CN113331430A - 一种从柑橘类水果皮渣中制备可溶性膳食纤维的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及可溶性膳食纤维制备技术领域,具体公开了一种从柑橘类水果皮渣中制备可溶性膳食纤维的方法。该方法包括如下步骤:(1)将柑橘类水果皮渣粉碎得柑橘类水果皮渣粉末;(2)将柑橘类水果皮渣粉末进行辐照处理,得到辐照柑橘类水果皮渣粉末;(3)将辐照柑橘类水果皮渣粉末与水混合,制备得到可溶性膳食纤维浓缩液A和不溶性膳食纤维A;(4)将不溶性膳食纤维A与水混合,然后加入复合酶1和复合酶2进行酶解,制备可溶性膳食纤维浓缩液B;(5)将可溶性膳食纤维浓缩液A和可溶性膳食纤维浓缩液B混合制备得到可溶性膳食纤维。由该方法制备得的可溶性膳食纤维具有较高的持水力、持油力以及膨胀力。
Description
技术领域
本发明涉及可溶性膳食纤维制备技术领域,具体涉及一种从柑橘类水果皮渣中制备可溶性膳食纤维的方法。
背景技术
柑橘(Citrus reticulata Blanco)属芸香科下属植物。世界有135个国家生产柑橘,年产量10282.2万吨,面积10730万亩,均居百果之首。产量第一位的数巴西,2425.26万吨;第二位数美国,1633.52万吨;中国第三,1078万吨;再后是墨西哥、西班牙、伊朗、印度、意大利等国。柑橘,除鲜食外,柑橘还被制成柑橘类罐头、果汁、果酱和果脯等产品。与此同时,大量的柑橘皮渣也随之产生。柑橘加工副产物皮和渣约占柑橘鲜重的40~50%,这些柑橘皮渣如果不能得到合理的利用,不仅造成了资源的浪费,还会对环境产生不利影响。
膳食纤维是一种不能被人体消化的碳水化合物,具有预防肥胖症、增强免疫力、防止糖尿病、预防结肠癌以及抑制有害菌等作用,分为非水溶性和水溶性纤维两大类,尤其是可溶性膳食纤维的生理功效更加显著。随着人们饮食结构不断变化,膳食纤维的摄取严重不足导致各种营养性疾病不断增加。因此,开发和利用膳食纤维已成为当前研究的热点之一。柑橘可溶性膳食纤维的制备不仅可以解决柑橘加工过程中的环境污染和资源浪费问题,提高副产物的利用价值,而且还可以作为食品加工过程中的添加剂改善食品的性能。因此,开发一种从柑橘类水果皮渣中制备可溶性膳食纤维的方法具有重要的意义。
此外,高品质的可溶性膳食纤维应具备较高的持水力、持油力以及膨胀力;然而如何从柑橘类水果皮渣中制备具有高持水力、持油力以及膨胀力的可溶性膳食纤维是本领域的难点。
发明内容
为了克服现有技术中存在的上述至少之一的技术问题,本发明提供一种从柑橘类水果皮渣中制备可溶性膳食纤维的方法。
本发明的技术方案如下:
一种从柑橘类水果皮渣中制备可溶性膳食纤维的方法,其包括如下步骤:
(1)将柑橘类水果皮渣粉碎得柑橘类水果皮渣粉末;
(2)将柑橘类水果皮渣粉末进行辐照处理,得到辐照柑橘类水果皮渣粉末;
(3)将辐照柑橘类水果皮渣粉末与水混合,加热至60~100℃,保持2~4h,过滤得可溶性膳食纤维原液A和不溶性膳食纤维A;将可溶性膳食纤维原液A浓缩得可溶性膳食纤维浓缩液A;
(4)将不溶性膳食纤维A与水混合,然后加入复合酶1进行酶解;复合酶1酶解结束后灭酶,接着加入复合酶2再进行酶解;复合酶2酶解结束后灭酶,过滤得可溶性膳食纤维原液B;将可溶性膳食纤维原液B浓缩得可溶性膳食纤维浓缩液B;
(5)将可溶性膳食纤维浓缩液A和可溶性膳食纤维浓缩液B混合得可溶性膳食纤维浓缩液C;向可溶性膳食纤维浓缩液C中加入乙醇进行醇沉,取沉淀物进行洗涤干燥后即得所述的可溶性膳食纤维。
本发明首次提供了一种从柑橘类水果皮渣中制备可溶性膳食纤维的方法;该方法首先将水果皮渣粉末进行辐照处理;辐照处理后一方面有利于提高后续制备得到的可溶性膳食纤维的提取率,更重要的是,辐照后有利于制备得到高持水力、持油力以及膨胀力的可溶性膳食纤维。
此外,本发明进一步将步骤(3)中的不溶性膳食纤维A通过两次酶解制备得到可溶性膳食纤维浓缩液B;并将可溶性膳食纤维浓缩液B与可溶性膳食纤维浓缩液A混合最终制备得到本发明所述的可溶性膳食纤维;将可溶性膳食纤维浓缩液B与可溶性膳食纤维浓缩液A混合不仅仅利于提高可溶性膳食纤维的提取率;更重要的是,将可溶性膳食纤维浓缩液B与可溶性膳食纤维浓缩液A混合后制备得到的可溶性膳食纤维其具备较高的持水力、持油力以及膨胀力。
研究表明,将可溶性膳食纤维浓缩液B与可溶性膳食纤维浓缩液A混合后制备得到的可溶性膳食纤维其持水力、持油力以及膨胀力都要高于单独由可溶性膳食纤维浓缩液B或可溶性膳食纤维浓缩液A制备得到的可溶性膳食纤维;将可溶性膳食纤维浓缩液B与可溶性膳食纤维浓缩液A混合后制备可溶性膳食纤维取得了预料不到的高持水力、持油力以及膨胀力。
对于本领域技术人员而言,如果简单的从柑橘类水果皮渣中制备可溶性膳食纤维确实不存在太大的技术问题;但是要想制备得高持水力、持油力以及膨胀力的可溶性膳食纤维是不容易的,是本领域技术人员需要克服的难题。而本发明为了克服该难题,成功的开发了本发明所述的方法,采用本发明所述的方法可以制备得到高品质的可溶性膳食纤维(即高持水力、持油力以及膨胀力);在本发明中,发明人需要强调的是,辐照、不溶性膳食纤维A的两次酶解以及将可溶性膳食纤维浓缩液B和可溶性膳食纤维浓缩液A混合制备可溶性膳食纤维是本发明的核心步骤,该三个步骤是一个整体,是制备高持水力、持油力以及膨胀力必不可少的步骤。
优选地,所述的柑橘类水果包括橘子、脐橙以及柚子。
优选地,步骤(2)中的辐照剂量为3~9kGy。
发明人进一步研究研究表明,辐照剂量的选择十分重要,在上述辐照剂量范围内有利于得到更高持水力、持油力以及膨胀力的可溶性膳食纤维。
优选地,步骤(3)中辐照柑橘类水果皮渣粉末与水的重量比为1:15~35。
优选地,步骤(4)中不溶性膳食纤维A与水的重量比为1:2~3。
优选地,步骤(4)中复合酶1的加入量为不溶性膳食纤维A重量的0.2~0.5%;复合酶1的酶解条件为:在45~65℃条件下酶解1.5~3.0h。
优选地,步骤(4)中复合酶2的加入量为不溶性膳食纤维A重量的0.3~0.6%;复合酶2的酶解条件为:在40~60℃条件下酶解1~3.0h。
优选地,步骤(4)中的复合酶1包含葡萄糖氧化酶和纤维素酶。
进一步优选地,葡萄糖氧化酶和纤维素酶的重量比为1~2:1~2。
优选地,步骤(4)中的复合酶2选自木聚糖酶、淀粉酶、蛋白酶、柚苷酶中的至少两种组成的混合。
进一步优选地,步骤(4)中的复合酶2由木聚糖酶、淀粉酶和柚苷酶组成。
最优选地,木聚糖酶、淀粉酶和柚苷酶的重量比为2~4:1~2:1~2。
现有技术中针对其它水果渣有利用酶解方法来制备可溶性膳食纤维的报道;但是现有技术通常是采用单一的纤维素酶来进行酶解。然而针对本发明,发明人研究表明,仅仅采用单一的纤维素酶来酶解本发明步骤(3)制备得到的不溶性膳食纤维A,得不到高持水力、持油力以及膨胀力的可溶性膳食纤维;为了得到高持水力、持油力以及膨胀力的可溶性膳食纤维本发明经大量的实验研究表明,先采用复合酶1进行酶解,再采用复合酶2进行酶解,可以大幅提高可溶性膳食纤维的持水力、持油力以及膨胀力。发明人进一步研究表明,当复合酶2采用由木聚糖酶、淀粉酶和柚苷酶三种酶组成时,其能得到具有最高持水力、持油力以及膨胀力的可溶性膳食纤维。
有益效果:本发明首次提供了一种从柑橘类水果皮渣中制备可溶性膳食纤维的方法;由该方法制备得到的可溶性膳食纤维具有较高的持水力、持油力以及膨胀力。
具体实施方式
以下结合具体实施例来进一步解释本发明,但实施例并不限定本发明的保护范围。
实施例1可溶性膳食纤维的制备
(1)将脐橙皮渣粉碎得脐橙皮渣粉末;
(2)将脐橙皮渣粉末进行辐照处理(电子束辐照剂量为6kGy),得到辐照脐橙皮渣粉末;
(3)将辐照脐橙皮渣粉末与蒸馏水按重量比1:25混合,放入水浴锅,加热至80℃,保持3h,过滤得可溶性膳食纤维原液A和不溶性膳食纤维A;将可溶性膳食纤维原液A浓缩至原体积的1/4得可溶性膳食纤维浓缩液A;
(4)将不溶性膳食纤维A与蒸馏水按重量比1:3混合,然后加入复合酶1进行酶解;复合酶1酶解结束后灭酶,接着加入复合酶2再进行酶解;复合酶2酶解结束后灭酶,过滤得可溶性膳食纤维原液B;将可溶性膳食纤维原液B浓缩至原体积的1/4得可溶性膳食纤维浓缩液B;
(5)将可溶性膳食纤维浓缩液A和可溶性膳食纤维浓缩液B混合得可溶性膳食纤维浓缩液C;向可溶性膳食纤维浓缩液C中加入体积分数为85%的乙醇(乙醇体积用量为可溶性膳食纤维浓缩液C体积的3倍)在8℃下静置10h,取沉淀物用体积分数为85%的乙醇进行洗涤2次,再经干燥后即得所述的可溶性膳食纤维;
步骤(4)中,复合酶1由葡萄糖氧化酶和纤维素酶按重量比1:1组成;复合酶2由木聚糖酶和淀粉酶按重量比1:1组成;
复合酶1的加入量为不溶性膳食纤维A重量的0.4%;复合酶1的酶解条件为:在55℃条件下酶解2.0h;复合酶2的加入量为不溶性膳食纤维A重量的0.5%;复合酶2的酶解条件为:在50℃条件下酶解2.0h。
实施例2可溶性膳食纤维的制备
(1)将脐橙皮渣粉碎得脐橙皮渣粉末;
(2)将脐橙皮渣粉末进行辐照处理(电子束辐照剂量为3kGy),得到辐照脐橙皮渣粉末;
(3)将辐照脐橙皮渣粉末与蒸馏水按重量比1:15混合,放入水浴锅,加热至60℃,保持4h,过滤得可溶性膳食纤维原液A和不溶性膳食纤维A;将可溶性膳食纤维原液A浓缩至原体积的1/5得可溶性膳食纤维浓缩液A;
(4)将不溶性膳食纤维A与蒸馏水按重量比1:2混合,然后加入复合酶1进行酶解;复合酶1酶解结束后灭酶,接着加入复合酶2再进行酶解;复合酶2酶解结束后灭酶,过滤得可溶性膳食纤维原液B;将可溶性膳食纤维原液B浓缩至原体积的1/4得可溶性膳食纤维浓缩液B;
(5)将可溶性膳食纤维浓缩液A和可溶性膳食纤维浓缩液B混合得可溶性膳食纤维浓缩液C;向可溶性膳食纤维浓缩液C中加入体积分数为85%的乙醇(乙醇体积用量为可溶性膳食纤维浓缩液C体积的3倍)在8℃下静置12h,取沉淀物用体积分数为85%的乙醇进行洗涤2次,再经干燥后即得所述的可溶性膳食纤维;
步骤(4)中,复合酶1由葡萄糖氧化酶和纤维素酶按重量比2:1组成;复合酶2由蛋白酶和柚苷酶按重量比1:1组成;
复合酶1的加入量为不溶性膳食纤维A重量的0.2%;复合酶1的酶解条件为:在45℃条件下酶解3.0h;复合酶2的加入量为不溶性膳食纤维A重量的0.3%;复合酶2的酶解条件为:在40℃条件下酶解3.0h。
实施例3可溶性膳食纤维的制备
(1)将脐橙皮渣粉碎得脐橙皮渣粉末;
(2)将脐橙皮渣粉末进行辐照处理(电子束辐照剂量为9kGy),得到辐照脐橙皮渣粉末;
(3)将辐照脐橙皮渣粉末与蒸馏水按重量比1:35混合,放入水浴锅,加热至100℃,保持2h,过滤得可溶性膳食纤维原液A和不溶性膳食纤维A;将可溶性膳食纤维原液A浓缩至原体积的1/3得可溶性膳食纤维浓缩液A;
(4)将不溶性膳食纤维A与蒸馏水按重量比1:3混合,然后加入复合酶1进行酶解;复合酶1酶解结束后灭酶,接着加入复合酶2再进行酶解;复合酶2酶解结束后灭酶,过滤得可溶性膳食纤维原液B;将可溶性膳食纤维原液B浓缩至原体积的1/3得可溶性膳食纤维浓缩液B;
(5)将可溶性膳食纤维浓缩液A和可溶性膳食纤维浓缩液B混合得可溶性膳食纤维浓缩液C;向可溶性膳食纤维浓缩液C中加入体积分数为85%的乙醇(乙醇体积用量为可溶性膳食纤维浓缩液C体积的3倍)在4℃下静置8h,取沉淀物用体积分数为85%的乙醇进行洗涤2次,再经干燥后即得所述的可溶性膳食纤维;
步骤(4)中,复合酶1由葡萄糖氧化酶和纤维素酶按重量比1:2组成;复合酶2由木聚糖酶和柚苷酶按重量比1:1组成;
复合酶1的加入量为不溶性膳食纤维A重量的0.5%;复合酶1的酶解条件为:在65℃条件下酶解1.5h;复合酶2的加入量为不溶性膳食纤维A重量的0.6%;复合酶2的酶解条件为:在60℃条件下酶解1.0h。
实施例4可溶性膳食纤维的制备
(1)将脐橙皮渣粉碎得脐橙皮渣粉末;
(2)将脐橙皮渣粉末进行辐照处理(电子束辐照剂量为6kGy),得到辐照脐橙皮渣粉末;
(3)将辐照脐橙皮渣粉末与蒸馏水按重量比1:25混合,放入水浴锅,加热至80℃,保持3h,过滤得可溶性膳食纤维原液A和不溶性膳食纤维A;将可溶性膳食纤维原液A浓缩至原体积的1/4得可溶性膳食纤维浓缩液A;
(4)将不溶性膳食纤维A与蒸馏水按重量比1:3混合,然后加入复合酶1进行酶解;复合酶1酶解结束后灭酶,接着加入复合酶2再进行酶解;复合酶2酶解结束后灭酶,过滤得可溶性膳食纤维原液B;将可溶性膳食纤维原液B浓缩至原体积的1/4得可溶性膳食纤维浓缩液B;
(5)将可溶性膳食纤维浓缩液A和可溶性膳食纤维浓缩液B混合得可溶性膳食纤维浓缩液C;向可溶性膳食纤维浓缩液C中加入体积分数为85%的乙醇(乙醇体积用量为可溶性膳食纤维浓缩液C体积的3倍)在8℃下静置10h,取沉淀物用体积分数为85%的乙醇进行洗涤2次,再经干燥后即得所述的可溶性膳食纤维;
步骤(4)中,复合酶1由葡萄糖氧化酶和纤维素酶按重量比1:1组成;复合酶2由木聚糖酶、淀粉酶和柚苷酶按重量比3:1:1组成;
复合酶1的加入量为不溶性膳食纤维A重量的0.4%;复合酶1的酶解条件为:在55℃条件下酶解2.0h;复合酶2的加入量为不溶性膳食纤维A重量的0.5%;复合酶2的酶解条件为:在50℃条件下酶解2.0h。
实施例4中复合酶2由木聚糖酶、淀粉酶和柚苷酶等三种酶组成;而实施例1~3的复合酶2仅仅由两种酶组成。
实施例5可溶性膳食纤维的制备
(1)将脐橙皮渣粉碎得脐橙皮渣粉末;
(2)将脐橙皮渣粉末进行辐照处理(电子束辐照剂量为6kGy),得到辐照脐橙皮渣粉末;
(3)将辐照脐橙皮渣粉末与蒸馏水按重量比1:25混合,放入水浴锅,加热至80℃,保持3h,过滤得可溶性膳食纤维原液A和不溶性膳食纤维A;将可溶性膳食纤维原液A浓缩至原体积的1/4得可溶性膳食纤维浓缩液A;
(4)将不溶性膳食纤维A与蒸馏水按重量比1:3混合,然后加入复合酶1进行酶解;复合酶1酶解结束后灭酶,接着加入复合酶2再进行酶解;复合酶2酶解结束后灭酶,过滤得可溶性膳食纤维原液B;将可溶性膳食纤维原液B浓缩至原体积的1/4得可溶性膳食纤维浓缩液B;
(5)将可溶性膳食纤维浓缩液A和可溶性膳食纤维浓缩液B混合得可溶性膳食纤维浓缩液C;向可溶性膳食纤维浓缩液C中加入体积分数为85%的乙醇(乙醇体积用量为可溶性膳食纤维浓缩液C体积的3倍)在8℃下静置10h,取沉淀物用体积分数为85%的乙醇进行洗涤2次,再经干燥后即得所述的可溶性膳食纤维;
步骤(4)中,复合酶1由葡萄糖氧化酶和纤维素酶按重量比1:1组成;复合酶2由木聚糖酶、淀粉酶、蛋白酶和柚苷酶按重量比3:1:1:1组成;
复合酶1的加入量为不溶性膳食纤维A重量的0.4%;复合酶1的酶解条件为:在55℃条件下酶解2.0h;复合酶2的加入量为不溶性膳食纤维A重量的0.5%;复合酶2的酶解条件为:在50℃条件下酶解2.0h。
实施例5中复合酶2由木聚糖酶、淀粉酶、蛋白酶和柚苷酶等四种酶组成;而实施例1~3的复合酶2仅仅由两种酶组成。
对比例1可溶性膳食纤维的制备
(1)将脐橙皮渣粉碎得脐橙皮渣粉末;
(2)将脐橙皮渣粉末进行辐照处理(电子束辐照剂量为6kGy),得到辐照脐橙皮渣粉末;
(3)将辐照脐橙皮渣粉末与蒸馏水按重量比1:25混合,放入水浴锅,加热至80℃,保持3h,过滤得可溶性膳食纤维原液A和不溶性膳食纤维A;将可溶性膳食纤维原液A浓缩至原体积的1/4得可溶性膳食纤维浓缩液A;
(4)向可溶性膳食纤维浓缩液A中加入体积分数为85%的乙醇(乙醇体积用量为可溶性膳食纤维浓缩液A体积的3倍)在8℃下静置10h,取沉淀物用体积分数为85%的乙醇进行洗涤2次,再经干燥后即得所述的可溶性膳食纤维。
对比例1与实施例1的区别在于,所述的可溶性膳食纤维仅仅由实施例1中的可溶性膳食纤维浓缩液A制备得到;而实施例1中的可溶性膳食纤维则是由可溶性膳食纤维浓缩液A和可溶性膳食纤维浓缩液B混合后制备得到。
对比例2可溶性膳食纤维的制备
(1)将脐橙皮渣粉碎得脐橙皮渣粉末;
(2)将脐橙皮渣粉末进行辐照处理(电子束辐照剂量为6kGy),得到辐照脐橙皮渣粉末;
(3)将辐照脐橙皮渣粉末与蒸馏水按重量比1:25混合,放入水浴锅,加热至80℃,保持3h,过滤得可溶性膳食纤维原液A和不溶性膳食纤维A;
(4)将不溶性膳食纤维A与蒸馏水按重量比1:3混合,然后加入复合酶1进行酶解;复合酶1酶解结束后灭酶,接着加入复合酶2再进行酶解;复合酶2酶解结束后灭酶,过滤得可溶性膳食纤维原液B;将可溶性膳食纤维原液B浓缩至原体积的1/4得可溶性膳食纤维浓缩液B;
(5)向可溶性膳食纤维浓缩液B中加入体积分数为85%的乙醇(乙醇体积用量为可溶性膳食纤维浓缩液B体积的3倍)在8℃下静置10h,取沉淀物用体积分数为85%的乙醇进行洗涤2次,再经干燥后即得所述的可溶性膳食纤维;
步骤(4)中,复合酶1由葡萄糖氧化酶和纤维素酶按重量比1:1组成;复合酶2由木聚糖酶和淀粉酶按重量比1:1组成;
复合酶1的加入量为不溶性膳食纤维A重量的0.4%;复合酶1的酶解条件为:在55℃条件下酶解2.0h;复合酶2的加入量为不溶性膳食纤维A重量的0.5%;复合酶2的酶解条件为:在50℃条件下酶解2.0h。
对比例2与实施例1的区别在于,所述的可溶性膳食纤维仅仅由实施例1中的可溶性膳食纤维浓缩液B制备得到;而实施例1中的可溶性膳食纤维则是由可溶性膳食纤维浓缩液A和可溶性膳食纤维浓缩液B混合后制备得到。
对比例3可溶性膳食纤维的制备
(1)将脐橙皮渣粉碎得脐橙皮渣粉末;
(2)将脐橙皮渣粉末与蒸馏水按重量比1:25混合,放入水浴锅,加热至80℃,保持3h,过滤得可溶性膳食纤维原液A和不溶性膳食纤维A;将可溶性膳食纤维原液A浓缩至原体积的1/4得可溶性膳食纤维浓缩液A;
(3)将不溶性膳食纤维A与蒸馏水按重量比1:3混合,然后加入复合酶1进行酶解;复合酶1酶解结束后灭酶,接着加入复合酶2再进行酶解;复合酶2酶解结束后灭酶,过滤得可溶性膳食纤维原液B;将可溶性膳食纤维原液B浓缩至原体积的1/4得可溶性膳食纤维浓缩液B;
(4)将可溶性膳食纤维浓缩液A和可溶性膳食纤维浓缩液B混合得可溶性膳食纤维浓缩液C;向可溶性膳食纤维浓缩液C中加入体积分数为85%的乙醇(乙醇体积用量为可溶性膳食纤维浓缩液C体积的3倍)在8℃下静置10h,取沉淀物用体积分数为85%的乙醇进行洗涤2次,再经干燥后即得所述的可溶性膳食纤维;
步骤(3)中,复合酶1由葡萄糖氧化酶和纤维素酶按重量比1:1组成;复合酶2由木聚糖酶和淀粉酶按重量比1:1组成;
复合酶1的加入量为不溶性膳食纤维A重量的0.4%;复合酶1的酶解条件为:在55℃条件下酶解2.0h;复合酶2的加入量为不溶性膳食纤维A重量的0.5%;复合酶2的酶解条件为:在50℃条件下酶解2.0h。
对比例3与实施例1的区别在于,对比例3不经辐照处理步骤。
对比例4可溶性膳食纤维的制备
(1)将脐橙皮渣粉碎得脐橙皮渣粉末;
(2)将脐橙皮渣粉末进行辐照处理(电子束辐照剂量为6kGy),得到辐照脐橙皮渣粉末;
(3)将辐照脐橙皮渣粉末与蒸馏水按重量比1:25混合,放入水浴锅,加热至80℃,保持3h,过滤得可溶性膳食纤维原液A和不溶性膳食纤维A;将可溶性膳食纤维原液A浓缩至原体积的1/4得可溶性膳食纤维浓缩液A;
(4)将不溶性膳食纤维A与蒸馏水按重量比1:3混合,然后加入纤维素酶进行酶解;酶解结束后灭酶,过滤得可溶性膳食纤维原液B;将可溶性膳食纤维原液B浓缩至原体积的1/4得可溶性膳食纤维浓缩液B;
(5)将可溶性膳食纤维浓缩液A和可溶性膳食纤维浓缩液B混合得可溶性膳食纤维浓缩液C;向可溶性膳食纤维浓缩液C中加入体积分数为85%的乙醇(乙醇体积用量为可溶性膳食纤维浓缩液C体积的3倍)在8℃下静置10h,取沉淀物用体积分数为85%的乙醇进行洗涤2次,再经干燥后即得所述的可溶性膳食纤维;
步骤(4)中,纤维素酶的加入量为不溶性膳食纤维A重量的0.4%;纤维素酶的酶解条件为:在55℃条件下酶解2.0h。
对比例4与实施例1的区别在于,仅仅采用纤维素酶进行酶解;而实施例1则是先采用复合酶1然后再采用复合酶2等两步酶解法进行酶解。
对比例5可溶性膳食纤维的制备
(1)将脐橙皮渣粉碎得脐橙皮渣粉末;
(2)将脐橙皮渣粉末进行辐照处理(电子束辐照剂量为6kGy),得到辐照脐橙皮渣粉末;
(3)将辐照脐橙皮渣粉末与蒸馏水按重量比1:25混合,放入水浴锅,加热至80℃,保持3h,过滤得可溶性膳食纤维原液A和不溶性膳食纤维A;将可溶性膳食纤维原液A浓缩至原体积的1/4得可溶性膳食纤维浓缩液A;
(4)将不溶性膳食纤维A与蒸馏水按重量比1:3混合,然后加入复合酶1进行酶解;复合酶1酶解结束后灭酶,过滤得可溶性膳食纤维原液B;将可溶性膳食纤维原液B浓缩至原体积的1/4得可溶性膳食纤维浓缩液B;
(5)将可溶性膳食纤维浓缩液A和可溶性膳食纤维浓缩液B混合得可溶性膳食纤维浓缩液C;向可溶性膳食纤维浓缩液C中加入体积分数为85%的乙醇(乙醇体积用量为可溶性膳食纤维浓缩液C体积的3倍)在8℃下静置10h,取沉淀物用体积分数为85%的乙醇进行洗涤2次,再经干燥后即得所述的可溶性膳食纤维;
步骤(4)中,复合酶1由葡萄糖氧化酶和纤维素酶按重量比1:1组成;复合酶1的加入量为不溶性膳食纤维A重量的0.4%;复合酶1的酶解条件为:在55℃条件下酶解2.0h。
对比例5与实施例1的区别在于,仅仅采用复合酶1进行酶解;而实施例1则是先采用复合酶1然后再采用复合酶2等两步酶解法进行酶解。
对比例6可溶性膳食纤维的制备
(1)将脐橙皮渣粉碎得脐橙皮渣粉末;
(2)将脐橙皮渣粉末进行辐照处理(电子束辐照剂量为6kGy),得到辐照脐橙皮渣粉末;
(3)将辐照脐橙皮渣粉末与蒸馏水按重量比1:25混合,放入水浴锅,加热至80℃,保持3h,过滤得可溶性膳食纤维原液A和不溶性膳食纤维A;将可溶性膳食纤维原液A浓缩至原体积的1/4得可溶性膳食纤维浓缩液A;
(4)将不溶性膳食纤维A与蒸馏水按重量比1:3混合,然后加入复合酶2进行酶解;复合酶2酶解结束后灭酶,过滤得可溶性膳食纤维原液B;将可溶性膳食纤维原液B浓缩至原体积的1/4得可溶性膳食纤维浓缩液B;
(5)将可溶性膳食纤维浓缩液A和可溶性膳食纤维浓缩液B混合得可溶性膳食纤维浓缩液C;向可溶性膳食纤维浓缩液C中加入体积分数为85%的乙醇(乙醇体积用量为可溶性膳食纤维浓缩液C体积的3倍)在8℃下静置10h,取沉淀物用体积分数为85%的乙醇进行洗涤2次,再经干燥后即得所述的可溶性膳食纤维;
步骤(4)中,复合酶2由木聚糖酶和淀粉酶按重量比1:1组成;复合酶2的加入量为不溶性膳食纤维A重量的0.5%;复合酶2的酶解条件为:在50℃条件下酶解2.0h。
对比例6与实施例1的区别在于,仅仅采用复合酶2进行酶解;而实施例1则是先采用复合酶1然后再采用复合酶2等两步酶解法进行酶解。
取实施例1~5以及对比例1~6制备得到的可溶性膳食纤维;分别测试其持水力、持油力以及膨胀力;测试结果见表1。
持水力的测试方法为:取0.1g可溶性膳食纤维样品,加入30mL蒸馏水,混匀后静置1h,于5000r/min,10min条件下离心,取沉淀称重。
持水力(g/g)=[样品湿重(g)-样品干重(g)]/样品干重(g)
持油力的测试方法为:称取0.5g可溶性膳食纤维样品,加入20mL玉米油混合均匀,静置2h,在5000r/min,20min条件下离心,弃除上层油脂并擦干离心管壁附着的油脂,称重并计算持油力。
持油力(g/g)=[样品湿重(g)-样品干重(g)]/样品干重(g)
膨胀力的测试方法为:称取0.1g可溶性膳食纤维样品,读取其体积值,加入10mL蒸馏水摇匀,静置24h,读取液体中可溶性膳食纤维的体积。
膨胀力(mL/g)=[溶胀后可溶性膳食纤维体积(mL)-干样品体积(mL)/样品干重(g)
表1.可溶性膳食纤维品质测试结果
由表1实验数据可以看出,本发明实施例1~5制备得到的可溶性膳食纤维其持水力在30g/g以上,持油力在1.5g/g,膨胀力在70mL/g以上,具有较高的持水力、持油力以及膨胀力。
由实施例4的数据可以看出,其持水力、持油力以及膨胀力远远高于实施例1~3以及实施例4,这说明复合酶2采用木聚糖酶、淀粉酶和柚苷酶等三种酶组成,其制备得到的可溶性膳食纤维的持水力、持油力以及膨胀力要远远高于复合酶2采用木聚糖酶、淀粉酶、蛋白酶和柚苷酶任意两种组合或四种组合制备得到的可溶性膳食纤维;复合酶2采用木聚糖酶、淀粉酶和柚苷酶等三种酶组成取得了超乎预期的持水力、持油力以及膨胀力;尤其是持油力增幅最为明显。
由对比例1、2和实施例1对比可以看出,实施例1制备得到的可溶性膳食纤维其持水力、持油力以及膨胀力远远高于对比例1和2;这说明将可溶性膳食纤维浓缩液B与可溶性膳食纤维浓缩液A混合后制备得到的可溶性膳食纤维其持水力、持油力以及膨胀力都要高于单独由可溶性膳食纤维浓缩液B或可溶性膳食纤维浓缩液A制备得到的可溶性膳食纤维;取得了超乎预期的持水力、持油力以及膨胀力。
由对比例3和实施例1对比可以看出,实施例1制备得到的可溶性膳食纤维其持水力、持油力以及膨胀力远远高于对比例3;这说明在本发明中辐照步骤必不可少,少了辐照步骤制备得到的可溶性膳食纤维,其持水力、持油力以及膨胀力远远不及本发明。
由对比例4~6和实施例1对比可以看出,实施例1制备得到的可溶性膳食纤维其持水力、持油力以及膨胀力远远高于对比例4~6;这说明本发明中两步酶解是必不可少的,采用常规的纤维素酶或只采用一步酶解制备得到的可溶性膳食纤维,其持水力、持油力以及膨胀力远远不及本发明。
综上所述,辐照、不溶性膳食纤维A的两次酶解以及将可溶性膳食纤维浓缩液B和可溶性膳食纤维浓缩液A混合制备可溶性膳食纤维是本发明的核心步骤,该三个步骤是一个整体,是制备高持水力、持油力以及膨胀力必不可少的步骤;少了任意步骤均不能制备得到具有较高持水力、持油力以及膨胀力的可溶性膳食纤维。
Claims (10)
1.一种从柑橘类水果皮渣中制备可溶性膳食纤维的方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)将柑橘类水果皮渣粉碎得柑橘类水果皮渣粉末;
(2)将柑橘类水果皮渣粉末进行辐照处理,得到辐照柑橘类水果皮渣粉末;
(3)将辐照柑橘类水果皮渣粉末与水混合,加热至60~100℃,保持2~4h,过滤得可溶性膳食纤维原液A和不溶性膳食纤维A;将可溶性膳食纤维原液A浓缩得可溶性膳食纤维浓缩液A;
(4)将不溶性膳食纤维A与水混合,然后加入复合酶1进行酶解;复合酶1酶解结束后灭酶,接着加入复合酶2再进行酶解;复合酶2酶解结束后灭酶,过滤得可溶性膳食纤维原液B;将可溶性膳食纤维原液B浓缩得可溶性膳食纤维浓缩液B;
(5)将可溶性膳食纤维浓缩液A和可溶性膳食纤维浓缩液B混合得可溶性膳食纤维浓缩液C;向可溶性膳食纤维浓缩液C中加入乙醇进行醇沉,取沉淀物进行洗涤干燥后即得所述的可溶性膳食纤维。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的柑橘类水果包括橘子、脐橙以及柚子。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(2)中的辐照剂量为3~9kGy。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(3)中辐照柑橘类水果皮渣粉末与水的重量比为1:15~35。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(4)中不溶性膳食纤维A与水的重量比为1:2~3。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(4)中复合酶1的加入量为不溶性膳食纤维A重量的0.2~0.5%;复合酶1的酶解条件为:在45~65℃条件下酶解1.5~3.0h。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(4)中复合酶2的加入量为不溶性膳食纤维A重量的0.3~0.6%;复合酶2的酶解条件为:在40~60℃条件下酶解1~3.0h。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(4)中的复合酶1包含葡萄糖氧化酶和纤维素酶。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,葡萄糖氧化酶和纤维素酶的重量比为1~2:1~2。
10.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(4)中的复合酶2选自木聚糖酶、淀粉酶、蛋白酶、柚苷酶中的至少两种组成的混合。
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