本发明属于食品加工领域，涉及一种可溶性膳食纤维的制备方法，具体地，涉及一种以桃为原料通过提取和酶解等方式制备可溶性膳食纤维的方法。
背景技术：
可溶性膳食纤维是可溶解于水且可吸水膨胀并能被肠道微生物分解利用的一类纤维，常存在于植物细胞液和细胞间质中，主要有果胶、植物胶和黏胶等物质。可溶性膳食纤维可有效使肠道中的有益菌活化，促进有益菌大量繁殖，创造肠道的健康生态。近年来的研究表明，可溶性膳食纤维可以影响相关炎症细胞因子的表达，对炎症的发生起到了很好的预防作用，也有许多可溶性膳食纤维可有效降低血脂与胆固醇，预防心脑血管疾病、降低血糖、减少糖尿病的发生、抗炎症、还能诱导肿瘤细胞凋亡、防止组织癌变等，膳食纤维被列为继糖、蛋白质、脂肪、水、矿物质和维生素之后的“第七大营养素”。
桃(prunuspersica)是蔷薇科桃属植物的果实，形状包括卵形、宽椭圆形或扁圆形，色泽变化由淡绿白色至橙黄色，果肉呈白色、浅绿白色、黄色、橙黄色或红色，桃的果肉多汁有香味，甜或酸甜。桃的果肉中富含葡萄糖、果糖、蛋白质、维生素、胡萝卜素、钙、磷、铁等成份；桃在我国具有悠久的栽培历史，深受国内外市场的欢迎。由于桃的皮薄，其采摘期一般在高温季节且采收期相对集中，而在常温条件下由于内部或外部易腐烂导致不耐贮存；此外，桃对温度较为敏感，在普通冷藏条件下易发生冷害、絮败等现象，其果肉易发生褐变或糊化现象，质地粗而干燥，色泽晦暗，果汁粘稠，难于挤汁严重影响其商品价值和经济效益。因此，桃经常被加工成为罐头、桃汁、桃干、桃果脯或桃果酱等产品形式，在一定程度上可规避难以储存等问题，这些产品的附加值不高，营养物质保留程度等仍需提高。
桃中存在一定量的果胶和纤维素，纤维素是桃的细胞壁重要组成物质，果胶是细胞果胶质的重要成分，经适当方式降解后可制备出可溶性膳食纤维。因此，桃可以作为可溶性膳食纤维的原料。目前公开的国内外提取膳食纤维的方法主要有化学提取法、酶提取法、化学-酶结合提取法、膜分离法和发酵法。cn101283760a公开了一种从桃渣中提取制备膳食纤维的方法，所述方法包括(1)除杂杀菌；(2)保温浸提；(3)固液分离；(4)将滤液浓缩、醇沉，析出沉淀后干燥，得到可溶性膳食纤维；(5)将滤饼与水混合，调节ph，酶解，过滤得到滤液浓缩、醇沉，析出沉淀得到可溶性膳食纤维。该方法从桃渣中提取膳食纤维，步骤复杂，且可溶性上市纤维收率不高。
cn102885318a公开了一种甘薯膳食纤维的提取方法，采取α-淀粉酶、胰蛋白酶和糖化酶复合制备分离可溶性膳食纤维和不溶性膳食纤维，并研究了酶解条件对产品得率的影响，提取率分别为25.7％和55.9％；cn103284152a公开了一种从红豆杉中提取的膳食纤维、提取方法及用途，采用高压均质-酶结合法提取可溶性膳食纤维和不溶性膳食纤维，获得较高得率的红豆杉不溶性膳食纤维(80-90％)，但其可溶性膳食纤维的含量较低(10-13％)；cn102871134a公开了一种提取膳食纤维的方法，经电解水提取后，水浴加热、冷却后离心、浓缩、醇沉、干燥后得到豆粕可溶性、不溶性膳食纤维，含量分别为14.8％和53.7％。
这些方法都是单一、独立的，缺乏有效的结合，导致提取率低，产品活性低，或者工序过于复杂，不利于实现工业化。因此，急需一种可以高效提取高活性膳食纤维的方法，得到生物活性高的可溶性膳食纤维。
技术实现要素：
针对水果难以存储以及传统加工方式制备产品的附加值低以及营养物质保留度低等问题，本发明旨在提供一种以水果为原料制备可溶性膳食纤维的方法，所述方法步骤简单，膳食纤维得率高。
为达此目的，本发明采用了以下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种可溶性膳食纤维的制备方法，包括如下步骤：
(1)预处理：将水果清洗后打浆，粉碎研磨，调节ph并搅拌制备悬浮液；
(2)酶解：向步骤(1)中的悬浮液加入酶，调节ph并搅拌，固液分离，收集上清液调节ph至中性；
(3)膜分离：对步骤(2)得到的上清液进行超滤处理，收集透过液；
(4)浓缩：将步骤(3)得到的透过液浓缩；
(5)喷雾干燥：将步骤(4)得到的浓缩液进行喷雾干燥，干燥后的粉末即为可溶性膳食纤维。
优选地，步骤(1)所述水果为桃、苹果、香蕉或菠萝中的任意一种或至少两种的组合，优选为桃。
本发明中，所述桃可以选自但不限于蜜桃、蟠桃或油桃。
本发明制备方法可以对多种水果的膳食纤维进行提取，特异性的针对桃进行膳食纤维的提取的效果最好，膳食纤维的得率最高，生物活性最好。
优选地，步骤(1)所述的打浆具体包括：加入水果重量1-10倍的水，采用机械法进行打浆处理，并将水果浆和水果核分离。
所述水的量为水果重量的1倍、2倍、3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍或10倍。
优选地，步骤(1)所述的粉碎研磨具体包括：向水果浆中加入水果重量1-30倍的水，采用机械法将水果浆进行粉碎研磨。
所述水的量为水果重量的1倍、2倍、3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、10倍、11倍、12倍、13倍、14倍、15倍、16倍、17倍、18倍、19倍、20倍、21倍、22倍、23倍、24倍、25倍、26倍、27倍、28倍、29倍或30倍。
优选地，步骤(1)所述的ph为3-11，例如可以是3、4、5、6、7、8、9、10或11，优选为4-7。
优选地，步骤(1)所述的搅拌的温度为20-80℃，例如可以是20℃、21℃、22℃、23℃、25℃、26℃、28℃、30℃、32℃、35℃、38℃、40℃、42℃、45℃、48℃、50℃、52℃、55℃、58℃、60℃、62℃、65℃、68℃、70℃、72℃、75℃、78℃或80℃，优选为30-60℃。
优选地，步骤(1)所述的搅拌时间为1-12h，例如可以是1h、2h、3h、4h、5h、6h、7h、8h、9h、10h、11h或12h，优选为3-10h。
优选地，步骤(2)所述酶与水果的质量比为1:(50-10000)，例如可以是1:50、1:60、1:70、1:80、1:90、1:100、1:120、1:150、1:200、1:250、1:300、1:350、1:400、1:500、1:600、1:700、1:800、1:900、1:1000、1:1200、1:1500、1:1600、1:1800、1:1900、1:2000、1:2500、1:3000、1:3500、1:4000、1:4500、1:5000、1:5500、1:6000、1:6500、1:7000、1:7500、1:8000、1:8500、1:9000、1:9500或1:10000，优选为1:(100-8000)，进一步优选为1:(500-6000)。
优选地，所述酶为果胶酯酶、多聚半乳糖醛酸酶、内切葡聚糖酶、外切葡聚糖酶或β-葡萄糖苷酶中的任意一种或至少两种的组合。
优选地，步骤(2)所述的ph为2-11，例如可以是2、3、4、5、6、7、8、9、10或11优选为3-8，进一步优选为4-7。
优选地，步骤(2)所述的搅拌的温度为10-80℃，例如可以是10℃、11℃、12℃、13℃、14℃、15℃、16℃、17℃、18℃、19℃、20℃、21℃、22℃、23℃、25℃、26℃、28℃、30℃、32℃、35℃、38℃、40℃、42℃、45℃、48℃、50℃、52℃、55℃、58℃、60℃、62℃、65℃、68℃、70℃、72℃、75℃、78℃或80℃，优选为20-60℃。
优选地，步骤(2)所述的搅拌时间为1-20h，例如可以是1h、2h、3h、4h、5h、6h、7h、8h、9h、10h、11h、12h、13h、14h、15h、16h、17h、18h、19h或20h，优选为3-16h。
优选地，步骤(3)所述的超滤处理为采用超滤膜进行超滤。
优选地，所述超滤膜的截留分子量为10-500kda，例如可以是10kda、12kda、13kda、15kda、16kda、18kda、20kda、25kda、30kda、35kda、40kda、45kda、50kda、55kda、60kda、65kda、70kda、75kda、80kda、85kda、90kda、95kda、100kda、110kda、120kda、150kda、160kda、180kda、200kda、220kda、250kda、280kda、300kda、320kda、350kda、380kda、400kda、420kda、450kda、480kda或500kda，优选为30-400kda，进一步优选为50-300kda。
优选地，所述超滤的温度为20-80℃，例如可以是20℃、21℃、22℃、23℃、25℃、26℃、28℃、30℃、32℃、35℃、38℃、40℃、42℃、45℃、48℃、50℃、52℃、55℃、58℃、60℃、62℃、65℃、68℃、70℃、72℃、75℃、78℃或80℃，优选为30-60℃。
优选地，步骤(4)所述的浓缩为浓缩至固含量为5-25％，例如可以是5％、6％、7％、8％、9％、10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％、20％、21％、22％、23％、24％或25％，优选为10-20％。
本发明中，所述的喷雾干燥为本领域的常规技术，本领域技术人员可以根据需要进行选择条件，在此不做特殊限定。
本发明中，通过酶解提高了可溶性膳食纤维的得率，通过超滤膜分离使得产品更均一，通过酶解和超滤膜步骤的配合，协同作用，使得提取的可溶性膳食纤维生物活性进一步提高。
根据本发明，所述可溶性膳食纤维的制备方法，包括如下步骤：
(1)预处理：将水果清洗后，加入水果重量1-10倍的水打浆，加入水果重量1-30倍的水粉碎研磨，调节ph到3-11，20-80℃搅拌1-12h，制备悬浮液；
(2)酶解：向步骤(1)中的悬浮液加入与水果的质量比为1:(50-10000)的酶，调节ph为2-11，10-80℃搅拌1-20h，固液分离，收集上清液调节ph至中性；
(3)膜分离：对步骤(2)得到的上清液进行采用截留分子量为10-500kda的超滤膜在20-80℃下进行超滤，收集透过液；
(4)浓缩：将步骤(3)得到的透过液浓缩，浓缩至固含量为5-25％；
(5)喷雾干燥：将步骤(4)得到的浓缩液进行喷雾干燥，干燥后的粉末即为可溶性膳食纤维；
其中，步骤(1)所述水果为桃、苹果、香蕉或菠萝中的任意一种或至少两种的组合，步骤(2)所述酶为果胶酯酶、多聚半乳糖醛酸酶、内切葡聚糖酶、外切葡聚糖酶或β-葡萄糖苷酶中的任意一种或至少两种的组合。
作为优选技术方案，所述可溶性膳食纤维的制备方法，包括如下步骤：
(1)预处理：将桃清洗后，加入水果重量2-8倍的水打浆，加入水果重量5-25倍的水粉碎研磨，调节ph到4-7，30-60℃搅拌3-10h，制备悬浮液；
(2)酶解：向步骤(1)中的悬浮液加入与水果的质量比为1:(100-8000)的酶，调节ph为3-8，20-60℃搅拌3-16h，固液分离，收集上清液调节ph至中性；
(3)膜分离：对步骤(2)得到的上清液进行采用截留分子量为30-400kda的超滤膜在30-60℃下进行超滤，收集透过液；
(4)浓缩：将步骤(3)得到的透过液浓缩，浓缩至固含量为10-20％；
(5)喷雾干燥：将步骤(4)得到的浓缩液进行喷雾干燥，干燥后的粉末即为可溶性膳食纤维；
其中，步骤(2)所述酶为果胶酯酶、多聚半乳糖醛酸酶、内切葡聚糖酶、外切葡聚糖酶或β-葡萄糖苷酶中的任意一种或至少两种的组合。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
本发明制备方法可以对多种水果的膳食纤维进行提取，提取的膳食纤维的得率高，可达6.3％以上，生物活性高，降糖率可达30％以上，且本发明方法能够特异性的针对桃进行膳食纤维的提取，提取的效果最好，膳食纤维的得率最高，可达9％以上，生物活性最高，且该方法工艺简单，容易操作，能进行工业化大规模生产。
说明书附图
图1为本发明可溶性膳食纤维的制备方法的流程图。
具体实施方式
为便于理解本发明，本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
原料为新采摘的深州蜜桃，100kg。
(1)预处理：将100kg深州蜜桃清洗后加入300kg纯水，采用桃打浆机将桃打浆处理，过滤法将桃浆和桃核分离，获得385kg桃浆，向桃浆中继续加入300kg纯水，采用胶体磨将桃浆进行深度粉碎，然后将料液ph调至4.5，在35℃条件下搅拌处理3h，获得桃浆悬浮液685kg；
(2)酶解：向步骤(1)获得的桃浆悬浮液中加入100g果胶酯酶，将ph调节至3.0，在50℃条件下搅拌处理3小时，固液分离后获得收集清液660kg，将其ph调至7.0；
(3)膜分离：使用截留分子量为300kda的超滤膜将步骤(2)获得的清液在50℃条件下进行超滤处理，收集透过液为90kg；
(4)浓缩：将步骤(3)获得的透过液进行浓缩，浓缩至溶液的固含量为15％；
(5)喷雾干燥：将步骤(5)获得的浓缩液进行干燥，获的13.5kg可溶性膳食纤维。
所述可溶性膳食纤维的得率为13.5％，将所得可溶性膳食纤维喂食胰岛损伤高血糖模型小鼠，测定空腹血糖，与对照组(未经喂食可溶性膳食纤维的小鼠)相比，降糖率为38％。
实施例2
原料为成熟的蟠桃采摘后放置3-5天，100kg。
(1)预处理：将100kg蟠桃清洗后加入200kg纯水，采用桃打浆机将桃打浆处理，过滤法将桃浆和桃核分离，获得280kg桃浆，向桃浆中继续加入400kg纯水，采用胶体磨将桃浆进行深度粉碎，然后将料液ph调至4.0，在55℃条件下搅拌处理4h，获得桃浆悬浮液；
(2)酶解：向步骤(1)获得的桃浆悬浮液中加入多聚半乳糖醛酸酶，加入量为50g，将ph调节至4.5，在55℃条件下搅拌处理3小时，然后进行固液分离，收集清液并将其ph调至7.0；
(3)膜分离：使用截留分子量为500kda的超滤膜将步骤(2)获得的清液在60℃条件下进行超滤处理，，收集透过液为120kg；
(4)浓缩：将步骤(3)获得的透过液进行浓缩，浓缩至溶液的固含量为12％；
(5)喷雾干燥：将步骤(5)获得的浓缩液进行干燥，获的14.4kg可溶性膳食纤维。
所述膳食纤维的得率为14.4％，将所得可溶性膳食纤维喂食胰岛损伤高血糖模型小鼠，测定空腹血糖，与对照组(未经喂食可溶性膳食纤维的小鼠)相比，降糖率为35％。
实施例3
原料为成熟的蟠桃采摘后放置3-5天，100kg。
(1)预处理：将100kg蟠桃清洗后加入100kg纯水，采用桃打浆机将桃打浆处理，过滤法将桃浆和桃核分离，获得160kg桃浆，向桃浆中继续加入3000kg纯水，采用胶体磨将桃浆进行深度粉碎，然后将料液ph调至3.0，在80℃条件下搅拌处理1h，获得桃浆悬浮液；
(2)酶解：向步骤(1)获得的桃浆悬浮液中加入内切葡聚糖酶，加入量为2000g，将ph调节至2，在80℃条件下搅拌处理1小时，然后进行固液分离，收集清液并将其ph调至7.0；
(3)膜分离：使用截留分子量为10kda的超滤膜将步骤(2)获得的清液在80℃条件下进行超滤处理，收集透过液为105kg；
(4)浓缩：将步骤(3)获得的透过液进行浓缩，浓缩至溶液的固含量为5％；
(5)喷雾干燥：将步骤(5)获得的浓缩液进行干燥，获的10.2kg可溶性膳食纤维。
所述膳食纤维的得率为10.2％，将所得可溶性膳食纤维喂食胰岛损伤高血糖模型小鼠，测定空腹血糖，与对照组(未经喂食可溶性膳食纤维的小鼠)相比，降糖率为31％。
实施例4
原料为成熟的蟠桃采摘后放置3-5天，100kg。
(1)预处理：将100kg蟠桃清洗后加入1000kg纯水，采用桃打浆机将桃打浆处理，过滤法将桃浆和桃核分离，获得960kg桃浆，向桃浆中继续加入100kg纯水，采用胶体磨将桃浆进行深度粉碎，然后将料液ph调至11.0，在20℃条件下搅拌处理12h，获得桃浆悬浮液；
(2)酶解：向步骤(1)获得的桃浆悬浮液中加入β-葡萄糖苷酶，加入量为10g，将ph调节至11，在10℃条件下搅拌处理20小时，然后进行固液分离，收集清液并将其ph调至7.0；
(3)膜分离：使用截留分子量为500kda的超滤膜将步骤(2)获得的清液在20℃条件下进行超滤处理，收集透过液为830kg；
(4)浓缩：将步骤(3)获得的透过液进行浓缩，浓缩至溶液的固含量为25％；
(5)喷雾干燥：将步骤(5)获得的浓缩液进行干燥，获的90kg可溶性膳食纤维。
所述膳食纤维的得率为9％，将所得可溶性膳食纤维喂食胰岛损伤高血糖模型小鼠，测定空腹血糖，与对照组(未经喂食可溶性膳食纤维的小鼠)相比，降糖率为32％。
实施例5
原料为成熟的菠萝采摘后放置2-3天，100kg。
(1)预处理：将100kg菠萝清洗后加入200kg纯水，采用菠萝打浆机将菠萝打浆处理，过滤法将菠萝浆和菠萝芯分离，获得260kg菠萝浆，向菠萝浆中继续加入400kg纯水，采用胶体磨将桃浆进行深度粉碎，然后将料液ph调至4.0，在55℃条件下搅拌处理4h，获得菠萝浆悬浮液；
(2)酶解：向步骤(1)获得的菠萝浆悬浮液中加入多聚半乳糖醛酸酶，加入量为50g，将ph调节至4.5，在55℃条件下搅拌处理3小时，然后进行固液分离，收集清液并将其ph调至7.0；
(3)膜分离：使用截留分子量为500kda的超滤膜将步骤(2)获得的清液在60℃条件下进行超滤处理，，收集透过液为100kg；
(4)浓缩：将步骤(3)获得的透过液进行浓缩，浓缩至溶液的固含量为12％；
(5)喷雾干燥：将步骤(5)获得的浓缩液进行干燥，获的8.5kg可溶性膳食纤维。
所述膳食纤维的得率为8.5％，将所得可溶性膳食纤维喂食胰岛损伤高血糖模型小鼠，测定空腹血糖，与对照组(未经喂食可溶性膳食纤维的小鼠)相比，降糖率为25％。
实施例6
原料为成熟的苹果采摘后放置3-5天，100kg。
(1)预处理：将100kg苹果清洗后加入200kg纯水，采用苹果打浆机将苹果打浆处理，过滤法将苹果浆和苹果核分离，获得250kg苹果浆，向苹果浆中继续加入400kg纯水，采用胶体磨将苹果浆进行深度粉碎，然后将料液ph调至4.0，在55℃条件下搅拌处理4h，获得苹果浆悬浮液；
(2)酶解：向步骤(1)获得的苹果浆悬浮液中加入多聚半乳糖醛酸酶，加入量为50g，将ph调节至4.5，在55℃条件下搅拌处理3小时，然后进行固液分离，收集清液并将其ph调至7.0；
(3)膜分离：使用截留分子量为500kda的超滤膜将步骤(2)获得的清液在60℃条件下进行超滤处理，，收集透过液为80kg；
(4)浓缩：将步骤(3)获得的透过液进行浓缩，浓缩至溶液的固含量为12％；
(5)喷雾干燥：将步骤(5)获得的浓缩液进行干燥，获的6.3kg可溶性膳食纤维。
所述膳食纤维的得率为6.3％，将所得可溶性膳食纤维喂食胰岛损伤高血糖模型小鼠，测定空腹血糖，与对照组(未经喂食可溶性膳食纤维的小鼠)相比，降糖率为26％。
综上所述，本发明制备方法可以对多种水果的膳食纤维进行提取，提取的膳食纤维的率高，生物活性高，且本发明方法能够特异性的针对桃进行膳食纤维的提取，提取的效果最好，膳食纤维的得率最高，生物活性最高。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。