本發(fā)明屬于食品加工技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種提取石榴皮渣籽膳食纖維的方法。

背景技術(shù)：

石榴為石榴科、石榴屬落葉灌木或小喬木，其中富含豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，尤其是生物活性物質(zhì)，如類黃酮、鞣花酸等，具有消炎、抗動脈粥樣硬化的作用，對乳腺癌、皮膚癌等癌癥具有一定的預(yù)防作用，具有很強(qiáng)的保健功能。據(jù)不完全統(tǒng)計，我國石榴栽培總面積共約12.33萬平方公頃，年產(chǎn)量約160萬t，中國石榴種質(zhì)資源豐富，約有238份。目前，石榴加工主要產(chǎn)品有石榴汁飲料、石榴酒、濃縮果汁、罐裝產(chǎn)品、石榴醋、石榴冰淇淋等產(chǎn)品，加工過程中產(chǎn)生皮、渣、籽等副產(chǎn)物，石榴皮的精深加工主要是圍繞多酚物質(zhì)的提取和純化展開，石榴籽的精深加工主要是用于提取石榴籽油。

膳食纖維作為一種重要的功能性成分，被稱為“第七大營養(yǎng)素”。研究表明，膳食纖維能夠降低冠心病、高血脂、糖尿病和肥胖的風(fēng)險，還能預(yù)防多種癌癥。根據(jù)膳食纖維的水溶性，可分為可溶性膳食纖維和不溶性膳食纖維，它們在機(jī)體內(nèi)發(fā)揮不同的功能作用。膳食纖維廣泛存在于農(nóng)作物中，包括蔬菜、水果和谷物，尤其是他們的加工副產(chǎn)物中。目前，石榴皮渣籽膳食纖維的提取很少涉及，因此通過特定的處理方法和技術(shù)手段提取石榴皮渣籽膳食纖維具有十分重要的理論意義和經(jīng)濟(jì)價值。

目前，膳食纖維的提取方法主要有物理法、化學(xué)法和生物法。前人通過擠壓技術(shù)、超高壓技術(shù)、超微粉碎技術(shù)、酸堿處理、酶解、發(fā)酵等方法提取多種農(nóng)作物副產(chǎn)物中的膳食纖維。然而，在目前這些提取方法中，還存在幾個比較突出的問題，物理方法往往需要購置特殊的儀器設(shè)備，化學(xué)方法效果較差且存在試劑殘留，會造成環(huán)境污染，因此仍需建立新的提取方法。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對所提到的問題，本發(fā)明提供了一種提取石榴皮渣籽膳食纖維的方法，步驟包括：

1)將石榴皮渣籽混合物放入容器中；

2)向容器中加入溶劑以增加酶活性，料液比為1：36g/ml；

3)超聲處理

將容器放入超聲設(shè)備中進(jìn)行超聲處理，超聲功率為500w，超聲溫度為50℃，超聲時間為10min；

4)取出容器，用naoh溶液調(diào)節(jié)料液ph至6～7；

5)加入木瓜蛋白酶后，在溫水下進(jìn)行振蕩處理，

6)振蕩處理后進(jìn)行滅酶；

7)冷卻至室溫后，調(diào)節(jié)料液ph至6～7，加入脂肪酶后，在溫水下進(jìn)行再次振蕩處理；

8)振蕩處理后進(jìn)行再次滅酶，將所得酶解液在進(jìn)行離心處理，收集沉淀物，烘干即為膳食纖維。

優(yōu)選方案是：所述容器為錐形瓶。

優(yōu)選方案是：所述naoh溶液濃度為1％。

優(yōu)選方案是：所述木瓜蛋白酶質(zhì)量百分比濃度為1.08％。

優(yōu)選方案是：加入木瓜蛋白酶后，在50℃的恒溫下進(jìn)行振蕩處理1h。

優(yōu)選方案是：步驟6中，振蕩處理后，在100℃的水浴鍋中滅酶15min。

優(yōu)選方案是：，所述脂肪酶質(zhì)量百分比濃度為0.6％。

優(yōu)選方案是：加入脂肪酶后，在45℃的恒溫下進(jìn)行振蕩處理15min。

優(yōu)選方案是：將所得酶解液在10000rpm下離心10min，收集沉淀物。

優(yōu)選方案是：所述溶劑為mes-tris緩沖溶液。

本發(fā)明的有益效果如下：

(1)本發(fā)明使用酶法輔助超聲提取膳食纖維，相對于物理提取法和化學(xué)提取法，這兩種方法結(jié)合具有以下優(yōu)點：一、提取效率高，提取時間短；二、反應(yīng)條件溫和，對營養(yǎng)物質(zhì)的破壞??；三、保證提取物的純度。

(2)本發(fā)明中所使用的方法可將膳食纖維的含量由47.17％提高到58.99％，提高了膳食纖維的純度。

(3)本發(fā)明提取的膳食纖維中可溶性膳食纖維的含量有所提高，而可溶性膳食纖維的含量是評價膳食纖維品質(zhì)的一個重要因素，有利于增強(qiáng)石榴皮渣籽膳食纖維的生理功能。

附圖說明

圖1為超聲時間對總膳食纖維含量的影響關(guān)系圖；

圖2為超聲功率對總膳食纖維含量的影響關(guān)系圖；

圖3為超聲溫度對總膳食纖維含量的影響關(guān)系圖；

圖4位料液比對總膳食纖維含量的影響關(guān)系圖。

具體實施方式

下面對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明書文字能夠據(jù)以實施。

應(yīng)當(dāng)理解，本文所使用的諸如“具有”、“包含”以及“包括”術(shù)語并不配出一個或多個其它元件或其組合的存在或添加。

本實施例提供了一種提取石榴皮渣籽膳食纖維的方法，步驟包括：

1)將石榴皮渣籽混合物放入容器中；

2)向容器中加入溶劑以增加酶活性，料液比為1：36g/ml；

3)超聲處理

將容器放入超聲設(shè)備中進(jìn)行超聲處理，超聲功率為500w，超聲溫度為50℃，超聲時間為10min；

4)取出容器，用naoh溶液調(diào)節(jié)料液ph至6～7；

5)加入木瓜蛋白酶后，在溫水下進(jìn)行振蕩處理，

6)振蕩處理后進(jìn)行滅酶；

7)冷卻至室溫后，調(diào)節(jié)料液ph至6～7，加入脂肪酶后，在溫水下進(jìn)行再次振蕩處理；

8)振蕩處理后進(jìn)行再次滅酶，將所得酶解液在進(jìn)行離心處理，收集沉淀物，烘干即為膳食纖維。

優(yōu)選方案是：所述容器為錐形瓶。

優(yōu)選方案是：所述naoh溶液濃度為1％。

優(yōu)選方案是：所述木瓜蛋白酶質(zhì)量百分比濃度為1.08％。

優(yōu)選方案是：加入木瓜蛋白酶后，在50℃的恒溫下進(jìn)行振蕩處理1h。

優(yōu)選方案是：步驟6中，振蕩處理后，在100℃的水浴鍋中滅酶15min。

優(yōu)選方案是：，所述脂肪酶質(zhì)量百分比濃度為0.6％。

優(yōu)選方案是：加入脂肪酶后，在45℃的恒溫下進(jìn)行振蕩處理15min。

優(yōu)選方案是：將所得酶解液在10000rpm下離心10min，收集沉淀物。

優(yōu)選方案是：所述溶劑為mes-tris緩沖溶液。

如圖1所示，超聲處理10min時膳食纖維的含量達(dá)到最大；繼續(xù)延長超聲處理時間，膳食纖維含量并沒有發(fā)生明顯變化。這是因為當(dāng)超聲處理一定時間后，物質(zhì)原料中膳食纖維的溶出達(dá)到了最大。

如圖2所示，當(dāng)超聲功率從400w增大到500w時，膳食纖維含量明顯升高，此后，含量變化趨于平緩。這是由于超聲功率越大，其空化作用和機(jī)械作用越強(qiáng)烈，石榴皮渣籽破壞程度越大，含量越高；但是，過高的超聲功率可能會使膳食纖維結(jié)構(gòu)降解而影響含量。

由圖3可以看出，隨著溫度的提高，膳食纖維的含量先增加后減少，在50℃時含量最高，這可能是由于溫度的增加加快了粒子的運動速度，提高了溶劑的交換速度，從而使膳食纖維含量增加。50℃后含量下降，這可能是因為超聲條件下溫度過高會破壞膳食纖維結(jié)構(gòu)，引起含量的下降。

由圖4可以看出，隨著溶劑量的增加，膳食纖維的含量呈現(xiàn)先減少后增加，然后趨于平緩，在料液比為1：35時，含量隨著料液比的增大無明顯上升趨勢，說明膳食纖維的含量在大于1：35后基本不受料液比的影響。這是由于當(dāng)膳食纖維含量一定時，溶劑用量的增加可以使石榴皮渣籽更加充分溶解，使膳食纖維更充分地溶出。

在單因素試驗的結(jié)果上，以a超聲時間(min)、b超聲功率(w)、c超聲溫度(℃)、d料液比為因素，以石榴皮渣籽df(膳食纖維)含量(％)為響應(yīng)值，如表1所示，進(jìn)行box-behnken試驗。

響應(yīng)面結(jié)果如下：

表1df提取工藝優(yōu)化試驗設(shè)計及試驗結(jié)果

應(yīng)用designexpert進(jìn)行回歸擬合分析，可得到提取條件與df含量的二次多項式，模型為：

y＝58.11-1.34a+1.37b+0.31c+2.66d+0.34ab+0.40ac-1.26ad+0.25bc+0.38bd+1.17cd-9.43a²-4.18b²-9.78c²-6.60d²

式中，y為df含量(％)，a、b、c、d分別代表超聲時間、超聲功率、超聲溫度和料液比。

由二次回歸分析模型方差分析結(jié)果可知表2所示，回歸模型p<0.0001，說明回歸模型極顯著，失擬項p＝0.0922，失擬項不顯著，r²和adjr²分別為0.9577和0.9155，說明預(yù)測值和實測值之間具高度的相關(guān)性，回歸模型與實際情況擬合性好，可以用這個模型來分析和預(yù)測酶法輔助超聲提取石榴皮渣籽膳食纖維。

表2二次回歸分析模型方差分析結(jié)果

ns：無顯著性作用，p>0.05；*：顯著，p<0.05；**：極顯著，p<0.01

結(jié)果表明，膳食纖維的最佳提取條件為超聲時間9.59min，超聲功率517.08w，超聲溫度50.29℃，料液比1：36.08?？紤]到實際操作，將最有條件調(diào)整為超聲時間10min，超聲功率500w，超聲溫度50℃，料液比1：36進(jìn)行驗證試驗，理論預(yù)測膳食纖維含量為58.58％，驗證試驗結(jié)果表明，膳食纖維實際含量為58.99±0.17％，與預(yù)測值沒有顯著性差異，證實了擬合的響應(yīng)面模型具有良好的預(yù)測性，可以用來預(yù)測提取過程。

對上述方法提取膳食纖維中水溶性膳食纖維(sdf)和不溶性膳食纖維(idf)的含量進(jìn)行測定，得到如下結(jié)果如表3所示：

表3水溶性膳食纖維(sdf)和不溶性膳食纖維(idf)的含量

結(jié)果表明，利用酶法輔助超聲提取石榴皮渣籽中膳食纖維，其中的水溶性膳食纖維含量提高了，這可能是由于超聲處理使不溶性膳食纖維降解從而提高水溶性膳食纖維的含量。

盡管本發(fā)明的實施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實施方式中所列運用，它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領(lǐng)域，對于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地實現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限于特定的細(xì)節(jié)和這里示出與描述的圖例。