提取膳食纤维的方法技术

本发明专利技术公开了一种提取膳食纤维的方法。该方法，包括如下步骤：1)将香料作物粉碎后，用有机溶剂萃取，得到脱油香料；2)将步骤1)所得脱油香料与水混合进行剪切乳化，再进行酶解，将所得酶解物在沸水浴中加热后，离心，去除上清液，干燥沉淀，得到所述膳食纤维。本发明专利技术开发了一种新型、温和的脱油膳食纤维的提取方法，减少了资源浪费和环境污染，实现了香料加工废弃物的综合利用，增加产品附加值。同时采用目前市场已有的食品机械生产脱油膳食纤维，提取工艺简单、易于产业化操作，且脱油膳食纤维产品纯度高、杂质少、色泽好、食用安全可靠。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。
技术介绍
孜然是世界第二大香料作物，因其独特的食用和药用特性得到国内外学者的广泛关注，我国新疆和甘肃是孜然的主要产地。孜然中含有3% -4%的精油，15%左右的脂肪，是提取精油和油树脂的主要来源。但是提取精油和油树脂后产生的大量废渣(脱油孜然)除了极少的一部分作为饲料之外，大部分当做废弃物丢掉，造成了极大的资源浪费和环境污染，也成为困扰企业的一大难题。脱油孜然中含有大量的膳食纤维，已有研究表明膳食纤维具有良好的持水力、保水力和吸水膨胀力，并具有降血脂、抑制肥胖、抗结肠癌等功效，被称为人类“第七大营养素”，在食品、医药等行业具有较高的应用价值。因此，开发从孜然精油和油树脂加工残渣中提取膳食纤维的技术对于脱油孜然在食品工业和医疗保健行业中的应用具有积极的意义。剪切乳化辅助酶解法是一种新型提取技术。在酶解之前采用剪切乳化设备进行预处理，不仅可以减小物料的粒径，还可以使物料分散均匀，从而更有利于酶解。传统的膳食纤维提取方法包括化学分离法、酶解法等，但化学分离法由于使用强烈的酸或碱处理，会导致大部分可溶性膳食纤维的损失，并且会产生大量的废液而造成一定的环境污染；普通的酶解法提取的膳食纤维纯度较低，且消耗的酶量较大。国内也有部分学者采用剪切乳化辅助酶解法提取玉米多肽(郭维静，2006)，但对于膳食纤维的提取没有报道，相关的设备及参数也未提及。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种。本专利技术提供的，包括如下步骤:I)将香料作物粉碎后，用亲脂性有机溶剂和亲水性有机溶剂同时进行萃取，萃取完毕收集沉淀，得到脱油香料；2)将步骤I)所得脱油香料与水混合进行剪切乳化，再进行酶解，将所得酶解物在沸水浴中加热后，离心，去除上清液，干燥沉淀，得到所述膳食纤维。上述方法的所述步骤I)中，香料作物选自孜然、茴香、孜然秸杆、茴香秸杆、花椒、桂皮、香朽1檬和薄荷中的至少一种；所述粉碎步骤中，粉碎后的目数为30-70目，具体为40目；所述亲脂性有机溶剂选自氯仿、石油醚、正己烷和乙醚中的至少一种；所述亲水性有机溶剂选自甲醇、乙醇、丙酮中的至少一种；粉碎后的香料作物:亲脂性有机溶剂:亲水性有机溶剂的用量比为l-5g: 2-10ml: l-5ml，具体为 Ig: 2ml: Iml ；所述萃取方法具体为Bligh-Dyer萃取。所述Bligh-Dyer萃取具体为:将粉碎后香料、亲脂性有机溶剂和亲水性有机溶剂混匀，震摇5min，抽滤，所得沉淀为脱油香料，对上清液进行旋转蒸发，得到油树脂。所述步骤2)加热步骤中，时间为10-15min，具体为15min ；所述脱油香料与水的用量比为Ig: 15ml-40ml，具体为Ig: 35ml ；所述剪切乳化步骤中，转速为4000-9000r,具体为4000r、5000r、6000r、7000r,8000r,9000r,4000-7000r,7000-9000r,4000-8000r,7000-8000r,4000-5000r,5000-9000r、4000-6000r、6000-9000r、5000-7000r、8000-9000r 或 6000-7000r ；时间为10_60min,具体为 10min、20min、30min、40min、50min、60min、10_50min、20-40min、20-50min、30-60min、30-50min、30-40min、10_30min、10_20min、20_30min 或10_40mino酶解步骤中，所用酶为蛋白酶，具体选自酸性蛋白酶、中性蛋白酶和碱性蛋白酶中的至少一种；其中,所述酸性蛋白酶具体为胃蛋白酶(Pepsin),可购于Sigma公司；所述酸性蛋白酶的酶活为800-2500U/mg，具体为2000U/mg ;所述酸性蛋白酶的酶活定义为Ig或Iml酸性蛋白酶在40°C和一定的pH条件下，Imin水解酪蛋白生成Iu g酪氨酸所需的酶量,定义为一个酶活力单位；所述中性蛋白酶具体为木瓜蛋白酶(Papain),可购于Sigma公司；所述中性蛋白酶的酶活为0.5-2U/mg，具体为1.5U/mg ;所述中性蛋白酶的酶活定义为Ig酶或Iml酶液在一定温度(40°C)和pH值7.2的条件下，Imin分解酪蛋白产生Iug酪氨酸的酶量为I个蛋白酶活力单位；所述碱性蛋白酶具体为碱性蛋白酶Alcalase,可购于Novozymes公司；所述碱性蛋白酶的酶活为5-100000U/ml，具体为3000U/ml ;所述碱性蛋白酶的酶活定义为碱性蛋白酶适宜于在40-55°C、pH值9-11的碱性条件下使用，超出以上范围酶的活力下降，碱性蛋白酶的酶活是指Ig酶或Iml酶液在碱性条件下，Imin水解酪素蛋白，产生Iug酪氨酸，为一个酶活力单位。所述酶与底物的质量比为1-6: 100，具体为1: 100、2: 100,3: 100,4: 100、5: 100,6: 100,1-5: 100,1-4: 100,2-6: 100,2-4: 100,3-5: 100,4-6: 100、2-5: 100,3-6: 100或4-5: 100。所述底物为剪切乳化处理后所得产物。所述酶解步骤中，pH值为 7.0-9.5，具体为 7.0,7.5,8.0,8.5,9.0,9.5,7.0-9.0、7.0-8.5,7.0-7.5,7.5-9.0,7.5-8.5,7.5-8.0 或 8.0-9.0 ；酶解时间为30-240min,具体为 30min、60min、90min、120min、150min、180min、30-150min、60-150min、90-150min、120-150min、60-90min、60-120min、120_150min、30_120min 或 90_120min ；酶解温度为40-65 °C，具体为 40 °C、45 °C、50 °C、55 °C、60 °C、65 DC、40_60 dC、45-65DC、45-60DC、45-55DC、55-65DC、50-55DC或 50_65DC。所述离心步骤中，离心力为4000g-8000g，具体为7000g，时间为10_30min，具体为15min ；所述干燥步骤中，干燥方式为鼓风干燥、气流干燥、喷雾干燥、真空干燥和冷冻干燥中的至少一种。该步骤应控制干燥后产物中的水分含量在10%以下。上述方法的流程如图1所示。本专利技术提供的，以香料作物为原料，经Bligh-Dyer法提取出精油和油树脂后得到脱油香料，再利用剪切乳化辅助酶解法制备脱油香料膳食纤维。该方法具有以下优点:1、本方法与传统的化学分离法相比，提取条件温和，膳食纤维损失少，色泽好，产生的废液较少；2、本方法与传统的酶解法相似，但消耗的酶液较少，产品纯度较高，以脱油孜然为原料提取膳食纤维，所得膳食纤维提取率为95.96%，纯度为81.63% ；3、剪切乳化辅助酶解法只需要剪切乳化设备、发酵罐等装置，无需增加新设备，易于产业化。附图说明图1为脱油孜然膳食纤维提取工艺流程图。图2为脱油孜然剪切乳化前后对比图。图3为脱油孜然剪切乳化前后粒径变化情况。图4为喷雾干燥所得的脱油孜然膳食纤维照片。图5为鼓风干燥所得的脱油孜然膳食纤维照片。 具体实施例方式下面结合具体实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提取膳食纤维的方法，包括如下步骤：1)将香料作物粉碎后，用亲脂性有机溶剂和亲水性有机溶剂同时进行萃取，萃取完毕收集沉淀，得到脱油香料；2)将步骤1)所得脱油香料与水混合进行剪切乳化，再进行酶解，将所得酶解物在沸水浴中加热后，离心，去除上清液，干燥沉淀，得到所述膳食纤维。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：闫治斌，木泰华，马梦梅，马世军，陈井旺，孙红男，
申请(专利权)人：甘肃省敦煌种业股份有限公司，中国农业科学院农产品加工研究所，
类型：发明
国别省市：