一種酶法提取豆渣中不可溶性膳食纖維的工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及食品深加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種酶法提取豆渣中不可溶性膳食纖 維的工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 膳食纖維是指不能被人體利用的多糖，人類的胃腸道中消化酶無法消化膳食纖 維，故其不易被人體吸收。這類多糖主要來自植物細(xì)胞壁的復(fù)合碳水化合物，也可稱之為非 淀粉多糖，即非α-葡聚糖的多糖。它分為可溶性膳食纖維和不可溶性膳食纖維。膳食纖 維的營養(yǎng)價值越來越受到人們的關(guān)注，對其研究也越來越深入，現(xiàn)在膳食纖維是人們公認(rèn) 的繼蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂肪、維生素、礦物質(zhì)和水這六大營養(yǎng)素之后的第七類營養(yǎng)素。
[0003] 中國是大豆的故鄉(xiāng)，擁有悠久的大豆種植歷史，現(xiàn)在每年都有大量的大豆用于各 種?制品、油料的生廣。?漁是?制品加工工藝過程中的副廣品，每年由于大?加工彳丁業(yè)加 工生產(chǎn)而產(chǎn)生的濕豆渣達(dá)到2000萬噸，這些豆渣都作為飼料用于喂豬或者直接廢棄，到夏 天豆渣又會發(fā)酸發(fā)臭，這使得豆渣不僅成為一種被浪費的資源，同時還造成了環(huán)境污染。
[0004] 豆渣中富含膳食纖維及蛋白質(zhì)、維生素等營養(yǎng)成分，在安全性上也無問題，價格低 廉，膳食纖維含量高。有研究指出，大豆豆渣在開發(fā)功能性食品的應(yīng)用和分離提取豆渣中的 膳食纖維具有廣闊前景。
[0005] 豆渣中含有的不可溶性膳食纖維高于可溶性膳食纖維，因此，在豆渣中提取不可 溶性膳食纖維的產(chǎn)業(yè)化研究依然具有一定的價值。對不可溶性膳食纖維的提取工藝研究 中，在酶法方面的研究相對較少，更多的是對于化學(xué)法方面的研究。對豆渣中提取不可溶性 膳食纖維的相關(guān)研究遠(yuǎn)比豆渣中提取可溶性膳食纖維的工藝少，相關(guān)的研究報道于文獻(xiàn)也 較少。
[0006] 采用現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行提取時，無法綜合考慮提取過程中的pH值、底物濃度、粉碎程 度、酶的使用條件及酶的使用量等對提取率影響的因素，以及，無法較為徹底的使不可溶性 膳食纖維與可溶性膳食纖維分離，所提取的不可溶性膳食纖維純度較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種高效率、高純度的酶法提取豆渣中不可溶 性膳食纖維的工藝，綜合考慮提取過程中的pH值、底物濃度、粉碎程度、酶的使用條件及酶 的使用量等對提取率影響的因素，使不可溶性膳食纖維的提取技術(shù)，具備產(chǎn)業(yè)化前景。
[0008] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：
[0009] -種酶法提取豆渣中不可溶性膳食纖維的工藝，其特征在于，包括如下步驟：
[0010] (1)將豆渣烘干粉碎得到豆渣粉；
[0011] (2)向每克豆渣粉中加入蒸餾水5~7ml以及PH 6. 5~7. 0的磷酸緩沖液5~ 7ml，得到豆渣漿；
[0012] (3)向豆渣漿中加入中性蛋白酶進(jìn)行第一次酶解，中性蛋白酶的加入量為步驟 (1)所述豆渣粉：中性蛋白酶=lg:〇. 7~lmg，得到第一酶解豆渣衆(zhòng)；
[0013] (4)對第一酶解豆渣漿進(jìn)行第一次滅酶處理，得到第一滅酶豆渣漿；
[0014] (5)向第一滅酶豆渣漿中加入耐熱α -淀粉酶進(jìn)行第二次酶解，耐熱α -淀粉酶的 加入量為步驟（1)所述豆渣粉：耐熱α -淀粉酶=lg: 10~20 μ 1，得到第二酶解豆渣漿；
[0015] (6)對第二酶解豆渣漿進(jìn)行第二次滅酶處理，得到第二滅酶豆渣漿；
[0016] (7)對第二滅酶豆渣漿進(jìn)行離心分離，過濾后取濾渣，將濾渣洗滌并烘干后，得到 不可溶性膳食纖維。
[0017] 所述豆渣粉為過80~120目篩所得粉末。
[0018] 所述磷酸緩沖液的配制方法如下：取0. 2moL/mL的磷酸二氫鉀250mL，加118mL的 0· 2moL/mL氫氧化鈉溶液，再用水稀釋至1000mL。
[0019] 所述中性蛋白酶的酶活為25~75U/mg
[0020] 所述耐熱α -淀粉酶的酶活為200~400U/mL
[0021] 與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明具備的有益效果：
[0022] 本發(fā)明公開的酶法提取豆渣中不可溶性膳食纖維的工藝，其主要工藝流程簡潔。 科學(xué)、易于操作和控制，包括：豆渣一烘干一粉碎一過篩一加水一加緩沖液一加蛋白酶一滅 酶一加 α-淀粉酶一滅酶一離心過濾一洗滌濾渣一濾渣烘干至恒重。
[0023] 本發(fā)明綜合考慮了提取過程中的pH值、底物濃度、粉碎程度、酶的使用條件及酶 的使用量等對提取率影響的因素，獲得了科學(xué)、高效、簡潔、易于操作可產(chǎn)業(yè)化的工藝技術(shù)， 本發(fā)明使得豆渣資源得到合理利用，減少了豆子廢棄造成的環(huán)境污染；本發(fā)明獲得的制品， 通過灰分的測定實驗結(jié)果說明，此酶法提取得到的不可溶性膳食纖維純度高，灰分含量僅 為2. 8%左右，其純度是傳統(tǒng)技術(shù)提取的2倍以上。
【附圖說明】
[0024] 圖1為實施例1蛋白酶加入量對提取率的影響曲線圖，圖中橫坐標(biāo)為蛋白酶加入 量，縱坐標(biāo)為提取率。
[0025] 圖2為實施例1 α -淀粉酶加入量對提取率的影響曲線圖，圖中橫坐標(biāo)為α -淀粉 酶加入量，縱坐標(biāo)為提取率。
【具體實施方式】
[0026] 下面通過實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步闡述。
[0027] 實施例1
[0028] 本實施例所用到的試劑如下：
[0029] 耐熱α-淀粉酶 BR 廣西天地?fù)P生物試劑有限公司 酶活為300U/mL，最適溫度100±5°C，最適pH=6,0~7.0。 中性蛋白酶 BR 廣州明遠(yuǎn)公司 酶活為5〇U/mg，穩(wěn)定PH為5.5-8.5,最適溫度為45°C-50°C。其活力定義是在30°C， PH=7.5條件下，Irain水解酪素產(chǎn)生l.iig酪氨酸為一個活力單位，以U/g表示。 2-嗎啉乙磺酸（MES) AR BIOSHARP公司〔日本） 三羥甲基氨基甲烷(tris) m 國藥集団化學(xué)試劑有限公司 氫氧化鈉 AR 天津博迪化工股份有限公司 磷酸二氫鉀 AR 廣東安平化學(xué)廠
[0030] 利用上述試劑按照如下方法配制成溶液：
[0031] (1)0. 05mol/L MES - TRIS 緩沖液：
[0032] 稱取4. 3021g MES和2. 6928g TRIS，用374mL水溶解，再用6mol/L的氫氧化鈉調(diào) 節(jié)pH = 8. 17 (配制時溫度25°C，采用內(nèi)插法計算得），加水稀釋至440mL。
[0033] (2)中性蛋白酶溶液：
[0034] 用0. 05mol/L MES-TRIS緩沖液配成50mg/mL的中性蛋白酶溶液，現(xiàn)配現(xiàn)用，對應(yīng) 的酶活為2500U/mL。
[0035] (3) PH = 6. 8的磷酸緩沖液：
[0036] 取0· 2moL/mL的磷酸二氫鉀250mL，加118mL的0· 2moL/mL氫氧化鈉溶液，用水稀 釋至 1000mL。
[0037] 本實施例的酶法提取豆渣中不可溶性膳食纖維的工藝，包括如下步驟：
[0038] (1)將豆渣于75°C下烘干過夜，粉碎，過50目篩，得到豆渣粉；
[0039] (2)稱取3. 00g的豆渣粉（MJ，加入20.0 OmL蒸餾水和20.0 OmL pH = 6. 8的磷酸 緩沖液，得到豆渣漿；
[0040] (3)向豆渣漿加入50. 4 μ 1用MES-TRIS緩沖液配成50mg/mL的中性蛋白酶溶液， 在50°C恒溫水浴中進(jìn)行第一次酶解1. 5h，得到第一酶解豆渣漿；本步驟將特定的中性蛋白 酶的加入是將豆渣中蛋白質(zhì)進(jìn)行酶解，若酶解不徹底，則提取物中將含有蛋白質(zhì)，因此，蛋 白酶的酶解作用不僅影響工藝的提取率，還影響提取得到的不可溶性膳食纖維的純度。
[0041] (4)對第一酶解豆渣漿在85°C條件下進(jìn)行第一次滅酶處理10min，第一滅酶豆渣 漿；
[0042] (5)向第一滅酶豆渣漿中加入51. 0 μ 1耐熱α -淀粉酶，在70°C恒溫水浴中進(jìn)行 第二次酶解1. 5h，得到第二酶解豆渣漿；
[0043] (6)將第二酶解豆渣漿煮沸10min進(jìn)行第二滅酶處理，得到第二滅酶豆渣漿；
[0044] (7)使用高速離心機(jī)3000r/min對第二滅酶豆渣漿進(jìn)行離心分離，用恒重濾紙（質(zhì) 量吣）進(jìn)行過濾，將過濾后的濾紙及濾渣一起在70°C下烘干至恒重（M3)，得到所述豆渣中不 可溶性膳食纖維。
[0045] 1、特定中性蛋白酶和耐熱α -淀粉酶加入量對提取率的影響
[0046] 1. 1、試驗方法
[0047] 稱取8份3. 00g的豆渣粉進(jìn)行試驗，將8組試驗分別編號為①②③④⑤⑥⑦⑧，各 組試驗除了步驟（3)和步驟（5)的條件不同外，其余步驟均一致。
[0048] 對于步驟（3)，編號為①②③④的試驗依次按42U/g、84U/g、126U/g和168U/g的加 入量分別加入中性蛋白酶；編號為⑤⑥⑦⑧的試驗均按42U/g的加入量加入中性蛋白酶。
[0049] 對于步驟（5)，編號為①②③④的試驗均按42U/g的加入量加入耐熱α -淀粉酶； 編號為⑤⑥⑦⑧的試驗依次按5U/g、10U/g、15U/g和20U/g的加入量分別加入耐熱α -淀 粉酶。
[0050] 最后，按照公式： 計算提取率，式中戽為樣品質(zhì)量，單位為 克（g) ;Μ2為濾紙質(zhì)量，單位為克（g) ;]?3為恒重后濾紙與濾渣的總質(zhì)量，單位為克（g)。
[0051] 1.2結(jié)果分析
[0052] 1. 2. 1、蛋白酶加入量對提取率的影響結(jié)果分析