專利名稱：一種從高濕擠壓米糠渣中制取可溶性膳食纖維的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及農(nóng)產(chǎn)品加工領(lǐng)域，具體涉及一種從高濕擠壓米糠渣中制取可溶性膳食纖維的方法，應(yīng)用于可溶性膳食纖維的制備。
背景技術(shù)：
膳食纖維被營養(yǎng)學(xué)界稱為“第七營養(yǎng)素”，它是一種不能被人體消化的碳水化合物，膳食纖維按其水溶性可分為不溶性膳食纖維和可溶性膳食纖維兩類?？扇苄陨攀忱w維在許多方面具有比不溶性膳食纖維更強(qiáng)的生理功能。可溶性纖維可減緩消化速度和最快速排泄膽固醇，有助于調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)功能，促進(jìn)體內(nèi)有毒重金屬的排出，由此，制備可溶性膳食纖維具有重要的意義。制備米糠可溶性膳食纖維的方法很多，主要有酸法、堿法、酶法、發(fā)酵法、機(jī)械法和結(jié)合法等，其原料均為未經(jīng)高濕擠壓處理的米糠渣。其中酶法與其他方法比較，可溶性膳食纖維產(chǎn)率略高，但是就其占總膳食纖維含量的比例來說其產(chǎn)率不高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是一種從高濕擠壓米糠渣中制取可溶性膳食纖維的方法，先對(duì)米糠渣進(jìn)行高濕擠壓處理，然后用酶法提取其中的可溶性膳食纖維。在擠壓過程中可使部分不可溶性膳食纖維向可溶性膳食纖維轉(zhuǎn)化，從而增加米糠渣中可溶性膳食纖維的含量，再結(jié)合纖維素酶法對(duì)米糠渣進(jìn)行可溶性膳食纖維的提取，提高了可溶性膳食纖維的含量及產(chǎn)率，成本低，促進(jìn)了廢物利用，而且不添加酸堿等化學(xué)成分，安全健康，應(yīng)用范圍廣泛。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。本發(fā)明的主要構(gòu)思是，由于米糠渣中膳食纖維含量較高并且脂肪含量和醇溶性蛋白含量低，所以將其通過纖維素酶、中性蛋白酶水解處理，再以無水乙醇沉淀，即可得到米糠可溶性膳食纖維產(chǎn)品。具體而言，本發(fā)明提供的可溶性膳食纖維的制備方法包括將經(jīng)高濕擠壓過的米糠渣中加入水，用纖維素酶進(jìn)行水解，將所得產(chǎn)物滅酶后用中性蛋白酶進(jìn)行水解，再以無水乙醇沉淀，則可得到米糠可溶性膳食纖維產(chǎn)品。其中，高濕擠壓過的米糠渣中脂肪的殘留量較低，不會(huì)影響整個(gè)可溶性膳食纖維的提取，因此不需要用脂肪酶對(duì)其水解除去其中的脂肪，而且其中的醇蛋白含量也比較低， 因此可以直接利用中性蛋白酶使其水解從而除去其中的蛋白成分。所以本方法主要是用纖維素酶對(duì)高濕擠壓過的米糠渣進(jìn)行水解，從而將其中含有的一些不溶性膳食纖維向可溶性膳食纖維轉(zhuǎn)化，從而得到產(chǎn)率較高的制備米糠可溶性膳食纖維的方法。本發(fā)明所用的纖維素酶可以是本領(lǐng)域常用纖維素酶，而沒有特別限定，例如內(nèi)切葡聚糖酶、纖維二糖水解酶和β-葡萄糖苷酶等，這些酶可以單獨(dú)使用，也可以組合使用。 纖維素酶的水解條件一般可以為料液比1 10 1 22 (高濕擠壓后的米糠渣與加水量的比)、加酶量為0.2 1.2% (基于水解物質(zhì)干物質(zhì)的重量)、ΡΗ 3. 5 6. 5、溫度為35 60°C、反應(yīng)時(shí)間為0. 5 3h。通過上述方法得到的米糠可溶性膳食纖維產(chǎn)品，其產(chǎn)率為24. 14%，明顯高于未經(jīng)高濕擠壓的米糠渣(16. 72% )。因此應(yīng)用范圍非常廣泛，可用于生產(chǎn)米糠可溶性膳食纖維食品，例如用于生產(chǎn)可溶性膳食纖維沖劑類的產(chǎn)品。本發(fā)明的有益點(diǎn)是高濕擠壓方法對(duì)米糠渣進(jìn)行處理，在擠壓過程中可使部分不可溶性膳食纖維向可溶性膳食纖維轉(zhuǎn)化，從而增加米糠渣中可溶性膳食纖維的含量；再用纖維素酶法提取其中的可溶性膳食纖維，纖維素酶可使米糠渣中大分子的纖維素降解成低分子的多糖、寡糖、單糖，可使不可溶性膳食纖維向可溶膳食纖維轉(zhuǎn)化，進(jìn)一步提高米糠渣中可溶性膳食纖維的含量。從而提高可溶性膳食纖維的提取率，提高了廢物利用效率，降低了成本。本發(fā)明的步驟如下步驟一米糠渣，過60目篩，采用SYSLG30-IV雙螺桿擠壓實(shí)驗(yàn)機(jī)(濟(jì)南賽百諾科技開發(fā)有限公司)進(jìn)行擠壓處理，高濕擠壓條件為水分含量60%、I區(qū)溫度30°C、II區(qū)溫度60°C、III區(qū)溫度140°C、IV區(qū)溫度150°C;螺桿轉(zhuǎn)速200rpm ；擠壓后，粉碎，備用；稱取一定量經(jīng)高濕擠壓處理后的米糠渣于反應(yīng)器中，加入水，選擇料水比(經(jīng)高濕擠壓后的米糠渣和加水量的比)為1 10 1 22，再加入質(zhì)量為經(jīng)高濕擠壓后米糠渣0.4%的纖維素酶液，在PH值為4和溫度40°C下進(jìn)行酶解反應(yīng)，沸水浴IOmin滅酶，降到室溫，再加入質(zhì)量為經(jīng)高濕擠壓后米糠渣0. 2%的中性蛋白酶酶解1. 5h，離心過濾，濾液濃縮，以4倍無水乙醇沉淀，離心過濾，得到可溶性膳食纖維，測(cè)定SDF的含量，確定料水比。步驟二 選擇酶的添加量為經(jīng)高濕擠壓處理后米糠渣的0. 2% 1. 2%，過程同步驟一，確定反應(yīng)的酶的添加量；步驟三選擇反應(yīng)初始的pH為3. 5 6，過程同步驟一，確定反應(yīng)的初始pH ；步驟四選擇反應(yīng)溫度為35 60°C，過程同步驟一，確定反應(yīng)最適溫度；步驟五選擇反應(yīng)時(shí)間分別為0. 5 3h，過程同步驟一，確定反應(yīng)時(shí)間；本發(fā)明是以經(jīng)過高濕擠壓的米糠渣為原料，關(guān)鍵是用酶法提取其中可溶性膳食纖維條件的確定，包括料液比、酶的添加量、反應(yīng)PH、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間。按照最佳工藝參數(shù)制備，其產(chǎn)率較未經(jīng)高濕擠壓的米糠渣高出7. 42%。證明了以高濕擠壓米糠渣為原料，用酶法提取其中可溶性膳食纖維的方法很有實(shí)用價(jià)值。
具體實(shí)施例方式以下通過具體實(shí)施例來進(jìn)一步描述本發(fā)明，但這些實(shí)施例僅是例證性的，并不對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍構(gòu)成任何影響，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解的是，根據(jù)本發(fā)明的精神所做的任何修改和替換均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
具體實(shí)施方式
一本實(shí)施方式的步驟如下步驟一米糠渣，過60目篩，采用SYSLG30-IV雙螺桿擠壓實(shí)驗(yàn)機(jī)(濟(jì)南賽百諾科技開發(fā)有限公司)進(jìn)行擠壓處理，高濕擠壓條件為水分含量60%、I區(qū)溫度30°C、II區(qū)溫度60°C、III區(qū)溫度140°C、IV區(qū)溫度150°C;螺桿轉(zhuǎn)速200rpm ；擠壓后，粉碎，備用；稱取一定量經(jīng)高濕擠壓處理后的米糠渣于反應(yīng)器中，加入水，選擇料水比(經(jīng)高濕擠壓后的米糠渣和加水量的比)為1 10 1 22，再加入質(zhì)量為經(jīng)高濕擠壓后米糠渣0.4%的纖維素酶液，在PH值為4和溫度40°C下進(jìn)行酶解反應(yīng)，沸水浴IOmin滅酶，降到室溫，再加入質(zhì)量為經(jīng)高濕擠壓后米糠渣0. 2%的中性蛋白酶酶解1. 5h，離心過濾，濾液濃縮，以4倍無水乙醇沉淀，離心過濾，得到可溶性膳食纖維，測(cè)定SDF的含量，確定料水比。步驟二 選擇酶的添加量為經(jīng)高濕擠壓處理后米糠渣的0. 2% 1. 2%，過程同步驟一，確定反應(yīng)的酶的添加量；步驟三選擇反應(yīng)初始的pH為3. 5 6，過程同步驟一，確定反應(yīng)的初始pH ；步驟四選擇反應(yīng)溫度為35 60°C，過程同步驟一，確定反應(yīng)最適溫度；步驟五選擇反應(yīng)時(shí)間分別為0. 5 3h，過程同步驟一，確定反應(yīng)時(shí)間；具體實(shí)施方法二本實(shí)施方法與具體實(shí)施方法一不同點(diǎn)在于步驟一中將反應(yīng)的料水比控制在1 12 1 20，其它組成和步驟與具體實(shí)施方法一相同；具體實(shí)施方法三本實(shí)施方法與具體實(shí)施方法一不同點(diǎn)在于步驟二中反應(yīng)的料水比控制在1 12 1 17，其它組成和步驟與具體實(shí)施方法一相同；具體實(shí)施方法四本實(shí)施方法與具體實(shí)施方法一不同點(diǎn)在于步驟三中選擇反應(yīng)的酶的添加量為經(jīng)高濕擠壓處理后米糠渣的0. 4% 1. 2 %，其它組成和步驟與具體實(shí)施方法一相同；具體實(shí)施方法五本實(shí)施方法與具體實(shí)施方法一不同點(diǎn)在于步驟四中反應(yīng)的酶的添加量為經(jīng)高濕擠壓處理后米糠渣的0. 6 % 1 %，其它組成和步驟與具體實(shí)施方法一相同；具體實(shí)施方法六本實(shí)施方法與具體實(shí)施方法一不同點(diǎn)在于步驟五中反應(yīng)的初始 pH為3. 5 5. 5，其它組成和步驟與具體實(shí)施方法一相同；具體實(shí)施方法七本實(shí)施方法與具體實(shí)施方法一不同點(diǎn)在于步驟五中反應(yīng)的初始 pH為4. 0 5. 0，其它組成和步驟與具體實(shí)施方法一相同；具體實(shí)施方法八本實(shí)施方法與具體實(shí)施方法一不同點(diǎn)在于步驟五中選擇反應(yīng)溫度為40 60°C，其它組成和步驟與具體實(shí)施方法一相同；具體實(shí)施方法九本實(shí)施方法與具體實(shí)施方法一不同點(diǎn)在于步驟五中選擇反應(yīng)溫度為45 55°C，其它組成和步驟與具體實(shí)施方法一相同；具體實(shí)施方法十本實(shí)施方法與具體實(shí)施方法一不同點(diǎn)在于步驟五中選擇反應(yīng)時(shí)間分別為1 池，其它組成和步驟與具體實(shí)施方法一相同。
權(quán)利要求
1.一種從高濕擠壓米糠渣中制取可溶性膳食纖維的方法，在一定反應(yīng)條件下進(jìn)行可溶性膳食纖維制備的方法，其特征步驟如下步驟一米糠渣，過60目篩，采用SYSLG30-IV雙螺桿擠壓實(shí)驗(yàn)機(jī)(濟(jì)南賽百諾科技開發(fā)有限公司)進(jìn)行擠壓處理，高濕擠壓條件為水分含量60%、I區(qū)溫度30°C、II區(qū)溫度 60°C、III區(qū)溫度140°C、IV區(qū)溫度150°C ；螺桿轉(zhuǎn)速200rpm ；擠壓后，粉碎，備用；稱取一定量經(jīng)高濕擠壓處理后的米糠渣于反應(yīng)器中，加入水，選擇料水比(經(jīng)高濕擠壓后的米糠渣和加水量的比)為1 10 1 22，再加入質(zhì)量為經(jīng)高濕擠壓后米糠渣0.4%的纖維素酶液，在PH值為4和溫度40°C下進(jìn)行酶解反應(yīng)，沸水浴IOmin滅酶，降到室溫，再加入質(zhì)量為經(jīng)高濕擠壓后米糠渣0. 2%的中性蛋白酶酶解1. 5h，離心過濾，濾液濃縮，以4倍無水乙醇沉淀，離心過濾，得到可溶性膳食纖維，測(cè)定SDF的含量，確定料水比。步驟二 選擇酶的添加量為經(jīng)高濕擠壓處理后米糠渣的0. 2% 1. 2%，過程同步驟一，確定反應(yīng)的酶的添加量；步驟三選擇反應(yīng)初始的pH為3. 5 6，過程同步驟一，確定反應(yīng)的初始pH ；步驟四選擇反應(yīng)溫度為35 60°C，過程同步驟一，確定反應(yīng)最適溫度；步驟五選擇反應(yīng)時(shí)間分別為0. 5 3h，過程同步驟一，確定反應(yīng)時(shí)間；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從高濕擠壓米糠渣中制取可溶性膳食纖維的方法，在一定反應(yīng)條件下進(jìn)行可溶性膳食纖維制備的方法，其特征在于步驟一中將反應(yīng)的料水比控制在 1 12 1 20。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從高濕擠壓米糠渣中制取可溶性膳食纖維的方法，在一定反應(yīng)條件下進(jìn)行可溶性膳食纖維制備的方法，其特征在于步驟一中將反應(yīng)的料水比控制在 1 12 1 17。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從高濕擠壓米糠渣中制取可溶性膳食纖維的方法，在一定反應(yīng)條件下進(jìn)行可溶性膳食纖維制備的方法，其特征在于步驟二中選擇反應(yīng)的酶的添加量為經(jīng)高濕擠壓處理后米糠渣的0. 4% 1. 2%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從高濕擠壓米糠渣中制取可溶性膳食纖維的方法，在一定反應(yīng)條件下進(jìn)行可溶性膳食纖維制備的方法，其特征在于步驟二中選擇反應(yīng)的酶的添加量為經(jīng)高濕擠壓處理后米糠渣的0. 6% 1%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從高濕擠壓米糠渣中制取可溶性膳食纖維的方法，在一定反應(yīng)條件下進(jìn)行可溶性膳食纖維制備的方法，其特征在于步驟三中選擇反應(yīng)的初始PH 為 3. 5 5. 5ο
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從高濕擠壓米糠渣中制取可溶性膳食纖維的方法，在一定反應(yīng)條件下進(jìn)行可溶性膳食纖維制備的方法，其特征在于步驟三中選擇反應(yīng)的初始PH 為 4. 0 5. 0。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從高濕擠壓米糠渣中制取可溶性膳食纖維的方法，在一定反應(yīng)條件下進(jìn)行可溶性膳食纖維制備的方法，其特征在于步驟四中選擇反應(yīng)溫度為 40 60°C。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從高濕擠壓米糠渣中制取可溶性膳食纖維的方法，在一定反應(yīng)條件下進(jìn)行可溶性膳食纖維制備的方法，其特征在于步驟四中選擇反應(yīng)溫度為 45 55°C。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從高濕擠壓米糠渣中制取可溶性膳食纖維的方法，在一定反應(yīng)條件下進(jìn)行可溶性膳食纖維制備的方法，其特征在于步驟五中選擇反應(yīng)時(shí)間分別為1 2h。
全文摘要
本發(fā)明是一種從高濕擠壓米糠渣中制取可溶性膳食纖維的方法，該方法通過對(duì)米糠渣進(jìn)行高濕擠壓后，經(jīng)纖維素酶水解，再用中性蛋白酶以及無水乙醇處理，可得到米糠可溶性膳食纖維產(chǎn)品。目前制備米糠可溶性膳食纖維的方法很多，主要有酸法、堿法、酶法、發(fā)酵法、機(jī)械法和結(jié)合法等，其原料均為未經(jīng)高濕擠壓處理的米糠渣。其中酶法與其他方法比較，可溶性膳食纖維產(chǎn)率略高，但是就其占總膳食纖維含量的比例來說其產(chǎn)率不高。本發(fā)明提供的方法可使米糠渣中部分不溶性膳食纖維向可溶性膳食纖維轉(zhuǎn)化，提高了可溶性膳食纖維的含量及產(chǎn)率，成本低，促進(jìn)了廢物利用，而且不添加酸堿等化學(xué)成分，安全健康，應(yīng)用范圍廣泛。
文檔編號(hào)A23L1/308GK102172271SQ201110081460
公開日2011年9月7日 申請(qǐng)日期2011年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月1日
發(fā)明者于殿宇, 張佳寧, 時(shí)敏, 朱秀清, 李志平, 李越, 江連洲, 王妍, 王立琦, 王雪, 陳曉慧 申請(qǐng)人:東北農(nóng)業(yè)大學(xué)