一種超聲波輔助酶法提取預(yù)酸化豆渣中水溶性膳食纖維方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于食品生產(chǎn)領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種超聲波輔助酶法提取預(yù)酸化豆渣中水溶 性膳食纖維方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著人們生活水平的提高，膳食日趨精細(xì)，高熱量、高蛋白、高脂肪和精細(xì)食品的 大量攝入，因而導(dǎo)致糖尿病、屯、血管病、肥胖、腸道癌、便秘、膽結(jié)石、脂肪肝等富貴病越來越 普遍。
[0003] 研究發(fā)現(xiàn)，膳食纖維對W上各種疾病有明顯的預(yù)防和治療作用，具有突出的保健 功能，被公認(rèn)為"第屯大營養(yǎng)素"。
[0004] 研究表明，膳食纖維的溶解性是影響其生理功能的重要因素，可溶性膳食纖維 (SDF)比不溶性膳食纖維（IDF)的生理功能更加突出，SDF可防止膽結(jié)石、排除體內(nèi)的有害金 屬離子，在防止糖尿病、降低血清、血清總膽固醇與低密度脂蛋白、防止高血壓和屯、臟病等 方面有好的效果。大豆膳食纖維是一種安全的優(yōu)質(zhì)膳食纖維，豆渣是生產(chǎn)大豆分離蛋白、豆 粉和豆腐等豆制品的副產(chǎn)品。長期W來主要用作牲畜的飼料，附加值低，許多豆渣未被有效 利用，造成資源的浪費，并對環(huán)境造成污染。因而合理開發(fā)利用運一資源，生產(chǎn)水溶性膳食 纖維，提高大豆資源的利用率，減少環(huán)境污染，是目前世界食品工業(yè)研究的熱點。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)中，膳食纖維的提取方法有W下幾類:化學(xué)提取法，酶解法，化學(xué)-酶解結(jié) 合法，膜分離法和發(fā)酵法。王景會等人對比了酸法，堿法等化學(xué)提取法與酶法提取高活性膳 食纖維的研究，結(jié)果表明在適當(dāng)?shù)腜H、溫度和時間的條件下，酸是一種催化劑，可降低糖巧 鍵斷裂的活化能，加速水解速度，產(chǎn)生新的還原性末端，聚合度下降，由膳食纖維中的IDF轉(zhuǎn) 變?yōu)镾DF。然而上述方法中單純用酸堿等處理后豆渣顏色變深，持水力和膨脹率都下降，提 取效果不佳。
[0006] 涂宗財?shù)热搜芯苛艘环N高品質(zhì)可溶性膳食纖維的制備工藝，采用酶-堿結(jié)合提取 大豆可溶性膳食纖維，得出堿濃度為0.6%，提取溫度為65°C，酶解時間為55min，得到的可 溶性膳食纖維含量為(SDF/TDF)可達(dá)到21.35%，雖比單純的酶解法制得的水溶性膳食纖維 含量稍局，但總體而旨提取率還是偏低。
[0007] 林寧曉研究了一種高效提取豆渣中膳食纖維的方法，通過采用生物發(fā)酵和纖維素 酶處理技術(shù)對大豆膳食纖維進(jìn)行改性，提高豆渣中可溶性膳食纖維(SDF)含量。在對改性豆 渣提取SDF后，采用復(fù)合酶輔W超聲波提取IDF工藝技術(shù)，在復(fù)合酶添加量0.6%，超聲波功 率400W，作用溫度50°C，作用時間30min時，膳食纖維提取率87.21 %，產(chǎn)品持水率、膨脹率得 到提高。但該方法的操作復(fù)雜，周期長，且采用復(fù)合酶作用，對于操作條件、環(huán)境等要求高， 不利于工業(yè)化生產(chǎn)。
[000引目前化學(xué)-酶結(jié)合提取法是公認(rèn)的具有簡單易行，投資少，得率高的優(yōu)點。但現(xiàn)有 技術(shù)中的采用的化學(xué)-酶結(jié)合提取法由于使用化學(xué)試劑，通常會對環(huán)境造成一定的污染。因 而，研究一種提取過程中使用化學(xué)試劑少、操作簡單、提取率高、提取效果好的提取水溶性 膳食纖維的方法，是本發(fā)明的研究目標(biāo)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)中提取水溶性膳食纖維過程中較多的使用化學(xué)試劑對環(huán)境造 成污染，且提取效果與提取率不能兼顧的問題，本發(fā)明通過了研究提供一種提取過程中使 用化學(xué)試劑少、操作簡單、可W兼顧提取率與提取效果的提取水溶性膳食纖維的方法。
[0010] 本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：
[0011] 本發(fā)明提供了一種超聲波輔助酶法提取預(yù)酸化豆渣中水溶性膳食纖維方法，包括 W下步驟：
[0012] 在豆渣中加入適量水?dāng)埌韬?，進(jìn)行高壓滅菌，滅菌后加入濃度5-15%的鹽酸溶液， 調(diào)節(jié)料液的PH控制在1.0左右，將其放置在40-90°C恒溫水浴鍋中攬拌均勻，攬拌IOmin后過 濾，將沉淀物PH調(diào)節(jié)到5.0左右，放入高壓均質(zhì)機中高壓剪切均質(zhì)，均質(zhì)后加入0.3%。的纖維 素酶，溫度為48°C左右，放置在超聲波環(huán)境中，超聲波的功率為400W，提取時間為50min，提 取后離屯、，在上清液中加入3-4倍乙醇進(jìn)行沉淀，過濾后將沉淀物進(jìn)行干燥，即可得到水溶 性膳食纖維(SDF)。
[0013] 上述提取方法中，優(yōu)選所述酸化時鹽酸濃度5-15%，優(yōu)選10% ;水浴溫度40-90°C， 優(yōu)選60°C;
[0014] 上述提取方法中，優(yōu)選所述高壓均質(zhì)機中高壓剪切均質(zhì)壓力2200-25(K)bar;
[0015] 上述提取方法中，優(yōu)選所述加入纖維素酶活力為0.12-0.86萬U;
[0016] 上述提取方法中，優(yōu)選豆渣高壓滅菌條件為蒸汽壓力0.13-0.15Mpa、溫度12rC~ 125 °C時，保持3.5小時。
[0017] 上述提取方法中，優(yōu)選所述乙醇加入量為3-4倍濃度85%的乙醇。
[0018] 上述提取方法中，優(yōu)選所述干燥為冷凍干燥，-30°C下干燥15~35h，化內(nèi)升溫至0 。(:干燥6-化，化內(nèi)升溫至23~25°C，干燥化。
[0019] 上述提取方法中，優(yōu)選所述離屯、采用3500r/min，離屯、20min。
[0020] 本發(fā)明提供的超聲波輔助酶法高效提取預(yù)酸化豆渣中水溶性膳食纖維方法，優(yōu)選 包括W下步驟：
[0021] 在豆渣中加入適量水?dāng)埌韬螅M(jìn)行高壓滅菌，滅菌后加入濃度10%的鹽酸溶液，調(diào) 節(jié)料液的PH控制在1.0左右，將其放置在6(TC恒溫水浴鍋中攬拌均勻，攬拌IOmin后過濾，將 沉淀物PH調(diào)節(jié)到5.0左右，放入高壓均質(zhì)機中2200-2500bar高壓剪切均質(zhì)，均質(zhì)后加入 0.3%。的纖維素酶，溫度為48°C左右，放置在超聲波環(huán)境中，超聲波的功率為400W，提取時間 為50min，提取后離屯、，在上清液中加入3.5倍85%沉淀，過濾后將沉淀物進(jìn)行干燥，即可得 到水溶性膳食纖維(SDF)。
[0022] 本發(fā)明的有益效果主要體現(xiàn)在W下幾個方面：
[0023] (1)將酸-超聲-酶法結(jié)合到一起從而提取豆渣中可溶性膳食纖維，降低了酸用量， 達(dá)到了減少化學(xué)試劑添加對環(huán)境造成污染的目的；
[0024] (2)將酸-超聲-酶法結(jié)合到一起，減少了酶的多種類的添加 W及使用量，改變了現(xiàn) 有技術(shù)中用多種酶復(fù)配的方法來提高可溶性膳食纖維提取率的現(xiàn)狀，相比現(xiàn)有技術(shù)，操作 簡單，大大降低了提取過程中對操作條件控制的嚴(yán)格程度；
[0025] (3)通過采用預(yù)酸化處理技術(shù)，對豆渣進(jìn)行部分改性，提高最終產(chǎn)品的提取率，同 時避免了添加大量化學(xué)試劑帶來的豆渣顏色變深、持水力和膨脹率有顯著下降的問題；
[0026] (4)通過采用超聲波輔助技術(shù)，有效加快溶質(zhì)的提取過程，使得提取率大大提高， 運是由于超聲波輔助技術(shù)的空穴效應(yīng)，可增大溶劑向原料細(xì)胞的滲透量并破壞細(xì)胞壁，強 化傳質(zhì)。同時超聲波輔助提取可使部分分子內(nèi)的糖巧鍵斷裂，生成的游離-OH數(shù)增多，賦予 了產(chǎn)品更強的物化性質(zhì)。
[0027] (5)與現(xiàn)有技術(shù)中堿處理結(jié)合酶法處理的方法，提取過程中不會導(dǎo)致豆渣顏色變 深，持水力及膨脹率更高，同時操作簡單、周期短，提取效率更高。
[0028] (6)選擇性的調(diào)節(jié)了酸化的pH值、酸種類、酶添加種類及添加量及提取溫度、乙醇 添加量等具體操作參數(shù)，使各個參數(shù)之間相互協(xié)同，顯著的提高了提取效率。
【附圖說明】
[0029] 圖1:酸化時不同pH值對水溶性膳食纖維提取率的影響；
[0030] 圖2:酸化時不同水浴溫度對水溶性膳食纖維提取率的影響；
[0031 ]圖3:乙醇不同加入量對水溶性膳食纖維提取率的影響。
【具體實施方式】
[0032] W下實施例中所設(shè)及的酸、酶、乙醇，均為食用級。
[0033] 實施例1
[0034] 分析酸化pH值、水浴溫度、乙醇沉淀添加量等因素對SDF得率的影響，所選條件和 實驗結(jié)果見下圖1、圖2、圖3。
[0035] 從圖1結(jié)果看出，抑值對水溶性膳食纖維的提取