一種小柚果膳食纖維及其製備方法和應用與流程
2023-08-02 20:13:23
1.本發明涉及柚子深加工技術領域，具體涉及一種小柚果膳食纖維及其製備方法和應用。
背景技術：
2.膳食纖維目前並被營養學界補充認定為第七類營養素，和傳統的六類營養素(蛋白質、脂肪、碳水化合物、維生素、礦物質與水)並列。研究表明，其具有清腸健胃、利便通尿、調節血脂、增強免疫力以及防治心血管病、癌症、糖尿病等疾病的功能。
3.小柚果是指柚子採摘前掉落的，或梳果保果期間剪下的小幼果。對於小柚果由於缺乏合理的技術將其利用；一般情況下都將其作為垃圾傾倒在垃圾場、果園；這樣不但造成大量的資源浪費，而且還會造成環境汙染。
4.中國發明專利cn 111990656 a公開了一種小柚果膳食纖維的製備方法；其包括原料採集、揀選、清洗、乾燥、剪切、烘乾、粉碎、逆流脫苦、壓榨、乾燥以及超微粉碎步驟；其中逆流脫苦包括將熱水與逆流脫苦技術相結合，按液料比20:1～30:1將粉碎顆粒加入裝有熱水的逆流脫苦器，脫苦溫度保持80～100℃，脫苦時間為1～2h。本發明提供的小柚果膳食纖維製備方法，創新地採用熱水和逆流脫苦相結合，在高效脫除苦味物質的基礎上，又最大程度保留小柚果原料中的功能活性成分。同其他脫苦方法相比，本發明具有苦味脫除率高、自動化程度高、節能節水、省工省時、脫苦成本低、製備的膳食纖維品質好和環境友好等優點。
5.上述發明專利雖然能夠將小柚果合理利用起來；同時又能夠最大程度保留小柚果原料中的功能活性成分。但是發明人在研究中發現，通過上述方法製備得到的小柚果膳食纖維在保健方面的活性還有待提高。
技術實現要素：
6.為了克服現有技術中存在的至少之一的技術問題，本發明首先提供了一種小柚果膳食纖維的製備方法。
7.本發明所要解決上述技術問題，通過以下技術方案予以實現：
8.一種小柚果膳食纖維的製備方法，其包含如下步驟：
9.(1)選取小柚果，清洗乾淨後切塊，然後加水進行打漿得小柚果漿液；
10.(2)在小柚果漿液中首先加入α-澱粉酶進行酶解，接著加入蛋白酶進行酶解，酶解結束後將酶滅活得酶解產物；
11.(3)將酶解產物進行過濾，得濾渣和濾液；
12.(4)取濾渣，經洗滌乾燥後得不溶性小柚果膳食纖維，即所述的小柚果膳食纖維。
13.發明人在研究中發現，本發明通過α-澱粉酶和蛋白酶對小柚果進行酶解得到的小柚果膳食纖維其具有一定的降血糖作用。
14.優選地，步驟(1)中小柚果與水的重量比為1:3～5；
15.最優選地，步驟(1)中小柚果與水的重量比為1:4。
16.優選地，步驟(2)中的蛋白酶包括鹼性蛋白酶和木瓜蛋白酶。
17.發明人在研究中驚奇的發現，本發明先用α-澱粉酶，再用鹼性蛋白酶和木瓜蛋白酶進行酶解；在α-澱粉酶、鹼性蛋白酶和木瓜蛋白酶三種酶共同酶解作用下製備得到的柚果膳食纖維，其降血糖作用要好於採用α-澱粉酶、鹼性蛋白酶和木瓜蛋白酶三種酶中的一種或任意二種製備得到的柚果膳食纖維。
18.優選地，步驟(2)中的α-澱粉酶在小柚果漿液中的重量百分比添加量為0.1～0.5％；所述的α-澱粉酶的酶活力為1500～3000u/g。
19.最優選地，步驟(2)中的α-澱粉酶在小柚果漿液中的重量百分比添加量為0.3％；所述的α-澱粉酶的酶活力為2000u/g；
20.優選地，步驟(2)中的鹼性蛋白酶和在小柚果漿液中的重量百分比添加量為0.1～0.3％；所述的鹼性蛋白酶的酶活力為5萬～20萬u/g。
21.最優選地，步驟(2)中的鹼性蛋白酶和在小柚果漿液中的重量百分比添加量為0.2％；所述的鹼性蛋白酶的酶活力為10萬u/g。
22.優選地，步驟(2)中的木瓜蛋白酶在小柚果漿液中的重量百分比添加量為0.1～0.3％；所述的木瓜蛋白酶的酶活力為5萬～20萬u/g。
23.最優選地，步驟(2)中的木瓜蛋白酶在小柚果漿液中的重量百分比添加量為0.2％；所述的木瓜蛋白酶的酶活力為10萬u/g。
24.優選地，步驟(2)中的酶解具體步驟為：在小柚果漿液中首先加入α-澱粉酶，調節ph值為5～6，在45～55℃下酶解0.5～1h；接著加入鹼性蛋白酶，調節ph值為9～10，在45～55℃下酶解1～2h；最後加入木瓜蛋白酶，調節ph值為6～7，在45～55℃下酶解1～2h。
25.最優選地，在小柚果漿液中首先加入α-澱粉酶，調節ph值為5.5，在50℃下酶解0.5h；接著加入鹼性蛋白酶，調節ph值為9.5，在50℃下酶解1.5h；最後加入木瓜蛋白酶，調節ph值為6.5，在50℃下酶解1h。
26.發明人在研究中進一步驚奇的發現，要想進一步大幅提高製備得到的柚果膳食纖維的降血糖作用，這與α-澱粉酶、鹼性蛋白酶和木瓜蛋白酶的酶解順序十分關鍵；研究表明，只有先用α-澱粉酶進行酶解，接著用鹼性蛋白酶進行酶解，最後用木瓜蛋白酶進行酶解製備得到的小柚果膳食纖維，其降血糖作用才能得到大幅的提高。
27.優選地，所述的小柚果膳食纖維的製備方法進一步還包括步驟(5)和(6)；步驟(5)和(6)具體為：
28.(5)取步驟(3)所述的濾液，然後往其中加入乙醇得混合液；使得混合液中乙醇的最終體積分數為80～90％；靜置1～3h後取沉澱，然後再經乾燥後得可溶性小柚果膳食纖維；
29.(6)取步驟(4)製備得到的不溶性小柚果膳食纖維與步驟(5)製備得到的可溶性小柚果膳食纖維按重量比為3～5:1混合後即得所述的小柚果膳食纖維。
30.發明人在研究中進一步驚奇的發現，步驟(3)所述的濾液經醇沉後得到的可溶性柚果膳食纖維與步驟(4)製備得到的不溶性小柚果膳食纖維混合後得到的小柚果膳食纖維，其降血糖作用得到了進一步大幅的提高。其降血糖作用要大幅高於步驟(4)製備得到的不溶性小柚果膳食纖維；同時也顯著高於步驟(5)製備得到的可溶性柚果膳食纖維；將步驟(3)所述的濾液經醇沉後得到的可溶性柚果膳食纖維與步驟(4)製備得到的不溶性小柚果
膳食纖維混合後可以產生協同降血糖作用。
31.有益效果：本發明提供了一種全新的小柚果膳食纖維的製備方法；該方法通過α-澱粉酶和蛋白酶對小柚果進行酶解得到的小柚果膳食纖維其具有較好的降血糖作用。因此，將本發明所述方法製備得到的小柚果膳食纖維作為有效成分用於製備具有降血糖作用的食品、膳食補充劑、藥物或保健品具有重要的應用價值。
具體實施方式
32.以下結合具體實施例來進一步解釋本發明，但實施例對本發明並不做任何形式的限定。
33.實施例1小柚果膳食纖維的製備
34.(1)選取小柚果，清洗乾淨後切塊，然後加入4倍重量的水進行打漿得小柚果漿液；
35.(2)在小柚果漿液中首先加入相當於小柚果漿液重量0.3％的α-澱粉酶(2000u/g)，調節ph值為5.5，在50℃下酶解0.5h；接著加入相當於小柚果漿液重量0.2％的鹼性蛋白酶(10萬u/g)，調節ph值為9.5，在50℃下酶解2.5h；酶解結束後將酶解液加熱至90℃保持15min將酶滅活得酶解產物；
36.(3)將酶解產物進行過濾，得濾渣和濾液；
37.(4)取濾渣，經洗滌乾燥後得不溶性小柚果膳食纖維，即所述的小柚果膳食纖維。
38.實施例2小柚果膳食纖維的製備
39.(1)選取小柚果，清洗乾淨後切塊，然後加入3倍重量的水進行打漿得小柚果漿液；
40.(2)在小柚果漿液中首先加入相當於小柚果漿液重量0.1％的α-澱粉酶(3000u/g)，調節ph值為5，在45℃下酶解1h；接著加入相當於小柚果漿液重量0.1％的鹼性蛋白酶(20萬u/g)，調節ph值為9，在45℃下酶解4h；酶解結束後將酶解液加熱至90℃保持15min將酶滅活得酶解產物；
41.(3)將酶解產物進行過濾，得濾渣和濾液；
42.(4)取濾渣，經洗滌乾燥後得不溶性小柚果膳食纖維，即所述的小柚果膳食纖維。
43.實施例3小柚果膳食纖維的製備
44.(1)選取小柚果，清洗乾淨後切塊，然後加入5倍重量的水進行打漿得小柚果漿液；
45.(2)在小柚果漿液中首先加入相當於小柚果漿液重量0.5％的α-澱粉酶(1500u/g)，調節ph值為6，在55℃下酶解1h；接著加入相當於小柚果漿液重量0.3％的鹼性蛋白酶(5萬u/g)，調節ph值為10，在55℃下酶解3h；酶解結束後將酶解液加熱至90℃保持15min將酶滅活得酶解產物；
46.(3)將酶解產物進行過濾，得濾渣和濾液；
47.(4)取濾渣，經洗滌乾燥後得不溶性小柚果膳食纖維，即所述的小柚果膳食纖維。
48.實施例4小柚果膳食纖維的製備
49.(1)選取小柚果，清洗乾淨後切塊，然後加入4倍重量的水進行打漿得小柚果漿液；
50.(2)在小柚果漿液中首先加入相當於小柚果漿液重量0.3％的α-澱粉酶(2000u/g)，調節ph值為5.5，在50℃下酶解0.5h；接著加入相當於小柚果漿液重量0.2％的木瓜蛋白酶(10萬u/g)，調節ph值為6.5，在50℃下酶解2.5h；酶解結束後將酶解液加熱至90℃保持15min將酶滅活得酶解產物；
51.(3)將酶解產物進行過濾，得濾渣和濾液；
52.(4)取濾渣，經洗滌乾燥後得不溶性小柚果膳食纖維，即所述的小柚果膳食纖維。
53.實施例5小柚果膳食纖維的製備
54.(1)選取小柚果，清洗乾淨後切塊，然後加入4倍重量的水進行打漿得小柚果漿液；
55.(2)在小柚果漿液中首先加入相當於小柚果漿液重量0.3％的α-澱粉酶(2000u/g)，調節ph值為5.5，在50℃下酶解0.5h；接著加入相當於小柚果漿液重量0.2％的鹼性蛋白酶(10萬u/g)，調節ph值為9.5，在50℃下酶解1.5h；最後加入相當於小柚果漿液重量0.2％的木瓜蛋白酶(10萬u/g)，調節ph值為6.5，在50℃下酶解1h；酶解結束後將酶解液加熱至90℃保持15min將酶滅活得酶解產物；
56.(3)將酶解產物進行過濾，得濾渣和濾液；
57.(4)取濾渣，經洗滌乾燥後得不溶性小柚果膳食纖維，即所述的小柚果膳食纖維。
58.實施例5與實施例1和4的區別在於，實施例5先用α-澱粉酶進行酶解，接著用鹼性蛋白酶進行酶解，最後用木瓜蛋白酶進行酶解製備得到的柚果膳食纖維。而實施例1和4則是先用α-澱粉酶進行酶解，接著再用鹼性蛋白酶或木瓜蛋白酶進行酶解。
59.實施例6小柚果膳食纖維的製備
60.(1)選取小柚果，清洗乾淨後切塊，然後加入4倍重量的水進行打漿得小柚果漿液；
61.(2)在小柚果漿液中首先加入相當於小柚果漿液重量0.3％的α-澱粉酶(2000u/g)，調節ph值為5.5，在50℃下酶解0.5h；接著加入相當於小柚果漿液重量0.2％的鹼性蛋白酶(10萬u/g)，調節ph值為9.5，在50℃下酶解1.5h；最後加入相當於小柚果漿液重量0.2％的木瓜蛋白酶(10萬u/g)，調節ph值為6.5，在50℃下酶解1h；酶解結束後將酶解液加熱至90℃保持15min將酶滅活得酶解產物；
62.(3)將酶解產物進行過濾，得濾渣和濾液；
63.(4)取濾渣，經洗滌乾燥後得不溶性小柚果膳食纖維；
64.(5)取步驟(3)所述的濾液，然後往其中加入乙醇得混合液；使得混合液中乙醇的最終體積分數為85％；靜置1.5h後取沉澱，然後再經乾燥後得可溶性小柚果膳食纖維；
65.(6)取步驟(4)製備得到的不溶性小柚果膳食纖維與步驟(5)製備得到的可溶性柚果膳食纖維按重量比為4:1混合後即得所述的小柚果膳食纖維。
66.實施例6和實施例5的區別在於，實施例6進一步將按照本發明所述方法製備得到的可溶性柚果膳食纖維與實施例5製備得到的不溶性小柚果膳食纖維進行混合，得到小柚果膳食纖維。
67.對比例1小柚果膳食纖維的製備
68.(1)選取小柚果，清洗乾淨後切塊，然後加入4倍重量的水進行打漿得小柚果漿液；
69.(2)在小柚果漿液中首先加入相當於小柚果漿液重量0.3％的α-澱粉酶(2000u/g)，調節ph值為5.5，在50℃下酶解0.5h；接著加入相當於小柚果漿液重量0.2％的木瓜蛋白酶(10萬u/g)，調節ph值為6.5，在50℃下酶解1h；最後加入相當於小柚果漿液重量0.2％的鹼性蛋白酶(10萬u/g)，調節ph值為9.5，在50℃下酶解1.5h；酶解結束後將酶解液加熱至90℃保持15min將酶滅活得酶解產物；
70.(3)將酶解產物進行過濾，得濾渣和濾液；
71.(4)取濾渣，經洗滌乾燥後得不溶性小柚果膳食纖維，即所述的小柚果膳食纖維。
72.對比例1與實施例5的區別在於，鹼性蛋白酶和木瓜蛋白酶的加入順序不同；對比例1先用α-澱粉酶進行酶解，接著用木瓜蛋白酶進行酶解，最後用鹼性蛋白酶進行酶解製備得到的柚果膳食纖維。而實施例5則是先用α-澱粉酶進行酶解，接著用鹼性蛋白酶進行酶解，最後用木瓜蛋白酶進行酶解製備得到的柚果膳食纖維。
73.對比例2小柚果膳食纖維的製備
74.(1)選取小柚果，清洗乾淨後切塊，然後加入4倍重量的水進行打漿得小柚果漿液；
75.(2)在小柚果漿液中首先加入相當於小柚果漿液重量0.3％的α-澱粉酶(2000u/g)，調節ph值為5.5，在50℃下酶解0.5h；接著加入相當於小柚果漿液重量0.2％的鹼性蛋白酶(10萬u/g)，調節ph值為9.5，在50℃下酶解2.5h；酶解結束後將酶解液加熱至90℃保持15min將酶滅活得酶解產物；
76.(3)將酶解產物進行過濾，得濾渣和濾液；
77.(4)取濾渣，經洗滌乾燥後得不溶性小柚果膳食纖維；
78.(5)取步驟(3)所述的濾液，然後往其中加入乙醇得混合液；使得混合液中乙醇的最終體積分數為85％；靜置1.5h後取沉澱，然後再經乾燥後得可溶性柚果膳食纖維；
79.(6)取步驟(4)製備得到的不溶性小柚果膳食纖維與步驟(5)製備得到的可溶性柚果膳食纖維按重量比為4:1混合後即得所述的小柚果膳食纖維。
80.對比例2與實施例6的區別在於，對比例2將按照本發明所述方法製備得到的可溶性柚果膳食纖維與實施例1製備得到的不溶性小柚果膳食纖維進行混合，得到小柚果膳食纖維。而實施例6則是將按照本發明所述方法製備得到的可溶性小柚果膳食纖維與實施例5製備得到的不溶性小柚果膳食纖維進行混合，得到小柚果膳食纖維。
81.對比例3小柚果膳食纖維的製備
82.(1)選取小柚果，清洗乾淨後切塊，然後加入4倍重量的水進行打漿得小柚果漿液；
83.(2)在小柚果漿液中首先加入相當於小柚果漿液重量0.3％的α-澱粉酶(2000u/g)，調節ph值為5.5，在50℃下酶解0.5h；接著加入相當於小柚果漿液重量0.2％的木瓜蛋白酶(10萬u/g)，調節ph值為6.5，在50℃下酶解2.5h；酶解結束後將酶解液加熱至90℃保持15min將酶滅活得酶解產物；
84.(3)將酶解產物進行過濾，得濾渣和濾液；
85.(4)取濾渣，經洗滌乾燥後得不溶性小柚果膳食纖維；
86.(5)取步驟(3)所述的濾液，然後往其中加入乙醇得混合液；使得混合液中乙醇的最終體積分數為85％；靜置1.5h後取沉澱，然後再經乾燥後得可溶性柚果膳食纖維；
87.(6)取步驟(4)製備得到的不溶性小柚果膳食纖維與步驟(5)製備得到的可溶性柚果膳食纖維按重量比為4:1混合後即得所述的小柚果膳食纖維。
88.對比例3與實施例6的區別在於，對比例3將按照本發明所述方法製備得到的可溶性小柚果膳食纖維與實施例4製備得到的不溶性小柚果膳食纖維進行混合，得到小柚果膳食纖維。而實施例6則是將按照本發明所述方法製備得到的可溶性小柚果膳食纖維與實施例5製備得到的不溶性小柚果膳食纖維進行混合，得到小柚果膳食纖維。
89.實驗例1小柚果膳食纖維的降血糖實驗
90.取將血糖值在10mmol/l以上的糖尿病模型小鼠，進行隨機分組，分為模型組和實驗組，同時選取正常的小鼠作為正常組對照，每組各10隻。實驗組每天進行灌胃給藥1次，給
藥劑量為100mg/(kg
·
d)；模型組和正常組灌胃等量的生理鹽水。連續灌胃給藥8周，取血測空腹血糖值；抽血前大鼠禁食12h；具體結果見表1。
91.本實施例實驗組灌胃的樣品分別為：按實施例1、4、5、6和比例1～3製備得到的小柚果膳食纖維，以及按照實施例6製備得到的可溶性柚果膳食纖維。測試結果見表1。
92.表1.可溶性柚果膳食纖維對糖尿病小鼠空腹血糖的影響
[0093][0094]
從表1實驗數據可以看出，實施例1和4製備得到的可溶性柚果膳食纖維，對小鼠8周後的血糖值與模型組相比，明顯降低；這說明：本發明通過α-澱粉酶和蛋白酶對小柚果進行酶解得到的小柚果膳食纖維其具有一定的降血糖作用。
[0095]
從表1實驗數據可以看出，實施例5製備得到的可溶性柚果膳食纖維，對小鼠8周後的血糖值與實施例1和4製備得到的可溶性柚果膳食纖維相比，得到了大幅的降低。這說明：本發明先用α-澱粉酶，再用鹼性蛋白酶和木瓜蛋白酶進行酶解；在α-澱粉酶、鹼性蛋白酶和木瓜蛋白酶三種酶共同酶解作用下製備得到的柚果膳食纖維，其降血糖作用要顯著高於在α-澱粉酶和鹼性蛋白酶或木瓜蛋白酶二種酶共同酶解作用下製備得到的柚果膳食纖維。
[0096]
此外，對比例1製備得到的可溶性柚果膳食纖維，對小鼠8周後的血糖值與實施例1和4製備得到的可溶性柚果膳食纖維相比，其降低幅度並不大，其降低的幅度遠遠小於實施例5。這說明：α-澱粉酶、鹼性蛋白酶和木瓜蛋白酶的酶解順序十分關鍵；只有先用α-澱粉酶進行酶解，接著用鹼性蛋白酶進行酶解，最後用木瓜蛋白酶進行酶解製備得到的柚果膳食纖維，其降血糖作用才能得到大幅的提高。
[0097]
從表1實驗數據可以看出，實施例6製備得到的可溶性柚果膳食纖維，對小鼠8周後的血糖值與實施例5製備得到的可溶性柚果膳食纖維相比，得到了進一步的大幅的降低，同時也小於可溶性柚果膳食纖維。這說明：將本發明製備得到的可溶性小柚果膳食纖維與本發明製備得到的不溶性小柚果膳食纖維混合後可以產生協同降血糖作用；使得製備得到的柚果膳食纖維其具有十分優異的降血糖作用。同時，從表1實驗數據可以看出，對比例2和3
製備得到的可溶性柚果膳食纖維，對小鼠8周後的血糖值小於可溶性柚果膳食纖維；由此可見，將實施例1和實施例4製備得到的不溶性小柚果膳食纖維與可溶性小柚果膳食纖維並不能協同提高組合後的柚果膳食纖維的降血糖作用。這說明：只有通過α-澱粉酶以及鹼性蛋白酶和木瓜蛋白酶三種酶進行酶解製備得到的不溶性小柚果膳食纖維與可溶性小柚果膳食纖維組合後才能產生協同降血糖作用；僅僅通過α-澱粉酶與鹼性蛋白酶或木瓜蛋白酶二種酶進行酶解製備得到的不溶性小柚果膳食纖維與可溶性小柚果膳食纖維組合後並不能產生協同降血糖作用。