專利名稱：廢棄筍殼酶解制備功能性膳食纖維的技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于農(nóng)副產(chǎn)品廢棄物深加工領(lǐng)域，涉及一種將廢棄筍殼酶解制備功能性膳食纖維的技術(shù)。
背景技術(shù)：
竹筍不僅具有性味甘寒、有利水益氣、清熱化痰、鎮(zhèn)定安神的功效，而且具有低脂肪、低糖、多纖維的特點，被譽為“素食第一品”。在倡導(dǎo)健康飲食的今天，越來越受到人們的喜愛。據(jù)不完全統(tǒng)計，2000年我國竹筍產(chǎn)量達到了210萬噸，預(yù)計到2010年筍產(chǎn)量將達320萬噸，筍制品產(chǎn)量也將提高到80萬噸。但是，在竹筍加工過程中，筍食品加工附加值不高，一般只能利用30％～40％的原料，產(chǎn)生大量的筍殼。在我國南方產(chǎn)地，每年春季大量的筍殼被棄于路旁或溝邊，腐爛霉變，產(chǎn)生惡臭，給竹筍產(chǎn)區(qū)的生態(tài)環(huán)境帶來了嚴重危害。
而事實上筍殼是一類尚未開發(fā)的資源。據(jù)研究表明，竹筍殼中粗纖維占干物質(zhì)的27％。將筍殼作為纖維源，用纖維素酶進行酶解，開發(fā)功能性膳食纖維，不僅使廢棄筍殼變廢為寶，也解決了環(huán)境污染等問題。用纖維素酶酶解筍殼的實質(zhì)是活化筍殼中的粗纖維，使纖維內(nèi)部組成成分得以優(yōu)化與重組，結(jié)晶度和純度提高，同時可以產(chǎn)生大量裸露的新表面，提高其吸附、分散、保形性，使纖維素粉的持水力和膨脹力明顯提高。用纖維素酶法開發(fā)的筍殼多功能膳食纖維，保留了大部分具有較強生理功能的可溶性纖維和半纖維，得到的成品在防治肥胖、高血壓、高血糖、清除外源有害物質(zhì)等方面能發(fā)揮更多的生理功效。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種廢棄筍殼酶解制備功能性膳食纖維的技術(shù)。
本發(fā)明要解決的是現(xiàn)有筍殼被棄于路旁或溝邊，腐爛霉變，產(chǎn)生惡臭，給竹筍產(chǎn)區(qū)的生態(tài)環(huán)境帶來嚴重污染的問題。
本發(fā)明的制備技術(shù)包括以下步驟(1)筍殼準備回收廢棄的筍殼，挑選、清洗，粉碎備用，或在60～70℃下烘干、粉碎過80～100目篩，備用；(2)有機溶劑浸提稱取備用的筍殼放在密閉容器中，用有機溶劑密封抽提，脫去筍殼中的脂類，有機溶劑添加量以淹沒筍殼為準，浸提需要的時間后，壓濾回收有機溶劑，風(fēng)干或烘干筍殼，除去筍殼中殘留的有機溶劑；(3)維素酶酶解在脫脂后的筍殼渣中，加入pH4.5～5.5的磷酸鹽緩沖液15～20mL/g(筍殼干物重)和酶濃度為0.5～1％、酶活為5～10u/mL的纖維素分解酶酶液，在100～120rpm，50～60℃酶解1～2小時，升溫到100℃，保持5分鐘滅酶；(4)脫色過濾步驟(3)得到的酶解液，在50～70℃、H2O2用量4～5％、pH7～8條件下，漂白2～3小時；再通過過濾進行固液分離，濾渣用60～70℃熱水沖洗，合并濾液，濾液用4倍體積的60℃、95％乙醇醇析可溶性膳食纖維，合并過濾濾液中的沉淀和濾渣沉淀，得到總沉淀；(5)真空干燥在60～70℃下，壓力為0.06MPa～0.08MPa，將(4)中的總沉淀真空干燥至水分5％以下，得到功能性膳食纖維成品。
本發(fā)明的優(yōu)點一是由于本發(fā)明采用了酶技術(shù)，提取條件溫和，有效地保留了筍殼中的活性物質(zhì)。用本發(fā)明進行產(chǎn)品開發(fā)，可獲得產(chǎn)率較高、質(zhì)量好且安全的筍殼膳食纖維。經(jīng)檢測，得到的筍殼膳食纖維產(chǎn)率達55～75％，持水力，溶脹性適中，筍殼蛋白質(zhì)含量為20％左右。而蛋白質(zhì)是人體唯一所需氮的來源，筍殼膳食纖維又是良好的功能性食品添加劑。二是本發(fā)明操作簡單、方便，生產(chǎn)成本低、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。三是本發(fā)明是以竹筍加工過程中產(chǎn)生的大量廢棄筍殼為原料，很好地解決了廢棄筍殼堆置腐爛引起的環(huán)境污染和資源浪費問題。四是本發(fā)明制得的筍殼功能性膳食纖維有助于解決因人們不合理飲食而導(dǎo)致的肥胖問題，因為該筍殼功能性膳食纖維中的不溶性膳食纖維給胃一種“飽脹感”，緩解旺盛的食欲，起到減肥的作用，而可溶性膳食纖維又可以控制膽固醇，幫助人們的消化功能，減輕饑餓感。
具體實施例方式
以下結(jié)合實例對本發(fā)明作進一步描述。
實施例1(1)筍殼準備回收新鮮雷筍殼，挑選、清洗、粉碎(勻漿)或在60～70℃下烘干，備用。
(2)有機溶劑浸提稱取折干粉250g漿液(漿液在60～70℃下烘干、粉碎、過80～100目篩的干粉重)，放在密閉容器中，用有機溶劑乙醚密封抽提，脫去筍殼中的脂類，有機溶劑乙醚添加量以淹沒筍殼為準，浸提24小時后，壓濾回收有機溶劑，風(fēng)干或烘干，除去筍殼中殘留的有機溶劑。
(3)維素酶酶解在脫脂后的筍殼渣中，加入pH＝5的磷酸鹽緩沖液17mL/g(筍殼干物重)和酶濃度為1％、酶活為6u/mL的纖維素分解酶酶液，在120rpm，60℃水浴中，酶解1.5小時，升溫到100℃，保持5分鐘滅酶。
(4)脫色過濾降解后的酶解液，調(diào)節(jié)pH＝8，加入5％H2O2，在70℃水浴中漂白2小時，而后通過過濾將降解液固液分離，濾渣用60～70℃熱水沖洗，合并濾液，濾液用4倍體積的60℃、95％乙醇醇析可溶性膳食纖維，合并過濾濾液中的沉淀和濾渣沉淀，得到總沉淀；(5)真空干燥在60℃下，壓力為0.06MPa，將(4)中的總沉淀真空干燥至水分5％以下，得到功能性膳食纖維成品。
上述纖維素酶解是指能分解纖維素的纖維素酶或葡聚糖酶。
上述筍殼是指各種品種的竹筍筍殼。
上述酶活指在40℃、pH4.2條件下，1分鐘內(nèi)水解羧甲基纖維素鈉底物，產(chǎn)生相當于1微克葡萄糖的酶量，為1個纖維素酶活單位。
原樣品中膳食纖維含量為49.24％，可溶性膳食纖維為1.60％，不溶性膳食纖維為47.64％。經(jīng)降解后，成品中膳食纖維含量為50.66％，可溶性膳食纖維5.47％，不溶性膳食纖維45.19％，持水力6.75g/g，溶脹性2.9ml/g。
上述筍殼功能性膳食纖維中總膳食纖維、不溶性膳食纖維、可溶性膳食含量的測定采用Prosky法(酶-重量法)。
實施例2(1)筍殼準備回收新鮮雷筍殼，在60℃下烘干、粉碎，過80目篩，備用。
(2)有機溶劑浸提稱取干粉300g漿液，放在密閉容器中，用有機溶劑乙醚密封抽提，脫去筍殼中的脂類，有機溶劑乙醚添加量以淹沒筍殼為準，浸提24小時后，壓濾回收有機溶劑，風(fēng)干或烘干，除去筍殼中殘留的有機溶劑。
(3)維素酶酶解在脫脂后的筍殼渣中，加入pH＝4.5的磷酸鹽緩沖液20mL/g(筍殼干物重)和酶濃度為0.5％，酶活為8u/mL的葡聚糖酶液，在120rpm，60℃水浴中，酶解2小時，升溫到100℃，保持5分鐘滅酶。
(4)脫色過濾降解后的酶解液，調(diào)節(jié)pH＝8，加入4％H2O2，在70℃水浴中漂白2小時，而后通過過濾將降解液固液分離，濾渣用60～70℃熱水沖洗，合并濾液，濾液用4倍體積的60℃、95％乙醇醇析可溶性膳食纖維，合并過濾濾液中的沉淀和濾渣沉淀，得到總沉淀。
(5)真空干燥在60℃下，壓力為0.07MPa，將(4)中的總沉淀真空干燥至水分5％以下，得到功能性膳食纖維成品。上述纖維素酶解是指能分解纖維素的纖維素酶或葡聚糖酶。
上述筍殼是指各種品種的竹筍筍殼。
上述酶活指在40℃、pH4.2條件下，1分鐘內(nèi)水解羧甲基纖維素鈉底物，產(chǎn)生相當于1微克葡萄糖的酶量，為1個纖維素酶活單位。
原樣品中膳食纖維含量為49.24％，可溶性膳食纖維為1.60％，不溶性膳食纖維為47.64％。經(jīng)降解后，成品中膳食纖維含量為53.74％，可溶性膳食纖維7.02％，不溶性膳食纖維46.72％，持水力8.34g/g，溶脹性3.8ml/g。
上述筍殼功能性膳食纖維中總膳食纖維、不溶性膳食纖維、可溶性膳食含量的測定采用Prosky法(酶-重量法)。
實施例3(1)筍殼準備回收竹筍加工廢棄的毛筍殼，在60℃下烘干、粉碎，過80目篩，備用。
(2)有機溶劑浸提稱取干粉500g漿液，放在密閉容器中，用有機溶劑乙醚密封抽提，脫去筍殼中的脂類，有機溶劑乙醚添加量以淹沒筍殼為準，浸提24小時后，壓濾、干燥筍殼，除去筍殼中殘留的有機溶劑，回收有機溶劑。
(3)維素酶酶解在脫脂后的筍殼渣中，加入pH＝4.5的磷酸鹽緩沖液20mL/g(筍殼干物重)和酶濃度為1％，酶活為6u/mL的纖維素酶液，在120rpm，50℃水浴中，酶解1小時。
(4)脫色過濾降解后的酶解液，調(diào)節(jié)pH＝8，加入5％H2O2，
在70℃水浴中漂白3小時，而后將降解液固液分離，濾渣用60～70℃熱水沖洗，合并濾液，濾液用4倍體積的60℃、95％乙醇醇析可溶性膳食纖維，合并過濾濾液中的沉淀和濾渣沉淀，得到總沉淀。
(5)真空干燥在70℃下，壓力為0.08MPa，將(4)中的總沉淀真空干燥至水分5％以下，得到功能性膳食纖維成品。
上述纖維素酶解是指能分解纖維素的纖維素酶或葡聚糖酶。
上述筍殼是指各種品種的竹筍筍殼。
上述酶活指在40℃、pH4.2條件下，1分鐘內(nèi)水解羧甲基纖維素鈉底物，產(chǎn)生相當于1微克葡萄糖的酶量，為1個纖維素酶活單位。
原樣品中膳食纖維含量為70.13％，可溶性膳食纖維為3.9％，不溶性膳食纖維為66.23％。經(jīng)降解后，成品中膳食纖維含量為73.65％，可溶性膳食纖維7.47％，不溶性膳食纖維66.18％，持水力5.41g/g，溶脹性3.5ml/g。
上述筍殼功能性膳食纖維中總膳食纖維、不溶性膳食纖維、可溶性膳食含量的測定采用Prosky法(酶-重量法)。
權(quán)利要求
1.廢棄筍殼酶解制備功能性膳食纖維的技術(shù)，其特征在于該技術(shù)的工藝如下(1)筍殼準備回收廢棄的筍殼，挑選、清洗，粉碎備用，或在60～70℃下烘干、粉碎過80～100目篩，備用；(2)有機溶劑浸提稱取備用的筍殼放在密閉容器中，用有機溶劑密封抽提，脫去筍殼中的脂類，有機溶劑添加量以淹沒筍殼為準，浸提需要的時間后，壓濾回收有機溶劑，風(fēng)干或烘干筍殼，除去筍殼中殘留的有機溶劑；(3)維素酶酶解在脫脂后的筍殼渣中，加入pH4.5～5.5的磷酸鹽緩沖液15～20mL/g(筍殼干物重)和酶濃度為0.5～1％、酶活為5～10u/mL的纖維素分解酶酶液，在100～120rpm，50～60℃酶解1～2小時，升溫到100℃，保持5分鐘滅酶；(4)脫色過濾步驟(3)得到的酶解液，在50～70℃、H2O2用量4～5％、pH7～8條件下，漂白2～3小時；而后進行固液分離，濾渣用60～70℃熱水沖洗，合并濾液，濾液用4倍體積的60℃、95％乙醇醇析可溶性膳食纖維，合并過濾濾液中的沉淀和濾渣沉淀，得到總沉淀；(5)真空干燥在60～70℃下，壓力為0.06MPa～0.08MPa，將(4)中的總沉淀真空干燥至水分5％以下，得到功能性膳食纖維成品。
2.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的廢棄筍殼酶解制備功能性膳食纖維的技術(shù)，其特征在于纖維素酶解是指能分解纖維素的纖維素酶或葡聚糖酶。
3.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的廢棄筍殼酶解制備功能性膳食纖維的技術(shù)，其特征在于筍殼是指各種品種的竹筍筍殼。
4.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的廢棄筍殼酶解制備功能性膳食纖維的技術(shù)，其特征在于有機溶劑為乙醚。
5.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的廢棄筍殼酶解制備功能性膳食纖維的技術(shù)，其特征在于浸提需要的時間為23～26小時。
6.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的廢棄筍殼酶解制備功能性膳食纖維的技術(shù)，其特征在于酶活指在40℃、pH4.2條件下，1min內(nèi)水解羧甲基纖維素鈉底物，產(chǎn)生相當于1微克葡萄糖的酶量，為1個纖維素酶活單位。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種把廢棄筍殼酶解制備功能性膳食纖維的技術(shù)，它包括把竹筍加工后廢棄的筍殼清洗粉碎或烘干粉碎，脫脂；脫脂后的筍殼加入pH4.5～5.5的磷酸鹽緩沖液15～20mL/g(筍殼干物重)和酶濃度為0.5～1％、酶活為5～10u/mL的纖維素分解酶液，在100～120rpm、50～60℃下，酶解1～2小時，脫色，真空干燥，得到筍殼功能性膳食纖維。本發(fā)明技術(shù)簡單合理，有效利用了筍殼中的纖維資源，提高了筍殼中可溶性膳食纖維含量，用本發(fā)明可以開發(fā)出高品位竹筍產(chǎn)品，提高竹筍加工業(yè)的經(jīng)濟效益。同時，本發(fā)明有效地解決了筍殼堆置腐爛造成的一系列環(huán)境污染問題。
文檔編號A23L1/308GK101077197SQ20071006971
公開日2007年11月28日 申請日期2007年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月26日
發(fā)明者賈燕芳, 石偉勇, 余巍, 倪亮, 湯少紅, 羅光恩, 何延, 蔣玉根 申請人:浙江大學(xué)