本发明涉及功能性食品或保健食品技术领域，具体地，涉及一种具有减脂纤体功能的红薯膳食纤维及其制备方法。
背景技术：
随着人们饮食结构与生活方式的改变，很多现代人机体内环境逐渐失衡，代谢紊乱现象增多，其中由脂类代谢失调引起的肥胖症及在肥胖基础上继发的高血脂、高血压、高血糖、糖尿病、脂肪肝、胆结石等“富贵病”的发病率正逐年飙升。膳食纤维作为功能性食品在世界各国得到了广泛的关注和迅猛的发展，被公认为是“21世纪的功能性食品”和“第七类营养素”，具有减脂瘦身、降血脂、降血糖、降血压、防治心脑血管疾病和消化道疾病等众多生理功效。一方面可溶性膳食纤维具有强大的持油性，又因其不能被人体消化道的酶所消化，所以被吸附的油脂会随之一同被代谢或排出体外，可以有效抑制脂类的吸收，起到降血脂、降低胆固醇的作用；另一方面可溶与不溶性膳食纤维都具有较高的吸水膨胀性，食用后的膳食纤维会在人体内吸水膨胀，使肠道处于充盈状态，增强饱腹感的同时，促进肠道蠕动，增加排便的速度和体积，在不需节食的条件下仍可达到减脂的效果。研究表明可溶与不溶膳食纤维不同配比时，其功效不同；而现有的膳食纤维产品并未突出配比问题对其功效的影响。另外，现有的膳食纤维多以豆类、蔬菜、瓜果等为原料制成的，虽然产品中膳食纤维含量较高，但其理化特性和功能品质一般，这可能与原料、制备方法和现有技术有关。
目前，制备膳食纤维常见的方法主要有化学分离法、酶解法、生物发酵法、膜分离法。后三者对材料和设备的要求高、成本大、操作精细繁琐，不易产业化；化学分离法（酸解法、碱解法）成本较低，可是化学残留较为严重，产品色泽形态较差。
因此，亟需研究一种具有较优可溶性和不可溶性膳食纤维配比、制备方法简单、理化性能和功效好的膳食纤维产品。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种具有减脂纤体功能的红薯膳食纤维，本发明提供的红薯膳食纤维具有较优的可溶性和不可溶性膳食纤维配比，具有较好的理化性能和功效，可作为功能性食品用于多个领域。
本发明的另一目的在于提供上述具有减脂纤体功能的红薯膳食纤维在制备减脂纤体、美容养颜和改善肠道功能的制剂中的应用。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种具有减脂纤体功能的红薯膳食纤维，所述红薯膳食纤维的制备方法如下：
s1：将红薯洗净、切块、干燥、粉碎过筛得红薯粉，贮存备用；
s2：取s1所得红薯粉与水混合并浸泡，过滤并清洗滤渣直至红薯粉末不显乳白色浑浊为止，然后收集滤渣、干燥，备用；
s3：将s2所得红薯粉与水混合，加热糊化，然后冷却至室温，使用弱酸调节体系ph为5.0～5.5，封盖烧杯后于80～90℃酸水解2～3h；快速冷却至室温，使用弱碱调节体系ph为8.0～8.5，于75～85℃碱水解2～3h；然后离心、过滤、干燥、粉碎后过筛即得不溶性膳食纤维；
s4：将s3所得滤液经乙醇醇沉后、过滤、滤渣经干燥、粉碎后过筛即得可溶性膳食纤维；
s5：将s4所得可溶性膳食纤维与s3所得不溶性膳食纤维按照10：1～1：10的质量比混合即得所述具有减脂纤体功能的红薯膳食纤维。
本发明以富含优质膳食纤维的红薯为原料，采用食用级弱酸弱碱结合法制备可溶性与不可溶性膳食纤维；并通过构建小鼠肥胖模型为实验对象，检测可溶性与不可溶性膳食纤维不同配比对持油性、体重等生长指标及tc、tg、hdl-c、ldl-c等血生化指标的影响，确定了可溶性与不溶性膳食纤维协同减脂的较佳配比。
本发明提供的膳食纤维在保证不对人体产生任何不良影响的前提下，可有效发挥减脂纤体、美容养颜和改善肠道功能的作用，且较大程度地保持红薯原有的香味和口感，属于天然绿色的功能性保健食品。另外，本发明提供的膳食纤维的制备方法安全有效、无化学残留、对环境无污染，适用于规模化批量生产，具有较高的社会效益和经济效益。
优选地，s5中，将s4所得可溶性膳食纤维与s3所得不溶性膳食纤维按照1：1～5的质量比混合；更为优选地，将s4所得可溶性膳食纤维与s3所得不溶性膳食纤维按照1：2～3的质量比混合。
优选地，s1中，所述红薯为紫心、红心、黄心或白心红薯中的一种或几种；更为优选地，所述红薯为黄心红薯。
优选地，所述水为单蒸水，s3中的加热糊化时间为5～10min。
在本发明中，所用材料均为食品级。
优选地，s3中，用食用醋调节体系ph为5.0，再用锡箔纸封盖烧杯后于90℃酸水解2h；快速冷却至室温，用食用小苏打调节体系ph为8.5，于80℃碱水解2h。
s1中，将红薯洗净、切块、干燥、粉碎过40目筛得红薯粉；s2中，所述浸泡的时间为1h，清洗滤渣5～10次。
s3和s4中，红薯粉碎后均过100目筛。s4中，所述醇沉为将s3所得滤液经4倍体积的95%食用级乙醇醇沉6～10h。
上述具有减脂纤体功能的红薯膳食纤维在制备减脂纤体、美容养颜和改善肠道功能的制剂中的应用也在本发明的保护范围之内。
优选地，所述具有减脂纤体功能的红薯膳食纤维在制备降低血清中tc、tg、ldl-c含量的制剂中的应用。
优选地，所述具有减脂纤体功能的红薯膳食纤维在制备提高血清中hdl-c含量的制剂中的应用。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明提供的红薯膳食纤维弥补了现有膳食纤维产品的不足，提供了可溶性与不可溶性膳食纤维发挥协同减脂纤体功能的合适配比。本发明提供的红薯膳食纤维能够降低血清中tc、tg、ldl-c的含量，并提高血清中的hdl-c含量；该红薯膳食纤维可作为功能性食品应用于多个领域，能够发挥良好的减脂纤体、降血脂、降血糖、降血压、防治脂肪肝、调节肠道菌群等多重功效。
另外，本发明采用弱酸弱碱结合法制备膳食纤维，不添加任何有毒有害物质，在保证产品安全的同时，也保持了膳食纤维产品的完整性和有效性。本发明提供的红薯膳食纤维的制备方法简单、成本低廉、安全有效，对环境无污染，适用于日后规模化批量生产，具有较高的社会效益和经济效益。
附图说明
图1为本发明实施例1制备得到的可溶性膳食纤维和不可溶性膳食纤维。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下例实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照本领域常规条件或按照制造厂商建议的条件。本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。
实施例1可溶性和不可溶性膳食纤维的制备方法
一种具有减脂纤体功能的红薯膳食纤维，所述具有减脂纤体功能的红薯膳食纤维的制备方法如下：
（1）红薯的预处理
将红薯洗净，切块，鼓风干燥箱干燥过夜，经粉碎机粉碎，过40目筛后，贮存备用；
（2）红薯粉浸泡、洗涤
取适量红薯粉于烧杯中，加一定量单蒸水浸泡1h，尼龙网过滤，清洗滤渣5～10次（至红薯粉末不显乳白色浑浊为止），以除去部分淀粉和多糖，收集滤渣，50℃恒温干燥箱中干燥过夜，备用；
（3）膳食纤维的制备
称取10.000g或其他定量的上述已处理的红薯备用原料，在室温下按1:10（g/ml）加入单蒸水，糊化5～10min，冷却至室温。用食用醋调ph值至5.0左右，再用锡箔纸封盖烧杯后，90℃酸水解2h；快速冷却至室温，加入一定量的食用苏打，调ph至8.5，80℃碱水解2h，离心，滤渣经真空干燥、超微粉碎后，过100目筛，得不溶性膳食纤维。滤液经4倍体积的95%食用级乙醇醇沉6～10h、过滤，滤渣经冷冻干燥、超微粉碎后，过100目筛，得可溶性膳食纤维；图1为本发明实施例1制备得到的可溶性膳食纤维和不可溶性膳食纤维。
图1为本实施例制备得到的可溶性膳食纤维和不可溶性膳食纤维，其中，左图为不溶性膳食纤维，右图为可溶性膳食纤维。
实施例2一种具有减脂纤体功能的红薯膳食纤维
（1）红薯品种的选择
选取紫心、红心、黄心和白心4种类型的红薯，按上述方法制备膳食纤维，以膳食纤维得率和可溶性膳食纤维含量为衡量指标进行综合评价，综合评价定义为：
综合评价值（%）=得率（%）×50%+可溶性膳食纤维含量（%）×50%
分析综合评价值后，结果如表1。
表1不同品种红薯膳食纤维的制备情况
结果显示，黄心红薯综合评价值最高，为52.61%，由此确定黄心红薯为制备膳食纤维的最佳品系。
（2）可溶性与不可溶性膳食纤维的配比的确定
①不同配比的可溶性与不溶性膳食纤维对持油性的影响
在可溶与不溶膳食纤维较大配比范围（10:1～1:10）内，按以下方法测定不同配比的可溶与不溶膳食纤维的持油性，结果如表2。
持油性的测定方法如下：
精确称量m1=1.000g膳食纤维粉（可溶膳食纤维与不溶性膳食纤维按配比加入，两者总量为1.000g）置于离心管中加入10ml玉米胚油，混合均匀后在2000r/min的条件下离心30min后称重m2。
根据以下公式计算持油性（ohc）：
ohc(g/g)=（m2-m1)/m1
表2.不同配比的可溶膳食纤维与不溶膳食纤维持油性检测
注：上述配比为可溶膳食纤维与不溶性膳食纤维之比
结果显示：可溶性膳食纤维与不溶性膳食纤维配比在1:1～1:5之间，持油效果佳。所以初步确定可溶与不溶膳食纤维发挥持油性的合适配比范围为1:1～1:5。
②不同配比的可溶性与不溶性膳食纤维对肥胖小鼠体重、血脂等肥胖指标的影响
选取spf级昆明雄性小鼠42只，1月龄，适应性培养1周后，随机分7组，每组6只，即正常组、肥胖组、配比为1:1~1:5的可溶性与不溶性膳食纤维处理组。小鼠于温度为23±2℃，湿度为60~70%的环境下饲养。正常组喂以基础饲料，其余各组喂以高脂饲料，建立与人类肥胖模型最为接近的高脂饲料所致的单纯性肥胖模型。另外，正常组和肥胖组按3g/kg/d灌生理盐水，其他五组按3g/kg/d灌不同配比的膳食纤维混悬液，维持5周，每周定时测定小鼠体重，结果如表3。第5周末，眼球取血处死，分离血清后分别测定血清tc（氧化酶法）、tg（磷酸甘油酶比色法）、hdl-c（磷酸钨-镁沉淀法）、ldl-c（聚乙烯硫酸沉淀法）等血生化指标，结果见表4。
表3不同配比的可溶与不溶性膳食纤维对小鼠体重的影响（mean±sd，n=6）
注：上述配比指的是可溶性膳食纤维与不溶性膳食纤维之比。与肥胖组相比：**p＜0.01，与正常组相比：##p＜0.01。
表4不同配比的可溶与不溶性膳食纤维对小鼠血脂等血生化指标的影响（mean±sd，n=6）
注：上述配比指的是可溶性膳食纤维与不溶性膳食纤维之比。与肥胖组相比：**p＜0.01，与正常组相比：##p＜0.01。
从表3中的正常组和肥胖组的实验数据可以看出，实验初期，各组小鼠体重相差不大，从实验第2周起，肥胖组小鼠体重显著高于正常组（##p＜0.01）；从表4中的正常组和肥胖组的实验数据可以看出，肥胖组小鼠血清tc、tg、hdl-c、ldl-c等血生化指标与正常组相比，具有显著性差异（##p＜0.01），以上结果说明高脂饲料诱导的小鼠肥胖模型构建成功。
上表3、表4结果显示：相对于肥胖组，不同配比的可溶与不溶膳食纤维组小鼠体重显著降低（**p＜0.01），血清tc、tg、ldl-c含量显著降低，hdl-c含量显著升高（**p＜0.01），尤其当可溶与不溶膳食纤维配比为1:2～1:3时更加显著。