專利名稱：一種以豆渣為原料蒸汽爆破結(jié)合酶解制取膳食纖維的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種膳食纖維的制取方法。具體是一種以豆渣為原料蒸汽爆破結(jié)合酶解制取膳食纖維的方法。該方法制取的產(chǎn)品是純天然、高水溶性、超微狀混合膳食纖維或全水溶性膳食纖維。
背景技術(shù)：
豆渣是生產(chǎn)豆奶或豆腐過程中的副產(chǎn)品。有研究發(fā)現(xiàn)大豆細(xì)胞壁含有大約50 %的半纖維素和20%的纖維素。因此，豆皮是膳食纖維的極好來源。豆渣中總膳食纖維含量達(dá) 50%以上，但其中大部分為不溶性膳食纖維，水溶性膳食纖維含量比較低。豆渣中還含有少量的脂肪、蛋白類物質(zhì)，并具有特殊的豆腥味，在生產(chǎn)膳食纖維時，需預(yù)處理將脂肪、蛋白類物質(zhì)及腥味去除。目前膳食纖維制備的預(yù)處理大多采用加溫、堿處理后水洗的方法。這些方法使所得纖維的主要生理活性物質(zhì)損失很大，因為強烈的溶劑(酸、堿等)處理導(dǎo)致了幾乎100%的水溶性纖維、50% 60%的半纖維素和10% 30%的纖維素被溶解損失掉，而膳食纖維中的生理功能水溶性膳食纖維比水不溶性膳食纖維素效果更好。因此，如何提高膳食纖維中可溶性膳食纖維的含量具有特別重要的意義。用豆渣制取膳食纖維，多采用酶解的方法。黃曉青等采用雙酶法降解豆渣，先用淀粉酶除去豆渣中所殘留的淀粉成分，再用纖維素酶降解豆渣中的纖維素，分別制備水溶性纖維和水不溶性纖維。該法水不溶性膳食纖維得率約6% ；液相純化濃縮后水溶性膳食纖維得率約為(食品與發(fā)酵工業(yè)2004年 01期)，此法得率太低。姜竹茂等采用纖維素酶與木瓜蛋白酶兩次酶解。將豆渣中可溶性膳食纖維產(chǎn)率由原來的11. 17%提高到16. 59% (中國糧油學(xué)報2001年6月)。周德紅等也研究了兩次酶法(復(fù)合蛋白酶與風(fēng)味蛋白酶一次酶解；復(fù)合纖維素酶二次酶解)用豆渣制備可溶性膳食纖維的工藝?？扇苄陨攀忱w維的產(chǎn)率為39. 03% (食品與發(fā)酵工業(yè)2005年第31卷第5期)。通常單獨采用酶解法來提高水溶性膳食纖維的含量，酶的用量也比較大。兩次酶解工藝更復(fù)雜，用酶量更大，生產(chǎn)成本更高。為降低酶解法的生產(chǎn)成本，有研究采用擠壓結(jié)合酶解，或酶解結(jié)合超高壓均質(zhì)，或蒸煮結(jié)合酶解的方法生產(chǎn)豆渣膳食纖維鄭東梅等在豆渣制取水溶性膳食纖維的工藝中，采用豆渣經(jīng)擠壓后再經(jīng)堿處理和胰蛋白酶處理工藝，可溶性膳食纖維的得率由6. 94%提高至19. 45%,比傳統(tǒng)制備膳食纖維工藝提高了 12.51%。(食品科學(xué)2005年第5期)。徐廣超，姚惠源采用機械法(單螺桿擠壓機擠壓)一兩次酶解法(纖維素酶和中性蛋白酶)從豆渣中提取水溶性膳食纖維。結(jié)果表明，在該工藝條件下，水溶性膳食纖維的含量由原來的2. 5%提高到22. 8%《河南工業(yè)大學(xué)學(xué)報》(自然科學(xué)版)2005年2月。螺桿擠壓結(jié)合酶解的工藝能耗高。涂宗財?shù)妊芯苛瞬捎梦⑸锇l(fā)酵和動態(tài)超高壓均質(zhì)處理對大豆膳食纖維的方法，發(fā)現(xiàn)發(fā)酵處理后結(jié)合超高壓均質(zhì)，可溶性膳食纖維含量更高，在40MPa下均質(zhì)即可將可溶性膳食纖維含量提高到30% (食品科學(xué)2006年第7期)。但此法微生物發(fā)酵需時間長，超高壓均質(zhì)機設(shè)備要求高，投資大。發(fā)明專利200810072542. 4和發(fā)明專利200810072541. X為采用蒸煮結(jié)合纖維素酶
酶解生產(chǎn)豆渣水溶性膳食纖維。該兩專利生產(chǎn)100%水溶的膳食纖維，用膜濃縮后噴霧干燥代替醇沉可簡化流程和節(jié)能。但其不足的是酶解后離心分離出的固形物沒有得到充分利用，產(chǎn)生廢渣多。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了克服現(xiàn)有豆渣生產(chǎn)膳食纖維工藝技術(shù)的不足，提出一種用豆渣制取高水溶性膳食纖維含量的混合膳食纖維的方法。本法增加分離工序也可生產(chǎn)純天然水溶性膳食纖維。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下方法一一種用豆渣為原料制取膳食纖維的方法，包括以下步驟前處理豆渣、蒸汽爆破、超細(xì)粉碎、酶解和酶解料漿干燥1).前處理豆渣采用任何已公開的豆渣脫脂、除蛋白及脫腥工藝處理豆渣，得到前處理后的豆渣；2).蒸汽爆破將步驟1)前處理后的豆渣在蒸汽爆破裝置中進行蒸汽爆破，蒸汽爆破的壓力為0. 1 1.6MPa，缸體溫度為100 350°C，料水比為1 10 30，得到蒸汽爆
破豆渣；3).超細(xì)粉碎將步驟幻所得到的蒸汽爆破豆渣粉碎至320目以上，得豆渣粉；4).酶解將步驟幻所得的豆渣粉進行酶解，酶解采用纖維素酶、木聚糖酶或果膠酶，酶解后得到酶解漿；根據(jù)所采用的酶不同，控制不同的酶解條件，纖維素酶、木聚糖酶或果膠酶的酶解條件如下
權(quán)利要求
1. 一種用豆渣為原料制取膳食纖維的方法，其特征在于，方法包括前處理豆渣、蒸汽爆破、超細(xì)粉碎、酶解和酶解料漿干燥，具體步驟如下1).前處理豆渣采用任何已公開的豆渣脫脂、除蛋白及脫腥工藝處理豆渣，得到前處理后的豆渣；2).蒸汽爆破將步驟1)前處理后的豆渣在蒸汽爆破裝置中進行蒸汽爆破，蒸汽爆破的壓力為0. 1 1.6MPa，缸體溫度為100 350°C，料水比為1 10 30，得到蒸汽爆破豆渣；3).超細(xì)粉碎將步驟幻所得到的蒸汽爆破豆渣粉碎至320目以上，得豆渣粉；4).酶解將步驟幻所得的豆渣粉進行酶解，酶解采用纖維素酶、木聚糖酶或果膠酶， 酶解后得到酶解漿；根據(jù)所采用的酶不同，控制不同的酶解條件，纖維素酶、木聚糖酶或果膠酶的酶解條件如下酶的名稱纖維素酶果膠酶木聚糖酶酶解PH值4 63. 5 4. 54 5酶解時間(h)3 50. 5 20. 5 2酶解溫度CC )35 5530 4070 80酶活力400 700U/g50 70U/mL40 60U/mL5).酶解料漿干燥將步驟4)得到的酶解料漿進行干燥，干燥可采用任何一種公知的工藝和設(shè)備，得到純天然、水溶性纖維含量高的超微混合膳食纖維。
2. 一種用豆渣為原料制取膳食纖維的方法，其特征在于，方法包括前處理豆渣、蒸汽爆破、超細(xì)粉碎、酶解、酶解漿微濾除雜、真空濃縮、按公知的醇沉工藝加乙醇沉淀、分離和固形物干燥，得到純天然、水溶性膳食纖維；具體步驟如下1).前處理豆渣采用任何已公開的豆渣脫脂、除蛋白及脫腥工藝處理豆渣，得到前處理后的豆渣；2).蒸汽爆破將步驟1)前處理后的豆渣在蒸汽爆破裝置中進行蒸汽爆破，蒸汽爆破的壓力為0. 1 1. 6MPa，缸體溫度為100 350°C，料水比為1 10 30，得到蒸汽爆破豆渣；3).超細(xì)粉碎將步驟2、所得到的蒸汽爆破豆渣粉碎至320目以上，得豆渣粉；4).酶解將步驟3)所得的豆渣粉進行酶解，酶解采用纖維素酶、木聚糖酶或果膠酶， 酶解后得到酶解漿；根據(jù)所采用的酶不同，控制不同的酶解條件，纖維素酶、木聚糖酶或果膠酶的酶解條件如下
3. 一種用豆渣為原料制取膳食纖維的方法，其特征在于，包括以下步驟前處理豆渣、 蒸汽爆破、超細(xì)粉碎、酶解、酶解漿微濾除雜、膜濃縮后，濃縮液干燥，得到純天然、水溶性膳食纖維；具體步驟如下1).前處理豆渣采用任何已公開的豆渣脫脂、除蛋白及脫腥工藝處理豆渣，得到前處理后的豆渣；2).蒸汽爆破將步驟1)前處理后的豆渣在蒸汽爆破裝置中進行蒸汽爆破，蒸汽爆破的壓力為0. 1 1.6MPa，缸體溫度為100 350°C，料水比為1 10 30，得到蒸汽爆破豆渣；3).超細(xì)粉碎將步驟幻所得到的蒸汽爆破豆渣粉碎至320目以上，得豆渣粉；4).酶解將步驟幻所得的豆渣粉進行酶解，酶解采用纖維素酶、木聚糖酶或果膠酶， 酶解后得到酶解漿；根據(jù)所采用的酶不同，控制不同的酶解條件，纖維素酶、木聚糖酶或果膠酶的酶解條件如下酶的名稱纖維素酶果膠酶木聚糖酶酶解PH值4 63. 5 4. 54 5酶解時間(h)3 50. 5 20. 5 2酶解溫度CC )35 5530 4070 80酶活力400 700U/g50 70U/mL40 60U/mL5)酶解漿微濾除雜將步驟4)得到酶解漿微濾凈化，得到微濾凈化漿；6).膜濃縮將步驟幻微濾凈化漿經(jīng)5000超濾膜濃縮，得到截留濃縮液為可溶性膳食纖維濃漿；7).將步驟6)所得可溶性膳食纖維濃漿噴霧干燥至含水份小于可溶性膳食纖維濃漿重量的10%，得純天然、全水溶性膳食纖維產(chǎn)品。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、權(quán)利要求2或權(quán)利要求3所述一種用豆渣為原料制取膳食纖維的方法，其特征在于，所述步驟2)蒸汽爆破的壓力為1.6MPa，缸體溫度為350°C，料水比為 1 20。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、權(quán)利要求2或權(quán)利要求3所述一種用豆渣為原料制取膳食纖維的方法，其特征在于，所述步驟4)將步驟幻所得的豆渣粉進行酶解，酶解采用纖維素酶、木聚糖酶或果膠酶的酶解條件如下酶的名稱纖維素酶果膠酶木聚糖酶最佳酶解PH值5. 004. 04. 0最佳酶解時間(h)41. 61. 3最佳酶解溫度(V )453575最佳酶活力656. 4U/g61. 22U/mL45. 87U/mL
全文摘要
本發(fā)明公開了一種以豆渣為原料蒸汽爆破結(jié)合酶解制取膳食纖維的方法。通過豆渣的前處理、蒸汽爆破、超細(xì)粉碎、酶解和酶解料漿干燥，得到純天然、全水溶性膳食纖維產(chǎn)品。本發(fā)明采用酶解之前增加蒸汽爆破可快速有效地提高可溶性膳食纖維的轉(zhuǎn)化率。采用蒸汽爆破可不加其它化學(xué)物質(zhì)，產(chǎn)品為純天然的膳食纖維。本發(fā)明所用的酶不僅可單獨用纖維素酶，也可單獨用果膠酶和木聚糖酶。本發(fā)明生產(chǎn)高水溶性膳食纖維含量的混合膳食纖維的方法，與生產(chǎn)全水溶性膳食纖維法相比，投資省，生產(chǎn)成本低，還可解決三廢污染的問題。
文檔編號C12P19/04GK102154400SQ20101058191
公開日2011年8月17日 申請日期2010年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月10日
發(fā)明者扈勝祿, 李堅斌, 林瑩, 柳嘉, 梁慧洋, 韋巧艷 申請人:廣西大學(xué)