一种老山芹可溶性膳食纤维的提取方法及其表征技术

本发明专利技术公开了一种老山芹可溶性膳食纤维的提取方法及其表征。其具体步骤为：新鲜老山芹洗净，55℃干燥至恒重，粉碎并过60目筛，加入适量的蒸馏水，在40℃先加入α

【技术实现步骤摘要】
一种老山芹可溶性膳食纤维的提取方法及其表征


[0001]一种老山芹可溶性膳食纤维的提取方法及其表征，属于农产品有效成分的提取
，具体涉及一种提取可溶性膳食纤维的处理技术，最终粗可溶性膳食纤维提取率为10.26％，纯可溶性膳食纤维提取率为2.27％，为可溶性膳食纤维的提取方法提供依据。可溶性膳食纤维经过扫描电镜分析、傅里叶变换红外光谱分析、抗氧化能力分析以及X
‑
射线衍射分析得到其表征结构结果。

技术介绍

[0002]老山芹为伞形科独活属亚寒带地区多年生草本植物，老山芹嫩茎叶翠绿多汁，清爽可口，是色、香、味具佳的山野菜，富含膳食纤维、氨基酸和维生素等丰富的营养成分，除含蛋白质、脂肪、糖等物质外，还富含维生素C，是一般蔬菜的几十倍。兼具清热解毒、降血糖、降血压、除风湿、清洁血液、治疗风湿病、减轻骨骼酸痛等药理作用，备受消费者青睐，被誉为山野菜中的“绿色黄金”。
[0003]可溶性膳食纤维指不被人体消化道酶消化，但可溶于温、热水且其水溶液又能被其4倍体积的无水乙醇再沉淀的那部分膳食纤维。可溶性膳食纤维主要组成成分是6种单糖，分别为鼠李糖、阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖、甘露糖和木糖，根据来源的不同，比例有所不同。增加可溶性膳食纤维的摄入量有助于预防高血压，结肠癌，还降低了胆固醇以及呼吸道疾病的发病率和死亡率等功效。
[0004]在植物细胞壁中，膳食纤维通常与淀粉、蛋白质、脂肪类物质构成紧密结构，可以通过物理、化学、生物法破坏该结构，将果蔬副产品中的膳食纤维提取出来。果蔬副产品含有很多未被利用的膳食纤维，不仅造成了资源浪费，还在一定程度上对环境带来了污染。化学法主要包括酸法和碱法；物理法有微波法、超声波法、超微粉碎法、挤压蒸煮法、高压均质法；生物法有酶法和发酵法。已有研究表明，酸碱法会破坏提取到的膳食纤维孔结构，导致持水性、膨胀性下降，且排出的废气、废水会污染环境；超声波功率过大会降低膳食纤维提取率，其微观结构会遭到破坏，吸附力大大降低；挤压蒸煮法提取全过程消耗的能量大。综上所述，不同的提取方法可能会改变膳食纤维的成分与结构，从而影响它的理化性质与功能。其中酶法提取的可溶性膳食纤维安全性高，可使用性强。

技术实现思路

[0005]技术问题：酸提法和碱提法易使可溶性膳食纤维发生糖苷键断裂，部分可溶性膳食纤维水解而降低了提取率。水浸提法一般耗时长，能耗高、浸提溶剂使用量大、膳食纤维提取率低。超声波功率过大会降低膳食纤维提取率，其微观结构会遭到破坏，吸附力大大降低。
[0006]本专利技术的目的：是针对可溶性膳食纤维提取过程中的上述缺点及提取率低的现状，开发一种提取老山芹中可溶性膳食纤维的方法，该方法不仅对设备要求简单，粗提取率达到10.26％，产品纯化精细、品质优良，而且安全绿色无污染。
[0007]技术方案：一种提取老山芹中可溶性膳食纤维的方法，具体包括如下步骤：(1)原料预处理：将新鲜的老山芹洗净、55℃干燥至恒重放入万能高速粉碎机粉碎，通过60目分样筛得到老山芹粉备用；(2)双酶处理：老山芹粉和蒸馏水按照选择固液比1:30的比例混合，放置烧杯中，然后在40℃水浴中加入0.3％α
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淀粉酶反应30分钟。将混合物在100℃下加热10min，使酶失活，然后冷却到室温。用0.8％中性蛋白酶65℃反应1.5h；(3)粗膳食纤维的提取：搅拌抽滤并浓缩上清液，加入四倍95％乙醇将沉淀过滤，离心后干燥沉淀，得老山芹粗可溶性膳食纤维粉末；(4)透析纯化：将可溶性膳食纤维在热水浴中溶解，冷却后放入3400D的透析袋中，用去离子水进行透析48h，透析完成后冷冻干燥得到纯可溶性膳食纤维制品。(5)可溶性膳食纤维指标的测定扫描电镜分析：利用扫描电镜分析了DF样品的显微组织和形貌特征。SDF样品被连接到包含双面胶的样品架上，然后使用溅射涂布机向这些样品喷射金粉。将样品置于真空室中，在5.0kV加速电压下使用扫描电子显微镜进行评估。傅里叶变换红外光谱分析：将干燥的SDF样品用溴化钾(KBr)粉研磨，然后压成颗粒(2mg SDF样品/200mg KBr)，以便在4000
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400cm
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1频率范围内进行FT
‑
IR扫描。抗氧化活性测定：将老山芹可溶性膳食纤维取不同浓度梯度A0的样品溶液0.1mL，加入3.9mL ABTS自由基溶液，混匀，在室温下反应6min，于734nm处测定吸光度，记为A1。吸取3.9mL ABTS+自由基溶液，加入0.1mL体积分数70％的乙醇溶液测定吸光度，记为A2，并以VC作为阳性对照。准确称取DPPH 0.0026g，用无水甲醇稀释后使其在517nm波长处吸光度为0.600+0.020，以此作为对照，记为A
对照
。测定时，避光孵育30min后测定吸光度，记为A
样品
。X
‑
射线衍射分析：SDF样品的晶体结构用x射线衍射仪覆盖2θ角度范围5
‑
55
°
扫描速度2
°
/步。
[0008]本专利技术的有益效果：1.本专利技术采取的提取原料为药食同源的山野菜，本身就具有丰富的营养与功能性物质，采用双酶提取体系替代常用的酸碱、丙酮等溶剂及超声提取等方法，设备要求简单，提高提取率且收获安全绿色的产品。2.本专利技术中的原料预处理，采用高速粉碎机进行粉碎，得到的备用老山芹粉，可以更好的便于后续可溶性膳食纤维的提取，间接提高了提取效率。3.采用双酶提取，与传统水提法相比大大缩短了提取时间，可避免长时间加热，破坏可溶性膳食纤维中对长时间加热敏感而发生变性的多糖成分，提取产率大，最终粗可溶性膳食纤维提取率为10.26％；与酸碱法相比提取物化学残留更低，产品绿色健康。据此方法进行的可溶性膳食纤维提取工艺路线最大程度地保持了可溶性膳食纤维的功效成分，纯度高，污染少。
附图说明
[0009]图1为三种可溶性膳食纤维的傅里叶红外光谱图由图1可知，它们的红外吸收光谱相似，均有典型的多糖吸收峰；在3365cm
‑1左右出
现宽峰，这是
‑
OH引起的伸缩振动，是糖类的特征峰。2930cm
‑1附近处的特征吸收峰，是由多糖CH2基团的C
‑
H伸缩振动引起的；在1743和1653cm
‑1附近的吸收峰是由于C＝O伸缩振动，1419cm
‑1左右的吸收峰是C
‑
H变性振动，含有乙酰基或羧酸酯基团，这可能是半乳糖醛酸引起的。1240cm
‑1是C
‑
O，说明含有酯基；1143cm
‑1和1123cm
‑1是C
‑
O
‑
C和C
‑
OH的伸缩振动峰，1123cm
‑1吸收峰，归因于环振动与C
‑
OH侧基的伸缩振动和C
‑
O
‑
C糖苷带的振动重叠，1020cm
‑1是O
‑
H的弯曲振本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种老山芹可溶性膳食纤维的提取方法及其表征，其特点在于将老山芹烘干粉碎后加入适量蒸馏水，在40℃先加入α
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淀粉酶，反应30min，100℃水浴灭活10min，再加入中性蛋白酶，在65℃反应1.5h，再次灭活；搅拌抽滤取上清液浓缩，再加入四倍95％乙醇将沉淀过滤，离心后干燥沉淀，得老山芹粗可溶性膳食纤维粉末，再经过透析纯化、冷冻干燥得到老山芹可溶性膳食纤维制品。2.根据权利要求1所述一种老山芹可溶性膳食纤维的提取方法及其表征，其特征在于，具体包括如下步骤：(1)原料预处理：将新鲜的老山芹洗净、55℃干燥至恒重放入万能高速粉碎机粉碎，通过60目分样筛得到老山芹粉备用；(2)双酶处理：老山芹粉和蒸馏水按照选择固液比1:30的比例混合，放置烧杯中，然后在40℃水浴中加入0.3％α
‑
淀粉酶反应30分钟；将混合物在100℃下加热10min，使酶失活，然后冷却到室温；用0.8％中性蛋白酶65℃反应1.5h；(3)粗膳食纤维的提取：搅拌抽滤并浓缩上清液，加入四倍95％乙醇将沉淀过滤，离心后干燥沉淀，得老山芹粗可溶性膳食纤维粉末；(4)透析纯化：将可溶性膳食纤维在热水浴中溶解，冷却后放入3400kDa的透析袋中，用去离子水进行透析48h，透析完成后冷冻干燥得到纯可溶性膳食纤维制品；(5)可溶性膳食纤维指标的测定扫描电镜分析：利用扫描电镜分析了DF样品的显微组织和形貌特征，SDF样品被连接到包含双面胶的样品架上，然后使用溅射涂布机向这些样品喷射金粉；将样品置于真空室中，在5.0kV加速电压下使用...

【专利技术属性】
技术研发人员：张秀玲，张静，孙浩文，王璠，范玉明，冯冰心，穆静怡，韩晓锋，宋爽，
申请(专利权)人：东北农业大学，
类型：发明
国别省市：