CN106387924B - 一种盐地碱蓬膳食纤维的提取方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及膳食纤维提取方法，尤其涉及一种盐地碱蓬膳食纤维的提取方法，包括以下步骤：S1.收集碱蓬渣，清洗、干燥、粉碎、过筛，得到碱蓬渣粉；S2.称取碱蓬渣粉，加入无菌水，闪式提取得到固液混合体；S3.固液混合体调pH值，接入混合微生物菌液a，培养，得到发酵液；S4.取发酵液，调pH值，接入混合微生物菌液b，培养，灭菌、冷却得到发酵液，经过离心分离，得上层清液和下层沉淀；S5.取上层清液，加入无水乙醇，静置、离心、沉淀，经干燥后得到碱蓬可溶性膳食纤维；S6.取下层沉淀，干燥，得到碱蓬不溶性膳食纤维；本发明采用发酵法来提取膳食纤维，反应条件温和，安全高效，提高膳食纤维的提取率和纯度，改善了膳食纤维的持水力和膨胀力。
Description
技术领域
本发明涉及膳食纤维加工领域，尤其涉及一种盐地碱蓬膳食纤维的提取方法。
背景技术
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。
盐地碱蓬(Suacda salsa)，又名翅碱蓬、黄须菜，野生于海涂或盐场的盐滩之上，无污染，被称为标准绿色食品。碱蓬的营养成分非常丰富，其鲜嫩茎叶的蛋白质含量占干物质的40％，与大豆相仿；而籽粒的脂肪含量高达36.4％，远高于大豆(18.8％)。另外，碱蓬茎叶中含有大量的人体所必需的氨基酸、维生素、胡萝卜素和Ca、P、Fe、Cu、Zn、Mn、Se等微量元素，其中有许多指标都高于螺旋藻。由此可见其食用、保健、药用价值之大，非一般食品所能及。
目前对碱蓬进行叶蛋白提取后，碱蓬渣往往多作为废弃物扔掉，然而这些残渣中含有大量优质的膳食纤维，势必造成资源浪费和环境污染。虽然现有技术中也有将碱蓬渣作为原料，通过酸碱法及酶法来提取膳食纤维，但是膳食纤维的提取率低，纯度低，而且所得的膳食纤维的膨胀力小，持水力低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种盐地碱蓬膳食纤维的提取方法，该方法可提高膳食纤维的提取率和纯度，同时改善膳食纤维的膨胀力和持水力。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种盐地碱蓬膳食纤维的提取方法，所述提取方法包括下列步骤：
S1.收集经过叶蛋白提取后的碱蓬渣，然后清洗、干燥、粉碎、过20～120目筛，得到碱蓬渣粉；
S2.称取S1中的碱蓬渣粉，按照料液比1:10～1:20加入无菌水，闪式提取得到固液混合体；
S3.取S2所得固液混合体，调pH值在6～8之间，按体积比接入2％-6％的混合微生物菌液a，在25～37℃条件下培养24～72h，得到发酵液；
S4.取S3所得的发酵液，调pH值在3～6.5之间，按体积比接入2％-4％的混合微生物菌液b，在25～37℃条件下培养24～72h，灭菌、冷却得到发酵液，经过离心分离，得上层清液和下层沉淀；
S5.取S4中所得上层清液，按体积1:5～1:12加入无水乙醇，静置、沉析、离心、收集沉淀，经干燥后得到盐地碱蓬可溶性膳食纤维；
S6.取S4得到的下层沉淀，干燥，得到盐地碱蓬不溶性膳食纤维；
S7.将S5得到的盐地碱蓬可溶性膳食纤维和S6得到的盐地碱蓬不溶性膳食纤维混合、粉碎得到盐地碱蓬膳食纤维。
作为一种改进的技术方案，步骤S2中闪式提取的提取时间0.5～3min，提取温度20～37℃，提取电压110～155V。
作为一种改进的技术方案，所述S3中混合微生物菌液a为保加利亚乳酸菌、嗜热链球菌和绿色木霉菌混合而成的菌液，且所述保加利亚乳酸菌、嗜热链球菌和绿色木霉菌按照质量比为0.7～1.5:0.7～1:1比例混合。
作为一种改进的技术方案，所述S4中混合微生物菌液b为灵芝菌、裂褶菌、白囊耙齿菌和白腐菌混合而成的菌液，且所述灵芝菌、裂褶菌、白囊耙齿菌和白腐菌按照质量比为0.5～1:0.3～0.7:0.4～1:0.2～0.5比例混合。
作为一种改进的技术方案，步骤S3或步骤S4采用旋转摇床发酵培养，并配以间歇式超声波辅助培养。
作为一种改进的技术方案，所述超声波辅助培养的超声功率0-45W，超声频率15-30KHz、每次超声时间5-15s。
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)与现有的碱法、以及碱法和酶法相结合的制备工艺相比，本发明采用闪式提取对碱蓬进行预处理，可使碱蓬中的活性成分在较短的时间内充分暴露；在初级发酵过程中保加利亚乳酸菌和嗜热链球菌产生可分解盐地碱蓬中的蛋白质和淀粉的酶系，大大提高了膳食纤维纯度，绿色木霉菌可降解部分纤维素和木质素，提高了可溶性膳食纤维含量，提高了膳食纤维溶胀性；然后再接种由灵芝菌、裂褶菌、白囊耙齿菌和白腐菌混合而成的菌液，经过二次发酵，一方面可分泌纤维素酶、半纤维素酶或其他酶系，在盐地碱蓬中的黄酮苷及其他活性成分不被破坏的情况下，除去蛋白质和淀粉，降低木质素和纤维素及半纤维素，最后大大提高了膳食纤维的提取率，可使膳食纤维的产率达到46.8％，纯度达到92.6％；
(2)采用发酵工艺提取膳食纤维，其反应条件温和，安全高效，有效解决了碱法提取膳食纤维时由于反复浸泡导致膳食纤维持水力低、膨胀力低的问题，该方法所得获得的膳食纤维持水力为13.6g/g，膨胀力为18.6ml/g。
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
一种盐地碱蓬膳食纤维的提取方法，所述提取方法包括下列步骤：
S1.收集经过叶蛋白提取后的碱蓬渣，然后清洗、干燥、粉碎、过20目筛，得到碱蓬渣粉；
S2.称取S1中的碱蓬渣粉15g，按照料液比1:10加入无菌水，闪式提取(提取时间0.5min，提取温度20℃，提取电压120V)得到固液混合体；
S3.取S3所得固液混合体，调pH值之6，按体积比接入2％的混合微生物菌液a(保加利亚乳酸菌、嗜热链球菌和绿色木霉菌混合而成的菌液，且质量比为0.8:0.7:1)，在25℃条件下采用旋转摇床培养24h，其中每隔2h超声5s(超声功率25W，超声频率15KHz)得到发酵液；
S4.取S2所得的发酵液，调pH值在3，按体积比接入2％的混合微生物菌液b(灵芝菌、裂褶菌、白囊耙齿菌和白腐菌混合而成的菌液，且质量比为0.5:0.3:0.4:0.2)，在25℃条件下采用旋转摇床培养24h，其中每隔2h超声5s(超声功率25W，超声频率15KHz)，灭菌、冷却得到发酵液，经过离心分离，得上层清液和下层沉淀；
S5.取S4得到的上层清液，按体积1:5加入无水乙醇，静置、沉析、离心、收集沉淀，经干燥后得到盐地碱蓬可溶性膳食纤维；
S6.取S4得到的下层沉淀，干燥，得到盐地碱蓬不溶性膳食纤维；
S7.将S5得到的盐地碱蓬可溶性膳食纤维和S6得到的盐地碱蓬不溶性膳食纤维混合、粉碎得到盐地碱蓬膳食纤维。
在此工艺条件下盐地碱蓬膳食纤维的提取率为42.8％，纯度为86.8％，所得膳食纤维的10.2g/g，膨胀力为15.8ml/g。
实例2
一种盐地碱蓬膳食纤维的提取方法，所述提取方法包括下列步骤：
S1.收集经过叶蛋白提取后的碱蓬渣，然后清洗、干燥、粉碎、过60目筛，得到碱蓬渣粉；
S2.称取S1中的碱蓬渣粉15g，按照料液比1:12加入无菌水，闪式提取(提取时间1min，提取温度25℃，提取电压130V)得到固液混合体；
S3.取S2所得固液混合体，调pH值之6.5，按体积比接入4％的混合微生物菌液a(保加利亚乳酸菌、嗜热链球菌和绿色木霉菌混合而成的菌液，且质量比为0.8:0.9:1)，在28℃条件下采用旋转摇床培养36h，其中每隔2h超声8s(超声功率28W，超声频率18KHz)得到发酵液；
S4.取S3所得的发酵液，调pH值在3.5，按体积比接入2.5％的混合微生物菌液b(灵芝菌、裂褶菌、白囊耙齿菌和白腐菌混合而成的菌液，且质量比为0.6:0.3:0.5:0.3)，在28℃条件下采用旋转摇床培养36h，其中每隔2h超声8s(超声功率28W，超声频率18KHz)，灭菌、冷却得到发酵液，经过离心分离，得上层清液和下层沉淀；
S5.取S4得到的上层清液，按体积1:8加入无水乙醇，静置、沉析、离心、收集沉淀，经干燥后得到盐地碱蓬可溶性膳食纤维；
S6.取S4得到的下层沉淀，干燥，得到盐地碱蓬不溶性膳食纤维；
S7.将S5得到的盐地碱蓬可溶性膳食纤维和S6得到的盐地碱蓬不溶性膳食纤维混合、粉碎得到盐地碱蓬膳食纤维。
在此工艺条件下盐地碱蓬膳食纤维的提取率为43.7％，纯度为88.3％，所得膳食纤维的持水力为11.6g/g，膨胀力为16.4ml/g。
实例3
一种盐地碱蓬膳食纤维的提取方法，所述提取方法包括下列步骤：
S1.收集经过叶蛋白提取后的碱蓬渣，然后清洗、干燥、粉碎、过80目筛，得到碱蓬渣粉；
S2.称取S1中的碱蓬渣粉15g，按照料液比1:15加入无菌水，闪式提取(提取时间1.5min，提取温度28℃，提取电压130V)得到固液混合体；
S3.取S2所得固液混合体，调pH值之7，按体积比接入4.5％的混合微生物菌液a(保加利亚乳酸菌、嗜热链球菌和绿色木霉菌混合而成的菌液，且质量比为1.2:1:1)，在35℃条件下采用旋转摇床培养40h，其中每隔2h超声15s(超声功率40W，超声频率15KHz)得到发酵液；
S4.取S3所得的发酵液，调pH值在5.8，按体积比接入3％的混合微生物菌液b(灵芝菌、裂褶菌、白囊耙齿菌和白腐菌混合而成的菌液，且质量比为0.7:0.7:0.8:0.5)，在在35℃条件下采用旋转摇床培养40h，其中每隔2h超声15s(超声功率40W，超声频率15KHz)，灭菌、冷却得到发酵液，经过离心分离，得上层清液和下层沉淀；
S5.取S4得到的上层清液，按体积1:9加入无水乙醇，静置、沉析、离心、收集沉淀，经干燥后得到盐地碱蓬可溶性膳食纤维；
S6.取S4得到的下层沉淀，干燥，得到盐地碱蓬不溶性膳食纤维；
S7.将S5得到的盐地碱蓬可溶性膳食纤维和S6得到的盐地碱蓬不溶性膳食纤维混合、粉碎得到盐地碱蓬膳食纤维。
在此工艺条件下盐地碱蓬膳食纤维的提取率为45.9，纯度为91.3％，所得膳食纤维的持水力为12.8g/g，膨胀力为17.6ml/g。
实施例4
一种盐地碱蓬膳食纤维的提取方法，所述提取方法包括下列步骤：
S1.收集经过叶蛋白提取后的碱蓬渣，然后清洗、干燥、粉碎、过100目筛，得到碱蓬渣粉；
S2.称取S1中的碱蓬渣粉15g，按照料液比1:18加入无菌水，闪式提取(提取时间1.5min，提取温度30℃，提取电压155V)得到固液混合体；
S3.取S2所得固液混合体，调pH值之6.8，按体积比接入5％的混合微生物菌液a(保加利亚乳酸菌、嗜热链球菌和绿色木霉菌混合而成的菌液，且质量比为1:0.9:1)，在30℃条件下采用旋转摇床培养72h，其中每隔2h超声15s(超声功率30W，超声频率30KHz)得到发酵液；
S4.取S3所得的发酵液，调pH值在6.5，按体积比接入3.5％的混合微生物菌液b(灵芝菌、裂褶菌、白囊耙齿菌和白腐菌混合而成的菌液，且质量比为0.8:0.7:0.7:0.4)，在25℃条件下采用旋转摇床培养72h，其中每隔2h超声15s(超声功率30W，超声频率30KHz)，灭菌、冷却得到发酵液，经过离心分离，得上层清液和下层沉淀；
S5.取S4得到的上层清液，按体积1:10加入无水乙醇，静置、沉析、离心、收集沉淀，经干燥后得到盐地碱蓬可溶性膳食纤维；
S6.取S4得到的下层沉淀，干燥，得到盐地碱蓬不溶性膳食纤维；
S7.将S5得到的盐地碱蓬可溶性膳食纤维和S6得到的盐地碱蓬不溶性膳食纤维混合、粉碎得到盐地碱蓬膳食纤维。
在此工艺条件下盐地碱蓬膳食纤维的提取率为46.8％，纯度为92.6％，所得膳食纤维的持水力为13.6g/g，膨胀力为18.6ml/g。
实施例5
一种盐地碱蓬膳食纤维的提取方法，所述提取方法包括下列步骤：
S1.收集经过叶蛋白提取后的碱蓬渣，然后清洗、干燥、粉碎、过120目筛，得到碱蓬渣粉；
S2.称取S1中的碱蓬渣粉15g，按照料液比1:20加入无菌水，闪式提取(提取时间2min，提取温度36℃，提取电压150V)得到固液混合体；
S3.取S2所得固液混合体，调pH值之7.2，按体积比接入6％的混合微生物菌液a(保加利亚乳酸菌、嗜热链球菌和绿色木霉菌混合而成的菌液，且质量比为1.3:1:1)，在35℃条件下采用旋转摇床培养36h，其中每隔2h超声10s(超声功率25W，超声频率15KHz)得到发酵液；
S4.取S3所得的发酵液，调pH值在5.8，按体积比接入4％的混合微生物菌液b(灵芝菌、裂褶菌、白囊耙齿菌和白腐菌混合而成的菌液，且质量比为1:0.7:1:0.5)，在35℃条件下采用旋转摇床培养36h，并且每隔2h超声10s(超声功率25W，超声频率20KHz)培养36h，灭菌、冷却得到发酵液，经过离心分离，得上层清液和下层沉淀；
S5.取S4得到的上层清液，按体积1:12加入无水乙醇，静置、沉析、离心、收集沉淀，经干燥后得到盐地碱蓬可溶性膳食纤维；
S6.取S4得到的下层沉淀，干燥，得到盐地碱蓬不溶性膳食纤维；
S7.将S5得到的盐地碱蓬可溶性膳食纤维和S6得到的盐地碱蓬不溶性膳食纤维混合、粉碎得到盐地碱蓬膳食纤维。
在此工艺条件下盐地碱蓬膳食纤维的提取率为46.2％，纯度为91.8％，所得膳食纤维的持水力为13.2g/g，膨胀力为18.1ml/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 (3)
1.一种盐地碱蓬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.收集经过叶蛋白提取后的碱蓬渣，然后清洗、干燥、粉碎、过20～120目筛，得到碱蓬渣粉；
S2.称取S1中的碱蓬渣粉，按照料液比1:10～1:20加入无菌水，闪式提取得到固液混合体；闪式提取的提取时间0.5～3min，提取温度20～37℃，提取电压110～155V；
S3.取S2所得固液混合体，调pH值在6～8之间，按体积比接入2％-6％的由保加利亚乳酸菌、嗜热链球菌和绿色木霉菌按照质量比为0.7～1.5:0.7～1:1比例混合的混合微生物菌液a，在25～37℃条件下培养24～72h，得到发酵液；
S4.取S3所得的发酵液，调pH值在3～6.5之间，按体积比接入2％-4％的由灵芝菌、裂褶菌、白囊耙齿菌和白腐菌按照质量比为0.5～1:0.3～0.7:0.4～1:0.2～0.5比例混合的混合微生物菌液b，在25～37℃条件下培养24～72h，灭菌、冷却得到发酵液，经过离心分离，得上层清液和下层沉淀；
S5.取S4中所得上层清液，按体积1:5～1:12加入无水乙醇，静置、沉析、离心、收集沉淀，经干燥后得到盐地碱蓬可溶性膳食纤维；
S6.取S4得到的下层沉淀，干燥，得到盐地碱蓬不溶性膳食纤维；
S7.将S5得到的盐地碱蓬可溶性膳食纤维和S6得到的盐地碱蓬不溶性膳食纤维混合、粉碎得到盐地碱蓬膳食纤维。
2.根据权利要求1所述的一种盐地碱蓬膳食纤维的提取方法,其特征在于：步骤S3或步骤S4采用旋转摇床发酵培养，并配以间歇式超声波辅助培养。
3.根据权利要求2所述的一种盐地碱蓬膳食纤维的提取方法,其特征在于：所述超声波辅助培养的超声功率0-45W，超声频率15-30KHz、每次超声时间5-15s。
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