一种枸杞膳食纤维的提取方法技术

一种枸杞膳食纤维的提取方法，以枸杞渣为原料通过蒸汽爆破预处理、酸降解、酶降解、醇沉淀、干燥等步骤。所述方法可溶性膳食纤维收率高、全流程均采用食品原料，环境友好、食用安全，获得的可溶性膳食纤维和不溶性膳食纤维的持水力、溶胀力等理化参数优异，具有良好的产业前景。

Method for extracting dietary fiber of Chinese wolfberry

The invention relates to a method for extracting wolfberry dietary fiber, taking medlar residue as raw material, and performing the steps of steam explosion pretreatment, acid degradation, enzyme degradation, alcohol precipitation and drying. The method of soluble dietary fiber of high yield, the whole process of using food raw materials, food safety, environmental friendly, obtain soluble dietary fiber and insoluble dietary fiber, the swelling force of physicochemical parameters is excellent, with good prospects for the industry.

【技术实现步骤摘要】
一种枸杞膳食纤维的提取方法
本专利技术涉及生物化工领域，具体涉及一种枸杞膳食纤维的分离提取和应用，特别涉及利用枸杞果汁、果酒工业中的副产物分离提取可溶性枸杞膳食纤维和不溶性枸杞膳食纤维。
技术介绍
近年来，随着枸杞的营养价值和药用价值被广泛认同，枸杞产业蓬勃发展，全国的枸杞种植面积已经达到200余万亩，年产量超过40万吨，数百家企业介入枸杞深加工领域，产生大量枸杞渣。枸杞粗渣中含有丰富的膳食纤维，从枸杞粗渣中提取膳食纤维不仅能实现废弃资源的有效利用，还可以保护环境，是提高原料综合利用的有效途径。膳食纤维(dietaryfiber，DF)是指不能被人体内源酶消化吸收的可食性植物细胞、多糖、木质素以及相关物质的总和。按其水溶性的不同又可将其分为水溶性膳食纤维(solubledietaryfiber，SDF)和水不溶性膳食纤维(insolubledietaryfiber，IDF)两类。可溶性膳食纤维其组成主要是一些胶类物质和糖类物质；不溶性膳食纤维的主要成分是纤维素、半纤维素、木质素、原果胶和壳聚糖等。膳食纤维被称为除水、蛋白质和脂肪、碳水化合物以及矿物质、维生素之外的“第七大营养素”，能有效减少和预防结肠炎、糖尿病、便秘、高血压以及肥胖症等疾病的发生，具有平衡人体营养、调节机体功能的突出保健功能而被人们所认识。目前利用枸杞渣提取膳食纤维综合利用的研究远远落后于枸杞产业的发展。CN104783158A一种枸杞膳食纤维能量棒及其制备方法；CN104222889A一种枸杞可溶性膳食纤维及其制备方法等涉及了从枸杞加工副产物中获得可溶性膳食纤维的方法。然而，现有技术中枸杞膳食纤维提取方法通常采用单一的化学法(酸碱法)或酶法进行提取，效率底下、产量较低；提取过程中难以避免工业原料，不但造成环境污染也使获得的枸杞膳食纤维带有食品安全隐患；另外，由于通常状况下枸杞渣中可溶性膳食纤维的比例较低，提取可溶性膳食纤维后仍会产生大量的残渣，并且在加工过程中使用了大量酸、碱、有机溶剂。
技术实现思路
针对上述技术问题，本申请提供以下技术方案。一方面，本申请提供一种枸杞膳食纤维的提取方法，其特征在于包括以下步骤：(1)预处理：将枸杞残渣进料至蒸汽爆破机的汽爆腔中，升压维持预定的时间后，迅速泄压；(2)酸提取：按照相对原料干物质重量1：10-15(g/mL)的量加入2-5％的酸处理1-3h，过滤；(3)酶解：将步骤(2)获得的滤渣按重量比1:5的量加水，加入1％的混合酶，42℃酶解2-3h，过滤，滤渣为水不溶性枸杞膳食纤维；(4)醇沉淀：将步骤(2)和步骤(3)的滤液合并，浓缩至固形物含量为30-60％，加入3-5倍体积的食用酒精沉淀，即得水溶性枸杞膳食纤维。本申请所述的枸杞膳食纤维的提取方法，其特征在于：所述步骤(1)预处理时汽爆腔中升压至0.8-1.5MPa，维持1-3min，在10ms内泄压至大气压。所述的枸杞膳食纤维的提取方法，其特征在于所述步骤(2)中的酸为醋酸、柠檬酸、乳酸等可食用酸。本申请所述的枸杞膳食纤维的提取方法，其特征在于所述步骤(3)中的混合酶为酸性果胶酶、酸性纤维素酶，所述酸性果胶酶和酸性纤维素酶的重量比为1-2:1:2；酶解前调pH值为4.5-6.5。本申请所述的枸杞膳食纤维的提取方法，其特征在于所述步骤(4)中所述食用酒精含有95％乙醇，加入食用酒精后静置1h-2h，3000-5000×g离心10min取沉淀。本申请所述的枸杞膳食纤维的提取方法，其特征在于步骤(4)之后还包括对提取的水溶性枸杞膳食纤维进行干燥的步骤。本申请所述的枸杞膳食纤维的提取方法，其特征在于所述干燥为喷雾干燥、冷冻干燥、风干。本申请所述的枸杞膳食纤维的提取方法，其特征在于步骤(3)中过滤之前还包括将酶解液加热至90℃保温3min进行灭酶的步骤。第二方面，本申请提供一种利用所述枸杞膳食纤维的提取方法提取的水不溶性枸杞膳食纤维和水溶性膳食纤维。第三方面，本申请提供所述水不溶性枸杞膳食纤维和水溶性膳食纤维在制备食品、饮料、保健品、药品中的用途。本申请所述技术方案至少具有以下的有益技术效果之一：(1)采用了瞬间汽爆技术对枸杞残渣进行高效的预处理，基于短时间的高温高压，使得高压蒸汽渗透入枸杞残渣的内部，然后瞬间减压，蒸汽迅速膨胀对外做功，从而破坏枸杞残渣中不溶性纤维素、不溶性果胶等天然大分子的结构，有效提高了可溶性纤维素的产率，可溶性膳食纤维提取率可达枸杞渣干物质的20％以上，汽爆技术使得可溶性膳食纤维提取率提高了约1/3。(2)通过酸-酶联合降解的方式提高了可溶性纤维素的产率，针对枸杞残渣中难溶于水的大分子果胶、纤维素，联合使用酸性果胶酶、纤维素酶，提高了可溶性纤维素的产率；酸解过滤的滤渣加5倍水pH值接近酸性果胶酶、酸性纤维素酶二者的最佳活性pH值，无需调整或仅需微调pH值。(3)环境友好、安全；本专利技术所述枸杞膳食纤维的提取方法全流程均使用食品原料，提取的可溶性膳食纤维和不溶性膳食纤维均可以直接作为食品、保健品、药品的组分。(4)可溶性膳食纤维和不溶性膳食纤维的持水力、溶胀力等理化参数优异。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步阐述，但本专利技术并不限于以下实施例。实施例1取枸杞渣(含水量约15％)100g进料至蒸汽爆破机的汽爆腔中，升压至1MPa，维持2min，通过连杆迅速打开汽爆腔底盖，在9.3ms内泄压至常压。取出汽爆后的物料加入1.5L食用醋酸(醋酸含量约3.5％)浸泡2h，300目筛网过滤。滤液为水溶性膳食纤维，滤渣用于进行酶解提取水溶性膳食纤维。将滤渣加入500g水，以小苏打调pH值至5.0，加入3g酸性果胶酶、3g酸性纤维素酶。42℃保温2.5h，升温至90℃维持3min，300目筛网过滤，滤液为水溶性膳食纤维，滤渣为水不溶性膳食纤维。将酸处理后的滤液和酶处理滤液合并，共约1.4L，浓缩至400mL，加入1.6L食用酒精混匀，静置2h，3000-5000×g离心10min取沉淀，即为可溶性膳食纤维。干燥后称量可溶性膳食纤维约为18.3g。持水性测定：取1g干重的枸杞可溶性膳食纤维置入烧杯中，加入10mL20℃的温水浸泡1h，将吸水后的膳食纤维用滤纸吸干多余的水份，称重，计算持水性，所获得枸杞膳食纤维持水力指数(湿重/干重)为5.3。溶胀力测定：取1g干重的枸杞可溶性膳食纤维置入量筒中，压紧记录体积，然后加入20mL20℃的温水搅拌混匀浸泡24h，记录量筒中胶体的体积，计算枸杞膳食纤维溶胀力指数(溶胀体积/干物质体积)为9.2。对比例1取100g枸杞渣，不进行汽爆处理，其余酸处理、酶处理、浓缩、沉淀、干燥等步骤及参数均与实施例相同，干燥后称量可溶性膳食纤维约为10.4g。持水性测定：持水力指数约为2.2，检测方法同实施例1溶胀力测定：溶胀力指数为4.1，检测方法同实施例1对比例2取100g枸杞渣，按照实施例的方法提取膳食纤维，区别仅在于酶解时使用6g酸性纤维素酶进行酶解，步骤及参数均与实施例相同，干燥后称量可溶性膳食纤维约为13.5g。持水性测定：持水力指数约为2.5，检测方法同实施例1溶胀力测定：溶胀力指数为4.7，检测方法同实施例1本
技术实现思路
仅仅举例说明了要求保护的一些具体实施方案，其中一个或更多个技术方案中所记载的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种枸杞膳食纤维的提取方法，其特征在于包括以下步骤：(1)预处理：将枸杞残渣进料至蒸汽爆破机的汽爆腔中，升压维持预定的时间后，迅速泄压；(2)酸提取：按照相对原料干物质重量1：10‑15(g/mL)的量加入2‑5％的酸处理1‑3h，过滤；(3)酶解：将步骤(2)获得的滤渣按重量比1:5的量加水，加入1％的混合酶，42℃酶解2‑3h，过滤，滤渣为水不溶性枸杞膳食纤维；(4)醇沉淀：将步骤(2)和步骤(3)的滤液合并，浓缩至固形物含量为30‑60％，加入3‑4倍体积的无水乙醇沉淀，即得水溶性枸杞膳食纤维。

【技术特征摘要】
1.一种枸杞膳食纤维的提取方法，其特征在于包括以下步骤：(1)预处理：将枸杞残渣进料至蒸汽爆破机的汽爆腔中，升压维持预定的时间后，迅速泄压；(2)酸提取：按照相对原料干物质重量1：10-15(g/mL)的量加入2-5％的酸处理1-3h，过滤；(3)酶解：将步骤(2)获得的滤渣按重量比1:5的量加水，加入1％的混合酶，42℃酶解2-3h，过滤，滤渣为水不溶性枸杞膳食纤维；(4)醇沉淀：将步骤(2)和步骤(3)的滤液合并，浓缩至固形物含量为30-60％，加入3-4倍体积的无水乙醇沉淀，即得水溶性枸杞膳食纤维。2.如权利要求1所述的枸杞膳食纤维的提取方法，其特征在于：所述步骤(1)预处理时汽爆腔中升压至0.8-1.5MPa，维持1-3min，在10ms内泄压至大气压。3.如权利要求1所述的枸杞膳食纤维的提取方法，其特征在于所述步骤(2)中的酸为醋酸、柠檬酸、乳酸等可食用酸。4.如权利要求1所述的枸杞膳食纤维的...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢晓亮，贾东升，温春秀，刘灵娣，李荣乔，崔施展，田伟，边建波，
申请(专利权)人：河北省农林科学院经济作物研究所，
类型：发明
国别省市：河北,13