一种山药可溶性膳食纤维及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种山药可溶性膳食纤维及其制备方法，所述制备方法包括如下步骤：(1)将山药粉碎、加水浸提，得到浸提液；(2)在步骤(1)所得浸提液中加入复合酶，酶解，固液分离，收集清液；(3)将步骤(2)所得清液进行浓缩、干燥，得到所述山药可溶性膳食纤维。其中，以步骤(1)所述山药的质量为100％计，步骤(2)所述复合酶包括如下质量百分比的组分：木瓜蛋白酶0.1～0.5％、中性蛋白酶0.2～0.8％、葡糖淀粉酶0.4～1.0％、纤维素酶0.3～0.8％、半纤维素酶0.1～0.3％。本发明专利技术制备的山药可溶性膳食纤维纯度在30％以上，山药可溶性膳食纤维的收率在7.5％以上，可溶性好。

Yam soluble dietary fiber and preparation method thereof

The invention relates to a yam soluble dietary fiber and a preparation method thereof. The preparation method comprises the following steps: (1) the yam crushing, water extraction, extract obtained in step (2); (1) the leaching adding compound enzyme, extract of enzyme solution, solid-liquid separation, collecting supernatant step (3); (2) the clear liquid is concentrated, dried, obtained the soluble dietary fiber of yam. Among them, in step (1) the quality of the yam as 100% steps, (2) the composite enzyme comprises the following components: the mass percentage of papain 0.1 ~ 0.5%, 0.2 ~ 0.8%, neutral protease and glucoamylase 0.4 ~ 1%, 0.3 ~ 0.8% cellulase and hemicellulase from 0.1 to 0.3%. The yam soluble dietary fiber prepared by the invention has the purity of more than 30%, and the yield of the soluble dietary fiber of yam is above 7.5%, and the solubility is good.

【技术实现步骤摘要】
一种山药可溶性膳食纤维及其制备方法
本专利技术涉及保健食品加工领域，具体涉及山药可溶性膳食纤维及其制备方法。
技术介绍
膳食纤维(dietaryfiber，DF)通常是指不能被人体内源酶消化，主要来源于可食性植物细胞壁残余物(纤维素、半纤维素、木质素等)，并能被现有的测定方法所检测的那部分化合物。DF被誉为“第七营养素”，具有维持肠道健康，降低血糖、血压及胆固醇水平，清除自由基，抗肿瘤、抗衰老等都多种生理功能，对人体健康意义重大。根据膳食纤维在水中是不是能够被溶解，大体上将膳食纤维分为不溶性纤维和水溶性纤维两大类，这两种物质的功效各有千秋：不溶性膳食纤维主要包括纤维素、半纤维素、木质素等溶不了、嚼不烂的“残渣”，它的作用是预防便秘和肥胖。它在人体内的主要作用是填充胃肠腔，刺激肠壁蠕动，使粪便多水、疏松、增加容量，这些重要功能可以加速体内垃圾(各种内源性和外源性毒素)的排泄，从而预防多种疾病，养颜防老。有专家声称：“人的衰老和百病起因，乃是便秘引起的肠中毒”。很多都市人以及孕妇和哺乳期的妈妈容易便秘，究其主要原因无非是食品过于精细和活动量减少，肠蠕动缓慢无力所致。可溶性膳食纤维(solubledietaryfiber，SDF)具有多分支结构和良好的溶解性，因而表现出更加突出的生理功能，SDF主要有抗性寡糖、改性纤维素、合成多糖以及植物胶体等。可溶性纤维吸水膨胀，体积可增大几十倍，形成凝胶物质。它一方面能使人产生饱腹感，另一方面可延长食物在胃内停留的时间，减缓糖被吸收的速度，避免突然的高血糖现象，对稳定糖尿病患者的病情有所帮助。SDF还能与胆酸结合并随粪便排出，有助于降低胆固醇，减少因高胆固醇所衍生的心脏病、高血压等症状、是当前保健食品行业的主导产品。水溶性膳食纤维与不溶性膳食纤维相比，水溶性膳食纤维是当前应用最广泛的一种，由于它具有溶水性好、溶速快、无色无味，而且具有不溶性膳食纤维所不具备的部分功能被广大食品业的用户所采取。当人们将眼球转向膳食纤维的时候，如何选择适合自己的产品成为人们关注的焦点之一。在我们日常吃的食品中，即便是全麦粉，如小麦、玉米、小米、糙米等，其膳食纤维基本上也是不溶性的，只有蔬菜、水果以及食用菌和某些海产品中才含有水溶性膳食纤维。如果去除水分、蛋白质、脂肪、不溶性纤维等含量较多的成分，剩下的水溶性纤维就更加弥足珍贵。山药(dioscoreaerhizoma)为薯蓣科(Dioscoreaspp.)植物薯蓣的干燥根茎，原名薯蓣。早在《神农本草经》、《金匿要略》、《本草正》中就有记载，山药性平、味甘，有益气养阴、健脾、益肺等功效，是一种很好的药食兼用性植物。山药主要以肉质根作为食用器官，其肉质根肉质洁白、营养丰富，味道鲜美，口感“干、面、甜、香”。山药肉质根主要含有淀粉、蛋白质、维生素、氨基酸和微量元素等营养成分。山药是DF的良好来源，对山药DF提取工艺进行深入研究，对于提高山药利用率，扩大膳食纤维来源具有重要意义。根据报道，DF的提取方法主要有化学法、酶法、膜分离法、发酵法等。其中，化学法需要消耗大量试剂，污染严重，所得纤维产品损失大，且提取过程中的高酸高碱高温条件常会使设备腐蚀严重；单纯的酶法提取时间长，生物酶作用效率较低；膜分离法对设备要求较高；而发酵法目前多用于果皮原料，应用范围有一定的局限性。CN106072171A公开了一种怀山药膳食纤维的制备方法，通过亚临界萃取、酶解、膨化、烘干等步骤制备膳食纤维，该方法得到的DF不完全是SDF，且亚临界萃取方法工业化困难。
技术实现思路
鉴于现有技术中存在的问题，本专利技术旨在公开一种山药可溶性膳食纤维及其制备方法，促进山药深加工产业发展，为可溶性膳食纤维产业发展提供基础。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：一方面，本专利技术提供了一种山药可溶性膳食纤维的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：(1)将山药粉碎、加水浸提，得到浸提液；(2)在步骤(1)所得浸提液中加入复合酶，酶解，固液分离，收集清液；(3)将步骤(2)所得清液进行超滤浓缩、干燥，得到所述山药可溶性膳食纤维。其中，以步骤(1)所述山药的质量为100％计，步骤(2)所述复合酶包括如下质量百分比的组分：木瓜蛋白酶0.1～1％，例如0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％或1％等；中性蛋白酶0.2～1.5％，例如0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、1％、1.2％、1.4％或1.5％等；葡糖淀粉酶0.2～2.0％，例如0.2％、0.3％、0.4％、0.6％、0.9％、1.0％、1.6％、1.8％、或2.0％等；纤维素酶0.1～1.6％，例如0.1％、0.2％、0.3％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、1.0％、1.3％或1.6％等；半纤维素酶0.1～0.8％，例如0.1％、0.12％、0.15％、0.18％、0.2％、0.22％、0.25％、0.28％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％或0.8％等。本专利技术的复合酶配方是经过反复创造性劳动得出的。木瓜蛋白酶兼具蛋白酶和酯酶的活性。木瓜蛋白酶和中性蛋白酶存在协同作用，将蛋白质降解为容易除去的可溶性多肽或氨基酸，同时这两种蛋白酶还有助于将结合在蛋白上的可溶性膳食纤维进一步释放出来；葡糖淀粉酶主要是将淀粉水解成可溶的葡萄糖，方便除去；纤维素酶和半纤维素酶存在协同作用，能使构成植物细胞壁的部分不溶性多糖水解成可溶的单糖，提高复合酶对细胞壁的破坏作用和降解作用，同时生成少量的可溶性膳食纤维；半纤维素酶和葡糖淀粉酶也存在协同作用，将山药细胞组织中糖蛋白中的结合在一起的多糖加速释放出来，提高可溶性膳食纤维的收率。通过超滤不仅能够浓缩可溶性膳食纤维还能同时分离、除去复合酶。本专利技术步骤(1)所述加水的质量优选为所述山药质量的5～50倍，例如5倍、6倍、8倍、10倍、12倍、15倍、18倍、20倍、22倍、25倍、28倍、30倍、32倍、35倍、38倍、40倍、43倍、45倍、48倍或50倍等，优选10～30倍。本专利技术步骤(1)所述浸提的温度优选为30～60℃，例如30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃或60℃等，优选40～50℃。本专利技术步骤(1)所述浸提的时间优选为15～120min，例如15min、20min、25min、30min、32min、35min、38min、40min、45min、50min、55min、60min、80min、100min或120min等，优选30～60min。本专利技术中，以步骤(1)所述山药的质量为100％计，步骤(2)所述复合酶优选包括如下质量百分比的组分：木瓜蛋白酶0.1～0.5％、中性蛋白酶0.2～0.8％、葡糖淀粉酶0.4～1.0％、纤维素酶0.3～0.8％、半纤维素酶0.1～0.3％。本专利技术步骤(2)所述酶解的pH优选为6～8，例如6、6.2、6.4、6.5、6.7、6.9、7、7.2、7.5、7.8或8等，优选6.5～7.5。本专利技术步骤(2)所述酶解的时间优选为2～4h，例如2h、2.2h、2.5h、2.8h、3h、3.2h、3.5h、3.8h或4h等，优选2.5～3h。本专利技术步骤(3)超滤用的超滤膜的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种山药可溶性膳食纤维的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：(1)将山药粉碎、加水浸提，得到浸提液；(2)在步骤(1)所得浸提液中加入复合酶，酶解，固液分离，收集清液；(3)将步骤(2)所得清液进行超滤浓缩、干燥，得到所述山药可溶性膳食纤维；其中，以步骤(1)所述山药的质量为100％计，步骤(2)所述复合酶包括如下质量百分比的组分：木瓜蛋白酶0.1～1％、中性蛋白酶0.2～1.5％、葡糖淀粉酶0.2～2％、纤维素酶0.1～1.6％、半纤维素酶0.1～0.8％。

【技术特征摘要】
1.一种山药可溶性膳食纤维的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：(1)将山药粉碎、加水浸提，得到浸提液；(2)在步骤(1)所得浸提液中加入复合酶，酶解，固液分离，收集清液；(3)将步骤(2)所得清液进行超滤浓缩、干燥，得到所述山药可溶性膳食纤维；其中，以步骤(1)所述山药的质量为100％计，步骤(2)所述复合酶包括如下质量百分比的组分：木瓜蛋白酶0.1～1％、中性蛋白酶0.2～1.5％、葡糖淀粉酶0.2～2％、纤维素酶0.1～1.6％、半纤维素酶0.1～0.8％。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述加水的质量为所述山药质量的5～50倍，优选10～30倍。3.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述浸提的温度为30～60℃，优选40～50℃。4.如权利要求1～3任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述浸提的时间为15～120min，优选30～60min。5.如权利要求1～4任一项所...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔英俊，张贵锋，苏志国，
申请(专利权)人：中国科学院过程工程研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11