本發(fā)明涉及膳食纖維制備技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種蔬菜中提取膳食纖維的方法。

背景技術(shù)：

膳食纖維為非淀粉類多糖，根據(jù)溶解性的不同可分為水溶性膳食纖維和水不溶性膳食纖維兩大類。水不溶性膳食纖維是指膳食纖維中的一類不被消化道酶消化且不溶于熱水的那部分非淀粉類結(jié)構(gòu)性多糖，它主要為細(xì)胞壁的組成成分，包括纖維素、半纖維素、木質(zhì)素、殼聚糖和植物蠟等。水溶性膳食纖維則是指膳食纖維中雖不被機(jī)體消化道酶消化，但可溶于熱水，并被一定體積的乙醇沉析分離的一類非淀粉多糖，它主要是指植物細(xì)胞內(nèi)的水溶性貯存物質(zhì)和分泌物，另外還包括部分微生物多糖和合成多糖，其組成主要是一些膠類物質(zhì)。

根據(jù)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)界、科學(xué)界研究證明，膳食纖維在人體內(nèi)雖不被吸收，但有助于調(diào)節(jié)體內(nèi)碳水化合物和脂質(zhì)的代謝及礦物質(zhì)的吸收，能顯著降低血脂和體內(nèi)過氧化水平，對肥胖病、高血壓、冠狀動脈粥樣硬化、膽結(jié)石、糖尿病、結(jié)腸病、高血脂、心臟病及心血管疾病等有一定的預(yù)防和治療作用，還有防止腹瀉、保護(hù)肝臟及提高免疫力等生理功能。20 世紀(jì)后期，由于膳食結(jié)構(gòu)改變而導(dǎo)致的過營養(yǎng)亞健康社會問題的凸顯，膳食纖維的制備與應(yīng)用技術(shù)倍受關(guān)注。

目前國內(nèi)外提取膳食纖維的方法主要有熱水提取法、化學(xué)提取法、酶法等。比較而言，熱水提取法工藝簡單，但是提取率不高 ；化學(xué)提取法是采用化學(xué)試劑分離膳食纖維，主要有酸法、堿法和絮凝劑等，化學(xué)法的特點(diǎn)是制備成本較低，但在環(huán)保上存在弊端 ；酶法是用各種酶如 α- 淀粉酶、蛋白酶和糖化酶等去降解原料中的其他成分。這種方法高效、無污染，專一性強(qiáng)。膳食纖維的提取方法亦可根據(jù)原料成份與性質(zhì)的不同，大致可分為 5 類 ：化學(xué)分離法、化學(xué)試劑 - 酶結(jié)合分離法、膜分離法、發(fā)酵法和超聲輔助提取法等。

現(xiàn)有技術(shù)如授權(quán)公告號為CN102224907B的中國發(fā)明專利，公開了一種從豆莢中提取膳食纖維的方法，包括以下步驟 ：(1) 將豆莢進(jìn)行粉碎后過篩，再用超聲進(jìn)行預(yù)處理 ；(2) 超聲處理后脫脂，再分別用淀粉酶、蛋白酶、纖維酶水解、過濾 ：濾液用乙醇處理，沉淀得到水溶性纖維 ；濾渣清洗得非水溶性纖維 ；本方法原料為加工遺棄副產(chǎn)物，設(shè)備簡單、操作安全，所得膳食纖維無溶劑殘留，獲得高質(zhì)量的營養(yǎng)價值高的膳食纖維，提取豆莢中總膳食纖維得率可達(dá) 85％，其中水溶性纖維 8.9％，非水溶性纖維 77.35％。該方法醇沉?xí)r蛋白質(zhì)也被沉淀下來了，因此，水溶性膳食纖維的純度有待提高。

現(xiàn)有技術(shù)如授權(quán)公告號為CN102630887B的中國發(fā)明專利，公開了一種從食用蔬菜中提取膳食纖維的方法。按照液固比 1:5~10 比例添加溫度 20-45℃的溫水，進(jìn)行攪拌洗滌 10-30 分鐘，用雙層紗布過濾雜質(zhì)，將清洗后的加入高壓蒸氣鍋內(nèi)加入水，密封加熱至130-150℃，加熱5-10分鐘、高溫蒸煮后的小麥副產(chǎn)品溫度降至 30-50℃，進(jìn)行分解植酸、然后經(jīng)過酶解、過濾、中和、洗滌、干燥、粉碎得到膳食纖維。該方法只能得到非水溶性膳食纖維，不能得到水溶性膳食纖維。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種能分別得到水溶性膳食纖維和非水溶性膳食纖維，兩者純度都很高，無溶劑殘留，操作簡單的蔬菜中提取膳食纖維的方法。

本發(fā)明針對背景技術(shù)中提到的問題，采取的技術(shù)方案為：

蔬菜中提取膳食纖維的方法，具體步驟：

1）脫脂、超聲提?。簩⑹卟讼磧?，粉碎，過20~40目篩，按體積比1:10~20加入蒸餾水，采用索氏提取法脫脂，超聲波助溶，超聲波功率為250~320W，超聲時間為25~30min。超聲波能使體系宏觀流動加快并且顆粒固體之間的碰撞加快，使得傳質(zhì)的邊界層部分變得極為細(xì)薄，傳質(zhì)速率得到了顯而易見的增強(qiáng)。由于超聲波的攪拌，粉碎的極為特殊作用，能夠穿透食用睡蓮細(xì)胞的細(xì)胞壁，能夠讓水溶液以最快的速度進(jìn)入到植物細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)中，以便于溶解出其中的物質(zhì)。超聲提取能夠明顯的縮短其提取的時間，并且提取的條件適中溫和，使得提取產(chǎn)率有了明顯提高；

2）分解植酸：用鹽酸或醋酸調(diào)節(jié)步驟1得到的渾濁液的pH值，pH值為5.2~5.6。加熱溫度為52~56℃，維持5.0~6.2h進(jìn)行分解植酸；

3）酶解：用鹽酸或醋酸調(diào)節(jié)步驟2得到的渾濁液的pH值，pH為1.5~2.5，加入5~8份胃蛋白酶，水浴加熱，溫度為45~52℃，酶解時間為3.2~4.5h。用氫氧化鈉溶液或碳酸鈉溶液調(diào)節(jié)pH值，pH值為6.2~7.0。再加入復(fù)合酶制劑，復(fù)合酶制劑成份及其重量份為：木瓜蛋白酶2~5份、中性蛋白酶1~2份、氯化鈣0.001~0.002份、硝酸鎂0.002~0.004份、乙酰谷酰胺0.0001~0.0003份、葉黃素0.0001~0.0002份、α- 淀粉酶3~6份、β- 淀粉酶4~8份和菠蘿蛋白酶1~3份。上述復(fù)合酶制劑水解蛋白質(zhì)的效率高，乙酰谷酰胺和葉黃素通過上述酶類促進(jìn)水解，大大縮短了膳食纖維的制備時間，且水解徹底；水解結(jié)束后大分子的蛋白質(zhì)變?yōu)樾》肿拥牡鞍踪|(zhì)。水浴加熱，溫度為48~58℃，酶解時間為3.0~4.0h。酶解結(jié)束后沸水浴滅酶，過濾；

4）醇沉：將濾液超濾，超濾膜孔徑為5000~7000，分子量小的蛋白質(zhì)或多肽溶解在溶劑中，分子量較大的水溶性膳食纖維留在濾渣中。再用蒸餾水溶解濾渣，濾渣：蒸餾水體積比為1:8~15。加入乙醇溶液，乙醇溶液濃度為96~98%，膳食纖維水溶液：乙醇溶液體積比為1:3.5~4.8。攪拌，攪拌速率為80~100r/min，攪拌時間為1~2min，靜置，靜置時間為0.8~1.3h，過濾取沉淀。小分子的蛋白質(zhì)或多肽已經(jīng)超濾除去，醇沉得到的沉淀中水溶性膳食纖維的含量提高；

5）洗滌、干燥：用96~98%的乙醇溶液洗滌步驟4得到的沉淀3~5次，干燥得到水溶性膳食纖維，分別用丙酮洗滌步驟3得到的濾渣1~3次，再用40~50%乙醇溶液洗滌2~4次，再用蒸餾水沖洗2~4次，粉碎得到非水溶性膳食纖維。上述方法制得的水溶性膳食纖維和非水溶性膳食纖維的純度都很高，無溶劑殘留，綠色安全，可放心食用。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：采用超聲波助溶，提高水溶性膳食纖維的提取率；復(fù)合酶制劑水解蛋白質(zhì)的效率高，大大縮短了膳食纖維的制備時間，且水解徹底；先用胃蛋白酶水解再采用復(fù)合酶制劑水解，將大分子的蛋白質(zhì)變?yōu)樾》肿拥牡鞍踪|(zhì)甚至變?yōu)槎嚯?，再通過超濾除去，提高水溶性膳食纖維的純度，結(jié)合脫脂和植酸分解，最后得到的水溶性膳食纖維的純度很高；無溶劑殘留，綠色安全，操作簡單，成本低廉，適合大規(guī)模生產(chǎn)。

具體實(shí)施例

下面通過實(shí)施例對本發(fā)明方案作進(jìn)一步說明：

實(shí)施例1：

蔬菜中提取膳食纖維的方法，具體步驟：

1）脫脂、超聲提?。簩⑹卟讼磧簦鬯?，過20~40目篩，按體積比1:10~20加入蒸餾水，采用索氏提取法脫脂，超聲波助溶，超聲波功率為250~320W，超聲時間為25~30min。超聲波能使體系宏觀流動加快并且顆粒固體之間的碰撞加快，使得傳質(zhì)的邊界層部分變得極為細(xì)薄，傳質(zhì)速率得到了顯而易見的增強(qiáng)。由于超聲波的攪拌，粉碎的極為特殊作用，能夠穿透食用睡蓮細(xì)胞的細(xì)胞壁，能夠讓水溶液以最快的速度進(jìn)入到植物細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)中，以便于溶解出其中的物質(zhì)。超聲提取能夠明顯的縮短其提取的時間，并且提取的條件適中溫和，使得提取產(chǎn)率有了明顯提高；

2）分解植酸：用鹽酸或醋酸調(diào)節(jié)步驟1得到的渾濁液的pH值，pH值為5.2~5.6。加熱溫度為52~56℃，維持5.0~6.2h進(jìn)行分解植酸；

3）酶解：用鹽酸或醋酸調(diào)節(jié)步驟2得到的渾濁液的pH值，pH為1.5~2.5，加入5~8份胃蛋白酶，水浴加熱，溫度為45~52℃，酶解時間為3.2~4.5h。用氫氧化鈉溶液或碳酸鈉溶液調(diào)節(jié)pH值，pH值為6.2~7.0。再加入復(fù)合酶制劑，復(fù)合酶制劑成份及其重量份為：木瓜蛋白酶2~5份、中性蛋白酶1~2份、氯化鈣0.001~0.002份、硝酸鎂0.002~0.004份、乙酰谷酰胺0.0001~0.0003份、葉黃素0.0001~0.0002份、α- 淀粉酶3~6份、β- 淀粉酶4~8份和菠蘿蛋白酶1~3份。上述復(fù)合酶制劑水解蛋白質(zhì)的效率高，大大縮短了膳食纖維的制備時間，且水解徹底；水解結(jié)束后大分子的蛋白質(zhì)變?yōu)樾》肿拥牡鞍踪|(zhì)甚至變?yōu)槎嚯?。水浴加熱，溫度?8~58℃，酶解時間為3.0~4.0h。酶解結(jié)束后沸水浴滅酶，過濾；

4）醇沉：將濾液超濾，超濾膜孔徑為5000~7000，分子量小的蛋白質(zhì)或多肽溶解在溶劑中，分子量較大的水溶性膳食纖維留在濾渣中。再用蒸餾水溶解濾渣，濾渣：蒸餾水體積比為1:8~15。加入乙醇溶液，乙醇溶液濃度為96~98%，膳食纖維水溶液：乙醇溶液體積比為1:3.5~4.8。攪拌，攪拌速率為80~100r/min，攪拌時間為1~2min，靜置，靜置時間為0.8~1.3h，過濾取沉淀。小分子的蛋白質(zhì)或多肽已經(jīng)超濾除去，醇沉得到的沉淀中水溶性膳食纖維的含量提高；

5）洗滌、干燥：用96~98%的乙醇溶液洗滌步驟4得到的沉淀3~5次，干燥得到水溶性膳食纖維，分別用丙酮洗滌步驟3得到的濾渣1~3次，再用40~50%乙醇溶液洗滌2~4次，再用蒸餾水沖洗2~4次，粉碎得到非水溶性膳食纖維。上述方法制得的水溶性膳食纖維和非水溶性膳食纖維的純度都很高，無溶劑殘留，綠色安全，可放心食用，以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)呈非線性，本實(shí)施例產(chǎn)生的優(yōu)異效果其結(jié)果有待驗(yàn)證 。

實(shí)施例2：

蔬菜中提取膳食纖維的方法，最優(yōu)選步驟：

1）脫脂、超聲提?。簩⑹卟讼磧簦鬯?，過20目篩，按體積比1:15加入蒸餾水，采用索氏提取法脫脂，超聲波助溶，超聲波功率為300W，超聲時間為28min。超聲波能使體系宏觀流動加快并且顆粒固體之間的碰撞加快，使得傳質(zhì)的邊界層部分變得極為細(xì)薄，傳質(zhì)速率得到了顯而易見的增強(qiáng)。由于超聲波的攪拌，粉碎的極為特殊作用，能夠穿透食用睡蓮細(xì)胞的細(xì)胞壁，能夠讓水溶液以最快的速度進(jìn)入到植物細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)中，以便于溶解出其中的物質(zhì)。超聲提取能夠明顯的縮短其提取的時間，并且提取的條件適中溫和，使得提取產(chǎn)率有了明顯提高；

2）分解植酸：用1M鹽酸調(diào)節(jié)步驟1得到的渾濁液的pH值，pH值為5.4加熱溫度為55℃，維持6.0h進(jìn)行分解植酸；

3）酶解：用1M的鹽酸調(diào)節(jié)步驟2得到的渾濁液的pH值，pH為1.5，加入7份胃蛋白酶，水浴加熱，溫度為50℃，酶解時間為3.9h。用1M的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值，pH值為6.6。再加入復(fù)合酶制劑，復(fù)合酶制劑成份及其最優(yōu)選重量份為：木瓜蛋白酶4份、中性蛋白酶1份、氯化鈣0.002份、硝酸鎂0.003份、乙酰谷酰胺0.0003份、葉黃素0.0001份、α- 淀粉酶5份、β- 淀粉酶8份和菠蘿蛋白酶2份。上述復(fù)合酶制劑水解蛋白質(zhì)的效率高，大大縮短了膳食纖維的制備時間，且水解徹底；水解結(jié)束后大分子的蛋白質(zhì)變?yōu)樾》肿拥牡鞍踪|(zhì)甚至變?yōu)槎嚯?。水浴加熱，溫度?7℃，酶解時間為3.2h。酶解結(jié)束后沸水浴5min滅酶，過濾；

4）醇沉：將濾液超濾，超濾膜孔徑為6000Da，分子量小的蛋白質(zhì)或多肽溶解在溶劑中，分子量較大的水溶性膳食纖維留在濾渣中。再用蒸餾水溶解濾渣，濾渣：蒸餾水體積比為1:12。加入乙醇溶液，乙醇溶液濃度為98%，膳食纖維水溶液：乙醇溶液體積比為1:4.2。攪拌，攪拌速率為80r/min，攪拌時間為2min，靜置，靜置時間為1.0h，過濾取沉淀。小分子的蛋白質(zhì)或多肽已經(jīng)超濾除去，醇沉得到的沉淀中水溶性膳食纖維的含量提高；

5）洗滌、干燥：用98%的乙醇溶液洗滌步驟4得到的沉淀4次，干燥得到水溶性膳食纖維，分別用丙酮洗滌步驟3得到的濾渣2次，再用42%乙醇溶液洗滌3次，再用蒸餾水沖洗4次，粉碎得到非水溶性膳食纖維。上述方法制得的水溶性膳食纖維和非水溶性膳食纖維的純度都很高，無溶劑殘留，綠色安全，可放心食用。

本發(fā)明的操作步驟中的常規(guī)操作為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知，在此不進(jìn)行贅述。

本發(fā)明超濾膜孔徑不僅限于5000~7000，還包括5200Da或5400 Da或5600 Da，……，6600 Da或6800 Da或7000 Da。

以上所述的實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行了詳細(xì)說明，應(yīng)理解的是以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的原則范圍內(nèi)所做的任何修改、補(bǔ)充或類似方式替代等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。