一種石蓴膳食纖維提取新工藝的製作方法

2023-12-09 03:00:41 2

一種石蓴膳食纖維提取新工藝的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種以石蓴為原料提取高活性海藻類膳食纖維的新工藝，通過「溫和鹼解+超聲波輔助二步酶解法」製備石蓴水溶性膳食纖維（SDF）和石蓴水不溶性膳食纖維（IDF）。提取的石蓴膳食纖維產品色澤均呈米白色，可作為高品質膳食纖維及理想的食品添加劑；產品膨脹力可達18120mL/g，持水力可達1230%，遠高於比西方國家常用的標準麩皮膳食纖維的功能性指標(膨脹力4mL/g，持水力400%。在該工藝條件下，石蓴膳食纖維產率≥45%，其中SDF含量≥12.5%，產品純度≥85%，具備良好的產品應用和產業化生產推廣前景。
【專利說明】一種石蓴膳食纖維提取新工藝
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種新型食品添加劑石蓴膳食纖維提取的新方法，屬於食品添加劑領域。
【背景技術】
[0002]石蓴又名海白萊、海菠菜、海萵苣、海條、豬母菜、大本青苔菜等，是綠藻門石蓴科的一屬。常見種類主要有孔石蓴、石蓴、礪菜、裂片石蓴等。其中石蓴(U Iva lactuca L.)與孔石蓴(U.P er-tusaKjellm)(簡稱石蓴)屬綠藻門石蓴屬中的大型海洋經濟藻類，它廣泛分布於西太平洋沿海地區，是我國野生海藻類中極為豐富的資源。石蓴生長迅速，有很強的生命力，再生能力極強。它不僅味道鮮美，營養價值高，而且具有很高的藥用價值。所以，近年來對石蓴的研究及開發利用引起了國內外的廣泛關注。
[0003]研究表明，幹石蓴含有豐富的粗纖維、碳水化合物、蛋白質及灰分，並含有少量的脂肪。從粗蛋白質中已分析出12種胺基酸，其中有8種為人體所必需，這些胺基酸對人體的生長發育是至關重要的；石蓴含有多種維他命，其中VB12和VC的含量高於小球藻，多食用石蓴可以有效地預防和治療維生素缺乏症。分析表明石蓴類含有K、Na、Ca、Mg、N1、Zn、Mo、Cu、1、F等多種微量兀素，這些微量兀素對人體的生長發育、新陳代謝和生理調節等方面有著廣泛的作用。另外，據有關文獻報導，幹品石蓴中的硒含量為
5.980ug/g,明顯高於海帶等11種海藻的硒含量，而硒能夠有效地預防和抑制癌症的發生和擴散。
[0004]石蓴的藥用價值很高。在我國，石蓴的開發利用歷史悠久，在《本草綱目》、《臨海異物志》、《本草拾遺》、《海藥本草》等書目上都有關於石蓴藥用的記載。石蓴具有清熱解毒、祛痰利水散結的作用。常用來治療瘡癤、水腫、頸淋巴結腫、甲狀腺腫、小便不利等。石蓴還具有降低膽固醇和血糖的作用。Ooishi Kuni0.(1990)報導孔石蓴中多糖和糖蛋白具有抗病毒活性，能夠強烈抑制反轉錄酶的活性，起到反轉錄病毒抑制劑的作用。
[0005]石蓴中含有豐富的藻膠、纖維素、半纖維素、維生素和礦物質等，是生產膳食纖維的優質原料。膳食纖維是當前國際上公認的一種功能性食品基料，被稱為除了水、蛋白質、糖類、脂類、維生素、礦物質6大營養素之外的「第七營養素」，並被譽為21世紀食品工業中最受關注、具有特殊保健功能和食品改性作用的一種食品添加劑。膳食纖維可以作為一種有效的功能性保健食品預防多種疾病，並具有保水性、保油性、改進食品色澤及風味等特殊作用。膳食纖維來源不同，表現出的物理、化學性質也存在差別，所起的生理活性作用也有強弱。海藻類膳食纖維比陸生植物膳食纖維具有更高的生理特性。利用海藻生產的高活性膳食纖維，將是21世紀人類攝取的主要功能性食品，對促進人民身體健康，提高水產功能性食品在國內外市場上的競爭力有極重要的現實意義。

【發明內容】

[0006]本發明的目的在於提供一種以石蓴為原料提取高活性海藻類膳食纖維的新工藝。[0007]為實現上述目的，本發明採用的技術方案如下:
本發明提供一種石蓴膳食纖維提取新工藝，其特徵在於通過「溫和鹼解+超聲波輔助二步酶解法」製備石蓴水溶性膳食纖維(SDF)和石蓴水不溶性膳食纖維(IDF)。
[0008]本發明所述的「溫和鹼解+超聲波輔助二步酶解法」具體是指:
O預處理:將新鮮石蓴用清水清洗，除去原料中的泥沙和其它雜物；
2)乾燥粉碎:60°C條件下烘乾粉碎，過80目篩；
3)鹼處理:在70°C條件下用60g/L氫氧化鈉溶液鹼解10~20min，鹼液量以浸過石蓴為宜；
4)蛋白酶處理:加入I~2%蛋白酶，在pH5.0、25°C條件下，在超聲波輔助作用下酶解30~60 min，酶解結束後煮沸滅酶；
5)α -澱粉酶處理:再次加入0.1~0.3% α -澱粉酶，在pH6.0、30°C條件下，在超聲波輔助作用下酶解20~30 min，酶解結束後煮沸滅酶；
6)過濾:將鹼解、酶解處理後的石蓴液過濾，得過濾濾液和過濾濾渣；
7)濾液處理:將濾液冷卻到室溫後,邊攪動邊加入一定量的無水乙醇(液體體積的3倍)，攪拌後靜置使膠體充分沉澱；過濾取濾渣，60°C條件下烘乾，粉碎，過80目篩，即製得可溶性膳食纖維(SDF)；
8)濾渣處理:將濾渣用15倍濾渣重量0.8%的次氯酸鈉溶液在pH6.0條件下漂白lOmin，水洗至中性，60°C條件下烘乾，粉碎，過80目篩，即製得水不溶性膳食纖維(IDF)。
[0009]本發明上述α -澱粉酶是指酶活量2000 kat/mg以上的市售α -澱粉酶；蛋白酶是指酶活量25000 kat/mg以上的市售胰蛋白酶。
[0010]本發明提供一種石蓴膳食纖維提取新工藝，提取的石蓴膳食纖維產品色澤均呈米白色，可作為高品質膳食纖維及理想的食品添加劑；產品膨脹力可達18120mL/g，持水力可達1230%，遠高於比西方國家常用的標準麩皮膳食纖維的功能性指標(膨脹力4mL/g，持水力400%。在該工藝條件下，石蓴膳食纖維產率≥45%，其中SDF含量≥12.5%，產品純度≥85%。
[0011]本發明上述膨脹力的測定方法為:稱取Ig膳食纖維粉末放入50 mL量筒中，記下幹纖維粉末的體積，然後加入20°C水使總體積達到50 mL，搖勻後於20°C下放置24 h，再記下量筒中纖維物料的體積，最後將膨脹後的纖維物料體積減去幹纖維物料體積，即得。
[0012]本發明上述持水力的測定方法為:稱取2g膳食纖維粉放入燒杯中，然後加入150mL的蒸餾水，攪拌均勻，靜置2h後，將纖維用快速濾紙濾去多餘水分，把保留在濾紙上的溼樣品轉移到表面皿中稱重(W1 )，再將表面皿放入110°C的烘箱中，烘烤至恆重(±0.05mg)，在乾燥器中冷卻後稱重(W2),根據下式計算持水力:WHC/%= (W1 - W2)/W2X 100 ;式中，W1是指溼纖維重(g) ；ff2是指幹纖維重(g)。
[0013]本發明提供一種石蓴膳食纖維，其優勢在於:一是本發明採用「溫和鹼解+超聲波輔助二步酶解法」，特別是在超聲波的輔助作用下酶解，顯著提高了石蓴膳食纖維的產率和產品特性；二是本發明中通過不同的處理工藝將可溶性膳食纖維和水不溶性膳食纖維分開製得，可以用於不同特性的食品添加劑，拓展了石蓴膳食纖維的用途；三是水不溶性膳食纖維生產過程中經過漂白工藝處理水不溶性膳食纖維產品呈白色，有利於石蓴膳食纖維更好的應用。【具體實施方式】
[0014]實施例1:
石蓴膳食纖維，具體製備步驟如下:
(O預處理:將新鮮石蓴用清水清洗，除去原料中的泥沙和其它雜物；
(2)乾燥粉碎:60°C條件下烘乾粉碎，過80目篩；
(3)鹼處理:在70°C條件下用60g/L氫氧化鈉溶液鹼解lOmin，鹼液量以浸過石蓴為
且；
(4)蛋白酶處理:加入2%蛋白酶，在pH5.0、25°C條件下，在超聲波輔助作用下酶解30min，酶解結束後煮沸滅酶；
(5)α -澱粉酶處理:再次加入0.3%α -澱粉酶，在pH6.0、30°C條件下，在超聲波輔助作用下酶解20min，酶解結束後煮沸滅酶；
(6)過濾:將鹼解、酶解處理後的石蓴液過濾，得過濾濾液和過濾濾渣；
(7)濾液處理:將濾液冷卻到室溫後,邊攪動邊加入一定量的無水乙醇(液體體積的3倍)，攪拌後靜置使膠體充分沉澱；過濾取濾渣，60°C條件下烘乾，粉碎，過80目篩，即製得可溶性膳食纖維(SDF)；
(8)濾渣處理:將濾渣用15倍濾渣重量0.8%的次氯酸鈉溶液在pH6.0條件下漂白lOmin，水洗至中性，60°C條件下烘乾，粉碎，過80目篩，即製得水不溶性膳食纖維(IDF)。
[0015]實施例2:
石蓴膳食纖維，具體製備步驟如下:
(O預處理:將新鮮石蓴用清水清洗，除去原料中的泥沙和其它雜物；
(2)乾燥粉碎:60°C條件下烘乾粉碎，過80目篩；
(3)鹼處理:在70°C條件下用60g/L氫氧化鈉溶液鹼解20min，鹼液量以浸過石蓴為
且；
(4)蛋白酶處理:加入1%蛋白酶，在pH5.0、25°C條件下，在超聲波輔助作用下酶解60min，酶解結束後煮沸滅酶；
(5)α -澱粉酶處理:再次加入0.1%α -澱粉酶，在pH6.0、30°C條件下，在超聲波輔助作用下酶解30 min，酶解結束後煮沸滅酶；
(6)過濾:將鹼解、酶解處理後的石蓴液過濾，得過濾濾液和過濾濾渣；
(7)濾液處理:將濾液冷卻到室溫後,邊攪動邊加入一定量的無水乙醇(液體體積的3倍)，攪拌後靜置使膠體充分沉澱；過濾取濾渣，60°C條件下烘乾，粉碎，過80目篩，即製得可溶性膳食纖維(SDF)；
(8)濾渣處理:將濾渣用15倍濾渣重量0.8%的次氯酸鈉溶液在pH6.0條件下漂白lOmin，水洗至中性，60°C條件下烘乾，粉碎，過80目篩，即製得水不溶性膳食纖維(IDF)。
[0016]實施例3:
石蓴膳食纖維，具體製備步驟如下:
(O預處理:將新鮮石蓴用清水清洗，除去原料中的泥沙和其它雜物；
(2)乾燥粉碎:60°C條件下烘乾粉碎，過80目篩；
(3)鹼處理:在70°C條件下用60g/L氫氧化鈉溶液鹼解15min，鹼液量以浸過石蓴為 且；
(4)蛋白酶處理:加入1.5%蛋白酶，在pH5.0、25°C條件下，在超聲波輔助作用下酶解45min，酶解結束後煮沸滅酶；
(5)α -澱粉酶處理:再次加入0.2%α -澱粉酶，在pH6.0、30°C條件下，在超聲波輔助作用下酶解25 min，酶解結束後煮沸滅酶；
(6)過濾:將鹼解、酶解處理後的石蓴液過濾，得過濾濾液和過濾濾渣；
(7)濾液處理:將濾液冷卻到室溫後,邊攪動邊加入一定量的無水乙醇(液體體積的3倍)，攪拌後靜置使膠體充分沉澱；過濾取濾渣，60°C條件下烘乾，粉碎，過80目篩，即製得可溶性膳食纖維(SDF)；
(8)濾渣處理:將濾渣用15倍濾渣重量0.8%的次氯酸鈉溶液在pH6.0條件下漂白lOmin，水洗至中性，60°C條件下烘乾，粉碎，過80目篩，即製得水不溶性膳食纖維(IDF)。
[0017]以上實施例僅用於說明本發明的技術方案，而非對其進行限制；儘管參照前述實施例對被發明進行了詳細的說明，但對於本領域的普通技術人員來說，依然可以對前述實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換；而對這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明所要求保護的技術方案的精神和範圍。
【權利要求】
1.一種石蓴膳食纖維，其特徵在於:以石蓴為原料，通過「溫和鹼解+超聲波輔助二步酶解法」製備石蓴水溶性膳食纖維(SDF)和石蓴水不溶性膳食纖維(IDF)。
2.根據權利要求1所述的石蓴膳食纖維，其特徵在於按照以下步驟完成: O預處理:將新鮮石蓴用清水清洗，除去原料中的泥沙和其它雜物； 2)乾燥粉碎:60°C條件下烘乾粉碎，過80目篩； 3)鹼處理:在70°C條件下用60g/L氫氧化鈉溶液鹼解10?20min，鹼液量以浸過石蓴為宜； 4)蛋白酶處理:加入I?2%蛋白酶，在pH5.0、25°C條件下，在超聲波輔助作用下酶解30?60 min，酶解結束後煮沸滅酶； 5)α -澱粉酶處理:再次加入0.1?0.3% α -澱粉酶，在pH6.0、30°C條件下，在超聲波輔助作用下酶解20?30 min，酶解結束後煮沸滅酶； 6)過濾:將鹼解、酶解處理後的石蓴液過濾，得過濾濾液和過濾濾渣； 7)濾液處理:將濾液冷卻到室溫後,邊攪動邊加入一定量的無水乙醇(液體體積的3倍)，攪拌後靜置使膠體充分沉澱；過濾取濾渣，60°C條件下烘乾，粉碎，過80目篩，即製得可溶性膳食纖維(SDF)； 8)濾渣處理:將濾渣用15倍濾渣重量0.8%的次氯酸鈉溶液在pH6.0條件下漂白lOmin，水洗至中性，60°C條件下烘乾，粉碎，過80目篩，即製得水不溶性膳食纖維(IDF)。
【文檔編號】A23L1/308GK103610082SQ201310602398
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年11月26日 優先權日:2013年11月26日
【發明者】董書閣, 侯文燕, 董靜靜, 侯文杰, 趙德巖, 王偉 申請人:青島嘉瑞生物技術有限公司