CN106213523A - 一种海芦笋膳食纤维的提取方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及膳食纤维的提取，尤其涉及一种海芦笋膳食纤维的提取方法，包括以下步骤：S1.海芦笋，清洗、干燥、粉碎、过筛，脱脂处理；S2.称取脱脂海芦笋并加入蒸馏水，经过闪式提取处理；S3.微波辅助加入复合酶a酶解；S4.加入复合酶b酶解，离心分离得到滤液和滤渣；S5.将滤液浓缩，加乙醇，搅拌、静置、沉析、分离，收集沉淀，干燥得到海芦笋可溶性膳食纤维；S6.将滤渣干燥得到海芦笋不溶性膳食纤维。本发明工艺简单，反应条件温和，时间短，能有效去除海芦笋中的蛋白质、淀粉等其他杂分，提高膳食纤维的产量和纯度，改善膳食纤维的持水力和膨胀力。

Description

一种海芦笋膳食纤维的提取方法

技术领域

本发明涉及一种膳食纤维，尤其涉及一种海芦笋膳食纤维的提取方法。

背景技术

海芦笋(Salicornia)为藜科盐角草属的无叶茎肉质化的真盐生植物，耐盐度高，俗称海虫草、盐角草、海篷子或海豆，多见于盐沼地、盐湖旁及海滩。近年来随着国内外对海芦笋研究的不断深入，已从海芦笋中分离得到了多糖、黄酮化合物、生物盐、叶绿素等多种具有药用价值和保健价值的活性成分。通过研究表明黄酮化合物具有软化血管、降血糖、降血脂、抗氧化、清除体内自由基、抗衰老，抗病原微生物、抗感染、抗炎症、抗溃疡、抗过敏、促进组织再生等多种生理功能；多糖具有抗肿瘤、抗病毒、抗溃疡、抗辐射、增强免疫、抗疲劳等功效。

膳食纤维被誉为人类的第七大营养素，对维持人类健康饮食具有重要作用。近年来随着人们生活水平的提高，膳食结构发生了很大的变化，膳食纤维作为一种功能性食品基料，越来越受到广泛关注；膳食纤维按照溶解度划分可分为可溶性膳食纤维(SDF)和不溶性膳食纤维(IDF)；可溶性膳食纤维(SDF)是一类可溶解在pH6-7的100℃水中的一类膳食纤维，主要为植物细胞内的储存物质和分泌物，另外还包括微生物多糖和合成多糖，其组成主要是一类胶类物质和糖类物质。SDF可参加和影响人体内的多种代谢，如脂肪代谢，碳水化合物代谢；能增加胃部饱满感，减少食物摄入量，具有预防肥胖症的作用。不溶性膳食纤维(IDF)是一类不可溶解在pH6-7的100℃水中的一类膳食纤维，其成分为纤维素、半纤维素、木质素、原果胶和壳聚糖等。IDF能增加胃部饱满感，有助于肠蠕动，可作为疏通便秘，化解结石，减轻体重，防止肠癌的功能性食品。

目前从海芦笋中提取膳食纤维，一般采用化学法、或化学法与酶法相结合的方法提取，但是采用化学法如酸法或碱法通过反复的浸泡和频繁的热处理，会降低膳食纤维产品的持水力和膨胀力，此外排放的酸性和碱性液体会造成环境污染；单独用酶法提取膳食纤维，处理时间长；此外上述方法都存在一个共同问题就是所得膳食纤维产率低，纯度低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术存在的不足，提供一种海芦笋膳食纤维的提取方法，该法能提高膳食纤维的提取率和纯度，改善膳食纤维的持水力和膨胀力，同时工艺简单，操作方便，提取时间短。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种海芦笋膳食纤维的提取方法，其特征在于所述提取方法包括下列步骤：

S1.采摘海芦笋鲜叶，经过清洗、干燥、粉碎、乙酸乙酯回流脱脂处理后，沥干得到脱脂海芦笋干粉；

S2.取S1脱脂海芦笋干粉按照料液比1:5～1:18加入蒸馏水，混合均匀后进行闪式提取，浓缩后得到海芦笋固液混合体；

S3.调节S2所得海芦笋固液混合体的pH至4～5.5，然后添加所述海芦笋固液混合体质量0.5～1％的复合酶a，微波温度控制在40～50℃、功率300～600W条件下提取10～25s，得到混合物a；

S4.调节S3所得混合物a的pH至6～8，然后添加所述混合物a质量0.7～1.5％的复合酶b，微波温度控制在40～50℃、功率300～600W条件下提取10～25s，得到混合物b，将混合物b经过离心分离得到滤液和滤渣；

S5.将S4所得滤液浓缩，然后加入浓缩液4～10倍体积的无水乙醇，搅拌、静置、沉析、分离，收集沉淀，干燥后得到海芦笋水溶性膳食纤维；

S6.收集S4所得的滤渣，经过干燥得到海芦笋不溶性膳食纤维；然后将水溶性膳食纤维和不溶性膳食纤维混匀得到海芦笋膳食纤维。

作为一种改进的技术方案，所述闪式提取条件：提取时间0.5-2min，提取温度25-45℃，提取电压110-150V。

作为一种改进的技术方案，所述S3中复合酶a包括纤维素酶和木质素酶，且所述纤维素酶和木质素酶按照0.7～1.5:1的比例混匀。

作为一种改进的技术方案，所述S4中复合酶b包括蛋白酶和a-淀粉酶，且所述蛋白酶和a-淀粉酶按照1～1.5:0.7～1的比例混匀。

作为一种优选的技术方案，步骤S3、S4中微波辅助提取次数为2-5次。

作为一种改进的技术方案，所述S6中收集S4所得的滤渣，先加入碱性盐处理，然后加入有机酸处理，离心分离，干燥后得到海芦笋不溶性膳食纤维。

作为一种优选的技术方案，所述碱性盐为KOH或NaOH，所述碱性盐的物质量浓度为1-3mol/ml。

作为一种优选的技术方案，所述有机酸为柠檬酸、枸橼酸或醋酸。

作为一种进一步优选的技术方案，所述有机酸为枸橼酸。

作为一种优选的技术方案，所述干燥为喷雾干燥或冷冻干燥。

采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：

与现有技术相比，本发明主要具有以下优点：

(1)采用闪式提取对海芦笋进行预处理，通过破碎后的活性成分充分暴露，在负压，剪切，高速碰撞等各种外力作用下，活性成分中的大分子糖苷键断裂，转化为水溶性聚合物；然后采用微波辅助酶解法依次加入由纤维素酶和木质素酶组成的复合酶a，然后再加入由蛋白酶和a-淀粉酶组成的复合酶b，可除去海芦笋细胞壁中的纤维素、木质素以及细胞内的蛋白质和淀粉，进而提高膳食纤维的产率及纯度，使所得膳食纤维的产率为43.6％,纯度为89.8％；

(2)反应条件温和，膳食纤维损失少，改善膳食纤维的持水力及膨胀力，所得膳食纤维的持水力可达626％，膨胀力可达16.3ml/g；

(3)本发明以海芦笋为原料进行膳食纤维提取，其工艺简单、产生的费液少、提取时间短。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实例1

一种海芦笋膳食纤维的提取方法，该方法包括下列步骤：

S1.采摘海芦笋鲜叶，经过清洗、干燥、粉碎，按照料液比1:3加入乙酸乙酯回流脱脂处理2h后，沥干得到脱脂海芦笋干粉；

S2.取S1中脱脂海芦笋干粉1kg按照料液比1:8加入蒸馏水，混合均匀后进行闪式提取(提取时间1min，提取温度25℃，提取电压120v)，然后浓缩得到海芦笋固液混合体；

S3.调节S2所得海芦笋固液混合体的pH至4，然后添加海芦笋固液混合体质量0.5％的复合酶a(纤维素酶和木质素酶按照0.8:1比例混合)，微波温度控制在40℃、功率320W条件下提取10s，提取次数2次，得到混合物a；

S4.调节S3所得混合物a的pH至6，然后添加混合物a质量0.7％的复合酶b(蛋白酶和a-淀粉酶按照1:0.7比例混合)，微波温度控制在40℃、功率300W条件下提取10s，提取次数2次，得到混合物b，将混合物b经过离心分离得到滤液和滤渣；

S5.将S4所得滤液浓缩，然后加入浓缩液5倍体积的无水乙醇，搅拌、静置、沉析、分离，收集沉淀，在-25℃下冷冻干燥得到海芦笋水溶性膳食纤维；

S6.收集S4所得的滤渣，经过干燥得到海芦笋不溶性膳食纤维；然后将水溶性膳食纤维和不溶性膳食纤维混匀得到海芦笋膳食纤维。

在此工艺条件下海芦笋膳食纤维的提取率为39.2％，纯度为86.3％，其中可溶性膳食纤维占16.6％,不溶性膳食纤维占22.6％；所得膳食纤维持水力546％，膨胀力13.6ml/g。

实例2

一种海芦笋膳食纤维的提取方法，该方法包括下列步骤：

S1.采摘海芦笋鲜叶，经过清洗、干燥、粉碎，按照料液比1:5加入乙酸乙酯回流脱脂处理2.5h后，沥干得到脱脂海芦笋干粉；

S2.取S1中脱脂海芦笋干粉1kg按照料液比1:10加入蒸馏水，混合均匀后进行闪式提取(提取时间1.5min，提取温度30℃，提取电压130v)，然后浓缩得到海芦笋固液混合体；

S3.调节S2所得海芦笋固液混合体的pH至4.2，然后添加海芦笋固液混合体质量0.6％的复合酶a(纤维素酶和木质素酶按照1:1比例混合)，微波温度控制在43℃、功率360W条件下提取12s，提取次数2次，得到混合物a；

S4.调节S3所得混合物a的pH至6.3，然后添加混合物a质量0.9％的复合酶b(蛋白酶和a-淀粉酶按照1:0.9比例混合)，微波温度控制在43℃、功率360W条件下提取12s，提取次数2次，得到混合物b，将混合物b经过离心分离得到滤液和滤渣；

S5.将S4所得滤液浓缩，然后加入浓缩液5倍体积的无水乙醇，搅拌、静置、沉析、分离，收集沉淀，在-25℃下冷冻干燥得到海芦笋水溶性膳食纤维；

S6.收集S4所得的滤渣，经过干燥得到海芦笋不溶性膳食纤维；然后将水溶性膳食纤维和不溶性膳食纤维混匀得到海芦笋膳食纤维。

在此工艺条件下海芦笋膳食纤维的提取率为39.8％，纯度为87.5％，其中可溶性膳食纤维占17.5％,不溶性膳食纤维占22.3％；所得膳食纤维持水力552％，膨胀力14.2ml/g。

实例3

一种海芦笋膳食纤维的提取方法，该方法包括下列步骤：

S1.采摘海芦笋鲜叶，经过清洗、干燥、粉碎，按照料液比1:7加入乙酸乙酯回流脱脂处理2h后，沥干得到脱脂海芦笋干粉；

S2.取S1中脱脂海芦笋干粉1kg按照料液比1:12加入蒸馏水，混合均匀后进行闪式提取(提取时间2min，提取温度36℃，提取电压135v)，然后浓缩得到海芦笋固液混合体；

S3.调节S2所得海芦笋固液混合体的pH至4.5，然后添加海芦笋固液混合体质量0.8％的复合酶a(纤维素酶和木质素酶按照0.8:1比例混合)，微波温度控制在45℃、功率560W条件下提取15s，提取次数3次，得到混合物a；

S4.调节S3所得混合物a的pH至6.5，然后添加混合物a质量1.2％的复合酶b(蛋白酶和a-淀粉酶按照1:1比例混合)，微波温度控制在45℃、功率550W条件下提取15s，提取次数3次，得到混合物b，将混合物b经过离心分离得到滤液和滤渣；

S5.将S4所得滤液浓缩，然后加入浓缩液8倍体积的无水乙醇，搅拌、静置、沉析、分离，收集沉淀，经过喷雾干燥得到海芦笋水溶性膳食纤维；

S6.收集S4所得的滤渣，经过干燥得到海芦笋不溶性膳食纤维；然后将水溶性膳食纤维和不溶性膳食纤维混匀得到海芦笋膳食纤维。

其中S6中收集S4所得的滤渣，先加入2mol/ml的KOH处理，然后加入2mol/ml枸橼酸处理，离心分离，干燥后得到海芦笋不溶性膳食纤维。

在此工艺条件下海芦笋膳食纤维的提取率为43.8％,纯度为89.8％，其中可溶性膳食纤维占20.8％,不溶性膳食纤维占23.8％；所得膳食纤维持水力626％，膨胀力为16.3ml/g。

实例4

一种海芦笋膳食纤维的提取方法，该方法包括下列步骤：

S1.采摘海芦笋鲜叶，经过清洗、干燥、粉碎，按照料液比1:8加入乙酸乙酯回流脱脂处理3h后，沥干得到脱脂海芦笋干粉；

S2.取S1中脱脂海芦笋干粉1kg按照料液比1:15加入蒸馏水，混合均匀后进行闪式提取(提取时间2.5min，提取温度40℃，提取电压140v)，然后浓缩得到海芦笋固液混合体；

S3.调节S2所得海芦笋固液混合体的pH至5，然后添加海芦笋固液混合体质量0.9％的复合酶a(纤维素酶和木质素酶按照1.3:1比例混合)，微波温度控制在48℃、功率460W条件下提取20s，提取次数4次，得到混合物a；

S4.调节S3所得混合物a的pH至7，然后添加混合物a质量1.3％的复合酶b(蛋白酶和a-淀粉酶按照1.3:1比例混合)，微波温度控制在48℃、功率450W条件下提取20s，提取次数4次，得到混合物b，将混合物b经过离心分离得到滤液和滤渣；

S5.将S4所得滤液浓缩，然后加入浓缩液9倍体积的无水乙醇，搅拌、静置、沉析、分离，收集沉淀，经过喷雾干燥得到海芦笋水溶性膳食纤维；

S6.收集S4所得的滤渣，经过干燥得到海芦笋不溶性膳食纤维；然后将水溶性膳食纤维和不溶性膳食纤维混匀得到海芦笋膳食纤维。

其中S6中收集S4所得的滤渣，先加入2mol/ml的KOH处理，然后加入2mol/ml柠檬酸处理，离心分离，干燥后得到海芦笋不溶性膳食纤维。

在此工艺条件下海芦笋膳食纤维的提取率为41.7％，纯度为87.6％，其中可溶性膳食纤维占18.5％,不溶性膳食纤维占23.2％；所得膳食纤维持水力583％，膨胀力14.7ml/g。

实例5

一种海芦笋膳食纤维的提取方法，该方法包括下列步骤：

S1.采摘海芦笋鲜叶，经过清洗、干燥、粉碎，按照料液比1:7加入乙酸乙酯回流脱脂处理2h后，沥干得到脱脂海芦笋干粉；

S2.取S1中脱脂海芦笋干粉1kg按照料液比1:18加入蒸馏水，混合均匀后进行闪式提取(提取时间4min，提取温度45℃，提取电压145v)，然后浓缩得到海芦笋固液混合体；

S3.调节S2所得海芦笋固液混合体的pH至5.5，然后添加海芦笋固液混合体质量1％的复合酶a(纤维素酶和木质素酶按照1.5:1比例混合)，微波温度控制在50℃、功率600W条件下提取25s，提取次数5次，得到混合物a；

S4.调节S3所得混合物a的pH至7.5，然后添加混合物a质量1.5％的复合酶b(蛋白酶和a-淀粉酶按照1.5:1比例混合)，微波温度控制在50℃、功率600W条件下提取25s，提取次数5次，得到混合物b，将混合物b经过离心分离得到滤液和滤渣；

S5.将S4所得滤液浓缩，然后加入浓缩液10倍体积的无水乙醇，搅拌、静置、沉析、分离，收集沉淀，经过喷雾干燥得到海芦笋水溶性膳食纤维；

S6.收集S4所得的滤渣，经过干燥得到海芦笋不溶性膳食纤维；然后将水溶性膳食纤维和不溶性膳食纤维混匀得到海芦笋膳食纤维。

其中S6中收集S4所得的滤渣，先加入2mol/ml的NaOH处理，然后加入2mol/ml乙酸处理，离心分离，干燥后得到海芦笋不溶性膳食纤维。

在此工艺条件下海芦笋膳食纤维的提取率为40.2％，纯度为87.1％，其中可溶性膳食纤维占17.3％,不溶性膳食纤维占22.9％；所得膳食纤维持水力542％，膨胀力13.8ml/g。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种海芦笋膳食纤维的提取方法，其特征在于所述提取方法包括下列步骤：

S1.采摘海芦笋鲜叶，经过清洗、干燥、粉碎、乙酸乙酯回流脱脂处理后，沥干得到脱脂海芦笋干粉；

S2.取S1中脱脂海芦笋干粉按照料液比1:5～1:18加入蒸馏水，混合均匀后进行闪式提取，浓缩后得到海芦笋固液混合体；

S3.调节S2所得海芦笋固液混合体的pH至4～5.5，然后添加所述海芦笋固液混合体质量0.5～1％的复合酶a，微波温度控制在40～50℃、功率300～600W条件下提取10～25s，得到混合物a；

S4.调节S3所得混合物a的pH至6～8，然后添加所述混合物a质量0.7～1.5％的复合酶b，微波温度控制在40～50℃、功率300～600W条件下提取10～25s，得到混合物b，将混合物b经过离心分离得到滤液和滤渣；

S5.将S4所得滤液浓缩，然后加入浓缩液4～10倍体积的无水乙醇，搅拌、静置、沉析、分离，收集沉淀，干燥后得到海芦笋水溶性膳食纤维；

S6.收集S4所得的滤渣，经过干燥得到海芦笋不溶性膳食纤维；然后将水溶性膳食纤维和不溶性膳食纤维混匀得到海芦笋膳食纤维。

2.根据权利要求1所述的一种海芦笋膳食纤维的提取方法,其特征在于：所述闪式提取条件：提取时间1～5min，提取温度25～45℃，提取电压120～150V。

3.根据权利要求1所述的一种海芦笋膳食纤维的提取方法,其特征在于：所述S3中复合酶a包括纤维素酶和木质素酶，且所述纤维素酶和木质素酶按照0.7～1.5:1的比例混匀。

4.根据权利要求1所述的一种海芦笋膳食纤维的提取方法,其特征在于：所述S4中复合酶b包括蛋白酶和a-淀粉酶，且所述蛋白酶和a-淀粉酶按照1～1.5:0.7～1的比例混匀。

5.根据权利要求1所述的一种海芦笋膳食纤维的提取方法,其特征在于：步骤S3、S4中微波辅助提取次数为2-5次。

6.根据权利要求1所述的一种海芦笋膳食纤维的提取方法,其特征在于：所述S6中收集S4所得的滤渣，先加入碱性盐处理，然后加入有机酸处理，离心分离，干燥后得到海芦笋不溶性膳食纤维。

7.根据权利要求6所述的一种海芦笋膳食纤维的提取方法,其特征在于：所述碱性盐为KOH或NaOH，所述碱性盐的物质量浓度为1-3mol/ml。

8.根据权利要求6所述的一种海芦笋膳食纤维的提取方法,其特征在于：所述有机酸为柠檬酸、枸橼酸或醋酸。

9.根据权利要求8所述的一种海芦笋膳食纤维的提取方法,其特征在于：所述有机酸为枸橼酸。

10.根据权利要求1所述的一种海芦笋膳食纤维的提取方法,其特征在于：所述干燥为喷雾干燥或冷冻干燥。