CN105595360A - 苜蓿膳食纤维的提取方法及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种苜蓿膳食纤维的提取方法，将苜蓿除粉粹用乙酸乙酯脱脂得到脱脂苜蓿；往脱脂苜蓿中加入淀粉酶和蛋白酶，水浴振荡酶解后灭酶，分离后得到沉淀层与上清液；将沉淀层经真空冻干得不可溶性苜蓿膳食纤维；将上清液经无水乙醇沉淀，真空冻干沉淀得可溶性苜蓿膳食纤维；本发明还公开了苜蓿膳食纤维作为代餐粉的应用，将不可溶性苜蓿膳食纤维和可溶性苜蓿膳食纤维与绿茶粉、荷叶粉、虾肉粉、花生粉、黄豆粉、白芸豆粉、红豆粉、绿豆粉混配后即得代餐粉，富含蛋白质、膳食纤维、矿物质、维生素，口感好，能够明显延长饱腹感的时间，本发明利用酶解法生产的膳食纤维色泽、气味等感官品质较好。
Description
技术领域
本发明涉及一种膳食纤维，具体涉及一种苜蓿膳食纤维的提取方法及应用。
背景技术
苜蓿是苜蓿属（Medicago）植物的通称，俗称“三叶草”（三叶草亦可称其他车轴草族植物），多年生开花植物，其中最著名的是作为牧草的紫花苜蓿（Medicagosativa），是牲畜饲料。
每百克鲜苜蓿含维生素C118毫克、钙713毫克、铁9.7毫克、硒8.5毫克。苜蓿可碱化体质并为身体解毒，用作利尿剂，可抗发炎及抗霉菌。降低胆固醇、平衡血糖及荷尔蒙、促进脑下垂体功能。对贫血、关节炎、溃疡、出血性疾病、骨骼或关节疾病、消化***和皮肤均有帮助。
膳食纤维可分为水溶性纤维(SDF)和水不溶性纤维(IDF)两大类，SDF主要有寡糖(低聚异麦芽寡糖、菊粉等)、抗性糊精、改性纤维素、合成多糖以及植物胶体等，IDF主要包括纤维素、半纤维素和木质素等。膳食纤维在蔬菜、水果、粗粮杂粮、豆类及菌藻类食物中含量丰富。
目前，国内外提取膳食纤维方法以化学法为主，此工艺简单投入成本低，已应用到工业化生产中，但由于在加工过程中对膳食纤维产品的理化性质和生理功能有明显影响，如热碱浸泡和反复用水漂洗既降低了膳食纤维的产率，又使产品的持水力和膨胀力明显下降。更为不利的是用化学法提取膳食纤维不可避免会排放大量的污水对环境造成严重的污染，而处理费用代价昂贵。有鉴于此，在研究膳食纤维起步较早的欧美和日本等国家，在积极探索采用较为温和的工艺方法和环保的高新技术提取分离膳食纤维。虽然酶法、膜过滤和发酵法提取膳食纤维法和环保的高新技术提取分离膳食纤维。虽然酶法、膜过滤和发酵法提取膳食纤维的技术尚不成熟，相对于常规的化学法的成本也较高，但因其反应条件较为温和，同时对环境的污染相对较小，将是今后提取膳食纤维的研究方向之一。豆渣膳食纤维在提取的过程中，还需要处理脱腥、脱色和保存等关键问题，探索有效的工艺参数和方法，解决生产中的疑难问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种苜蓿膳食纤维的提取方法及应用。
本发明的技术方案是：苜蓿膳食纤维的提取方法，它的步骤如下：
（1）将苜蓿除杂晒干后粉粹，过50-60目筛，用乙酸乙酯脱脂，在干苜蓿种加入乙酸乙酯，干苜蓿与乙酸乙酯的质量比为1:4-6，浸泡3-5小时后除去乙酸乙酯，用水清洗后，在100-105℃条件下烘烤8-12小时，得到脱脂苜蓿；
（2）往脱脂苜蓿中加入淀粉酶，淀粉酶的用量为脱脂苜蓿重量的5-6％，在温度为95-100℃、pH为4-5的条件下，水浴振荡酶解8-10h；淀粉酶酶解后的混合物中加入蛋白酶，蛋白酶的用量为脱脂苜蓿重量的0.5-1％，在温度为55-65℃、pH为6-6.5的条件下，水浴振荡酶解2-3h；蛋白酶酶解后在80~95℃的条件下，灭酶10~20min，得到的混合物离心分离，得到沉淀层与上清液；
（3）将沉淀层经真空冻干得不可溶性苜蓿膳食纤维；
（4）将上清液经无水乙醇沉淀，真空冻干沉淀得可溶性苜蓿膳食纤维；
所述酶为碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶、中性蛋白酶或复合蛋白酶。
所述苜蓿膳食纤维代餐粉由以下重量份数的原料制成：魔芋葡干聚糖20-40、燕麦粉20-40、不可溶性苜蓿膳食纤维10-20、可溶性苜蓿膳食纤维5-10、绿茶粉1-10、荷叶粉3-5、虾肉粉3-5、花生粉10-20、黄豆粉10-20、白芸豆粉10-20、红豆粉10-20、绿豆粉10-20、黑豆粉10-20、维生素E0.01-0.02、维生素C0.1-0.2。
所述花生粉、黄豆粉、白芸豆粉、红豆粉、绿豆粉的制备如下：将花生、黄豆、白芸豆、红豆、绿豆、黑豆分别洗干净后烤熟或者炒熟，然后粉碎成粉。
本发明的有益效果是：酶解法得到的膳食纤维，降低原料中蛋白质、脂肪、淀粉等杂质的含量，从而得到较纯的膳食纤维产品。酶解法生产的膳食纤维色泽、气味等感官品质较好，且相对于化学法制备的产品，酶解法制备得到的产品持水力和膨胀力等都有一定程度的提高。
本发明的膳食纤维代餐粉，富含蛋白质、膳食纤维、矿物质、维生素，口感好，能够明显延长饱腹感的时间，可代替三餐，可达到良好的减肥效果。
本发明膳食纤维代餐粉的用法与用量：每天早、晚各一次，每次50克，用开水、凉开水冲泡服用均可，也可与果汁，牛奶等液体饮品混合冲泡使用。
本发明膳食纤维代餐粉在100例伴有不同程度肥胖的人群（体重120-200斤）中使用4周，每天用开水冲泡服用两次，每次50克，作为代餐使用。减肥效果：体重下降5斤的人数占30%；体重下降10斤的人数占20%；体重下降15斤的人数占50%。
具体实施方式
实施例1
苜蓿膳食纤维的提取方法，它的步骤如下：
（1）将苜蓿除杂晒干后粉粹，过50目筛，用乙酸乙酯脱脂，在干苜蓿种加入乙酸乙酯，干苜蓿与乙酸乙酯的质量比为1:4，浸泡3小时后除去乙酸乙酯，用水清洗后，在100℃条件下烘烤8小时，得到脱脂苜蓿；
（2）往脱脂苜蓿中加入淀粉酶，淀粉酶的用量为脱脂苜蓿重量的5％，在温度为95℃、pH为4的条件下，水浴振荡酶解8h；淀粉酶酶解后的混合物中加入碱性蛋白酶，蛋白酶的用量为脱脂苜蓿重量的0.5％，在温度为55℃、pH为6的条件下，水浴振荡酶解2h；蛋白酶酶解后在80℃的条件下，灭酶10min，得到的混合物离心分离，得到沉淀层与上清液；
（3）将沉淀层经真空冻干得不可溶性苜蓿膳食纤维；
（4）将上清液经无水乙醇沉淀，真空冻干沉淀得可溶性苜蓿膳食纤维；
所述苜蓿膳食纤维代餐粉由以下重量份数的原料制成：魔芋葡干聚糖20g、燕麦粉20g、不可溶性苜蓿膳食纤维10g、可溶性苜蓿膳食纤维5g、绿茶粉1g、荷叶粉3g、虾肉粉3g、花生粉10g、黄豆粉10g、白芸豆粉10g、红豆粉10g、绿豆粉10g、黑豆粉10g、维生素E0.01g、维生素C0.1g。所述花生粉、黄豆粉、白芸豆粉、红豆粉、绿豆粉的制备如下：将花生、黄豆、白芸豆、红豆、绿豆、黑豆分别洗干净后烤熟或者炒熟，然后粉碎成粉。
实施例2
苜蓿膳食纤维的提取方法，它的步骤如下：
（1）将苜蓿除杂晒干后粉粹，过60目筛，用乙酸乙酯脱脂，在干苜蓿种加入乙酸乙酯，干苜蓿与乙酸乙酯的质量比为1:6，浸泡5小时后除去乙酸乙酯，用水清洗后，在105℃条件下烘烤12小时，得到脱脂苜蓿；
（2）往脱脂苜蓿中加入淀粉酶，淀粉酶的用量为脱脂苜蓿重量的6％，在温度为100℃、pH为5的条件下，水浴振荡酶解10h；淀粉酶酶解后的混合物中加入木瓜蛋白酶，蛋白酶的用量为脱脂苜蓿重量的1％，在温度为65℃、pH为6.5的条件下，水浴振荡酶解3h；蛋白酶酶解后在95℃的条件下，灭酶20min，得到的混合物离心分离，得到沉淀层与上清液；
（3）将沉淀层经真空冻干得不可溶性苜蓿膳食纤维；
（4）将上清液经无水乙醇沉淀，真空冻干沉淀得可溶性苜蓿膳食纤维；
所述苜蓿膳食纤维代餐粉由以下重量份数的原料制成：魔芋葡干聚糖40g、燕麦粉40g、不可溶性苜蓿膳食纤维20g、可溶性苜蓿膳食纤维10g、绿茶粉10g、荷叶粉5g、虾肉粉5g、花生粉20g、黄豆粉20g、白芸豆粉20g、红豆粉20g、绿豆粉20g、黑豆粉20g、维生素E0.02g、维生素C0.2g。所述花生粉、黄豆粉、白芸豆粉、红豆粉、绿豆粉的制备如下：将花生、黄豆、白芸豆、红豆、绿豆、黑豆分别洗干净后烤熟或者炒熟，然后粉碎成粉。
实施例3
苜蓿膳食纤维的提取方法，它的步骤如下：
（1）将苜蓿除杂晒干后粉粹，过60目筛，用乙酸乙酯脱脂，在干苜蓿种加入乙酸乙酯，干苜蓿与乙酸乙酯的质量比为1:6，浸泡5小时后除去乙酸乙酯，用水清洗后，在105℃条件下烘烤12小时，得到脱脂苜蓿；
（2）往脱脂苜蓿中加入淀粉酶，淀粉酶的用量为脱脂苜蓿重量的6％，在温度为100℃、pH为5的条件下，水浴振荡酶解10h；淀粉酶酶解后的混合物中加入中性蛋白酶，蛋白酶的用量为脱脂苜蓿重量的1％，在温度为65℃、pH为6.5的条件下，水浴振荡酶解2h；蛋白酶酶解后在80℃的条件下，灭酶10min，得到的混合物离心分离，得到沉淀层与上清液；
（3）将沉淀层经真空冻干得不可溶性苜蓿膳食纤维；
（4）将上清液经无水乙醇沉淀，真空冻干沉淀得可溶性苜蓿膳食纤维；
所述苜蓿膳食纤维代餐粉由以下重量份数的原料制成：魔芋葡干聚糖30g、燕麦粉30g、不可溶性苜蓿膳食纤维15g、可溶性苜蓿膳食纤维6g、绿茶粉6g、荷叶粉4g、虾肉粉4g、花生粉15g、黄豆粉15g、白芸豆粉15g、红豆粉15g、绿豆粉15g、黑豆粉15g、维生素E0.01g、维生素C0.1g。所述花生粉、黄豆粉、白芸豆粉、红豆粉、绿豆粉的制备如下：将花生、黄豆、白芸豆、红豆、绿豆、黑豆分别洗干净后烤熟或者炒熟，然后粉碎成粉。
实施例4
苜蓿膳食纤维的提取方法，它的步骤如下：
（1）将苜蓿除杂晒干后粉粹，过60目筛，用乙酸乙酯脱脂，在干苜蓿种加入乙酸乙酯，干苜蓿与乙酸乙酯的质量比为1:5，浸泡4小时后除去乙酸乙酯，用水清洗后，在105℃条件下烘烤10小时，得到脱脂苜蓿；
（2）往脱脂苜蓿中加入淀粉酶，淀粉酶的用量为脱脂苜蓿重量的6％，在温度为100℃、pH为5的条件下，水浴振荡酶解10h；淀粉酶酶解后的混合物中加入复合蛋白酶，蛋白酶的用量为脱脂苜蓿重量的1％，在温度为65℃、pH为6.5的条件下，水浴振荡酶解3h；蛋白酶酶解后在95℃的条件下，灭酶20min，得到的混合物离心分离，得到沉淀层与上清液；
（3）将沉淀层经真空冻干得不可溶性苜蓿膳食纤维；
（4）将上清液经无水乙醇沉淀，真空冻干沉淀得可溶性苜蓿膳食纤维；
所述苜蓿膳食纤维代餐粉由以下重量份数的原料制成：魔芋葡干聚糖25g、燕麦粉30g、不可溶性苜蓿膳食纤维16g、可溶性苜蓿膳食纤维7g、绿茶粉6g、荷叶粉4g、虾肉粉4g、花生粉18g、黄豆粉15g、白芸豆粉15g、红豆粉20g、绿豆粉10g、黑豆粉15g、维生素E0.02g、维生素C0.2g。所述花生粉、黄豆粉、白芸豆粉、红豆粉、绿豆粉的制备如下：将花生、黄豆、白芸豆、红豆、绿豆、黑豆分别洗干净后烤熟或者炒熟，然后粉碎成粉。
实施例5
苜蓿膳食纤维的提取方法，它的步骤如下：
（1）将苜蓿除杂晒干后粉粹，过50目筛，用乙酸乙酯脱脂，在干苜蓿种加入乙酸乙酯，干苜蓿与乙酸乙酯的质量比为1:6，浸泡5小时后除去乙酸乙酯，用水清洗后，在105℃条件下烘烤8小时，得到脱脂苜蓿；
（2）往脱脂苜蓿中加入淀粉酶，淀粉酶的用量为脱脂苜蓿重量的6％，在温度为100℃、pH为5的条件下，水浴振荡酶解10h；淀粉酶酶解后的混合物中加入木瓜蛋白酶，蛋白酶的用量为脱脂苜蓿重量的1％，在温度为55℃、pH为6的条件下，水浴振荡酶解2h；蛋白酶酶解后在80℃的条件下，灭酶10min，得到的混合物离心分离，得到沉淀层与上清液；
（3）将沉淀层经真空冻干得不可溶性苜蓿膳食纤维；
（4）将上清液经无水乙醇沉淀，真空冻干沉淀得可溶性苜蓿膳食纤维；
所述苜蓿膳食纤维代餐粉由以下重量份数的原料制成：魔芋葡干聚糖40g、燕麦粉20g、不可溶性苜蓿膳食纤维20g、可溶性苜蓿膳食纤维5g、绿茶粉3g、荷叶粉5g、虾肉粉5g、花生粉20g、黄豆粉10g、白芸豆粉20g、红豆粉20g、绿豆粉20g、黑豆粉10g、维生素E0.01g、维生素C0.2g。所述花生粉、黄豆粉、白芸豆粉、红豆粉、绿豆粉的制备如下：将花生、黄豆、白芸豆、红豆、绿豆、黑豆分别洗干净后烤熟或者炒熟，然后粉碎成粉。
实施例6
苜蓿膳食纤维的提取方法，它的步骤如下：
（1）将苜蓿除杂晒干后粉粹，过60目筛，用乙酸乙酯脱脂，在干苜蓿种加入乙酸乙酯，干苜蓿与乙酸乙酯的质量比为1:6，浸泡5小时后除去乙酸乙酯，用水清洗后，在100℃条件下烘烤12小时，得到脱脂苜蓿；
（2）往脱脂苜蓿中加入淀粉酶，淀粉酶的用量为脱脂苜蓿重量的6％，在温度为95℃、pH为4的条件下，水浴振荡酶解10h；淀粉酶酶解后的混合物中加入蛋白酶，蛋白酶的用量为脱脂苜蓿重量的1％，在温度为65℃、pH为6.5的条件下，水浴振荡酶解2h；蛋白酶酶解后在80℃的条件下，灭酶10min，得到的混合物离心分离，得到沉淀层与上清液；
（3）将沉淀层经真空冻干得不可溶性苜蓿膳食纤维；
（4）将上清液经无水乙醇沉淀，真空冻干沉淀得可溶性苜蓿膳食纤维；
所述酶为碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶、中性蛋白酶或复合蛋白酶。
所述苜蓿膳食纤维代餐粉由以下重量份数的原料制成：魔芋葡干聚糖40g、燕麦粉30g、不可溶性苜蓿膳食纤维15g、可溶性苜蓿膳食纤维8g、绿茶粉6g、荷叶粉5g、虾肉粉3g、花生粉20g、黄豆粉10g、白芸豆粉20g、红豆粉20g、绿豆粉20g、黑豆粉10g、维生素E0.01g、维生素C0.1g。所述花生粉、黄豆粉、白芸豆粉、红豆粉、绿豆粉的制备如下：将花生、黄豆、白芸豆、红豆、绿豆、黑豆分别洗干净后烤熟或者炒熟，然后粉碎成粉。
以盛花期苜蓿来提取膳食纤维，实施例1-6中得到膳食纤维含量（干基）如表1所示。
表1膳食纤维含量（干基）
| 实施例 | 不可溶性苜蓿膳食纤维/% | 可溶性苜蓿膳食纤维/% | 膳食纤维总含量/% |
| 实施例1 | 40 | 10 | 50 |
| 实施例2 | 38 | 13 | 51 |
| 实施例3 | 41 | 10 | 51 |
| 实施例4 | 42 | 12 | 54 |
| 实施例5 | 37 | 11 | 48 |
| 实施例6 | 40 | 12 | 52 |
以实施例1-6为例，测定苜蓿纤维的性能，见表2。
（1）水不溶性苜蓿膳食纤维持水力的测定
称取膳食纤维3g，在25℃下用蒸馏水饱和2h，滤纸上沥干到不滴水，将结合了水的膳食纤维移至洁净表面皿上称重，依据下列公式计算膳食纤维得持水力。
持水力=（样品湿重-样品干重）/样品干重*100%
（2）水不溶性苜蓿膳食纤维膨胀力的测定
称取3g膳食纤维放到l0ml的量筒中，读取干品体积(ml)，用蒸馏水浸泡，室
温下放置24h，读取纤维在量筒中自由膨胀的体积(ml)，换算成每克纤维的膨胀力。
膨胀力=（溶胀后纤维的体积-干品体积）/样品干重
（3）水不溶性苜蓿膳食纤维持油力的测定
称取膳食纤维3g，在25℃下用植物油饱和2h，滤纸上沥干到不滴油，将结合了油的膳食纤维移至洁净表面皿上称重，依据下列公式计算膳食纤维得持油力。
持油力=（吸油后样品重-样品干重）/样品干重*100%
表2苜蓿非水溶性膳食纤维生理特性分析表
| 实施例 | 持水力 | 持油力 | 膨胀力 |
| 实施例1 | 948 | 328 | 15 |
| 实施例2 | 946 | 369 | 17 |
| 实施例3 | 898 | 286 | 16 |
| 实施例4 | 942 | 338 | 15 |
| 实施例5 | 847 | 316 | 16 |
| 实施例6 | 946 | 324 | 14 |
苜蓿膳食纤维的持水力、持油力、膨胀力是反映它生理活性的重要参考指标，生物试验表明，膳食纤维较高的膨胀力、持水力与其低消化特性，与造成较大体积和重量的粪便、以及降低血清三甘醋和胆固醇有很大的关系。膳食纤维的持水力和持油力在某种程度上反映了膳食纤维生理功能的强弱，膳食纤维作为人体肠道的“清理工”的作用，其主要起作用的就是膳食纤维自身的溶持性和不可消化吸收性，溶持性能携带大量的肠道垃圾，不可吸收性能使这些垃圾顺利排出体外。膳食纤维的膨胀性是减肥产品首要利用的特征，膳食纤维较高的膨胀性使减肥者吃少量的含膳食纤维的食物就能达到肚饱不饥的效果。实施例1-6的测定结果表明，苜蓿膳食纤维功能性指标很高，可称得上高活性膳食纤维。
Claims (3)
1.苜蓿膳食纤维的提取方法，其特征在于，它的步骤如下：
（1）将苜蓿除杂晒干后粉粹，过50-60目筛，用乙酸乙酯脱脂，在干苜蓿种加入乙酸乙酯，干苜蓿与乙酸乙酯的质量比为1:4-6，浸泡3-5小时后除去乙酸乙酯，用水清洗后，在100-105℃条件下烘烤8-12小时，得到脱脂苜蓿；
（2）往脱脂苜蓿中加入淀粉酶，淀粉酶的用量为脱脂苜蓿重量的5-6％，在温度为95-100℃、pH为4-5的条件下，水浴振荡酶解8-10h；淀粉酶酶解后的混合物中加入蛋白酶，蛋白酶的用量为脱脂苜蓿重量的0.5-1％，在温度为55-65℃、pH为6-6.5的条件下，水浴振荡酶解2-3h；蛋白酶酶解后在80~95℃的条件下，灭酶10~20min，得到的混合物离心分离，得到沉淀层与上清液；
（3）将沉淀层经真空冻干得不可溶性苜蓿膳食纤维；
（4）将上清液经无水乙醇沉淀，真空冻干沉淀得可溶性苜蓿膳食纤维；
根据权利要求1所述的苜蓿膳食纤维的提取方法，其特征在于：所述酶为碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶、中性蛋白酶或复合蛋白酶。
2.苜蓿膳食纤维在代餐粉中的应用，其特征在于：所述苜蓿膳食纤维代餐粉由以下重量份数的原料制成：魔芋葡干聚糖20-40、燕麦粉20-40、不可溶性苜蓿膳食纤维10-20、可溶性苜蓿膳食纤维5-10、绿茶粉1-10、荷叶粉3-5、虾肉粉3-5、花生粉10-20、黄豆粉10-20、白芸豆粉10-20、红豆粉10-20、绿豆粉10-20、黑豆粉10-20、维生素E0.01-0.02、维生素C0.1-0.2。
3.根据权利要求3所述的苜蓿膳食纤维在代餐粉中的应用，其特征在于：所述花生粉、黄豆粉、白芸豆粉、红豆粉、绿豆粉的制备如下：将花生、黄豆、白芸豆、红豆、绿豆、黑豆分别洗干净后烤熟或者炒熟，然后粉碎成粉。
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