專(zhuān)利名稱(chēng)：一種桑葉膳食纖維的提取方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于資源開(kāi)發(fā)利用領(lǐng)域，具體涉及一種提取桑葉中膳食纖維的方法。
背景技術(shù)：
膳食纖維(DietaryFiber，簡(jiǎn)稱(chēng) DF)，是 1972 年由 Trowels 等人(Joanne L S. Dietary fiber and body weight. Nutrition，2005，21 (3) :411_418)提出的，其定義為 不被人體胃腸道消化酶所消化吸收，但能被大腸內(nèi)的某些微生物部分酵解和利用的多糖類(lèi)碳水化合物與木質(zhì)素的合稱(chēng)，近年有學(xué)者認(rèn)為功能性低聚糖和抗性淀粉也屬于膳食纖維 (Englyst HN. Classification and measurement of nutritionally important starch fractions. Eur J clin nutr, 1986, (46) :33-38) 膳食纖維廣泛存在于多種植物和微生物中，因其獨(dú)特的保健功能而逐漸被人們所重視。國(guó)內(nèi)外的大量研究成果表明，膳食纖維對(duì)人體健康有很多重要的生理功能，現(xiàn)代醫(yī)學(xué)和營(yíng)養(yǎng)學(xué)將之稱(chēng)為與傳統(tǒng)六大營(yíng)養(yǎng)素并列的 “第七營(yíng)養(yǎng)素”(鄭建仙，高孔榮.論膳食纖維.食品與發(fā)酵工業(yè)，1994，(4) 71-74 ；白鳳翎.雙縮脲法測(cè)定飼料中蛋白質(zhì)含量.糧食與飼料工業(yè)，2003，(3):46-47 Joanne L S. Dietary fiber and body weight. Nutrition，2005，21 (3) :411_418)。膳食纖維經(jīng)過(guò)了 30多年的研究和發(fā)展，成為發(fā)達(dá)國(guó)家廣泛流行的保健食品。許多研究表明，膳食纖維素具有很多功能特性，如抗癌作用、降低膽固醇含量、調(diào)節(jié)血糖水平、預(yù)防肥胖病的發(fā)生等等，膳食纖維具有平衡人體營(yíng)養(yǎng)、調(diào)節(jié)機(jī)體功能的保健功能。目前膳食纖維的生理保健功能仍是營(yíng)養(yǎng)學(xué)研究的熱門(mén)課題之一。膳食纖維作為功能食品的基料，具有巨大的消費(fèi)市場(chǎng)，潛在的消費(fèi)市場(chǎng)更為廣闊，蘊(yùn)藏著不可估量的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。據(jù)悉，在歐美地區(qū)高纖維類(lèi)產(chǎn)品的年銷(xiāo)售已過(guò)300億美元。在日本食用纖維素類(lèi)產(chǎn)品的年銷(xiāo)售近100億美元。膳食纖維是一種復(fù)雜的混合物，按其常用特性可分為水溶性膳食纖維(soluble dietary fiber，SDF)和水不溶性膳食纖維(insoluble dietary fiber，IDF)。可溶纖維能幫助減少血液中的膽固醇水平，調(diào)節(jié)血糖水平，從而降低心臟病的危險(xiǎn)，改善糖尿病，主要來(lái)源有水果、蔬菜、大豆和燕麥；不可溶纖維的主要功能是調(diào)節(jié)腸的功能，防止便秘，保持大腸健康，其主要來(lái)源有全麥谷類(lèi)食品、全麥面包、種子、堅(jiān)果、水果和蔬菜等。我國(guó)在膳食纖維的研究與開(kāi)發(fā)起步較晚，尤其是膳食纖維的分析方法相對(duì)發(fā)達(dá)國(guó)家尚處于較低水平。 但我國(guó)膳食纖維來(lái)源廣闊，數(shù)量很大，有著十分廣闊的開(kāi)發(fā)前景。但是要使膳食纖維素在產(chǎn)量及質(zhì)量上都有較高水平以及在人體內(nèi)更有效地發(fā)揮作用，原材料的選擇和提取方法就是關(guān)鍵的問(wèn)題之一了。桑葉在傳統(tǒng)的蠶業(yè)生產(chǎn)中僅用于家蠶飼養(yǎng)，用途單一，使許多桑葉因養(yǎng)蠶不足而被浪費(fèi)，既降低了土地利用率，又降低了桑園經(jīng)濟(jì)效益。我國(guó)是蠶桑大國(guó)，桑樹(shù)栽培是我國(guó)歷史悠久的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，在全國(guó)大部分地區(qū)均有種植，年產(chǎn)量居世界第一，資源豐富。研究發(fā)現(xiàn)，桑葉中含有膳食纖維約51 %，其中可溶性膳食纖維占10%，不溶性膳食纖維占41 %，理論上說(shuō)明桑葉是生產(chǎn)膳食纖維的優(yōu)質(zhì)原料。如能將桑葉在用于提取膳食纖維素上得以發(fā)展，不但可以進(jìn)一步提高桑葉的利用價(jià)值，還可增加栽桑業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，保護(hù)和發(fā)展本國(guó)的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)。目前我國(guó)還沒(méi)有利用桑葉提取膳食纖維素的研究報(bào)道，關(guān)于桑葉膳食性纖維素的提取方法基本是空白。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有桑葉利用技術(shù)的不足，尤其是桑葉中膳食纖維利用技術(shù)的不足，提供一種桑葉中水溶性膳食纖維和水不溶性膳食纖維的提取方法。本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)；
提供一種桑葉膳食纖維的提取方法，包括水溶性膳食纖維和水不溶性膳食纖維的提
取
水溶性膳食纖維(SDF)的提取利用酸液加熱桑葉粉，將濾液用乙醇沉析出水溶性膳食纖維；
水不溶性膳食纖維(IDF)的提取提取水溶性膳食纖維所剩殘?jiān)诮?jīng)過(guò)去脂肪和去蛋白后，即可得水不溶性膳食纖維。水溶性膳食纖維(SDF)的提取的具體操作包括以下步驟
(1)用水浸泡桑葉粉后漂洗、浙干；
(2)往浙干的桑葉粉中加水，用酸調(diào)pH值至1.0 3. 0，于75 95°C水浴中恒溫提取 30 150min，料水比為1:5 1:25 ；以雙層濾布過(guò)濾，將殘?jiān)铀偬崛?，濾渣另置，合并濾液，將濾液離心處理，取上清液；
(3)上清液經(jīng)減壓濃縮至原體積的1/3，用95%(V/V體積比濃度)乙醇沉析，抽濾，沉淀經(jīng)洗滌后真空干燥得水溶性膳食纖維。經(jīng)粉碎可得水溶性膳食纖維粉；
所述水不溶性膳食纖維(IDF)的提取具體工藝為
(4)將步驟(2)所述另置的濾渣加水后用堿浸泡去脂肪，濾布過(guò)濾，流動(dòng)水反復(fù)漂洗濾渣至中性；
(5)用酸浸泡步驟(4)所述漂洗至中性的濾渣去蛋白，過(guò)濾，將濾渣反復(fù)漂洗至中性后真空干燥即得精制的水不溶性膳食纖維。步驟(1)所述桑葉粉是桑葉經(jīng)60°C烘干，機(jī)械粉碎后過(guò)篩得到；優(yōu)選過(guò)40目篩； 步驟(1)所述用水浸泡是用40°C蒸餾水浸泡桑葉粉2小時(shí)。用流動(dòng)水漂洗干凈，浙干。步驟(2)所述酸為檸檬酸。步驟(2)中，料水比為1:15 1:20 ；所述pH值優(yōu)選1. 0，水浴溫度優(yōu)選90°C，恒溫提取時(shí)間優(yōu)選90min ；所述離心處理是將將濾液在3800r/min條件下離心15min。步驟(4)所述去脂肪是采用5mol/L NaOH溶液浸泡濾出的殘?jiān)?。?yōu)選將6倍濾渣體積的水加入步驟(2)所述另置的濾渣中，用5mol/L NaOH溶液調(diào)pH值為12. 0，浸泡30min， 用濾布過(guò)濾，流動(dòng)水反復(fù)漂洗濾渣至中性；
步驟(5)所述去蛋白是用6mol/L鹽酸溶液加熱浸泡去脂肪以后的殘?jiān)?。?yōu)選將2倍體積水加入步驟(4)漂洗至中性的濾渣中，用6mol/L鹽酸溶液調(diào)pH值為2. 0，60°C水浴恒溫提取1小時(shí)，過(guò)濾，將濾渣反復(fù)漂洗至中性。優(yōu)選地，將本發(fā)明所得膳食纖維采用相對(duì)于膳食纖維的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%的H202 (V/ V)或質(zhì)量分?jǐn)?shù)40% NaClO (M/M)作為脫色劑，進(jìn)行脫色。采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)40 % NaClO進(jìn)行脫色60min，脫色后用水浸泡過(guò)夜，反復(fù)漂洗，除去殘余的NaClO，可獲得較好的脫色處理效果ο本發(fā)明所述桑葉水溶性膳食纖維和水不溶性膳食纖維可分別應(yīng)用于制備各種桑葉功能食品、保健品和醫(yī)藥制品等。本發(fā)明的有益效果是
本發(fā)明以桑葉為原料，創(chuàng)造性地研究了從桑葉中同時(shí)提取水溶性桑葉膳食纖維和水不溶性桑葉膳食纖維的工藝流程，優(yōu)化了工藝條件，制備得到桑葉膳食纖維這一功能食品的基料，充分發(fā)揮桑葉中功能物質(zhì)含量豐富、綜合營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高的優(yōu)點(diǎn)，為深入開(kāi)發(fā)桑葉的膳食纖維提供了重要的技術(shù)基礎(chǔ)，具有巨大的消費(fèi)市場(chǎng)和很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。本發(fā)明操作步驟簡(jiǎn)單，工藝條件溫和，成本低廉，適合工業(yè)性推廣和大規(guī)模生產(chǎn)， 為我國(guó)大量的桑葉資源的利用提供有力支持。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。下述實(shí)施例中所使用的試驗(yàn)方法如無(wú)特殊說(shuō)明，均為常規(guī)方法；所使用的材料、試劑等，如無(wú)特殊說(shuō)明，為可從商業(yè)途徑得到的試劑和材料。實(shí)施例1桑葉膳食纖維(SDF)制備條件的優(yōu)化
經(jīng)過(guò)大量研究和分析，桑葉水溶性膳食纖維的主要成分是天然果膠，天然果膠對(duì)熱敏感。本發(fā)明人總結(jié)溫度、時(shí)間、酸度及加水比是影響水溶性膳食纖維提取得率的主要因素。 本發(fā)明人經(jīng)過(guò)大量實(shí)驗(yàn)總結(jié)，總結(jié)適宜的提取條件為料水比為1:5 1:25 ；pH值調(diào)節(jié)至 1. 0 3. 0，于75 95°C水浴中恒溫提取30 150min。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合生產(chǎn)的實(shí)際操作， 總結(jié)得出最優(yōu)方案。水溶性膳食纖維(SDF)提取條件以得率為指標(biāo)，選擇提取溫度、pH值、 提取時(shí)間、加水比4個(gè)因素設(shè)計(jì)二次回歸正交旋轉(zhuǎn)組合正交試驗(yàn)，考察各因素對(duì)得率的影響，通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)建立最佳提取回歸方程，進(jìn)而得出的最佳提取條件。SDF提取條件采用二次回歸正交旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)因子、水平及編碼見(jiàn)表1所示。表1 試驗(yàn)因素和水平
權(quán)利要求
1.一種桑葉膳食纖維的提取方法，其特征在于是用酸加熱提取桑葉粉，過(guò)濾提取液，將濾液用乙醇沉析出水溶性膳食纖維；濾出的殘?jiān)?jīng)去脂肪和去蛋白后制備得到得水不溶性膳食纖維。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述桑葉膳食纖維的提取方法，其特征在于所述酸為檸檬酸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述桑葉膳食纖維的提取方法，其特征在于所述去脂肪是采用 5mol/L NaOH溶液浸泡濾出的殘?jiān)?br> 4.根據(jù)權(quán)利要求1所述桑葉膳食纖維的提取方法，其特征在于所述去蛋白是用6mol/L 鹽酸溶液加熱浸泡去脂肪以后的殘?jiān)?br> 5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的桑葉膳食纖維的提取方法，其特征在于包括以下步驟(1)用水浸泡桑葉粉后漂洗、浙干；(2)往浙干的桑葉粉中加水，料水比為1:5 1:25；用酸調(diào)pH值至1.0 3.0，于75 95°C水浴中恒溫提取30 150min ；過(guò)濾，將殘?jiān)铀偬崛?，濾渣另置，合并濾液，濾液離心處理，取上清液；(3)步驟(2)所得上清液經(jīng)減壓濃縮至原體積的1/3，用95%乙醇沉析，抽濾，沉淀經(jīng)洗滌后真空干燥得水溶性膳食纖維；(4)將步驟(2)所述另置的濾渣用5mol/LNaOH溶液調(diào)pH值為12. 0，浸泡，過(guò)濾，漂洗濾渣至中性；(5)將2倍體積水加入步驟(4)漂洗至中性的濾渣中，用6mol/L鹽酸溶液調(diào)pH值為 2. 0，水浴提取后過(guò)濾，將濾渣反復(fù)漂洗至中性后真空干燥，即得水不溶性膳食纖維。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的桑葉膳食纖維的提取方法，其特征在于步驟(1)所述桑葉粉經(jīng)將桑葉烘干后粉碎過(guò)40目篩得到。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的桑葉膳食纖維的提取方法，其特征在于步驟(1)所述用水浸泡是用40°C蒸餾水浸泡桑葉粉2小時(shí)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的桑葉膳食纖維的提取方法，其特征在于還包括脫色步驟， 采用相對(duì)于所述水溶性或水不溶性膳食纖維得質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40% NaClO作為脫色劑，脫色 60mino
9.一種權(quán)利要求5所述提取方法制備得到的桑葉膳食纖維的應(yīng)用，其特征在于應(yīng)用于制備桑葉功能食品、保健品或醫(yī)藥制品。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種桑葉膳食纖維的提取方法。本發(fā)明以桑葉為原料，用酸加熱提取桑葉粉，過(guò)濾提取液，將濾液用乙醇沉析出水溶性膳食纖維；濾出的殘?jiān)?jīng)去脂肪和去蛋白后制備得到得水不溶性膳食纖維，成功獲得桑葉膳食纖維，充分發(fā)揮桑葉中功能物質(zhì)含量豐富、綜合營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高的優(yōu)點(diǎn)，為深入開(kāi)發(fā)桑葉的膳食纖維提供了重要的技術(shù)基礎(chǔ)。
文檔編號(hào)A61P3/06GK102178245SQ20111008591
公開(kāi)日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2011年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月7日
發(fā)明者劉吉平, 黃緝?nèi)A 申請(qǐng)人:華南農(nóng)業(yè)大學(xué)