一种超声波辅助酶法提取预酸化豆渣中水溶性膳食纤维方法技术

本发明专利技术提供了一种超声波辅助酶法提取预酸化豆渣中水溶性膳食纤维方法，包括以下步骤：在豆渣中加入适量水搅拌后，进行高压灭菌，灭菌后加入浓度5-15％的盐酸溶液，预酸化在水浴锅中搅拌均匀，过滤，将沉淀物PH调节到5.0左右，放入高压均质机中高压剪切均质，均质后加入0.3‰的纤维素酶，超声提取后离心，在上清液中加入3-4倍乙醇进行沉淀，过滤后将沉淀物进行干燥，即可得到水溶性膳食纤维SDF。本发明专利技术提取过程中使用化学试剂少、无污染，操作简单，可以兼顾提取率与提取效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于食品生产领域，尤其涉及一种超声波辅助酶法提取预酸化豆渣中水溶性膳食纤维方法。
技术介绍
随着人们生活水平的提高，膳食日趋精细，高热量、高蛋白、高脂肪和精细食品的大量摄入，因而导致糖尿病、心血管病、肥胖、肠道癌、便秘、胆结石、脂肪肝等富贵病越来越普遍。研究发现，膳食纤维对以上各种疾病有明显的预防和治疗作用，具有突出的保健功能，被公认为“第七大营养素”。研究表明，膳食纤维的溶解性是影响其生理功能的重要因素，可溶性膳食纤维(SDF)比不溶性膳食纤维(IDF)的生理功能更加突出，SDF可防止胆结石、排除体内的有害金属离子，在防止糖尿病、降低血清、血清总胆固醇与低密度脂蛋白、防止高血压和心脏病等方面有好的效果。大豆膳食纤维是一种安全的优质膳食纤维，豆渣是生产大豆分离蛋白、豆粉和豆腐等豆制品的副产品。长期以来主要用作牲畜的饲料，附加值低，许多豆渣未被有效利用，造成资源的浪费，并对环境造成污染。因而合理开发利用这一资源，生产水溶性膳食纤维，提高大豆资源的利用率，减少环境污染，是目前世界食品工业研究的热点。现有技术中，膳食纤维的提取方法有以下几类：化学提取法，酶解法，化学-酶解结合法，膜分离法和发酵法。王景会等人对比了酸法，碱法等化学提取法与酶法提取高活性膳食纤维的研究，结果表明在适当的PH、温度和时间的条件下，酸是一种催化剂，可降低糖苷键断裂的活化能，加速水解速度，产生新的还原性末端，聚合度下降，由膳食纤维中的IDF转变为SDF。然而上述方法中单纯用酸碱等处理后豆渣颜色变深，持水力和膨胀率都下降，提取效果不佳。涂宗财等人研究了一种高品质可溶性膳食纤维的制备工艺，采用酶-碱结合提取大豆可溶性膳食纤维，得出碱浓度为0.6％，提取温度为65℃，酶解时间为55min，得到的可溶性膳食纤维含量为(SDF/TDF)可达到21.35％，虽比单纯的酶解法制得的水溶性膳食纤维含量稍高，但总体而言提取率还是偏低。林宁晓研究了一种高效提取豆渣中膳食纤维的方法，通过采用生物发酵和纤维素酶处理技术对大豆膳食纤维进行改性，提高豆渣中可溶性膳食纤维(SDF)含量。在对改性豆渣提取SDF后，采用复合酶辅以超声波提取IDF工艺技术，在复合酶添加量0.6％，超声波功率400w，作用温度50℃，作用时间30min时，膳食纤维提取率87.21％，产品持水率、膨胀率得到提高。但该方法的操作复杂，周期长，且采用复合酶作用，对于操作条件、环境等要求高，不利于工业化生产。目前化学-酶结合提取法是公认的具有简单易行，投资少，得率高的优点。但现有技术中的采用的化学-酶结合提取法由于使用化学试剂，通常会对环境造成一定的污染。因而，研究一种提取过程中使用化学试剂少、操作简单、提取率高、提取效果好的提取水溶性膳食纤维的方法，是本专利技术的研究目标。
技术实现思路
为了解决现有技术中提取水溶性膳食纤维过程中较多的使用化学试剂对环境造成污染，且提取效果与提取率不能兼顾的问题，本专利技术通过了研究提供一种提取过程中使用化学试剂少、操作简单、可以兼顾提取率与提取效果的提取水溶性膳食纤维的方法。本专利技术通过下述技术方案实现：本专利技术提供了一种超声波辅助酶法提取预酸化豆渣中水溶性膳食纤维方法，包括以下步骤：在豆渣中加入适量水搅拌后，进行高压灭菌，灭菌后加入浓度5-15％的盐酸溶液，调节料液的PH控制在1.0左右，将其放置在40-90℃恒温水浴锅中搅拌均匀，搅拌10min后过滤，将沉淀物PH调节到5.0左右，放入高压均质机中高压剪切均质，均质后加入0.3‰的纤维素酶，温度为48℃左右，放置在超声波环境中，超声波的功率为400W，提取时间为50min，提取后离心，在上清液中加入3-4倍乙醇进行沉淀，过滤后将沉淀物进行干燥，即可得到水溶性膳食纤维(SDF)。上述提取方法中，优选所述酸化时盐酸浓度5-15％，优选10％；水浴温度40-90℃，优选60℃；上述提取方法中，优选所述高压均质机中高压剪切均质压力2200-2500bar；上述提取方法中，优选所述加入纤维素酶活力为0.12-0.86万U；上述提取方法中，优选豆渣高压灭菌条件为蒸汽压力0.13-0.15Mpa、温度121℃～125℃时，保持3.5小时。上述提取方法中，优选所述乙醇加入量为3-4倍浓度85％的乙醇。上述提取方法中，优选所述干燥为冷冻干燥，-30℃下干燥15～35h，2h内升温至0℃干燥6-8h，5h内升温至23～25℃，干燥5h。上述提取方法中，优选所述离心采用3500r/min，离心20min。本专利技术提供的超声波辅助酶法高效提取预酸化豆渣中水溶性膳食纤维方法，优选包括以下步骤：在豆渣中加入适量水搅拌后，进行高压灭菌，灭菌后加入浓度10％的盐酸溶液，调节料液的PH控制在1.0左右，将其放置在60℃恒温水浴锅中搅拌均匀，搅拌10min后过滤，将沉淀物PH调节到5.0左右，放入高压均质机中2200-2500bar高压剪切均质，均质后加入0.3‰的纤维素酶，温度为48℃左右，放置在超声波环境中，超声波的功率为400W，提取时间为50min，提取后离心，在上清液中加入3.5倍85％沉淀，过滤后将沉淀物进行干燥，即可得到水溶性膳食纤维(SDF)。本专利技术的有益效果主要体现在以下几个方面：(1)将酸-超声-酶法结合到一起从而提取豆渣中可溶性膳食纤维，降低了酸用量，达到了减少化学试剂添加对环境造成污染的目的；(2)将酸-超声-酶法结合到一起，减少了酶的多种类的添加以及使用量，改变了现有技术中用多种酶复配的方法来提高可溶性膳食纤维提取率的现状，相比现有技术，操作简单，大大降低了提取过程中对操作条件控制的严格程度；(3)通过采用预酸化处理技术，对豆渣进行部分改性，提高最终产品的提取率，同时避免了添加大量化学试剂带来的豆渣颜色变深、持水力和膨胀率有显著下降的问题；(4)通过采用超声波辅助技术，有效加快溶质的提取过程，使得提取率大大提高，这是由于超声波辅助技术的空穴效应，可增大溶剂向原料细胞的渗透量并破坏细胞壁，强化传质。同时超声波辅助提取可使部分分子内的糖苷键断裂，生成的游离-OH数增多，赋予了产品更强的物化性质。(5)与现有技术中碱处理结合酶法处理的方法，提取过程中不会导致豆渣颜色变深，持水力及膨胀率更高，同时操作简单、周期短，提取效率更高。(6)选择性的调节了酸化的pH值、酸种类、酶添加种类及添加量及提取温度、乙醇添加量等具体操作参数，使各个参数之间相互协同，显著的提本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超声波辅助酶法提取预酸化豆渣中水溶性膳食纤维方法，包括以下步骤：在豆渣中加入适量水搅拌后，进行高压灭菌，灭菌后加入浓度5‑15％的盐酸溶液，调节料液的PH控制在1.0左右，将其放置在40‑90℃恒温水浴锅中搅拌均匀，搅拌10min后过滤，将沉淀物PH调节到5.0左右，放入高压均质机中高压剪切均质，均质后加入0.3‰的纤维素酶，温度为48℃左右，放置在超声波环境中，超声波的功率为400W，提取时间为50min，提取后离心，在上清液中加入3‑4倍乙醇进行沉淀，过滤后将沉淀物进行干燥，即可得到水溶性膳食纤维SDF。

【技术特征摘要】
1.一种超声波辅助酶法提取预酸化豆渣中水溶性膳食纤维方法，包括以下步骤：
在豆渣中加入适量水搅拌后，进行高压灭菌，灭菌后加入浓度5-15％的盐酸溶液，
调节料液的PH控制在1.0左右，将其放置在40-90℃恒温水浴锅中搅拌均匀，搅拌10min
后过滤，将沉淀物PH调节到5.0左右，放入高压均质机中高压剪切均质，均质后加入
0.3‰的纤维素酶，温度为48℃左右，放置在超声波环境中，超声波的功率为400W，提
取时间为50min，提取后离心，在上清液中加入3-4倍乙醇进行沉淀，过滤后将沉淀物
进行干燥，即可得到水溶性膳食纤维SDF。
2.根据权利要求1所述的提取方法中，酸化时盐酸浓度5-15％，优选10％；水浴温
度40-90℃，优选60℃。
3.根据权利要求1-2任一项所述的提...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘汝萃，王彩华，牛祥臣，刘军，王洪彩，
申请(专利权)人：山东禹王生态食业有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37