專利名稱：一種豆渣膳食纖維及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種豆渣膳食纖維及其制備方法，具體是指利用微生物酶法制備得到的豆渣膳食纖維以及該豆渣膳食纖維的微生物酶制備方法。
背景技術(shù)：
膳食纖維雖然難以在人體消化道內(nèi)被分解吸收，卻是維系人類身體健康、不能被其它物質(zhì)所代替的一種營(yíng)養(yǎng)素，所以人們將其稱為繼碳水化合物、脂肪、蛋白質(zhì)、維生素、水、礦物質(zhì)六大營(yíng)養(yǎng)素之外的人體第七營(yíng)養(yǎng)素。國(guó)外已研究的膳食纖維主要有六大類谷物、豆類、果蔬、微生物多糖及其它天然纖維和合成、半合成纖維，計(jì)30多個(gè)品種，其中實(shí)際應(yīng)用于生產(chǎn)已有10余種。我國(guó)對(duì)膳食纖維的制取技術(shù)研究、應(yīng)用研究和生產(chǎn)尚處于起步階段。大體可分為四個(gè)方面一是膳食纖維對(duì)人體生理效應(yīng)的研究。如防治冠心病，治療肥胖癥，預(yù)防高血壓，治療糖尿病和抗胃腸癌癥，清除外源有害物質(zhì)，抗氧化，清除自由基等等。二是關(guān)于膳食纖維源分布和農(nóng)副產(chǎn)品綜合利用研究。三是完善和提高膳食纖維工業(yè)制取方法研究，也包括膳食纖維改性研究。四是膳食纖維在食品加工中的應(yīng)用研究。
目前國(guó)內(nèi)主要采取化學(xué)處理方法，如強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、醇等制備膳食纖維，其優(yōu)點(diǎn)是去除淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪較徹底。但在這一過(guò)程中，卻幾乎導(dǎo)致了100％的水溶性纖維素，超過(guò)50％的半纖維素和10-30％的纖維素的損失，而恰恰是可溶性纖維素和半纖維素具有較強(qiáng)的生理功能。
縱觀國(guó)內(nèi)外大量研究結(jié)果，我們認(rèn)為開(kāi)發(fā)膳食纖維的關(guān)鍵是開(kāi)拓資源和改進(jìn)提取方法。這也是現(xiàn)階段我國(guó)面臨的資源可持續(xù)利用問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種豆渣膳食纖維以及這種豆渣膳食纖維的制備方法。
本發(fā)明的上述目的是通過(guò)如下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明公開(kāi)了一種豆渣膳食纖維，該豆渣膳食纖維可由下述方法制備獲得將豆渣經(jīng)80～120目篩、脫脂、用蛋白酶去除蛋白質(zhì)。
優(yōu)選的，所述將豆渣經(jīng)80～120目篩之前，先將豆渣烘干。
所述脫脂是指以7～9倍體積的有機(jī)溶劑浸泡豆渣1～10小時(shí)，之后用水洗除有機(jī)溶劑，濾布清洗，烘干。所述有機(jī)溶劑包括乙醚。
所述用蛋白酶去除蛋白質(zhì)是指將脫脂后的豆渣，加入pH7～8的磷酸鹽緩沖液4～6mL/g，再加入酶活為5～9μg/ml(以1mL粗酶液在40℃條件下每分鐘水解酪蛋白的微克數(shù)來(lái)表示蛋白酶的酶活)的蛋白酶發(fā)酵液2～7ml/g，于80～120rpm、38～42℃酶解1～4小時(shí)，之后過(guò)濾、清洗至洗出液無(wú)色，75～85℃烘干。所述蛋白酶是產(chǎn)中性蛋白酶的真菌產(chǎn)生的蛋白酶，優(yōu)選的，所述真菌為菌株A.S1.892。
本發(fā)明還公開(kāi)了一種豆渣膳食纖維的制備方法，該方法包括下述步驟(1)豆渣烘干后經(jīng)80～120目篩；(2)以7～9倍體積的有機(jī)溶劑浸泡豆渣1～10小時(shí)，之后用水洗除有機(jī)溶劑，濾布清洗，烘干；(3)將脫脂后的豆渣，加入pH7～8的磷酸鹽緩沖液4～6mL/g，再加入酶活為5～9μg/ml的蛋白酶發(fā)酵液2～7ml/g，于80～120rpm、38～42℃酶解1～4小時(shí)，之后過(guò)濾、清洗至洗出液無(wú)色，75～85℃烘干。
優(yōu)選的，所述有機(jī)溶劑包括乙醚；所述蛋白酶為產(chǎn)中性蛋白酶的真菌產(chǎn)生的蛋白酶。
與現(xiàn)有技術(shù)的化學(xué)法處理豆渣相比，本發(fā)明利用微生物酶法處理豆渣具有以下有益效果化學(xué)法對(duì)底物選擇性差，半纖維素又溶于堿溶液，故使得可溶性纖維素、半纖維素有較大的損失，而這部分成分有時(shí)在膳食纖維中起重要生理功能的。相比之下，微生物酶法因?yàn)槊妇哂泻軓?qiáng)的專一性，可專一的降解豆渣中的蛋白質(zhì)，而不破壞其他成分，這樣使得可溶性纖維素、半纖維素等活性成分可有效的保存，使膳食纖維的生理活性大大提高。
微生物酶法處理所得的總膳食纖維和可溶性的膳食纖維含量均高于化學(xué)法處理所得的產(chǎn)物。并且微生物酶法處理?xiàng)l件溫和、設(shè)備簡(jiǎn)單、酶專一性高，可以最大限度的保留膳食纖維的活性成分，更不會(huì)由于強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的使用造成環(huán)境污染。而化學(xué)法要求設(shè)備高，必須能夠耐強(qiáng)酸、強(qiáng)堿，最終的廢液會(huì)造成環(huán)境污染，最終產(chǎn)品需要進(jìn)行安全性檢測(cè)。
另一方面，在脫除脂肪、蛋白質(zhì)的過(guò)程中，化學(xué)法造成可溶性纖維素、半纖維素的很大損失，總膳食纖維的得率化學(xué)法要比微生物酶法低25％左右。掃描電鏡觀察的結(jié)果也能直觀地顯示出了這一點(diǎn)。因此，我們認(rèn)為微生物酶法比化學(xué)處理法具有更大的優(yōu)越性。
利用本發(fā)明的微生物酶法和化學(xué)法處理豆渣的結(jié)果比較表1處理后總膳食纖維含量比較(％)

表2可溶性膳食纖維含量比較(％)

分別將經(jīng)過(guò)微生物酶法和化學(xué)法處理的豆渣在JEOL JXA-840型掃描電子顯微鏡下觀察，步驟如下分別取經(jīng)微生物酶法和化學(xué)法處理的豆渣以及未經(jīng)處理的豆渣，105℃烘干水分；將樣品固定在清洗好并貼有雙面導(dǎo)電膠的載樣臺(tái)上；用離子濺射儀對(duì)三種樣品鍍金處理；把鍍好金的樣品放到掃描電鏡的樣品室進(jìn)行電鏡觀察。
結(jié)果見(jiàn)圖1-6所示。從中我們可以清楚地看到未經(jīng)任何處理的豆渣表面被有一層較厚的脂類和蛋白質(zhì)，但可見(jiàn)到里面的纖維素骨架的輪廓，經(jīng)過(guò)微生物酶法和化學(xué)處理法脫脂、脫蛋白后都可以比較好的去除豆渣纖維表面的蛋白質(zhì)和脂肪，獲得較為純凈的纖維，從而使半纖維素、纖維素骨架得以充分暴露。從兩種處理方法的結(jié)果比較來(lái)看，微生物酶法處理所得產(chǎn)物結(jié)構(gòu)完整，相比之下，化學(xué)法處理所得產(chǎn)物結(jié)構(gòu)不完整，纖維素骨架多數(shù)已破損。


圖1未經(jīng)任何處理的豆渣纖維掃描電鏡照片A；圖2未經(jīng)任何處理的豆渣纖維掃描電鏡照片B；圖3微生物酶法處理所得的豆渣膳食纖維掃描電鏡照片A；圖4微生物酶法處理所得的豆渣膳食纖維掃描電鏡照片B；圖5經(jīng)化學(xué)法處理所得的豆渣膳食纖維掃描電鏡照片A；圖6經(jīng)化學(xué)法處理所得的豆渣膳食纖維掃描電鏡照片B。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例將加工豆腐后的副產(chǎn)品豆渣烘干，過(guò)100目篩。
采用有機(jī)溶劑提取法去除豆渣中的脂肪成分。以8倍體積乙醚浸泡過(guò)100目篩的干豆渣5小時(shí)，后用水洗除殘有機(jī)溶劑，濾布清洗，烘干。
制備蛋白酶粗酶發(fā)酵液斜面培養(yǎng)基蛋白胨1％+牛肉膏1％+瓊脂2％+NaCl 0.5％液體發(fā)酵培養(yǎng)基豆粉5％+玉米粉3％+麩皮2.5％+Mandel鹽產(chǎn)蛋白酶菌株(A.S1.892)斜面培養(yǎng)24小時(shí)，加無(wú)菌水制成菌懸液，將菌懸液倒入液體發(fā)酵培養(yǎng)基中，然后搖床培養(yǎng)36小時(shí)。取出后于冷凍離心機(jī)中4℃、15000rpm離心30分鐘，上清液即為蛋白酶粗酶發(fā)酵液。
Folin試劑法測(cè)定蛋白酶的酶活在測(cè)定條件下，以1mL粗酶液在40℃條件下每分鐘水解酪蛋白的微克數(shù)來(lái)表示蛋白酶的酶活。測(cè)得上述蛋白酶粗酶發(fā)酵液的酶活為7μg/ml。
稱取30g脫脂后的豆渣，加入pH7.5的磷酸鹽緩沖液5mL/g，再加入5mL/g蛋白酶發(fā)酵液。100rpm、40℃分別酶解2小時(shí)，濾布過(guò)濾、清洗至洗出液無(wú)色，80℃烘干。
處理后總膳食纖維的含量為55.9％。
可溶性膳食纖維的測(cè)定稱取上述經(jīng)微生物酶法處理過(guò)的豆渣10g，配成10％的溶液，加熱至100℃，保溫30分鐘，過(guò)濾，濾液加入4倍體積的95％乙醇，冰箱放置24小時(shí)，過(guò)濾，抽提物真空干燥，稱重。結(jié)果得可溶性膳食纖維含量為3.8％。
對(duì)比例化學(xué)法處理豆渣制備膳食纖維干豆渣→100目篩→2％NaOH(固液比為1∶10、室溫浸泡30分鐘后濾去上清液，清洗)→2％H2O2溶液(固液比1∶10，室溫浸泡15分鐘后濾去上清液，清洗)→2％HCl(固液比1∶10，50~60℃、浸泡60分鐘后濾去上清液)→洗滌→80℃烘干結(jié)果得總膳食纖維含量為37.2％。按照實(shí)施例中可溶性膳食纖維的測(cè)定方法，測(cè)得可溶性膳食纖維的含量為0.3％。
權(quán)利要求
1.一種豆渣膳食纖維，其特征在于，該豆渣膳食纖維可由下述方法制備獲得將豆渣經(jīng)80～120目篩、脫脂、用蛋白酶去除蛋白質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種豆渣膳食纖維，其特征在于所述將豆渣經(jīng)80～120目篩之前，先將豆渣烘干。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種豆渣膳食纖維，其特征在于所述脫脂是指以7～9倍體積的有機(jī)溶劑浸泡豆渣1～10小時(shí)，之后用水洗除有機(jī)溶劑，濾布清洗，烘干。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種豆渣膳食纖維，其特征在于所述有機(jī)溶劑為乙醚。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種豆渣膳食纖維，其特征在于所述用蛋白酶去除蛋白質(zhì)是指將脫脂后的豆渣，加入pH7～8的磷酸鹽緩沖液4～6mL/g，再加入酶活為5～9μg/ml(以1mL粗酶液在40℃條件下每分鐘水解酪蛋白的微克數(shù)來(lái)表示蛋白酶的酶活)的蛋白酶發(fā)酵液2～7ml/g，于80～120rpm、38～42℃酶解1～4小時(shí)，之后過(guò)濾、清洗至洗出液無(wú)色，75～85℃烘干。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種豆渣膳食纖維，其特征在于所述蛋白酶為產(chǎn)中性蛋白酶的真菌產(chǎn)生的蛋白酶。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種豆渣膳食纖維，其特征在于所述真菌為菌株A.S1.892。
8.一種豆渣膳食纖維的制備方法，該方法包括下述步驟(1)豆渣烘干后經(jīng)80～120目篩；(2)以7～9倍體積的有機(jī)溶劑浸泡豆渣1～10小時(shí)，之后用水洗除有機(jī)溶劑，濾布清洗，烘干；(3)將脫脂后的豆渣，加入pH7～8的磷酸鹽緩沖液4～6mL/g，再加入酶活為5～9μg/ml(以1mL粗酶液在40℃條件下每分鐘水解酪蛋白的微克數(shù)來(lái)表示蛋白酶的酶活)的蛋白酶發(fā)酵液2～7ml/g，于80～120rpm、38～42℃酶解1～4小時(shí)，之后過(guò)濾、清洗至洗出液無(wú)色，75～85℃烘干。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種豆渣膳食纖維的制備方法，其特征在于，所述有機(jī)溶劑為乙醚。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種豆渣膳食纖維的制備方法，其特征在于，所述蛋白酶為產(chǎn)中性蛋白酶的真菌產(chǎn)生的蛋白酶。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種豆渣膳食纖維及其制備方法。本發(fā)明的豆渣膳食纖維是利用微生物酶法處理豆渣獲得，通過(guò)將豆渣烘干后，經(jīng)80～120目篩、脫脂、用蛋白酶去除蛋白質(zhì)。本發(fā)明利用微生物酶法處理豆渣獲得膳食纖維，總膳食纖維和可溶性的膳食纖維含量均高于化學(xué)法處理所得的產(chǎn)物；并且微生物酶法處理?xiàng)l件溫和、設(shè)備簡(jiǎn)單、酶專一性高，可以最大限度的保留膳食纖維的活性成分。
文檔編號(hào)A23L1/20GK1778202SQ200410084268
公開(kāi)日2006年5月31日 申請(qǐng)日期2004年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月17日
發(fā)明者蘇勇, 呂秀華 申請(qǐng)人:蘇勇, 呂秀華