一種赤豆種皮水溶性膳食纖維的制備方法技術

本發明專利技術公開了一種赤豆種皮膳食纖維的制備方法，包括以下步驟：將赤豆種皮通過濕磨、干磨、堿浸除蛋白后離心分離得到上清液a和濾渣，將濾渣采用閃式提取法提取后，離心分離得到上清液b，將上清液a和上清液b合并后減壓濃縮得濃縮液即赤豆種皮水溶性膳食纖維粗品；再將濃縮液經蛋白酶和α-淀粉酶預處理后，再經纖維素酶三次水解，水解液經濃縮、無水乙醇沉淀、離心、干燥得到水溶性膳食纖維。以本發明專利技術方法制備的產品中，水溶性膳食纖維占95％以上，可直接應用于飲料和乳制品等食品中。

A red bean seed soluble dietary fiber preparation method

The invention discloses a method for preparing bean peel dietary fiber, which comprises the following steps: red bean seed coat by wet grinding, dry grinding, alkaline leaching after centrifugation to obtain supernatant protein A and residue, the residue to the flash type extraction after centrifugal separation to obtain supernatant supernatant of a and B, will the combined supernatant B concentration that decompression bean seed coat soluble dietary fiber crude; and then the concentrated liquid by protease and amylase after pretreatment by three cellulase hydrolysis, the hydrolysis liquid was concentrated, ethanol precipitation, centrifugation and drying to obtain water soluble dietary fiber. In the product prepared by the method, water-soluble dietary fiber accounts for more than 95%, and can be directly applied to foods such as beverages and dairy products.

【技術實現步驟摘要】
一種赤豆種皮水溶性膳食纖維的制備方法
本專利技術于食品深加工領域，具體涉及的是一種赤豆種皮水溶性膳食纖維的制備方法。
技術介紹
膳食纖維是指不能被人體內源酶消化吸收的可食用植物細胞、多糖、木質素以及相關物質的總和，作為第七大營養素的膳食纖維，不僅具有較高的營養價值，還能預防許多疾病，對人體代謝必不可少。膳食纖維分為兩類是水溶性膳食纖維和不溶性膳食纖維。水溶性膳食纖維可結合清除體內的膽酸、明顯減低血清膽固醇、降低飯后血糖水平的功能，并擴大了食品行業中的應用范圍，市場需要量逐年增大。因此，膳食纖維受到了來自不同領域的專家，包括醫學家、營養學家、膳食家、食品科學家、生物化學家，以及食品法規及營養教育有關的科學決策者的廣泛重視，并將其列為繼碳水化合物、蛋白質、脂肪、水、礦物質和維生素之后的“第七大營養素”。西方發達國家早在二十世紀70年代就著手對膳食纖維進行研究與開發。而我國傳統膳食以植物性食物為主，不會缺乏膳食纖維，因而對膳食纖維研究和開發利用不夠?？梢哉f，目前我國對膳食纖維的研發尚處于起步階段，未形成規模性的加工企業。但是，隨著人們生活水平的不斷提高，飲食習慣發生了很大變化，膳食中缺乏纖維素的情況日趨嚴重，導致肥胖癥、高血壓、冠心病、糖尿病、結腸癌等富貴病愈來愈普遍。因此，積極開展膳食纖維研究和利用對提高我國人民健康水平具有極其深遠的現實意義。赤豆是當今世界最重要的三大糧食作物之一，種植面積和總產量僅次于水稻和小麥，但其單位面積產量卻居第一，赤豆已成為糧食、飼料和工業原料兼用作物。我國是世界第二大赤豆生產國，目前80％的赤豆以原糧狀態直接上市或經初加工直接消費，而赤豆深加工業十分不發達。我國對赤豆的加工主要集中于飼料和淀粉的生產。但對于赤豆加工后副產品——赤豆種皮再利用的研究還很少，而且處于相當低的水平，很多企業只將其用作飼料或廢棄，造成很大的資源浪費。赤豆種皮與其它谷類外皮相比，不僅膳食纖維含量高，而且其干磨所得外皮與小麥麩皮、米糠相比，植酸含量低，對鈣鋅等礦物元素的吸附性小，對人體的營養吸收影響較小。目前制備水溶性膳食纖維的方法主要有：提取法、酶法、化學法、酶法結合化學法、超高壓法等。由于一般的化學試劑能使赤豆種皮膳食纖維的生理活性降低，不提倡對赤豆種皮使用化學方法，傳統膳食纖維制備工藝多采用酸和堿溶液交替水解的方法除去淀粉和蛋白質，但水解產品的風味和色澤較差，產品得率和質量不容易控制，對加工性質也有一定的影響。超高壓均質法是在均質處理的過程中，利用超高壓均質過程中的高速撞擊、高速剪切、激波振蕩、空穴爆炸、膨化等一系列作用，使較大分子量的不可溶性膳食纖維如纖維素、半纖維素、木質素等大分子的糖苷鍵斷裂，部分不可溶性膳食纖維(IDF)轉化為非消化性的可溶性膳食纖維。
技術實現思路
本專利技術針對現有技術的不足，提供一種赤豆種皮水溶性膳食纖維的制備方法，以這種方法制備的樣品中，水溶性膳食纖維占95％以上，可直接應用于飲料和乳制品中。為達到上述目的，本專利技術采用以下步驟：(1)赤豆種皮的預處理：將赤豆種皮采用球磨機進行濕磨，濕磨后烘干，烘干后采用超微粉碎機進行干磨粉碎，得到赤豆種皮超微粉；(2)采用閃式提取法提取赤豆種皮水溶性膳食纖維粗品：將步驟(1)得到的赤豆種皮超微粉加入到堿溶液中進行堿浸除蛋白，然后離心分離得到上清液a和濾渣；取濾渣，加入去離子水，采用閃式提取法進行提取，提取結束后離心分離得上清液b，將上清液a和上清液b合并后減壓濃縮，得到濃縮液；(3)濃縮液中加入蛋白酶和α-淀粉酶的混合酶液，恒溫水浴振蕩處理一定時間，抽濾，保留濾液1，得到濾渣3，濾渣3用蒸餾水洗滌，抽濾，保留濾液2，得到濾渣4；(4)濾渣4平均分成2.5份，取一份濾渣4加入纖維素酶液，恒溫水浴振蕩酶解一定時間，抽濾，保留濾液3，得到濾渣5，濾渣5中加入一份濾渣4，再加入與纖維素酶液相同pH值的緩沖溶液，恒溫水浴振蕩處理一定時間，抽濾，保留濾液4，得到濾渣6；(5)濾渣6中加入半份濾渣4，再加入一半濃度的上述纖維素酶液，恒溫水浴振蕩酶解一定時間，抽濾，保留濾液5；(6)濾液1-濾液5合并到一起，在沸水浴中滅酶10min后，真空旋轉蒸發濃縮，得到濃縮液1，濃縮液1中加入4倍無水乙醇，靜置過夜，離心，保留沉淀1，得到上清液1，上清液1經真空旋轉蒸發濃縮，得到濃縮液2，濃縮液2中加入4倍無水乙醇，靜置過夜，離心，保留沉淀2；(7)沉淀1和沉淀2合并后溶于沸水中，離心，得到上清液2，上清液2經真空旋轉蒸發濃縮，得到濃縮液3，濃縮液3中加入4倍無水乙醇，靜置過夜，離心，得到沉淀3，沉淀3經干燥、粉碎得到赤豆種皮水溶性膳食纖維產品；所述步驟(1)的球磨機為行星式齒輪球磨機，所述濕磨的過程為：將赤豆種皮置于行星式齒輪球磨機中，轉速300～500r/min，球磨時間5～15h。所述步驟(1)的超微粉碎機為氣流式超微粉碎機，所述干磨粉碎的過程為：將烘干后的赤豆種皮置于氣流式超微粉碎機進行粉碎，所述氣流式超微粉碎機的工作壓力為0.5～0.8MPa、系統風量為3m3/min，轉速為2000～3000r/min，加料速度為10kg/h。所述步驟(2)的堿溶液中OH-離子濃度為0.15mol/L-0.4mol/L，所述赤豆種皮超微粉與堿溶液的質量比為1:10-1:30，所述堿浸除蛋白溫度為35-55℃，時間為0.5-2.0h。所述步驟(2)的閃式提取法中，加入的去離子水與濾渣的質量比為10～30：1，提取電壓為20～80V，提取的時間為2～10min。所述步驟(3)的蛋白酶為木瓜蛋白酶、中性蛋白酶和堿性蛋白酶中的任何一種或幾種。所述步驟(3)的混合酶液中蛋白酶的質量百分含量為0.2％～1.0％，α-淀粉酶的質量百分含量為0.2％～1.0％，混合酶液的pH值6.0～8.0，混合酶液處理時間為1.0～3.0h，處理溫度為40～60℃。所述步驟(4)的纖維素酶液的濃度為0.05～2.0mg/ml，pH值為4.0～6.0，處理溫度為35～60℃，處理時間為0.5～8.0h。所述步驟(2)、(3)和(4)中的恒溫水浴振蕩處理一定時間是指處理赤豆種皮粉的溫度為40～60℃，處理時間為20～60min。所述步驟（7）的沉淀3的干燥方法為噴霧干燥、冷凍干燥或真空干燥。上述方法中所述的抽濾是采用本領域公知的抽濾方法進行操作。具體實施方式實施例1(1)赤豆種皮的預處理：將赤豆種皮采用球磨機進行濕磨，濕磨后烘干，烘干后采用超微粉碎機進行干磨粉碎，得到赤豆種皮超微粉；(2)采用閃式提取法提取赤豆種皮水溶性膳食纖維粗品：將步驟(1)得到的赤豆種皮超微粉加入到堿溶液中進行堿浸除蛋白，然后離心分離得到上清液a和濾渣；取濾渣，加入去離子水，采用閃式提取法進行提取，提取結束后離心分離得上清液b，將上清液a和上清液b合并后減壓濃縮，得到濃縮液；(3)濃縮液中加入蛋白酶中性蛋白酶、堿性蛋白酶和α-淀粉酶的混合酶液，混合酶液中蛋白酶的質量百分含量為0.8％，α-淀粉酶的質量百分含量為0.8％，混合酶液的pH值7.5，混合酶液55℃恒溫水浴振蕩處理2.5h，抽濾，保留濾液1，得到濾渣3，濾渣3用蒸餾水洗滌，抽濾，保留濾液2，得到濾渣4；(4)濾渣4平均分成2.5份，取一份濾渣4加入濃度為1.5mg/m本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種赤豆種皮水溶性膳食纖維的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：(1)?赤豆種皮的預處理：將赤豆種皮采用球磨機進行濕磨，濕磨后烘干，烘干后采用超微粉碎機進行干磨粉碎，得到赤豆種皮超微粉；(2)?采用閃式提取法提取赤豆種皮水溶性膳食纖維粗品：將步驟(1)?得到的赤豆種皮超微粉加入到堿溶液中進行堿浸除蛋白，然后離心分離得到上清液a?和濾渣；取濾渣，加入去離子水，采用閃式提取法進行提取，提取結束后離心分離得上清液b，將上清液a?和上清液b?合并后減壓濃縮，得到濃縮液；(3)?濃縮液中加入蛋白酶和α?淀粉酶的混合酶液，恒溫水浴振蕩處理一定時間，抽濾，保留濾液1，得到濾渣3，濾渣3?用蒸餾水洗滌，抽濾，保留濾液2，得到濾渣4?；(4)?濾渣4?平均分成2.5?份，取一份濾渣4?加入纖維素酶液，恒溫水浴振蕩酶解一定時間，抽濾，保留濾液3，得到濾渣5，濾渣5?中加入一份濾渣4，再加入與纖維素酶液相同pH?值的緩沖溶液，恒溫水浴振蕩處理一定時間，抽濾，保留濾液4，得到濾渣6?；(5)?濾渣6?中加入半份濾渣4，再加入一半濃度的上述纖維素酶液，恒溫水浴振蕩酶解一定時間，抽濾，保留濾液5?；(6)?濾液1??濾液5?合并到一起，在沸水浴中滅酶10min?后，真空旋轉蒸發濃縮，得到濃縮液1，濃縮液1?中加入4?倍無水乙醇，靜置過夜，離心，保留沉淀1，得到上清液1，上清液1經真空旋轉蒸發濃縮，得到濃縮液2，濃縮液2?中加入4?倍無水乙醇，靜置過夜，離心，保留沉淀2?；(7)?沉淀1?和沉淀2?合并后溶于沸水中，離心，得到上清液2，上清液2?經真空旋轉蒸發濃縮，得到濃縮液3，濃縮液3?中加入4?倍無水乙醇，靜置過夜，離心，得到沉淀3，沉淀3?經干燥、粉碎得到赤豆種皮水溶性膳食纖維產品。...

【技術特征摘要】
1.一種赤豆種皮水溶性膳食纖維的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：(1)赤豆種皮的預處理：將赤豆種皮采用球磨機進行濕磨，濕磨后烘干，烘干后采用超微粉碎機進行干磨粉碎，得到赤豆種皮超微粉；(2)采用閃式提取法提取赤豆種皮水溶性膳食纖維粗品：將步驟(1)得到的赤豆種皮超微粉加入到堿溶液中進行堿浸除蛋白，然后離心分離得到上清液a和濾渣；取濾渣，加入去離子水，采用閃式提取法進行提取，提取結束后離心分離得上清液b，將上清液a和上清液b合并后減壓濃縮，得到濃縮液；(3)濃縮液中加入蛋白酶和α-淀粉酶的混合酶液，恒溫水浴振蕩處理一定時間，抽濾，保留濾液1，得到濾渣3，濾渣3用蒸餾水洗滌，抽濾，保留濾液2，得到濾渣4；(4)濾渣4平均分成2.5份，取一份濾渣4加入纖維素酶液，恒溫水浴振蕩酶解一定時間，抽濾，保留濾...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張世祿，
申請(專利權)人：張世祿，
類型：發明
國別省市：重慶,50