一种具有脂肪酶和淀粉酶抑制活力的燕麦纤维及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种具有脂肪酶和淀粉酶抑制活力的燕麦纤维及其制备方法与应用，属于营养与健康领域。以燕麦富含纤维的组织部分为原料，并配合特定的大规模射频灭菌方式、酶解提取、物理吸附的方式，制备得到了一种富含脂肪酶抑制剂和淀粉酶抑制剂的燕麦纤维，具有优异的脂肪酶和淀粉酶抑制活力。具有纯度高、活性成分抑制率好的特点。采用本发明专利技术方法制作的燕麦纤维对小肠α‑淀粉酶、脂肪酶具有显著的抑制作用，从而具备降血糖和减肥功能，其可以显著改善肠道健康，控制血糖上升，减少油脂吸收，为糖尿病人、肥胖食品提供了新的解决方案。

【技术实现步骤摘要】
一种具有脂肪酶和淀粉酶抑制活力的燕麦纤维及其制备方法与应用
本专利技术涉及一种具有脂肪酶和淀粉酶抑制活力的燕麦纤维及其制备方法与应用，属于营养与健康领域。
技术介绍
在现代快节奏的生活中，国内人群的日常饮食结构通常是以谷物类为主，蔬菜、水果、肉类为辅，尤其是近些年来，我国居民膳食脂肪比例不断上升，膳食纤维摄入量明显减少，二由此引发高血糖、高血压、高血脂的“三高人群”数量上升，同时，由于膳食纤维摄入量过少引起的一些其它疾病如：便秘、肠息肉、肠癌等的发病率也在增加。膳食纤维对人类健康有着积极的作用，在预防人体胃肠道健康方面功能突出。麦类植物中富含α-淀粉酶抑制剂和脂肪酶抑制剂已得到肯定。与此同时，经美国食品药品管理局(FDA)认证，燕麦中的水溶性膳食纤维β-葡聚糖是降血糖降血脂以及预防心血管疾病的有效成分，可显著降低心血管疾病的发病率，还能激活巨噬细胞，提高免疫力。德国人类营养研究所在国际期刊《营养素》上发表的论文研究结果显示，非水溶性膳食纤维对于控制长期血糖值有积极影响，有助于预防2型糖尿病,对于空腹血糖值高的人而言，多食用非水溶性膳食纤维可以改善血糖耐受力；对于肥胖者而言，多食用非水溶性膳食纤维可以降低体内炎症水平。然而目前对于燕麦膳食纤维的提取，多注重于提取率、结构改性以及β-葡聚糖的提取，比如：牛希等(超声改性对燕麦膳食纤维理化性质及结构的影响，食品科学，2020)从燕麦中提取膳食纤维，并采用超声波技术对燕麦膳食纤维进行了改性处理，使得其持水力、水膨胀力和持油力显著提高；刘德讲等(燕麦麸膳食纤维提取工艺的研究，保鲜与加工，2013)通过研究酶-碱结合法从燕麦麸中提取膳食纤维的提取率达到了56.43％；李小鹏(燕麦麸皮的挤压改性工艺优化及功效研究，石河子大学，2012)通过对燕麦麸皮的挤压改性工艺优化，燕麦β-葡聚糖的得率为136.95mg/g；刘静雪等(燕麦麸膳食纤维挤出改性工艺，食品工业，2019)通过优化燕麦纤维挤出改性工艺参数，将燕麦麸膳食纤维中的可溶性膳食纤维含量提高到了8.8％，相较于原有燕麦麸膳食纤维可溶性膳食纤维提高了29.4％等等。谷物是淀粉酶抑制剂和脂肪酶抑制剂的良好来源，比如：刘文芝等(粘玉米中α-淀粉酶抑制剂的分离纯化及性质研究，食品工业科技，2009)从粘玉米中制备得到了α-淀粉酶抑制剂，其活力达到165.8U/mg；迟永楠等(白芸豆中α-淀粉酶抑制剂的提取及其性能研究，食品科技，2017)通过对白芸豆提取工艺的改良，α-淀粉酶抑制剂的得率达到了4.67％。王燕飞等(米胚芽中胰脂肪酶抑制剂的抑制机理研究，食品科技，2004)从米胚芽中提取了胰脂肪酶抑制剂，并阐明了抑制作用机理；褚盼盼等(苦荞麦多糖对胰脂肪酶抑制作用的研究，中国食品添加剂，2015)研究了苦荞麦对胰脂肪酶的抑制作用，阐明苦荞麦多糖通过改变胰脂肪酶构象从而达到52.71％的抑制率等等。相比于其它谷物，对于从燕麦中淀粉酶抑制剂和脂肪酶抑制剂的提取却所见报道不多，关注度较低，从而导致燕麦纤维提取过程中活性成分的损失。常见谷物燕麦中的活性成分除了广为人知的燕麦β-葡聚糖外，还含有活力较高的脂肪酶抑制剂和淀粉酶抑制剂的燕麦纤维。然而从燕麦中提取活性成分由于关注点多聚焦其中的燕麦β-葡聚糖，忽略了其中活力较高的脂肪酶抑制剂和淀粉酶抑制剂。燕麦纤维中的水溶性纤维占比可达总膳食纤维的9.2％，而生产过程中多注重于燕麦β-葡聚糖，因此对于非水溶性纤维中富含的脂肪酶抑制剂和淀粉酶抑制剂的提取却未曾多做关注，这就导致了燕麦膳食纤维的功能性间接损失，比如抑制糖类和脂类物质的吸收，防止血糖升高、降低体内胆固醇含量的功能性。综上所述，研究开发一种富含脂肪酶抑制剂和淀粉酶抑制剂的燕麦纤维，提高其中脂肪酶和淀粉酶抑制活力，是拓宽燕麦膳食纤维应用方向和食品营养健康领域的迫切需求。
技术实现思路
专利技术目的：针对上述问题，本专利技术开发了一种具有脂肪酶和淀粉酶抑制活力的燕麦纤维及其制备方法与应用，解决了从非水溶性燕麦纤维中提取脂肪酶抑制剂和淀粉酶抑制剂的技术问题。技术方案：本专利技术采用的技术方案如下：本专利技术的一个目的是，提供一种具有脂肪酶和淀粉酶抑制活力的燕麦纤维的制备方法，包括以下步骤：(1)酶解：燕麦的纤维粉末溶于水中，加入淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、纤维素酶和花青素酶进行酶解；(2)固液分离：酶解后的酶解液进行固液分离，得固相和液相；通过酶解进行脱色和活性成分提取，具体是通过花青素酶的水解，脱去其中的色素；并通过淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶的水解，去除其中残余的淀粉、蛋白、脂质；通过纤维素酶的水解，分解其中的纤维素，提高酶解液中水溶性的β-葡聚糖的溶出率，同时也提高了非水溶性的淀粉酶抑制剂和脂肪酶抑制剂的提取率；(3)分别干燥所述酶解液的固相和液相，得所述燕麦纤维，液相所得的燕麦纤维富含β-葡聚糖，而固相所得的燕麦纤维则富含淀粉酶抑制剂和脂肪酶抑制剂，因而具有优异的脂肪酶和淀粉酶抑制活力。进一步的，所述步骤(1)中，淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、纤维素酶和花青素酶的添加量分别独立为燕麦的纤维粉末与水的总量的0.5-0.9％(w/w)。进一步的，所述步骤(1)中，燕麦的纤维粉末与水的比例为0.8～1.2(w/v)。进一步的，所述步骤(1)中，酶解的条件为：pH5.0-6.0，55℃，搅拌1-2h。进一步的，所述步骤(1)中，所述纤维粉末由燕麦富含纤维的组织部分粉碎后再去除淀粉并灭菌制得；其中，所述去除淀粉的方法包括气流分级，所述灭菌的方法包括射频灭菌、超声波灭菌及高温高压灭菌其中任意一种。更进一步的，所述气流分级的条件为10-15m/s；所述射频灭菌的条件为：极板间距14-16cm，场强0.42±0.03kV/cm，功率密度2.42±0.03W/g，热抵抗时间10-15min，此条件下总能耗为2.13×103-2.16×103J/g。更进一步的，所述固液分离采用静态吸附和的NaCl洗脱方式，采用D315树脂吸附，操作条件如下：调节pH值为7.0-8.5，上样料液的蛋白浓度为C0＝25～35g/L，温度为t＝28-32℃，转速ω＝150-250rpm；所述NaCl洗脱使用的NaCl溶液的浓度为0.5-0.8mol/L。分离出酶解后的酶解液，并采用D315树脂物理吸附、NaCl洗脱的方式提取富含β-葡聚糖、淀粉酶抑制剂和脂肪酶抑制剂的酶解液。进一步的，步骤(3)中，所述固相和液相分别干燥后，相应获得非水溶性燕麦纤维和水溶性燕麦纤维。所得的非水溶性燕麦纤维中，富含脂肪酶抑制剂和淀粉酶抑制剂，因此将非水溶性燕麦纤维和水溶性燕麦纤维混合后，能得到富含脂肪酶抑制剂和淀粉酶抑制剂因而具有脂肪酶和淀粉酶抑制活力的燕麦纤维。进一步的，步骤(3)中，所述干燥方式包括冷冻干燥、常压/减压干燥、喷雾干燥等干燥方法。本专利技术的另一个目的是，提供一种具有优异的脂肪酶和淀粉酶抑制活力的燕麦纤维。本专利技术的另一个目的是，提供一种具有优异的脂肪酶和淀粉酶抑制活力的燕麦本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有脂肪酶和淀粉酶抑制活力的燕麦纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)酶解：燕麦的纤维粉末溶于水中，加入淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、纤维素酶和花青素酶进行酶解；/n(2)固液分离：酶解后的酶解液进行固液分离，得固相和液相；/n(3)分别干燥所述酶解液的固相和液相，得所述燕麦纤维。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有脂肪酶和淀粉酶抑制活力的燕麦纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)酶解：燕麦的纤维粉末溶于水中，加入淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、纤维素酶和花青素酶进行酶解；
(2)固液分离：酶解后的酶解液进行固液分离，得固相和液相；
(3)分别干燥所述酶解液的固相和液相，得所述燕麦纤维。


2.根据权利要求1所述的具有脂肪酶和淀粉酶抑制活力的燕麦纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、纤维素酶以及花青素酶的添加量分别独立为燕麦的纤维粉末与水的总量的0.5-0.9％(w/w)。


3.根据权利要求1所述的具有脂肪酶和淀粉酶抑制活力的燕麦纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述燕麦的纤维粉末与水的比例为0.8～1.2(w/v)。


4.根据权利要求1所述的具有脂肪酶和淀粉酶抑制活力的燕麦纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，酶解的条件为：pH5.0-6.0，50-55℃，搅拌1-2h。


5.根据权利要求1所述的具有脂肪酶和淀粉酶抑制活力的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述燕麦的纤维粉末由燕麦富含纤维的组织部分粉碎后再去除淀粉并灭菌制得；其中，所述去除淀粉的方法包括气流分级，所述灭菌的方法包括射频灭菌、超声波灭菌及高温高压灭菌其中任意一种。


6.根据权利要求5所...

【专利技术属性】
技术研发人员：程慧君，李舒宇，费颖，樊启磊，
申请(专利权)人：苏州朗邦营养科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32