專利名稱：一種藻渣膳食纖維的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種藻渣膳食纖維的制備方法。
背景技術(shù)：
隨著瓊膠工業(yè)的發(fā)展，這一行業(yè)產(chǎn)生的藻渣量十分驚人，平均每處理一噸海藻原料就產(chǎn)生1. 2-2. 0噸的藻渣，海藻平均利用率僅為10%-15%，由于藻渣含水量高達(dá)40%以上， 整體帶凝膠，極難處理，生產(chǎn)廠家多把這些藻渣作為廢棄物傾倒，嚴(yán)重地污染了環(huán)境，也造成海藻資源的極大浪費(fèi)。在瓊膠藻渣(濕品)中含有如下成分水分約40. 0%，助濾劑約38%， 熱水可溶成分約3. 0%，粗纖維約20%，由此可見藻渣中可利用成分主要是粗纖維和助濾劑。 在國內(nèi)外對瓊膠藻渣的利用均有報(bào)道，我國曾報(bào)道利用瓊膠藻渣作為竹子或樹木的肥料， 或通過硝酸氧化制造黏液酸，在美國也有少部分廠家將瓊膠藻渣作為家畜飼料或制造紙?jiān)稀５捎诙喾矫娴脑?，以上藻渣處理的方法并沒有得到真正的推廣利用，未形成企業(yè)化，致使問題依然不能解決。膳食纖維是食品行業(yè)的重要原料，近年來由于其顯著的生理活性和對食品品質(zhì)的改善功能，在很多國家作為一種重要的功能型食品基料，市場需求量不斷增長，價格逐漸升高。在膳食纖維行業(yè)中，利用廢棄的殘?jiān)a(chǎn)膳食纖維，在上世紀(jì)80年代已開始研究，并取得可觀的經(jīng)濟(jì)效益。在國內(nèi)外，利用廢棄殘?jiān)a(chǎn)膳食纖維主要定向在陸生農(nóng)作物加工下腳料，如玉米皮、甘蔗渣、豆皮、豆渣、果渣、薯渣等，利用海藻渣生產(chǎn)膳食纖維在國內(nèi)外還屬首創(chuàng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種藻渣膳食纖維的制備方法，該制備方法采用浸洗、梯度離心和生物酶技術(shù)對藻渣進(jìn)行了處理制備得渣膳食纖維，可以實(shí)現(xiàn)海藻渣的高值化回收利用，提高海藻原料利用率和經(jīng)濟(jì)效益，解決藻渣環(huán)境污染和瓊膠生產(chǎn)企業(yè)的廢物處理技術(shù)難題，同時對瓊膠加工企業(yè)延伸產(chǎn)品加工鏈及膳食纖維生產(chǎn)工廠的工藝改造具有重大提升作用。本發(fā)明的上述目的是通過如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的一種藻渣膳食纖維的制備方法，包括以下步驟選取藻渣，先采用浸洗和梯度離心方式進(jìn)行除雜凈化處理，再將除雜凈化處理后的藻渣利用復(fù)合植物水解酶酶解，最后經(jīng)脫水、干燥和粉碎即可獲得藻渣膳食纖維。上述藻渣膳食纖維的制備方法，具體可包括如下步驟
(1)選取藻渣，浸洗后在藻渣中加水，然后進(jìn)行第一次離心分離，棄去上清液，取上層沉淀；再次加水進(jìn)行第二次離心分離，棄去上清液，取上層沉淀，干燥后得粗纖維；
(2)在步驟(1)所得粗纖維中加入水和復(fù)合植物水解酶，調(diào)節(jié)pH值為4.0-4. 5，溫度為 50-550C，進(jìn)行酶解2. 0-2. 5h，酶解結(jié)束后調(diào)節(jié)pH至中性；
(3)將酶解獲得的混合液進(jìn)行離心，取下層沉淀，進(jìn)行脫水、干燥后粉碎，即得藻渣膳食纖維成品。在上述步驟中
步驟(1)中第一次離心分離時藻渣和水的重量體積比為1:10-15 (kg/L)，離心機(jī)的轉(zhuǎn)速為2500-3000 r/min，離心時間為10_15min ；第二次離心分離時藻渣和水的重量體積比為1:5-10 (kg/L)，離心機(jī)的轉(zhuǎn)速為3500-4000 r/min，離心時間為5-10 min。步驟(1)中離心棄去上清液后獲得的沉淀有大概兩層，上層為粗纖維，下層為助濾劑主要成分為硅酸鹽等，保留需要的粗纖維，棄去下層助濾劑。步驟O)中所述的復(fù)合植物水解酶為阿拉伯聚糖酶、纖維素酶、β —葡聚糖酶、半纖維素酶和木聚糖酶的復(fù)合酶。該復(fù)合植物水解酶為商品復(fù)合酶，使用時根據(jù)需要購買即可。步驟O)中粗纖維和水的重量體積比為1:25-30 (kg/L)，復(fù)合植物水解酶相對于粗纖維的加酶量為20-25 FBG/g，即每克粗纖維中復(fù)合植物水解酶的加酶量為20-25 FBG0步驟(3)中采用離心的方式脫水，脫水時離心機(jī)的轉(zhuǎn)速為2500-3000 r/min，離心時間為5 -10 min。步驟(1)和步驟(3)中干燥時的溫度為60_80°C。本發(fā)明具有以下的優(yōu)點(diǎn)
Φ、將瓊膠藻渣進(jìn)行高值化利用，通過回收藻渣，利用浸洗、梯度離心分離純化藻渣粗纖維，再利用生物酶技術(shù)對純化的粗纖維進(jìn)行降解改性，得到高活性的海藻膳食纖維產(chǎn)品， 通過理化和活性指標(biāo)測定，該海藻膳食纖維活性指標(biāo)高，具有較高的微量元素；
②、該工藝技術(shù)操作簡單，生產(chǎn)成本低，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，可提高生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益；
③、藻渣膳食纖維制備技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了海藻渣的回收利用，提高海藻資源利用率，解決了藻渣對環(huán)境的污染問題，同時對瓊膠企業(yè)的產(chǎn)品升級，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，具有重要的現(xiàn)實(shí)
眉、ο
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合具體的實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，其中以下采用的原料或者試劑，如無特殊指明均為市售。實(shí)施例1
本實(shí)施例提供的藻渣膳食纖維的制備方法，包括以下步驟
(1)藻渣浸洗取龍須菜藻渣(干品)20g，置2L燒杯中，加水浸泡、攪拌分散均勻，過濾棄水，如此反復(fù)浸洗3次；
(2)雜質(zhì)分離將步驟(1)浸洗的藻渣加250mL水，分裝于離心管中，在2500 r/min 下離心10 min，棄上層清液后，取上層沉淀，再加200 mL水，在3500 r/min下離心10 min, 傾去離心管上層清液，取沉淀上層，即得大約6g的藻渣粗纖維；
(3)酶解將以上藻渣粗纖維，加水75mL，按照每克粗纖維中加入2(T25FBG/g的加酶量，6g粗纖維需要6X (20^25)=120^150 FBG酶單位，商品酶活為100 FBG/mL，則加酶量為(120 150)/100=1. 2 1. 5mL，此實(shí)例中取1. 3mL。加植物復(fù)合水解酶(100FBG/mL) 1. 3 mL，調(diào)pH4. 5，維持溫度55 °C下酶解2 h，調(diào)pH7. 0 ；其中本實(shí)施例中采用的復(fù)合植物水解酶Viscozymel，由丹麥諾維信公司生產(chǎn)，酶活力為100 FBG/mL，也可以采用達(dá)到同樣效果的植物復(fù)合水解酶；
(4)脫水將酶解混合液倒入離心管中以2500r/min離心5 min，傾去上清液，取下層沉淀物；
(5)干燥、粉碎將脫水后的沉淀物在70°C烘干、粉碎，過80目篩，即得藻渣膳食纖維成品。實(shí)施例2
本實(shí)施例提供的藻渣膳食纖維的制備方法，包括以下步驟
(1)藻渣浸洗取江蘺藻渣(濕品)1kg，置塑料桶中，加水浸泡、攪拌分散均勻，過濾棄水，如此反復(fù)浸洗2次；
(2)雜質(zhì)分離將步驟(1)浸洗的藻渣加12L水，分裝于離心管中，在2500 r/min下離心15 min，棄上層清液后，取上層沉淀，再加6 L水，在3500 r/min下離心5 min，傾去離心管上層清液，取沉淀上層，即得大約200g的藻渣粗纖維；
(3)酶解將以上藻渣粗纖維，加水5L，按照每克粗纖維中加入2(T25FBG/g的加酶量，200g粗纖維需要200 X (20 25 )=4000-5000 FBG酶單位，商品酶活為180 FBG/g，則加酶量為(4000 5000)/180=22.2 27.8 g，此實(shí)例中取24 g。加植物復(fù)合水解酶(180FBG/g)24 g，調(diào)PH4.5，維持溫度55 °C下酶解2 h，調(diào)pH7. 0 ；其中本實(shí)施例中采用的復(fù)合植物水解酶， 由武漢遠(yuǎn)城科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)，酶活力為180 FBG/g，也可以采用達(dá)到同樣效果的其它植物復(fù)合水解酶；
(4)脫水將酶解混合液分裝于離心管中以2500 r/min離心10 min，傾去上清液，取下層沉淀物；
(5)干燥、粉碎將脫水后的沉淀物在70 ！左右烘干、粉碎，過80目篩，即得藻渣膳食纖維成品。實(shí)施例3
本實(shí)施例提供的藻渣膳食纖維的制備方法，包括以下步驟
(1)藻渣浸洗取江蘺藻渣(濕品)10kg，置大型塑料容器中，加水浸泡、攪拌分散均勻，過濾棄水，如此反復(fù)浸洗2次；
(2)雜質(zhì)分離在步驟(1)浸洗后的藻渣中加入其10倍的水(以重量體積比計(jì)，kg/L)， 分裝于離心管中，在3000 r/min下離心15 min，棄上層清液后，取上層沉淀，再加6倍的水 (以重量體積比計(jì)，kg/L)，在4000 r/min下離心5 min，傾去離心管上層清液，取沉淀上層， 即得大約^g的藻渣粗纖維；
(3)酶解將以上藻渣粗纖維，加水50L，加植物復(fù)合水解酶(復(fù)合植物水解酶 Viscozymel，由丹麥諾維信公司生產(chǎn)，酶活力為100 FBG/mL，其它可以達(dá)到同樣效果的植物復(fù)合水解酶也可以)450 mL,調(diào)pH4. 0,維持溫度50 °C下酶解2. 5 h，調(diào)pH7. 0 ；
(4)脫水將酶解混合液分裝于離心管中以3000 r/min離心8min，傾去上清液，取下層沉淀物；
(5)干燥、粉碎將脫水后的沉淀物在65°C左右烘干、粉碎，過80目篩，即得藻渣膳食纖維成品。以上實(shí)施實(shí)例對本發(fā)明不同的實(shí)施過程進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，但是本發(fā)明的實(shí)施方式并不僅限于此。所述技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員依據(jù)本發(fā)明中公開的內(nèi)容，均可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。
權(quán)利要求
1.一種藻渣膳食纖維的制備方法，其特征是包括以下步驟選取藻渣，先采用浸洗和梯度離心方式進(jìn)行除雜凈化處理，再將除雜凈化處理后的藻渣利用復(fù)合植物水解酶酶解， 最后經(jīng)脫水、干燥和粉碎即可獲得藻渣膳食纖維。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的藻渣膳食纖維的制備方法，其特征是包括以下步驟(1)選取藻渣，浸洗后在藻渣中加水，然后進(jìn)行第一次離心分離，棄去上清液，取上層沉淀；再次加水進(jìn)行第二次離心，棄去上清液，取上層沉淀，干燥后得粗纖維；(2)在步驟(1)所得粗纖維中加入水和復(fù)合植物水解酶，調(diào)節(jié)pH值為4.0-4. 5，溫度為 50-550C，進(jìn)行酶解2. 0-2. 5h，酶解結(jié)束后調(diào)節(jié)pH至中性；(3)將酶解獲得的混合液進(jìn)行離心，取下層沉淀，進(jìn)行脫水、干燥后粉碎，即得藻渣膳食纖維成品。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的藻渣膳食纖維的制備方法，其特征是步驟(1)中第一次離心分離時藻渣和水的重量體積比為1:10-15，離心機(jī)的轉(zhuǎn)速為2500-3000 r/min，離心時間為10-15min ；第二次離心分離時藻渣和水的重量體積比為1 5_10，離心機(jī)的轉(zhuǎn)速為 3500-4000 r/min，離心時間為 5-10 min。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的藻渣膳食纖維的制備方法，其特征是步驟O)中所述的復(fù)合植物水解酶為阿拉伯聚糖酶、纖維素酶、β —葡聚糖酶、半纖維素酶和木聚糖酶。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的藻渣膳食纖維的制備方法，其特征是步驟O)中粗纖維和水的重量體積比為1:25-30，每克粗纖維中復(fù)合植物水解酶的加酶量為20-25 FBG0
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的藻渣膳食纖維的制備方法，其特征是步驟(3)中采用離心的方式脫水，脫水時離心機(jī)的轉(zhuǎn)速為2500-3000 r/min，離心時間為5 -10 min。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的藻渣膳食纖維的制備方法，其特征是步驟(1)和步驟(3)中干燥時的溫度為60-80°C。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種藻渣膳食纖維的制備方法，包括以下步驟選取藻渣，先采用浸洗和梯度離心方式進(jìn)行除雜凈化處理，再將除雜凈化處理后的藻渣利用復(fù)合植物水解酶酶解，最后經(jīng)脫水、干燥和粉碎即可獲得藻渣膳食纖維。該方法可以實(shí)現(xiàn)海藻渣的高值化回收利用，提高海藻原料利用率和經(jīng)濟(jì)效益，解決藻渣環(huán)境污染和瓊膠生產(chǎn)企業(yè)的廢物處理技術(shù)難題，同時對瓊膠加工企業(yè)延伸產(chǎn)品加工鏈及膳食纖維生產(chǎn)工廠的工藝改造具有重大提升作用。
文檔編號A23L1/337GK102210458SQ201110080128
公開日2011年10月12日 申請日期2011年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月31日
發(fā)明者刁石強(qiáng), 吳燕燕, 岑劍偉, 戚勃, 李來好, 楊賢慶, 石紅, 趙永強(qiáng), 郝淑賢, 陳勝軍, 馬海霞, 魏涯 申請人:中國水產(chǎn)科學(xué)研究院南海水產(chǎn)研究所