一種超聲波輔助酶法提取預酸化豆渣中水溶性膳食纖維方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于食品生產領域，尤其設及一種超聲波輔助酶法提取預酸化豆渣中水溶 性膳食纖維方法。
【背景技術】
[0002] 隨著人們生活水平的提高，膳食日趨精細，高熱量、高蛋白、高脂肪和精細食品的 大量攝入，因而導致糖尿病、屯、血管病、肥胖、腸道癌、便秘、膽結石、脂肪肝等富貴病越來越 普遍。
[0003] 研究發(fā)現(xiàn)，膳食纖維對W上各種疾病有明顯的預防和治療作用，具有突出的保健 功能，被公認為"第屯大營養(yǎng)素"。
[0004] 研究表明，膳食纖維的溶解性是影響其生理功能的重要因素，可溶性膳食纖維 (SDF)比不溶性膳食纖維（IDF)的生理功能更加突出，SDF可防止膽結石、排除體內的有害金 屬離子，在防止糖尿病、降低血清、血清總膽固醇與低密度脂蛋白、防止高血壓和屯、臟病等 方面有好的效果。大豆膳食纖維是一種安全的優(yōu)質膳食纖維，豆渣是生產大豆分離蛋白、豆 粉和豆腐等豆制品的副產品。長期W來主要用作牲畜的飼料，附加值低，許多豆渣未被有效 利用，造成資源的浪費，并對環(huán)境造成污染。因而合理開發(fā)利用運一資源，生產水溶性膳食 纖維，提高大豆資源的利用率，減少環(huán)境污染，是目前世界食品工業(yè)研究的熱點。
[0005] 現(xiàn)有技術中，膳食纖維的提取方法有W下幾類:化學提取法，酶解法，化學-酶解結 合法，膜分離法和發(fā)酵法。王景會等人對比了酸法，堿法等化學提取法與酶法提取高活性膳 食纖維的研究，結果表明在適當?shù)腜H、溫度和時間的條件下，酸是一種催化劑，可降低糖巧 鍵斷裂的活化能，加速水解速度，產生新的還原性末端，聚合度下降，由膳食纖維中的IDF轉 變?yōu)镾DF。然而上述方法中單純用酸堿等處理后豆渣顏色變深，持水力和膨脹率都下降，提 取效果不佳。
[0006] 涂宗財?shù)热搜芯苛艘环N高品質可溶性膳食纖維的制備工藝，采用酶-堿結合提取 大豆可溶性膳食纖維，得出堿濃度為0.6%，提取溫度為65°C，酶解時間為55min，得到的可 溶性膳食纖維含量為(SDF/TDF)可達到21.35%，雖比單純的酶解法制得的水溶性膳食纖維 含量稍局，但總體而旨提取率還是偏低。
[0007] 林寧曉研究了一種高效提取豆渣中膳食纖維的方法，通過采用生物發(fā)酵和纖維素 酶處理技術對大豆膳食纖維進行改性，提高豆渣中可溶性膳食纖維(SDF)含量。在對改性豆 渣提取SDF后，采用復合酶輔W超聲波提取IDF工藝技術，在復合酶添加量0.6%，超聲波功 率400W，作用溫度50°C，作用時間30min時，膳食纖維提取率87.21 %，產品持水率、膨脹率得 到提高。但該方法的操作復雜，周期長，且采用復合酶作用，對于操作條件、環(huán)境等要求高， 不利于工業(yè)化生產。
[000引目前化學-酶結合提取法是公認的具有簡單易行，投資少，得率高的優(yōu)點。但現(xiàn)有 技術中的采用的化學-酶結合提取法由于使用化學試劑，通常會對環(huán)境造成一定的污染。因 而，研究一種提取過程中使用化學試劑少、操作簡單、提取率高、提取效果好的提取水溶性 膳食纖維的方法，是本發(fā)明的研究目標。

【發(fā)明內容】

[0009] 為了解決現(xiàn)有技術中提取水溶性膳食纖維過程中較多的使用化學試劑對環(huán)境造 成污染，且提取效果與提取率不能兼顧的問題，本發(fā)明通過了研究提供一種提取過程中使 用化學試劑少、操作簡單、可W兼顧提取率與提取效果的提取水溶性膳食纖維的方法。
[0010] 本發(fā)明通過下述技術方案實現(xiàn)：
[0011] 本發(fā)明提供了一種超聲波輔助酶法提取預酸化豆渣中水溶性膳食纖維方法，包括 W下步驟：
[0012] 在豆渣中加入適量水攬拌后，進行高壓滅菌，滅菌后加入濃度5-15%的鹽酸溶液， 調節(jié)料液的PH控制在1.0左右，將其放置在40-90°C恒溫水浴鍋中攬拌均勻，攬拌IOmin后過 濾，將沉淀物PH調節(jié)到5.0左右，放入高壓均質機中高壓剪切均質，均質后加入0.3%。的纖維 素酶，溫度為48°C左右，放置在超聲波環(huán)境中，超聲波的功率為400W，提取時間為50min，提 取后離屯、，在上清液中加入3-4倍乙醇進行沉淀，過濾后將沉淀物進行干燥，即可得到水溶 性膳食纖維(SDF)。
[0013] 上述提取方法中，優(yōu)選所述酸化時鹽酸濃度5-15%，優(yōu)選10% ;水浴溫度40-90°C， 優(yōu)選60°C;
[0014] 上述提取方法中，優(yōu)選所述高壓均質機中高壓剪切均質壓力2200-25(K)bar;
[0015] 上述提取方法中，優(yōu)選所述加入纖維素酶活力為0.12-0.86萬U;
[0016] 上述提取方法中，優(yōu)選豆渣高壓滅菌條件為蒸汽壓力0.13-0.15Mpa、溫度12rC~ 125 °C時，保持3.5小時。
[0017] 上述提取方法中，優(yōu)選所述乙醇加入量為3-4倍濃度85%的乙醇。
[0018] 上述提取方法中，優(yōu)選所述干燥為冷凍干燥，-30°C下干燥15~35h，化內升溫至0 。(:干燥6-化，化內升溫至23~25°C，干燥化。
[0019] 上述提取方法中，優(yōu)選所述離屯、采用3500r/min，離屯、20min。
[0020] 本發(fā)明提供的超聲波輔助酶法高效提取預酸化豆渣中水溶性膳食纖維方法，優(yōu)選 包括W下步驟：
[0021] 在豆渣中加入適量水攬拌后，進行高壓滅菌，滅菌后加入濃度10%的鹽酸溶液，調 節(jié)料液的PH控制在1.0左右，將其放置在6(TC恒溫水浴鍋中攬拌均勻，攬拌IOmin后過濾，將 沉淀物PH調節(jié)到5.0左右，放入高壓均質機中2200-2500bar高壓剪切均質，均質后加入 0.3%。的纖維素酶，溫度為48°C左右，放置在超聲波環(huán)境中，超聲波的功率為400W，提取時間 為50min，提取后離屯、，在上清液中加入3.5倍85%沉淀，過濾后將沉淀物進行干燥，即可得 到水溶性膳食纖維(SDF)。
[0022] 本發(fā)明的有益效果主要體現(xiàn)在W下幾個方面：
[0023] (1)將酸-超聲-酶法結合到一起從而提取豆渣中可溶性膳食纖維，降低了酸用量， 達到了減少化學試劑添加對環(huán)境造成污染的目的；
[0024] (2)將酸-超聲-酶法結合到一起，減少了酶的多種類的添加 W及使用量，改變了現(xiàn) 有技術中用多種酶復配的方法來提高可溶性膳食纖維提取率的現(xiàn)狀，相比現(xiàn)有技術，操作 簡單，大大降低了提取過程中對操作條件控制的嚴格程度；
[0025] (3)通過采用預酸化處理技術，對豆渣進行部分改性，提高最終產品的提取率，同 時避免了添加大量化學試劑帶來的豆渣顏色變深、持水力和膨脹率有顯著下降的問題；
[0026] (4)通過采用超聲波輔助技術，有效加快溶質的提取過程，使得提取率大大提高， 運是由于超聲波輔助技術的空穴效應，可增大溶劑向原料細胞的滲透量并破壞細胞壁，強 化傳質。同時超聲波輔助提取可使部分分子內的糖巧鍵斷裂，生成的游離-OH數(shù)增多，賦予 了產品更強的物化性質。
[0027] (5)與現(xiàn)有技術中堿處理結合酶法處理的方法，提取過程中不會導致豆渣顏色變 深，持水力及膨脹率更高，同時操作簡單、周期短，提取效率更高。
[0028] (6)選擇性的調節(jié)了酸化的pH值、酸種類、酶添加種類及添加量及提取溫度、乙醇 添加量等具體操作參數(shù)，使各個參數(shù)之間相互協(xié)同，顯著的提高了提取效率。
【附圖說明】
[0029] 圖1:酸化時不同pH值對水溶性膳食纖維提取率的影響；
[0030] 圖2:酸化時不同水浴溫度對水溶性膳食纖維提取率的影響；
[0031 ]圖3:乙醇不同加入量對水溶性膳食纖維提取率的影響。
【具體實施方式】
[0032] W下實施例中所設及的酸、酶、乙醇，均為食用級。
[0033] 實施例1
[0034] 分析酸化pH值、水浴溫度、乙醇沉淀添加量等因素對SDF得率的影響，所選條件和 實驗結果見下圖1、圖2、圖3。
[0035] 從圖1結果看出，抑值對水溶性膳食纖維的提取