一种提高方竹笋水溶性膳食纤维含量的提取方法技术

本发明专利技术公开了一种提高方竹笋水溶性膳食纤维含量的提取方法，以方竹笋加工下脚料为原料，借助高压均质协同高温蒸煮预处理耦合两步酶解法，获得的方竹笋提取物外观细腻均匀，色泽亮丽，水溶性膳食纤维含量大大提高，具有优良的理化特性和降血糖活性，在农产品或食品加工领域具有很好的推广前景。工领域具有很好的推广前景。工领域具有很好的推广前景。

【技术实现步骤摘要】
一种提高方竹笋水溶性膳食纤维含量的提取方法


[0001]本专利技术属于农产品加工
，涉及一种提高方竹笋水溶性膳食纤维含量的提取方法。

技术介绍

[0002]方竹笋因其形态方正，肉厚鲜美，营养丰富，被誉为“竹笋之冠”，其富含蛋白质、氨基酸、膳食纤维、维生素、矿物质等营养成分。然而，由于采后方竹笋易褐变和木质化，导致其纤维素、木质素等含量迅速增加，故有60％以上的方竹笋均被加工为笋干、清水笋、发酵笋等产品。加工过程中会产生大量副产物，造成原料浪费和环境污染。而纤维素、木质素、半纤维素等都是膳食纤维的主要成分，因此这也是一种较好的膳食纤维资源。竹笋膳食纤维(bamboo shoots dietary fiber，BSDF)不仅具有降低胆固醇、促进肠道益生及增强胰岛素敏感性等生理功效，还具有改善食品口感和促进食品体系稳定等作用。
[0003]不同的提取方法会影响BSDF的结构、功能和理化活性。目前，BSDF提取方法主要有化学法、酶解法和物理法。国内外主要采用化学法提取膳食纤维，此工艺成本低，操作简单，无需高端设备，已用于工业化生产。但化学法提取的BSDF色泽差、漂白难，且生产过程中会产生大量废水造成严重的污染。酶解法提取条件温和，无需进行高温、高压处理，节约能源，操作方便，有利于环境保护。但酶法处理时间较长，且其对提取条件要求严格，生产成本也相对较高。此外，传统方法提取的BSDF中不可溶性膳食纤维含量高达92％，其质地粗糙，作为食品功能性配料添加时可能会对食品的颜色、质地、口感等品质产生不利影响，限制了其在食品工业中的应用。因此，研究新型的提取方法来提高BSDF中的水溶性膳食纤维含量(soluble dietary fiber，SDF)进而获得高品质BSDF显得尤为重要。
[0004]新兴的辅助提取技术，如高压均质、高温蒸煮、剪切均质等，因其能在较短时间与较低温度下实现对物料纤维结构和细胞壁等的破坏，使得提取效率有效提高，在膳食纤维的提取方面具有良好的应用前景。其中，高压均质技术利用高速剪切、对流碰撞、空穴效应等物理作用，使物料大分子的连接键断裂，颗粒细化。高温蒸煮产生的高温条件使得DF晶体结构易受到水分子的攻击，破坏糖苷键，并释放的可溶性的半纤维素，导致SDF含量增加。两者的协同作用使得物料粒径减小、表面疏松，加快酶解速率，同时提高SDF含量。提取BSDF的酶解法主要分为单一酶解法、分步酶解法和复合酶法。其中，分步酶解法通过针对不同底物，采用两种及以上的酶进行分次加酶、分段控制，具有不同选择性与不同酶水解位点灵活性，以及实现深度水解且提高水解产物质量的特点。剪切均质通过强烈的剪切、分散、冲击和湍流作用，使物料在剪切缝中被剪切、压缩和折叠，具有处理时间短、应用范围广、操作简单的特点。利用剪切均质辅助酶解法提取BSDF，酶与底物接触面积增大，提高酶解效率。这些结果为制备高含量的水溶性膳食纤维的BSDF提供了可能。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种提高方竹笋水溶性膳食纤维含量的提取方
法。
[0006]为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种提高方竹笋水溶性膳食纤维含量的提取方法，具体步骤如下：
[0008](1)先以方竹笋加工下脚料为原料，切成均匀薄片状，冷冻干燥，初步粉碎，得到方竹笋粗粉(130～152μm)，接着将方竹笋粗粉与水混合研磨，得到混合液；
[0009](2)再将混合液进行高压均质处理、高温蒸煮处理，得到预处理混合液；
[0010](3)然后在剪切均质条件下，将预处理混合液的pH调整为6～9，加入其2～5％重量的复合酶Ⅰ，第一次酶解，灭酶，得到第一次酶解液；
[0011](4)再将第一次酶解液的pH调整为4～6，接着加入其1～5％重量的复合酶Ⅱ，第二次酶解，灭酶，自然冷却至室温，得到第二次酶解液；
[0012](5)最后将第二次酶解液经醇沉、冷冻干燥、粉碎，即得方竹笋提取物。
[0013]优选的，步骤(1)中，冷冻干燥时间为24～34小时；研磨的具体方法为：将1重量份方竹笋粗粉加入40重量份去离子水中，设置齿轮间隙为10～40μm，胶体磨处理2～5次。
[0014]优选的，步骤(2)中，高压均质处理的工艺条件为：50～90MPa均质处理2～4次。
[0015]优选的，步骤(2)中，高温蒸煮处理的工艺条件为：115～130℃蒸煮处理15～30分钟。
[0016]优选的，步骤(3)中，剪切速率为1000～1800r/min。
[0017]优选的，步骤(3)中，复合酶Ⅰ是由风味蛋白酶、枯草杆菌蛋白酶和沙雷肽酶按照质量比1：2：1混合而得。
[0018]优选的，步骤(3)中，第一次酶解的工艺条件为：40～60℃酶解1～2小时。
[0019]优选的，步骤(3)中，灭酶的具体方法为：95℃水浴加热10分钟灭酶。
[0020]优选的，步骤(4)中，复合酶Ⅱ是由虫漆酶、木聚糖酶和木质素过氧化物酶按照质量比2：3：1混合而得。
[0021]优选的，步骤(4)中，第二次酶解的工艺条件为：40～60℃酶解2～3小时。
[0022]优选的，步骤(4)中，灭酶的具体方法为：95℃水浴加热10分钟灭酶。
[0023]优选的，步骤(5)中，醇沉的具体方法为：向第二次酶解液中加入其4倍体积的体积浓度95％乙醇溶液，静置2小时，7000r/min离心15分钟，取沉淀。
[0024]申请人对方竹笋的提取过程进行了筛选，具体如下：
[0025]1、不同预处理方式对预处理混合液的粒径影响
[0026]表1不同预处理方式的方竹笋粉粒径分布
[0027][0028]注：Dx(10)、Dx(50)、Dx(90)分别表示粉末粒径累计分布达到10％、50％和90％时对应的粒径值；D[4,3]、D[3,2]分别表示体积平均粒径和表面积平均粒径。
[0029]使用滴管吸取未处理、单独高压均质、单独高温蒸煮和高压均质协同高温蒸煮处理(均质+蒸煮)得到的方竹笋的悬浊液，缓慢加入到含有500mL蒸馏水的1000mL烧杯中，同时，烧杯中的蒸馏水以2500r/min转速搅拌；注意观察遮光度数值变化，当遮光度达到6％～20％时，停止加样，采用激光粒度仪测定样品的粒度分布，如表1所示。由表1可知，高压均质和高温蒸煮都处理能显著影响方竹笋粉的粒径分布和粒径大小，且高压均质协同高温蒸煮处理影响效果更明显(P<0.05)。与单独高压均质和单独高温蒸煮相比，高压均质协同高温蒸煮的方竹笋粉的Dx(10)减小了65.13％、91.30％，这说明两种技术协同预处理能够大幅度的减小方竹笋粉的粒径，这对于下一步方竹笋膳食纤维的高效提取具有重要的影响。
[0030]2、不同提取方法对方竹笋提取物的成分组成、理化性质的影响
[0031]表2不同方式提取的方竹笋膳食纤维的基本成分和理化性质
[0032]样品总膳食纤维(％)水溶性膳本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高方竹笋水溶性膳食纤维含量的提取方法，其特征在于，具体步骤如下：(1)先以方竹笋加工下脚料为原料，切成均匀薄片状，冷冻干燥，初步粉碎，得到方竹笋粗粉，接着将方竹笋粗粉与水混合研磨，得到混合液；(2)再将混合液进行高压均质处理、高温蒸煮处理，得到预处理混合液；(3)然后在剪切均质条件下，将预处理混合液的pH调整为6～9，加入其2～5％重量的复合酶Ⅰ，第一次酶解，灭酶，得到第一次酶解液；(4)再将第一次酶解液的pH调整为4～6，接着加入其1～5％重量的复合酶Ⅱ，第二次酶解，灭酶，自然冷却至室温，得到第二次酶解液；(5)最后将第二次酶解液经醇沉、冷冻干燥、粉碎，即得方竹笋提取物。2.根据权利要求1所述的提取方法，其特征在于，步骤(1)中，冷冻干燥时间为24～34小时；利用高速万能粉碎机进行初步粉碎；研磨的具体方法为：将1重量份方竹笋粗粉加入40重量份去离子水中，设置齿轮间隙为10～40μm，胶体磨处理2～5次。3.根据权利要求1所述的提取方法，其特征在于，步骤(2)中...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑炯，汤彩碟，吴良如，张甫生，阚建全，
申请(专利权)人：西南大学，
类型：发明
国别省市：