本发明涉及青稞膳食纤维提取技术领域，特别涉及一种提取青稞麸皮中水溶性膳食纤维的方法。
背景技术
膳食纤维(df)主要是指不能被人体利用的多糖，即不能被人体胃肠道中消化酶所消化，而且不被人体所吸收利用的多糖。可分为两个基本类型:水溶性膳食纤维(sdf)与水不溶性膳食纤维(idf)。
青稞麸皮中大部分膳食纤维为水不溶性膳食纤维，水溶性膳食纤维含量少。此外，由于青稞麸皮的原料特性，如青稞麸皮浸水后吸水力强，传统的提取工艺使麸皮粘稠性增大，增加了提取难度，所以提取水溶性膳食纤维并不能直接套用其他原料的相应提取工艺来进行。当前，针对青稞麸皮中水溶性膳食纤维的提取技术研究还不够深入，主要以碱提醇沉为主，这种方法不适用于规模生产。另外还有借助外力如超声波、微波辅助提取的方法，但效果也并不明显，且过程复杂、繁琐。
由此，长期以来青稞麸皮被用做饲料或直接被抛弃，造成资源浪费、商品价值较低。如何对青稞麸皮中的水溶性膳食纤维进行高效提取是本领域亟待取得突破的技术难点之一。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明提供一种提取青稞麸皮中水溶性膳食纤维的方法，该方法工艺简单、环保，且无需引入有机试剂等，能高效提取青稞麸皮中的水溶性膳食纤维。
本发明为达到其目的，采用的技术方案如下：
本发明提供一种提取青稞麸皮中水溶性膳食纤维的方法，包括如下步骤：
1)将青稞麸皮和水混合搅拌，调节ph为5.5-8.0，得混合物i；
2)向步骤1)所得的混合物i中加入高峰α-淀粉酶，在温度为90-100℃进行酶解；
3)将步骤2)所得的酶解物进行离心，将离心所得的滤渣与水混合搅拌，调节ph为7.0-9.5，得混合物ii；
4)向步骤3)所得的混合物ii中加入碱性蛋白酶，在温度为50-60℃进行酶解；
5)将步骤4)所得的酶解物进行离心，将离心所得的滤渣和水混合搅拌，调节ph为4.5-5.0，得混合物iii；
6)向步骤5)所得的混合物iii中加入纤维素酶，在温度为40-50℃进行酶解；
7)对步骤6)所得的酶解物进行分离，得到滤液和滤渣，滤液为水溶性膳食纤维提取液。
本发明在提取青稞麸皮中水溶性膳食纤维的过程中，按照高峰α-淀粉酶酶解-碱性蛋白酶酶解-纤维素酶酶解的组合酶解工艺，破坏纤维和其他营养物质的交联结构，使纤维类大分子糖苷键断裂，聚合度下降，使一部分水不溶性膳食纤维idf溶解转化成水溶性膳食纤维sdf，同时促进青稞麸皮中所含的水溶性膳食纤维的溶出，提高sdf的产量。本发明的酶解工艺，巧妙组合三种酶的酶解过程，先用高峰淀粉酶酶解，再用碱性蛋白酶酶解，可以先将麸皮原料中含量较高的淀粉去除，进而使得后续用碱性蛋白酶酶解去除蛋白质更彻底，去除效果好，进而促进后续水溶性膳食纤维更充分的溶出。
优选的，步骤2)中，所述高峰α-淀粉酶的用量为步骤1)中所得的混合物i质量的0.1％-0.3％，酶解效果更佳；
在一些具体实施方式中，所述高峰α-淀粉酶的酶活力优选至少为4000u/g，例如为4000u/g、4500u/g、5000u/g等等，采用优选酶活力的高峰α-淀粉酶利于达到更佳的酶解效果。
优选的实施方式中，步骤2)中，所述酶解的时间为0.5-1.5h。
优选的，步骤4)中，所述碱性蛋白酶的用量为步骤3)所得的混合物ii质量的0.05％-0.1％，酶解效果更佳；
在一些具体实施方式中，所用的碱性蛋白酶的酶活力至少为20万u/g，例如为20万u/g、21万u/g、25万u/g、30万u/g等等，采用优选酶活力的碱性蛋白酶利于达到更佳的酶解效果。
优选的实施方式中，步骤4)中，酶解时间为2-3h。
优选的，步骤6)中，所述纤维素酶的用量为步骤5)中所得的混合物iii质量的0.1％—0.3％；
进一步优选的，所用的纤维素酶的酶活力至少为1万u/g，例如为1万u/g、1.2万u/g、1.5万u/g、2万u/g等等，采用优选酶活力的纤维素酶利于达到更佳的酶解效果。
优选的实施方式中，步骤6)中，酶解时间为2-3h。
一些优选的具体实施方式中，步骤1)中，所用的青稞麸皮为青稞麸皮原料过40-60目筛所得到的筛下物。
优选的一些具体实施方式中，步骤1)中，所述青稞麸皮和水的料水比为1:10-15(单位为g/ml)。
优选的一些具体实施方式中，步骤3)中，所述水的体积用量和所述青稞麸皮质量的比值为10-15:1(单位为ml/g)。
优选的一些具体实施方式中，步骤5)中，所述水的体积用量和所述青稞麸皮质量的比值为10-15:1(单位为ml/g)。
在一些具体实施方式中，本发明的方法还包括如下步骤：将步骤7)所得的滤液和滤渣分别进行干燥，分别得到水溶性膳食纤维和水不溶性膳食纤维。
本发明提供的技术方案具有如下有益效果：
本发明利用多种酶按照特定顺序组合酶解的工艺高效提取青稞麸皮中的水溶性膳食纤维，无需醇沉和其他外力施加设备，且期间所需试剂少，减少杂质引入，工艺简单且环保。利用本发明的方法可提高青稞麸皮中水溶性膳食纤维的得率，改善不溶性膳食纤维结构，改善当前对于青稞麸皮中水溶性膳食纤维提取技术的局限，缓解青稞麸皮被直接抛弃或用作饲料的现状。
本发明采用高峰α-淀粉酶、碱性蛋白酶及纤维素酶先后处理青稞麸皮，青稞麸皮中水溶性膳食纤维的得率较高，平均得率可达1.05％。该方法比当前的提取方法操作简便、污染小，有效提高了青稞麸皮水溶性膳食纤维的得率。
附图说明
图1是一些实施方式中从青稞麸皮中提取水溶性膳食纤维的工艺流程示意图。
具体实施方式
为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合实施例进一步阐述本发明的内容，但本发明的内容并不仅仅局限于以下实施例。
实施例中所用原料均可通过市售渠道获得。
实施例1
1)青稞麸皮(100g)过40目筛，取筛下物，按料水比1:10(单位为g/ml)向青稞麸皮中加入水，将二者混合；以盐酸溶液(1mol/l)调节ph为6.0，得到混合物i；
2)向混合物i中加入高峰α-淀粉酶(4000u/g，北京索莱宝科技有限公司，货号a8750)，其用量为混合物i质量的0.1％，90℃酶解1h；
3)离心分离酶解物，得到滤液和滤渣，弃滤液；在滤渣中加入1000ml水，将二者混合；以盐酸溶液(1mol/l)调节ph为7.5，得混合物ii；
4)向混合物ii中加入碱性蛋白酶(20万u/g，北京索莱宝科技有限公司，货号b8360)，其用量为混合物ii质量的0.05％，50℃酶解2h；
5)离心分离酶解物，得滤液和滤渣，弃滤液；再在滤渣中加入1000ml水，将二者混合；以盐酸溶液(1mol/l)调节ph为4.5，得混合物iii；
6)向混合物iii中加入纤维素酶(1万u/g，南宁庞博生物工程有限公司，货号pb33-1)，其用量为混合物iii质量的0.1％，40℃酶解2h；
7)分离酶解物得到滤液和滤渣，分别干燥得到青稞麸皮水溶性膳食纤维和水不溶性膳食纤维。
实施例2
1)青稞麸皮(100g)过50目筛，取筛下物，按料水比1:12(单位为g/ml)向青稞麸皮中加入水，将二者混合；以盐酸溶液(1mol/l)调节ph为6.5，得到混合物i；
2)向混合物i中加入高峰α-淀粉酶(4000u/g)，其用量为混合物i质量的0.2％，95℃酶解1h；
3)离心分离酶解物，得到滤液和滤渣，弃滤液；在滤渣中加入1000ml水，将二者混合；以氢氧化钠溶液(1mol/l)调节ph为8.5，得混合物ii；
4)向混合物ii中加入碱性蛋白酶(20万u/g)，其用量为混合物ii质量的0.08％，55℃酶解2.5h；
5)离心分离酶解物，得滤液和滤渣，弃滤液；再在滤渣中加入1000ml水，将二者混合；以盐酸溶液(1mol/l)调节ph为4.8，得混合物iii；
6)向混合物iii中加入纤维素酶(1万u/g)，其用量为混合物iii质量的0.2％，45℃酶解2.5h；
7)分离酶解物得到滤液和滤渣，分别干燥得到青稞麸皮水溶性膳食纤维和水不溶性膳食纤维。
实施例3
1)青稞麸皮(100g)过60目筛，取筛下物，按料水比1:15(单位为g/ml)向青稞麸皮中加入水，将二者混合；以氢氧化钠溶液(1mol/l)调节ph为7.0，得到混合物i；
2)向混合物i中加入高峰α-淀粉酶(4000u/g)，其用量为混合物i质量的0.3％，100℃酶解1h；
3)离心分离酶解物，得到滤液和滤渣，弃滤液；在滤渣中加入1000ml水，将二者混合；以氢氧化钠溶液(1mol/l)调节ph为9.5，得到混合物ii；
4)向混合物ii中加入碱性蛋白酶(20万u/g)，其用量为混合物ii质量的0.05％，60℃酶解3h；
5)离心分离酶解物，得滤液和滤渣，弃滤液；再在滤渣中加入1000ml水，将二者混合；以盐酸溶液(1mol/l)调节ph为5.0，得到混合物iii；
6)向混合物iii中加入纤维素酶(1万u/g)，其用量为混合物iii质量的0.3％，50℃酶解3h；
7)分离酶解物得到滤液和滤渣，分别干燥得到青稞麸皮水溶性膳食纤维和水不溶性膳食纤维。
实施例1-3中，水溶性膳食纤维的提取得率按照如下公式计算：
得率/％＝所得滤液中水溶性膳食纤维含量*体积/样品麸皮质量*100；
其中公式中的滤液是指步骤7)中所得的滤液；公式中的样品麸皮质量是指步骤1)中青稞麸皮过筛所得筛下物的质量。
各实施例的试验结果见表1：
表1
对比例1：
将青稞麸皮过40目筛，取筛下物，按料水比1:10(单位为g/ml)向青稞麸皮中加入水，将二者混合；以盐酸溶液(1mol/l)调节ph为4.5；加入纤维素酶(1万u/g)，其用量为总重量的0.1％，40℃酶解2h；所得水溶性膳食纤维得率为0.27±0.42％。
对比例2：
(1)将麸皮过60目筛，取筛下物，按料水比1:10(单位为g/ml)向青稞麸皮中加入水，将二者混合，得到混合物i；
(2)以盐酸溶液(1mol/l)调节ph为6.0；
(3)向混合物i中加入高峰α-淀粉酶(4000u/g，北京索莱宝科技有限公司，货号a8750)，其用量为混合物i质量的0.1％，90℃酶解1h；
(4)离心分离酶解物，得到滤液和滤渣，弃滤液；在滤渣中加入1000ml水，将二者混合；以盐酸溶液(1mol/l)调节ph为6.5，得混合物ii；
(6)向混合物ii中加入碱性蛋白酶(20万u/g，北京索莱宝科技有限公司，货号b8360)，其用量为混合物ii质量的0.03％，50℃酶解3h；分离酶解液，所得水溶性膳食纤维得率为0.51±0.46％。
本领域技术人员可以理解，在本说明书的教导之下，可对本发明做出一些修改或调整。这些修改或调整也应当在本发明权利要求所限定的范围之内。