1和IDF得率R2为响应值，根据中心组合设计原理，设计响应面分析实验，其因素水平编码表见表表2_1。表2-1因素水平编码表
权利要求
1.一种从水酶法残渣中提取大豆膳食纤维的方法，该方法包括以下步骤(1)大豆粉碎后采用挤压膨化预处理得到膨化物料，将膨化物料与水混合得到混合液，向混合液中加入碱性蛋白酶进行酶解，酶解后离心分离得到游离油、乳状液、水解液和残渣；其特征在于(2)将步骤(I)得到的残渣干燥、粉碎后加水进行微波辅助酶法提取，提取条件为微波功率400-800W，微波时间10-30min，加水量与干燥残渣比例为20_40mL/g，纤维素酶添加量为干燥残渣质量的1-5% ;过滤得滤渣和滤液，将滤渣分散到水中进行超高压均质和高温蒸煮，均质压力为40-140MPa，均质时间为l_5min，蒸煮温度为60-121°C，蒸煮时间为10_30min ；然后离心分离得上清液和沉淀物,将上清液和滤液合并进行超滤处理，然后喷雾干燥得水溶性大豆膳食纤维；将沉淀物水洗、干燥、粉碎得水不溶性大豆膳食纤维。
2.根据权利要求I所述的一种从水酶法残渣中提取大豆膳食纤维的方法，其特征在于所述的微波辅助酶法提取优选条件为微波功率568W，微波时间23. 8min，加水量与干燥残洛比例为31. 85mL/g,纤维素酶添加量为干燥残洛质量的2. 82%。
3.根据权利要求I所述的一种从水酶法残渣中提取大豆膳食纤维的方法，其特征在于所述的超高压均质优选条件为均质压力120MPa,均质时间3min。
4.根据权利要求I所述的一种从水酶法残渣中提取大豆膳食纤维的方法，其特征在于所述的高温蒸煮优选条件为蒸煮温度100°C，蒸煮时间20min。
全文摘要
一种从水酶法残渣中提取大豆膳食纤维的方法属于食品加工技术；该方法包括以下步骤(1)大豆粉碎后采用挤压膨化预处理得到膨化物料，将膨化物料与水混合得到混合液，向混合液中加入碱性蛋白酶进行酶解，酶解后离心分离得到游离油、乳状液、水解液和残渣；(2)将步骤(1)得到的残渣干燥、粉碎后进行微波辅助酶法提取，过滤得滤渣和滤液，将滤渣分散到水中进行超高压均质和高温蒸煮，然后离心分离得上清液和沉淀物，将上清液和滤液合并进行超滤处理，然后喷雾干燥得水溶性大豆膳食纤维；将沉淀物水洗、干燥、粉碎得水不溶性大豆膳食纤维；本方法工艺设备简单，操作控制方便，生产成本低，提取时间短，提取效率高，水溶性膳食纤维含量高。
文档编号A23L1/308GK102805352SQ20121030792
公开日2012年12月5日 申请日期2012年8月28日 优先权日2012年8月28日
发明者江连洲, 李杨, 齐宝坤, 王中江, 王胜男 申请人:东北农业大学