一种柚皮改性纤维及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种柚皮改性纤维及其制备方法和应用，属于农产品加工技术领域。本发明专利技术所述产品的制备方法是将柚子皮海绵层经粉碎过筛处理后先得到海绵层粉，随后将该海绵层粉与水混合，得到的悬液依次经过超声、酶解、离心、冷冻干燥、粉碎，过筛处理得到海绵层不溶性膳食纤维；再将海绵层不溶性膳食纤维进行超高压处理后，依次经过离心、冷冻干燥、研碎制备得到柚皮改性纤维。该方法制备得到的柚皮改性纤维在持水性、持油性、膨胀性和阳离子交换等方面的性能较超高压处理改性前具有明显的提升，适用于各种富含膳食纤维的功能性食品的生产中。中。

【技术实现步骤摘要】
一种柚皮改性纤维及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于农产品加工
，具体涉及一种柚皮改性纤维及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]柚子，广泛种植于长江以南及东南亚地区，年产量在200万吨左右，位居世界首位，柚皮(海绵层)是其食用和加工的副产物，产量达40万吨以上，海绵层除少部分用在提取生理活性物质和家畜饲料等方面，其余大部分被丢弃或烧掉，造成资源浪费严重。研究发现柚皮海绵层主要有果胶、维生素、蛋白质及膳食纤维等构成。其中不溶性膳食纤维(Insoluble Dietary Fiber，IDF)含量非常的高，占海绵层的70％，可溶性膳食纤维(Soluble Dietary Fiber，SDF)含量比较少，仅占海绵层5％～7％左右，所以海绵层不溶性膳食纤维的来源十分充足，而且海绵层作为废物利用，成本相对较低。
[0003]研究发现，IDF具有较好的吸水膨胀性，可促进胃肠蠕动，有加速粪便排泄清，吸附食物中的油脂等功效。与IDF相比，SDF在食品中使用更为普遍，因为IDF的引入可能会对食品的感官、质地和风味产生不良影响。因此，通过改性处理，促使不溶性膳食纤维的大分子组分连接键断裂，改变不溶性膳食纤维致密网状结构，使其具有更高的持水力和膨胀力，更好的发挥膳食纤维的生理功能。目前文献报道的膳食纤维改性方法主要是：物理方法、化学方法、酶法、发酵法或多种方法的联合处理法。但目前的处理方法存在改性程度低、耗时、污染严重、成本高、收率低的缺点，且对于改性柚子皮不溶性膳食纤维的方法鲜有报道。
[0004]因此，急需开发一种高效柚子皮海绵层不溶性膳食纤维的改性方法，在解决柚子皮加工产业难题的同时，改善柚子皮海绵层不溶性膳食纤维的持水性、持油性、膨胀性、阳离子交换能力和胆固醇、亚硝酸盐、葡萄糖吸附能力，实现柚皮海绵层的有效利用。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服现有技术存在的不足之处而提供一种柚皮改性纤维及其制备方法和应用。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：本专利技术提供了一种柚皮改性纤维的制备方法，所述方法包括以下步骤：
[0007](1)将柚子皮去除表面黄油胞层得到海绵层，将海绵层依次经过烘干，粉碎过筛处理后得到海绵层粉；
[0008](2)将步骤(1)中海绵层粉与水混合得到悬液，将悬液依次经过超声、酶解、离心、冷冻干燥、粉碎、过筛处理后得到海绵层不溶性膳食纤维；所述酶解使用的酶包括混合酶和中性蛋白酶；所述混合酶包括α
‑
淀粉酶和糖化酶；所述酶解过程为逐步酶解，使用一种酶进行酶解后，将所得酶解产物酶灭活后再进行下一步酶解；
[0009](3)将步骤(2)中得到的海绵层不溶性膳食纤维与水混合均匀进行超高压处理后，再依次经过离心、冷冻干燥、研碎处理后得到柚皮改性纤维；所述超高压处理的条件为：在
室温10
‑
30℃，200～600MPa下保压5～25min。
[0010]本专利技术制备方法中，先将柚子皮中的海绵层制备成海绵层粉，再依次经过超声细胞粉碎、酶解除杂、离心分离、冷冻干燥、粉碎和过筛处理得到海绵层不溶性膳食纤维；随后进一步通过控制超高压处理的条件，破坏海绵层不溶性膳食纤维中氢键、离子键和疏水键为主的物大分子立体结构使得不溶性膳食纤维的大分子组分连接键断裂，改变不溶性膳食纤维致密网状结构，使最终得到的产品具有更高的持水力和膨胀力。本专利技术制备方法在每一种酶的酶解过后经过沸水浴处理，可将上一步的酶猝灭失活，防止不同酶之间的干扰，从而保证了产率和产物的稳定性。本专利技术所述超高压处理过程不涉及高温，避免了传统制备方法由于高温引起物料变形的缺点。超高压处理后得到的柚皮改性纤维较改性前的海绵层不溶性膳食纤维在持水、持油、膨胀、阳离子交换、胆固醇、亚硝酸盐和葡萄糖吸附能力方面的性能得到明显的提升。
[0011]作为本专利技术的优选实施方式，步骤(1)至步骤(2)中，所述过筛的目数为60
‑
80目。
[0012]作为本专利技术的优选实施方式，步骤(2)中，所述海绵层粉与水的质量比为1:(15
‑
35)。
[0013]作为本专利技术的优选实施方式，步骤(2)中，所述海绵层粉与水的质量比为1:(20
‑
30)。
[0014]专利技术人经过研究发现，海绵层粉与水的质量比显著影响海绵层不溶性膳食纤维的提取率，当海绵层粉与水的质量比为1:(15
‑
35)时提取率大于70％，当海绵层粉与水的质量比为1:(20
‑
30)时提取率大于72％。
[0015]作为本专利技术的优选实施方式，步骤(2)中，所述超声的条件为：超声功率200
‑
600W，超声温度35
‑
45℃，超声时间30
‑
60min。
[0016]作为本专利技术的优选实施方式，步骤(2)中，所述混合酶在悬液中的质量百分比为0.5
‑
2.5％；所述混合酶中α
‑
淀粉酶和糖化酶的质量比为1:1；所述中性蛋白酶在悬液中的质量百分比为1％。
[0017]作为本专利技术的优选实施方式，步骤(2)中，所述混合酶在悬液中的质量百分比为1.5％。
[0018]专利技术人经过研究发现，混合酶在悬液中的质量百分比之和在上述优选范围内时，即当混合酶添加总量从0.5％增加至1.5％时，海绵层不溶性膳食纤维提取率不断升高，当添加量为1.5％时，提取率最大，为75.75％。继续增加酶添加总量至2.5％时提取率下降至72.94％。酶解过程可最大程度的将海绵层粉中的淀粉和蛋白组分催化降解留下海绵层不溶性膳食纤维，达到除杂的目的。
[0019]作为本专利技术的优选实施方式，步骤(2)中，所述酶解过程的温度为40
‑
80℃，时间为20
‑
100min。
[0020]作为本专利技术的优选实施方式，步骤(2)中，所述酶解过程的温度为50
‑
70℃，时间为60
‑
100min。
[0021]专利技术人经过研究发现，在提取温度60℃时不溶性膳食纤维的提取率达到最大，超过60℃酶的活性大大损失，导致之后不溶性膳食纤维提取率开始下降。随着酶解时间的增加，酶和底物充分反应，不溶性膳食纤维提取率上升。在酶解时间为60min时，达到最大，为74.23％。
[0022]作为本专利技术的优选实施方式，步骤(2)中，所述酶解过程使用不同的酶逐步酶解，每一种酶酶解过后，将酶解产物在沸水浴中处理60min。
[0023]专利技术人经过研究发现，每一种酶酶解过后经过沸水浴可将上一步的酶猝灭失活，防止不同酶之间的干扰，从而保证了产率和产物的稳定性。
[0024]作为本专利技术的优选实施方式，步骤(3)中，所述海绵层不溶性膳食纤维与水的质量比为1：(10
‑
30)。
[0025]作为本专利技术的优选实施方式，步骤(3)中，所述海绵层不本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柚皮改性纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将柚子皮去除表面黄油胞层得到海绵层，将海绵层依次经过烘干，粉碎过筛处理后得到海绵层粉；(2)将步骤(1)中海绵层粉与水混合得到悬液，将悬液依次经过超声、酶解、离心、冷冻干燥、粉碎、过筛处理后得到海绵层不溶性膳食纤维；所述酶解使用的酶包括混合酶和中性蛋白酶；所述混合酶包括α
‑
淀粉酶和糖化酶；所述酶解过程为逐步酶解，使用一种酶进行酶解后，将所得酶解产物酶灭活后再进行下一步酶解；(3)将步骤(2)中得到的海绵层不溶性膳食纤维与水混合均匀进行超高压处理后，再依次经过离心、冷冻干燥、研碎处理后得到柚皮改性纤维；所述超高压处理的条件为：在室温10
‑
30℃，200～600MPa下保压5～25min。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)和步骤(2)中，所述过筛的目数为60
‑
80目。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述海绵层粉与水的质量比为1:(15
‑
35)。4.根据权利要求3所述的方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：温靖，徐玉娟，余元善，林羡，傅曼琴，黄雯倩，彭健，安可婧，刘昊澄，李俊，
申请(专利权)人：广东省农业科学院蚕业与农产品加工研究所，
类型：发明
国别省市：