高活性膳食纤维的制备及其微胶囊化制造技术

本发明专利技术提供了高活性膳食纤维的制备及其微胶囊化。步骤如下：取红薯渣为原料，在水中浸泡，洗涤，干燥后进行粗粉碎；调节pH值，酶解；沸水浴灭酶后进行洗涤和干燥；液氮超低温冷冻，粉碎；双螺杆挤出；高压均质；加蒸馏水，微波加热提取；离心分离后进行透析；滤液中加入乙醇进行沉淀，离心分离；固体进行烘干得高活性膳食纤维，作为芯材；加蒸馏水、红藻胶和卡拉胶作为壁材，搅拌均匀后进行喷雾干燥，形成微胶囊；倾出，真空抽滤，干燥，得高活性膳食纤维微胶囊。本发明专利技术通过对红薯渣进行递进式的物理机械处理，能够使得高活性膳食纤维含量大大增加，再通过微胶囊化，进一步对得高活性膳食纤维的活性进行保护和稳定化。

【技术实现步骤摘要】
高活性膳食纤维的制备及其微胶囊化
本专利技术涉及杂粮深加工领域，具体涉及高活性膳食纤维的制备及其微胶囊化。
技术介绍
随着社会的发展和人们生活水平的提高，膳食结构的不合理，出现许多的现代文明病，如肥胖症、动脉硬化、冠心病、糖尿病等，经现代医学研究证明这些现代文明病都与膳食纤维摄入不够有关。膳食纤维被称为继碳水化合物、蛋白质、脂肪、维生素、矿物质和水之后的“第七大营养素”。膳食纤维分为可溶性膳食纤维（SDF）和不可溶性膳食纤维（IDF），两者在人体内所具有的生理功能作用是不同的。SDF在防止胆结石、排除体内有害金属离子、防止糖尿病、降低血清及胆固醇、防止高血压和心脏病等方面作用效果好。而IDF则对肥胖症便秘、肠癌等有效。另外由于可溶性膳食纤维能在结肠中几乎被彻底水解，产生的短链酸比不溶性膳食纤维要多的多,故对结肠癌的防治效果比不溶性膳食纤维更好。因此膳食纤维的生理功能的显著性与其中的IDF与SDF的比例有关系。目前膳食纤维制备大多采用化学方法和简单的水洗的方法。这些方法使所得纤维的主要生理活性物质损失很大，因为强烈的溶剂（酸、碱等）处理导致了大部分的水溶性纤维、半纤维素和纤维素被溶解损失掉，而膳食纤维中起重要生理功能的却是可溶性纤维和纤维素。因此，如何保持和提高膳食纤维中可溶性膳食纤维的含量具有特别重要的意义。
技术实现思路
要解决的技术问题：本专利技术的目的是提供高活性膳食纤维的制备及其微胶囊化，通过对红薯渣进行递进式的物理机械处理，能够使得高活性膳食纤维含量大大增加，再通过微胶囊化，进一步对得高活性膳食纤维的活性进行保护和稳定化。技术方案：高活性膳食纤维的制备及其微胶囊化，包括以下步骤：（1）取红薯渣为原料，在水中浸泡15-20min，进行洗涤，干燥后进行粗粉碎；（2）调节pH值，加入酶解蛋白质进行酶解；（3）沸水浴10min灭酶后进行洗涤和干燥；（4）液氮超低温冷冻，粉碎；（5）使用双螺杆挤出机进行挤出；（6）用纳米级高压均质机进行高压均质；（7）加入蒸馏水，微波加热至80℃提取40-60min；（8）离心分离后进行透析；（9）滤液中加入乙醇进行沉淀，离心分离；（10）固体进行烘干得高活性膳食纤维，作为芯材；（11）加入蒸馏水、红藻胶和卡拉胶作为壁材，搅拌均匀后进行喷雾干燥，形成微胶囊；（12）倾出，真空抽滤，30℃下真空干燥20min，得高活性膳食纤维微胶囊。进一步的，所述步骤（2）中酶解蛋白为1wt%胰蛋白酶和1-2wt%木瓜蛋白酶。进一步的，所述胰蛋白酶和木瓜蛋白酶的酶解条件为加入胰蛋白酶在35-40℃、pH7.8-8.5下保温2h，加入木瓜蛋白酶在55-65℃、pH6-7下保温40-50min。进一步的，所述胰蛋白酶的酶活为2500u/mg，木瓜蛋白酶的酶活为80-85万IU/g。进一步的，所述步骤（5）中双螺杆挤出机螺杆转速为200-250rpm、进料量为20kg/h、挤出温度为105-115℃。进一步的，所述步骤（6）中高压均质的压力为100-120MPa。进一步的，所述步骤（11）中红藻胶和卡拉胶的比例为1:1-2，芯材和壁材的比例为0.6，喷雾干燥进风温度为140℃，出风温度为100℃。所述的高活性膳食纤维的制备及其微胶囊化后得到的高活性膳食纤维微胶囊。有益效果：1.本专利技术采用超低温冷冻技术进行粉碎，能够使粉碎的粉体粒径分布范围更窄，粉体均匀性更好，同时使膳食纤维结构更为疏松，更多的亲水性基团被暴露，水溶性也更佳。2.本专利技术采用双螺杆挤出机进行挤出，挤出机集输送、混合、加热和加压等多种单元操作于一体，能在极短时间内实现蛋白质、淀粉或纤维素等聚合物直接或间接的物质转化，经挤出后，本专利技术中的可溶性膳食纤维进一步明显的增加。3.膳食纤维在高压均质条件下，通过流体高速撞击作用、高剪切作用、空穴作用、涡旋作用等各种效应，对膳食纤维进行综合的物理机械处理、膳食纤维在受到强烈的机械作用后，纤维类大分子糖苷键断裂，小部分转化为可溶性纤维，从而能够进一步提高高活性膳食纤维的含量。4.本专利技术通过递进式的机械物理处理，大大提高了高活性膳食纤维的含量。具体实施方式实施例1高活性膳食纤维的制备及其微胶囊化，包括以下步骤：（1）取红薯渣为原料，在水中浸泡15min，进行洗涤，干燥后进行粗粉碎；（2）调节pH值至7.8，加入1wt%胰蛋白酶在35℃下保温2h，调节pH值至6，加入木瓜蛋白酶在55℃下保温40min，其中，胰蛋白酶的酶活为2500u/mg，木瓜蛋白酶的酶活为80万IU/g；（3）沸水浴10min灭酶后进行洗涤和干燥；（4）液氮超低温冷冻，粉碎；（5）使用双螺杆挤出机进行挤出，螺杆转速为200rpm、进料量为20kg/h、挤出温度为105℃；（6）用纳米级高压均质机进行高压均质，均质压力为100MPa；（7）加入蒸馏水，微波加热至80℃提取40min；（8）离心分离后进行透析；（9）滤液中加入乙醇进行沉淀，离心分离；（10）固体进行烘干得高活性膳食纤维，作为芯材；（11）加入蒸馏水、红藻胶和卡拉胶作为壁材，搅拌均匀后进行喷雾干燥，形成微胶囊，其中，红藻胶和卡拉胶的比例为1:1，芯材和壁材的比例为0.6，喷雾干燥进风温度为140℃，出风温度为100℃；（12）倾出，真空抽滤，30℃下真空干燥20min，得高活性膳食纤维微胶囊。本实施例的高活性膳食纤维微胶囊包埋率为79.6%。实施例2高活性膳食纤维的制备及其微胶囊化，包括以下步骤：（1）取红薯渣为原料，在水中浸泡18min，进行洗涤，干燥后进行粗粉碎；（2）调节pH值至8，加入1wt%胰蛋白酶在7℃下保温2h，调节pH值至6.5，加入木瓜蛋白酶在60℃下保温45min，其中，胰蛋白酶的酶活为2500u/mg，木瓜蛋白酶的酶活为80万IU/g；（3）沸水浴10min灭酶后进行洗涤和干燥；（4）液氮超低温冷冻，粉碎；（5）使用双螺杆挤出机进行挤出，螺杆转速为220rpm、进料量为20kg/h、挤出温度为110℃；（6）用纳米级高压均质机进行高压均质，均质压力为105MPa；（7）加入蒸馏水，微波加热至80℃提取45min；（8）离心分离后进行透析；（9）滤液中加入乙醇进行沉淀，离心分离；（10）固体进行烘干得高活性膳食纤维，作为芯材；（11）加入蒸馏水、红藻胶和卡拉胶作为壁材，搅拌均匀后进行喷雾干燥，形成微胶囊，其中，红藻胶和卡拉胶的比例为1:1，芯材和壁材的比例为0.6，喷雾干燥进风温度为140℃，出风温度为100℃；（12）倾出，真空抽滤，30℃下真空干燥20min，得高活性膳食纤维微胶囊。本实施例的高活性膳本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.高活性膳食纤维的制备及其微胶囊化，其特征在于：包括以下步骤：/n（1）取红薯渣为原料，在水中浸泡15-20min，进行洗涤，干燥后进行粗粉碎；/n（2）调节pH值，加入酶解蛋白质进行酶解；/n（3）沸水浴10min灭酶后进行洗涤和干燥；/n（4）液氮超低温冷冻，粉碎；/n（5）使用双螺杆挤出机进行挤出；/n（6）用纳米级高压均质机进行高压均质；/n（7）加入蒸馏水，微波加热至80℃提取40-60min；/n（8）离心分离后进行透析；/n（9）滤液中加入乙醇进行沉淀，离心分离；/n（10）固体进行烘干得高活性膳食纤维，作为芯材；/n（11）加入蒸馏水、红藻胶和卡拉胶作为壁材，搅拌均匀后进行喷雾干燥，形成微胶囊；/n（12）倾出，真空抽滤，30℃下真空干燥20 min，得高活性膳食纤维微胶囊。/n

【技术特征摘要】
1.高活性膳食纤维的制备及其微胶囊化，其特征在于：包括以下步骤：
（1）取红薯渣为原料，在水中浸泡15-20min，进行洗涤，干燥后进行粗粉碎；
（2）调节pH值，加入酶解蛋白质进行酶解；
（3）沸水浴10min灭酶后进行洗涤和干燥；
（4）液氮超低温冷冻，粉碎；
（5）使用双螺杆挤出机进行挤出；
（6）用纳米级高压均质机进行高压均质；
（7）加入蒸馏水，微波加热至80℃提取40-60min；
（8）离心分离后进行透析；
（9）滤液中加入乙醇进行沉淀，离心分离；
（10）固体进行烘干得高活性膳食纤维，作为芯材；
（11）加入蒸馏水、红藻胶和卡拉胶作为壁材，搅拌均匀后进行喷雾干燥，形成微胶囊；
（12）倾出，真空抽滤，30℃下真空干燥20min，得高活性膳食纤维微胶囊。


2.根据权利要求1所述的高活性膳食纤维的制备及其微胶囊化，其特征在于：所述步骤（2）中酶解蛋白为1wt%胰蛋白酶和1-2wt%木瓜蛋白酶。


3.根据权利要求2所述的高活性膳食纤维的制备及其微胶囊化，其特征在于：所述胰...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙军涛，张智超，魏泉增，
申请(专利权)人：许昌学院，
类型：发明
国别省市：河南;41