一種水酶法殘渣制取水溶性膳食纖維的方法
【專利摘要】一種水酶法殘渣制取水溶性膳食纖維的方法屬于食品加工技術(shù)；該方法包括以下步驟：（1）將經(jīng)過水酶法提取大豆油脂后離心分離得到的殘渣，進行烘干、過篩處理，用殘渣粉試樣置于HD?2冷等離子體改性設備腔內(nèi)，進行等離子處理；（2）將步驟（1）等離子處理后對殘渣加入纖維素酶進行酶解處理，將酶解后的混合液進行真空濃縮，將濃縮活動混合液用乙醇進行醇洗，將醇洗后的沉淀物真空凍干，即為可溶性大豆膳食纖維；本，操作控制方便，大大減少酸堿用量不但降低生產(chǎn)成本，減少污染，提取時間短，取效率高，得到的水溶性大豆膳食纖維純度高。
【專利說明】
一種水酶法殘渣制取水溶性膳食纖維的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于植物膳食纖維的提取加工技術(shù)，主要涉及一種水酶法殘渣制取水溶性膳食纖維的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]水酶法工藝是在機械破碎的基礎上，利用蛋白酶酶解油料細胞中油脂體結(jié)構(gòu)上的蛋白體，根據(jù)非油成分(蛋白和碳水化合物)對油和水的親和力差異，通過高速離心分離實現(xiàn)油脂、乳狀液、水解液和殘渣的分離?，F(xiàn)有工藝著重于對油脂、蛋白及多肽的利用，而忽略對殘渣的開發(fā)，造成一定程度的資源浪費。
[0003]水酶法提油后剩余的殘渣其主要成分為膳食纖維。膳食纖維是一種不能被胃腸道消化吸收的多糖，從營養(yǎng)學角度可將膳食纖維分為水不溶性膳食纖維(Insoluble dietaryfiber, IDF)和水溶性膳食纖維(Soluble dietary fiber, SDF)。水不溶性膳食纖維IDF主要促進腸道蠕動，幾乎不能在小腸內(nèi)吸收和代謝。而SDF能夠在小腸內(nèi)吸收，影響人體代謝功能如:預防心臟病、肥胖、冠心病、糖尿病、高血壓、肝臟疾病還可以降低血液膽固醇水平和血糖，提高胰島素敏感性等。有相關(guān)研究表明功能型膳食纖維要求其中SDF需要占到總膳食纖維10%以上，否則就只能為填充料型膳食纖維，故SDF比IDF對人體健康的影響更顯著。
[0004]目前國內(nèi)外提取膳食纖維的方法主要有物理方法(微細化處理、擠壓蒸煮、高壓處理等)、化學方法(酸水解法、堿水解法等)、生物方法(酶法、發(fā)酵法等)、聯(lián)合方法。酸溶堿沉提取需用大量的強酸和強堿，不僅要求設備酸、堿耐受性高，而且大量酸堿的排放將增加環(huán)境的二次污染。酶法是用各種酶如淀粉酶、蛋白酶和糖化酶等去降解原料中的其他成分，這種方法高效、無污染，且具有較強專一性。直接利用水酶法的殘渣由于在酶解提油階段蛋白酶充分酶解，無需脫脂及蛋白酶酶解解，縮減工序處理，實現(xiàn)油脂、蛋白、膳食纖維的同步回收。
[0005]等離子體技術(shù)是利用一種電離且處于高度激發(fā)狀態(tài)的極不穩(wěn)定的氣體的技術(shù)。這種氣體包含有電子、離子、原子和分子，其中帶正、負電荷粒子的濃度幾乎相等。當這些等離子體撞擊殘渣中水不溶性膳食纖維表面時，將自身的能量傳遞給表層分子，使纖維發(fā)生熱蝕、蒸發(fā)、交聯(lián)、降解、氧化等變化，將釋放親水基團，有效加速溶質(zhì)的提取過程，提高提取率。
[0006]因此，在等離子體輔助酶解條件下提取水酶法殘渣中可溶性膳食纖維，是克服以上方法的不足，滿足市場需求的一種有效的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，針對水酶法提取大豆油過程中形成殘渣這一工藝廢料的再利用，為實現(xiàn)大豆油脂加工副產(chǎn)物的高值化利用，提供一種從水酶法殘渣中提取膳食纖維的方法，通過該方法可以得到高品質(zhì)，高純度的水溶性膳食纖維。達到簡化工藝、減少酶用量、縮短反應時間、降低成本及充分利用資源的目的。
[0008]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:
一種水酶法殘渣制取水溶性膳食纖維的方法，該方法包括以下步驟:(I)將大豆脫皮后粉碎，然后調(diào)節(jié)水分進行擠壓膨化處理得膨化產(chǎn)物，將膨化物料與水混合得到混合液，向混合液中加入堿性蛋白酶進行酶解，酶解后離心分離得到游離油、乳狀液、水解液和殘渣，將殘渣在90-110°C進行烘干，控制其水分含量在5-25%之間，粉碎后過40-80目，得到殘渣粉，將殘渣粉試樣置于HD-2冷等離子體改性設備腔內(nèi)，進行等離子處理，所述處理時間5-25min，處理功率為60-180W，殘渣含水率2-25%，通入氣體(所述氣體為氧氣、氮氣、空氣等)；
(2)將等離子處理后的殘渣粉50g與蒸餾水按照質(zhì)量比1:5進行混合，向混合液中加入纖維素酶進行酶解處理，所述的纖維素酶添加量為0.1-0.5%，酶解時間為30-60min，酶解溫度為40-600C，pH值為8-10，將酶解后的混合液進行真空濃縮達到15_30g，然后控制濃縮液在0_5°C，用85-98%的乙醇與濃縮液充分混合，將醇洗后得到的混合液在2000-3000r/min離心10-15min，得到的沉淀物真空凍干，即為可溶性大豆膳食纖維。
[0009]所述的烘干處理優(yōu)選參數(shù)為:在105°C烘干、烘至水分為10%、過60目篩。
[0010]所述的等離子處理為所通氣體為氮氣、處理時間lOmin、功率為100W。
[0011 ] 所述的纖維素酶添加量為0.2%，酶解時間為40min，酶解溫度為55°C，pH值為8.5-8.7，所述的從水酶法殘渣中提取膳食纖維的方法，其特征在于將酶解后的混合液進行真空濃縮達到原始體積的10%，然后在4°C，用95%的乙醇進行醇洗，3000r/min離心15min后，將得到的沉淀物凍干。
[0012]本發(fā)明方法利用等離子體釋放的能量這一原理，其轟擊能量能夠破壞分子間氫鍵和范德華力，等離子體對纖維素處理越充分，表面破壞的幾率越大，破壞的氫鍵數(shù)目越多，纖維素的活性表面積增大，吸附能力提高，試劑越容易進入纖維素的結(jié)晶區(qū)，從而增強纖維素的溶解度。本方法利用酶解的殘渣中的膳食纖維進行提取，得到高品質(zhì)的膳食纖維，所需要的設備簡單、操作安全、工藝簡單、所得膳食纖維無溶劑殘留，獲得高質(zhì)量的營養(yǎng)價值高的膳食纖維，實現(xiàn)大豆油脂加工副產(chǎn)物高值化利用。經(jīng)過驗證與對比試驗，本發(fā)明提取得到的可溶性膳食纖維得率可達85%，具有水溶性膳食纖維回收率高、膳食纖維純度高、無環(huán)境污染、提取費用低廉的特點。
【附圖說明】
[0013]附圖一種水酶法殘渣制取水溶性膳食纖維的方法總工藝路線圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明具體實施例進行詳細描述。
[0015]一種采用等離子體一酶法提取水酶法殘渣中膳食纖維的方法，該方法包括以下步驟:(I)將大豆脫皮后粉碎，然后調(diào)節(jié)水分進行擠壓膨化處理得膨化產(chǎn)物，將膨化物料與水混合得到混合液，向混合液中加入堿性蛋白酶進行酶解，酶解后離心分離得到游離油、乳狀液、水解液和殘渣，將殘渣在90-110°C進行烘干，控制其水分含量在5-25%之間，粉碎后過40-80目，得到殘渣粉，將殘渣粉試樣置于HD-2冷等離子體改性設備腔內(nèi)，進行等離子處理，所述處理時間5-25min，處理功率為60-180W，殘渣含水率2-25%，通入氣體(所述氣體為氧氣、氮氣、空氣等)；(2)將等離子處理后的殘渣粉50g與蒸餾水按照質(zhì)量比1:5進行混合，向混合液中加入纖維素酶進行酶解處理，所述的纖維素酶添加量為0.1-0.5%，酶解時間為30-60min，酶解溫度為40-60°C，pH值為8_10，將酶解后的混合液進行真空濃縮達到15_30g，然后控制濃縮液在0-5 0C，用85-98%的乙醇與濃縮液充分混合，將醇洗后得到的混合液在2000-3000r/min離心10-15min，得到的沉淀物真空凍干，即為可溶性大豆膳食纖維。所述的烘干處理優(yōu)選參數(shù)為:在105°C烘干、烘至水分為10%、過60目篩。
[0016]所述的等離子處理為所通氣體為氮氣、處理時間lOmin、功率為100W。
[0017]所述的纖維素酶添加量為0.2%，酶解時間為40min，酶解溫度為55 °C，pH值為8.5-8.7，所述的從水酶法殘渣中提取膳食纖維的方法，其特征在于將酶解后的混合液進行真空濃縮達到原始體積的10%，然后在4°C，用95%的乙醇進行醇洗，3000r/min離心15min后，將得到的沉淀物真空凍干。
[0018]實施例1:
大豆脫皮后粉碎，然后調(diào)節(jié)水分進行擠壓膨化處理得膨化產(chǎn)物，將膨化物料與水混合得到混合液，向混合液中加入堿性蛋白酶進行酶解，酶解后離心分離得到游離油、乳狀液、水解液和殘渣，將殘渣在105°C烘干，調(diào)整殘渣的水分至5%，經(jīng)過40目篩，控制過篩殘渣粒度控制在250μπι左右，在所通氣體為氮氣的HD-2冷等離子體改性設備腔內(nèi)處理功率設為lOOw、處理lOmin。將經(jīng)過等離子處理的殘渣粉添加其質(zhì)量0.2%的纖維素酶，進行纖維素酶解處理，酶解時間40min，酶解溫度55 °C，pH控制在8.5;將酶解后得到的混合液真空濃縮至原體積的10%，然后在4°C，用95%的乙醇進行醇洗，3000r/min離心15min后，將得到的沉淀物真空凍干。該方法制得的可溶性膳食纖維提取率高達82%，且純度超過75%，所得的纖維粉具有高溶解性。
[0019]實施例2:
大豆脫皮后粉碎，然后調(diào)節(jié)水分進行擠壓膨化處理得膨化產(chǎn)物，將膨化物料與水混合得到混合液，向混合液中加入堿性蛋白酶進行酶解，酶解后離心分離得到游離油、乳狀液、水解液和殘渣，將殘渣在90°C烘干，調(diào)整殘渣的水分至10%，經(jīng)過60目篩，控制過篩殘渣粒度控制在420μπι左右，在所通氣體為氮氣的HD-2冷等離子體改性設備腔內(nèi)處理功率設為60w、處理20min。將經(jīng)過等離子處理的殘渣粉添加其質(zhì)量0.1%的纖維素酶，進行纖維素酶解處理，酶解時間60min，酶解溫度40°C，pH控制在8.0;將酶解后得到的混合液真空濃縮至原體積的10%，然后在O0C，用85%的乙醇進行醇洗，2000r/min離心30min后，將得到的沉淀物真空凍干。該方法制得的可溶性膳食纖維提取率高達82%，且純度超過75%，所得的纖維粉具有高溶解性。
[0020]實施例3:
大豆脫皮后粉碎，然后調(diào)節(jié)水分進行擠壓膨化處理得膨化產(chǎn)物，將膨化物料與水混合得到混合液，向混合液中加入堿性蛋白酶進行酶解，酶解后離心分離得到游離油、乳狀液、水解液和殘渣，將殘渣在IlOtC烘干，調(diào)整殘渣的水分至25%，經(jīng)過80目篩，控制過篩殘渣粒度控制在178μπι左右，在所通氣體為氮氣的HD-2冷等離子體改性設備腔內(nèi)處理功率設為180w、處理5min。將經(jīng)過等離子處理的殘渣粉添加其質(zhì)量0.5%的纖維素酶，進行纖維素酶解處理，酶解時間30min，酶解溫度60°C，pH控制在9.0;將酶解后得到的混合液真空濃縮至原體積的10%，然后在50C，用85%的乙醇進行醇洗，5000r/min離心1min后，將得到的沉淀物真空凍干。該方法制得的可溶性膳食纖維提取率高達82%，且純度超過75%，所得的纖維粉具有高溶解性。
【主權(quán)項】
1.一種水酶法殘渣制取水溶性膳食纖維的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟:(I)將大豆脫皮后粉碎，然后調(diào)節(jié)水分進行擠壓膨化處理得膨化產(chǎn)物，將膨化物料與水混合得到混合液，向混合液中加入堿性蛋白酶進行酶解，酶解后離心分離得到游離油、乳狀液、水解液和殘渣，將殘渣在90-110°C進行烘干，控制其水分含量在5-25%之間，粉碎后過40-80目，得到殘渣粉，將殘渣粉試樣置于HD-2冷等離子體改性設備腔內(nèi)，進行等離子處理，所述處理時間5-25min，處理功率為60-180W，殘渣含水率2_25%，通入氣體(所述氣體為氧氣、氮氣、空氣等)；(2)將等離子處理后的殘渣粉50g與蒸餾水按照質(zhì)量比1:5進行混合，向混合液中加入纖維素酶進行酶解處理，所述的纖維素酶添加量為0.1-0.5%，酶解時間為30-60min，酶解溫度為40-60°C，pH值為8-10，將酶解后的混合液進行真空濃縮達到15-30g，然后控制濃縮液在0-5 0C，用85-98%的乙醇與濃縮液充分混合，將醇洗后得到的混合液在2000-3000r/min離心10-15min，得到的沉淀物凍干，即為可溶性大豆膳食纖維。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水酶法殘渣制取水溶性膳食纖維的方法，其特征在于，所述的烘干處理優(yōu)選參數(shù)為:在105°C烘干、烘至水分為10%、過60目篩。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水酶法殘渣制取水溶性膳食纖維的方法，其特征在于，所述的等離子處理為所通氣體為氮氣、處理時間lOmin、功率為100W。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水酶法殘渣制取水溶性膳食纖維的方法，其特征在于，纖維素酶添加量為0.2%，酶解時間為40min，酶解溫度為55°C，pH值為8.5。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水酶法殘渣制取水溶性膳食纖維的方法，其特征在于，將酶解后的混合液進行真空濃縮達到原始體積的10%，然后在4°C，用95%的乙醇進行醇洗，3000r/min離心15min后，將得到的沉淀物凍干，即為可溶性大豆膳食纖維。
【文檔編號】A23L33/21GK106072674SQ201610537542
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年7月9日
【發(fā)明人】江連洲, 馬文君, 齊寶坤, 李楊, 隋曉楠, 王中江, 王歡
【申請人】東北農(nóng)業(yè)大學