CN105265927A - 一种利用微生物发酵制备大豆渣水溶性膳食纤维的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种利用微生物发酵制备大豆渣水溶性膳食纤维的方法。将豆渣与水混合得到混合液，向其中接入驯化后的米根霉（Rhizopusoryzae？Wentet？Pr.Geerl.)进行发酵，将发酵后的豆渣分散到水中进行高温高压蒸煮，然后离心分离得到脂肪、上清液和残渣，再将残渣分散在水中进行二次蒸煮，离心分离，取两次分离的上清液合并进行超滤，然后喷雾干燥得水溶性膳食纤维；将两次离心分离的沉淀物水洗、干燥、粉碎的水不溶性膳食纤维。本方法采用液态发酵，反应条件温和、不需要金属催化剂、能抑制有害菌，降低毒素含量，工艺设备简单，操作方便，采用喷雾干燥，不需经过真空浓缩、醇沉、干燥等步骤，大大降低产品成本。

Description

一种利用微生物发酵制备大豆渣水溶性膳食纤维的方法

技术领域

本发明涉及一种利用微生物发酵制备大豆渣水溶性膳食纤维的方法。

背景技术

膳食纤维被称为人体必需的“第七营养素”，和蛋白质、维生素、矿物质一样对人体健康必不可少。在营养学界，膳食纤维被称为“绿色清道夫”，能保持人体肠道通畅，排毒通便，清脂养颜，维护肌肤健康。专家们一致认为：膳食纤维将是21世界主导食品之一。

膳食纤维根据溶解性可分为水溶性和不溶性膳食纤维，二者在人体内皆有特定的生理功能和保健功效，但具体作用不同。不溶性成分的作用被认为主要在于使肠道产生机械蠕动效果，可防止肥胖症、便秘、肠癌等。水溶性成分则对生理代谢有更大的促进作用，如可防止胆结石、排除有害金属离子、防止糖尿病、降低血清与肝脏胆固醇、抑制餐后血糖上升和防止高血压及心脏病等。高品质膳食纤维的可溶性成分含量应该达到10％以上，具有较好的膨胀性和持水性，这样的产品才具备强的生理活性，具有明显的保健作用，可以作为各种食品的添加剂以及用于生产保健食品。

我国是大豆的主要生产国和产品消费国，豆制品加工总规模很大，大豆渣产量十分可观。大豆渣膳食纤维被认为是十分安全的膳食纤维来源而引起重视，然而大豆渣中膳食纤维的含量虽高达50％以上，但其中多数为不溶性膳食纤维，而水溶性膳食纤维含量很低(仅占原料的3％左右)，这大大影响了大豆渣膳食纤维的生理功能活性，因而限制了其使用范围。因此研究开发大豆渣水溶性膳食纤维的制备方法具有重要的现实意义。

发明内容

本发明采用的技术方案概述如下：

利用微生物发酵制备大豆渣水溶性膳食纤维的方法，采用以微生物发酵制得的大豆渣水溶性膳食纤维，结合高温高压蒸煮和微生物发酵代谢物对粗纤维的改性，提高水溶性膳食纤维得率，对得到的水溶性膳食纤维料液进行超滤透析、浓缩及喷雾干燥。

步骤如下：

（1）菌种驯化方式

1）取一新鲜的斜面活化菌种，加入20mL生理盐水，用接种环刮下孢子，制成孢子悬浮液，取1mL孢子悬浮液接种于装有60mL发酵培养基的250mL三角瓶中，添加一定量CaCO₃，34℃，200r/min摇床培养60h，活化2次；

2）将步骤1）的菌种取1mL接入60mL混合液中（大豆渣：水=1:1），200r/min摇床培养60h，大豆渣为湿基，含水量为80%；

3）将步骤2）中的菌种取1mL接入100mL混合液中（大豆渣：水=1:9），200r/min摇床培养60h。菌种总数达到10⁹个/mL，作为发酵剂；

（2）大豆渣：水=1:20-30，大豆渣为湿基，含水量为80%。过胶体磨至少1次，调节pH为6-6.5，置于高压灭菌锅中121℃，灭菌20min，作为发酵培养基；

（3）将驯化后的米根霉接入步骤（2）的培养基中，接种量为5%-7%，34℃，静止培养5-7d；

（4）向步骤（3）中的培养基置于高压灭菌锅中121℃，灭菌20min；

（5）将步骤（4）中的混合液进行离心，离心的速度为3500rpm，离心的时间为30min，离心后将上清液保留，沉淀物分散在2倍水中进行搅拌蒸煮，时间为30min；

（6）将步骤（5）中的混合液进行离心，离心的速度为3500rpm，时间为30min，离心后将上清液保留，沉淀物经水洗、干燥、粉碎为大豆渣水不溶性膳食纤维；

（7）将步骤（5）、（6）的上清液收集到一起进行超滤，超滤可选用截留相对分子量为1K～10KDa的超滤膜，料液进口压力3×10⁵Pa，出口压力0.5×10⁵Pa，用纯净水进行超滤透析2h后，浓缩至截留液体积为料液原体积的20％～25％；喷雾干燥的进口温度为135℃，出口温度为80℃，得到的是大豆渣水溶性膳食纤维。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明：

实施例1：

1．取大豆渣500g（湿基，含水80%），按料液比为1：20的量加水混匀，经2次胶体磨处理，调节pH为6.0，置于高压灭菌锅中121℃，灭菌20min，作为发酵培养基；

2．接入制备好的米根霉发酵剂，添加量为5%，34℃，静止培养5d；培养结束后置于高压灭菌锅中121℃，灭菌20min；对混合料液离心分离，3500rpm，离心30min，收集上清液、沉淀物；

3．按沉淀物质量的2倍量加水，搅拌蒸煮30min；再次离心分离，3500rpm，离心30min，收集上清液、沉淀物；沉淀物经水洗、干燥、粉碎为大豆渣水不溶性膳食纤维；

4．收集两次离心后的上清液，对上清液进行超滤透析、浓缩，收集超滤截留液，超滤选用截留相对分子量为1KDa的超滤膜，料液进口压力3×10⁵Pa，出口压力0.5×10⁵Pa，用纯净水进行超滤透析2h后，浓缩至截留液体积为料液原体积的20％-25％的时间为9h；

5．截留液进行喷雾干燥，进口温度135℃，出口温度80℃，收集喷雾干粉，即得水溶性膳食纤维粉末产品；

产品得率(水溶性膳食纤维占总质量百分比)为25.7％，经AOAC法测定产品中水溶性膳食纤维含量为83.8％，蛋白质含量1.5％，油脂含量0.2％，灰分含量1.1％。

实施例2：

1．取大豆渣500g（湿基，含水80%），按料液比为1：30的量加水混匀，经2次胶体磨处理，调节pH为6.5，置于高压灭菌锅中121℃，灭菌20min，作为发酵培养基；

2．接入制备好的米根霉发酵剂，添加量为7%，34℃，静止培养7d；培养结束后置于高压灭菌锅中121℃，灭菌20min；对混合料液离心分离，3500rpm，离心30min，收集上清液、沉淀物；

3．按沉淀物质量的2倍量加水，搅拌蒸煮30min；再次离心分离，3500rpm，离心30min，收集上清液、沉淀物；沉淀物经水洗、干燥、粉碎为大豆渣水不溶性膳食纤维；

4．收集两次离心后的上清液，对上清液进行超滤透析、浓缩，收集超滤截留液，超滤选用截留相对分子量为1KDa的超滤膜，料液进口压力3×10⁵Pa，出口压力0.5×10⁵Pa，用纯净水进行超滤透析2h后，浓缩至截留液体积为料液原体积的20％-25％的时间为9h；

5．截留液进行喷雾干燥，进口温度135℃，出口温度80℃，收集喷雾干粉，即得水溶性膳食纤维粉末产品；

产品得率(水溶性膳食纤维占总质量百分比)为26.5％，经AOAC法测定产品中水溶性膳食纤维含量为84.5％，蛋白质含量1.3％，油脂含量0.3％，灰分含量0.9％。

Claims (2)

1.利用微生物发酵制备大豆渣水溶性膳食纤维的方法，采用以微生物发酵制得的大豆渣水溶性膳食纤维，结合高温高压蒸煮和微生物发酵代谢物对粗纤维的改性，提高水溶性膳食纤维得率，对得到的水溶性膳食纤维料液进行超滤透析、浓缩及喷雾干燥。

2.利用微生物发酵制备大豆渣水溶性膳食纤维的方法，包括如下步骤：

（1）菌种驯化方式

1）取一新鲜的斜面活化菌种，加入20mL生理盐水，用接种环刮下孢子，制成孢子悬浮液，取1mL孢子悬浮液接种于装有60mL发酵培养基的250mL三角瓶中，添加一定量CaCO₃，34℃，200r/min摇床培养60h，活化2次；

2）将步骤1）的菌种取1mL接入60mL混合液中（大豆渣：水=1:1），200r/min摇床培养60h，大豆渣为湿基，含水量为80%；

3）将步骤2）中的菌种取1mL接入100mL混合液中（大豆渣：水=1:9），200r/min摇床培养60h；菌种总数达到10⁹个/mL，作为发酵剂；

（2）大豆渣：水=1:20-30，大豆渣为湿基，含水量为80%；过胶体磨至少1次，调节pH为6-6.5，置于高压灭菌锅中121℃，灭菌20min，作为发酵培养基；

（3）将驯化后的米根霉接入步骤（2）的培养基中，接种量为5%-7%，34℃，静止培养5-7d；

（4）向步骤（3）中的培养基置于高压灭菌锅中121℃，灭菌20min；

（5）将步骤（4）中的混合液进行离心，离心的速度为3500rpm，离心的时间为30min，离心后将上清液保留，沉淀物分散在2倍水中进行搅拌蒸煮，时间为30min；

（6）将步骤（5）中的混合液进行离心，离心的速度为3500rpm，时间为30min，离心后将上清液保留，沉淀物经水洗、干燥、粉碎为大豆渣水不溶性膳食纤维；

（7）将步骤（5）、（6）的上清液收集到一起进行超滤，超滤可选用截留相对分子量为1K～10KDa的超滤膜，料液进口压力3×10⁵Pa，出口压力0.5×10⁵Pa，用纯净水进行超滤透析2h后，浓缩至截留液体积为料液原体积的20％～25％；喷雾干燥的进口温度为135℃，出口温度为80℃，得到的是大豆渣水溶性膳食纤维。