一種瑪咖膳食纖維及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于食品加工領(lǐng)域，具體涉及一種膳食纖維及其制備方法和應(yīng)用，尤其涉 及一種高活性瑪咖膳食纖維及其制備方法和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 膳食纖維是指植物中天然存在的、提取的或合成的碳水化合物的聚合物，其聚合 度多3、不能被人體小腸消化吸收、對人體有健康意義的物質(zhì)，包括纖維素、半纖維素、果膠、 菊粉及其它一些膳食纖維單體成分等，廣泛存在于水果、蔬菜、谷物和豆類食品中。膳食纖 維的攝入有利于人體健康，能夠降低膽固醇，抑制血糖水平，改善腸道菌群，對于肥胖、糖尿 病、腸癌、心血管疾病、便秘和哮喘等疾病都具有預(yù)防作用。目前已經(jīng)有多個(gè)國家規(guī)定了膳 食纖維的攝入量，其中美國FDA推薦成年人的總膳食纖維攝入量為20~35g/d，我國營養(yǎng)學(xué) 會(huì)提出成年人的總膳食纖維攝入量為30. 2g/d。
[0003] 瑪咖含有豐富的氨基酸、礦物質(zhì)及生物活性成分瑪咖酰胺和芥子油苷等，具有提 高生育能力、抗疲勞、抗前列腺增生等重要生理活性?，斂Ц缓攀忱w維，是一種理想的膳 食纖維來源。隨著瑪咖產(chǎn)業(yè)擴(kuò)大，瑪咖高附加值產(chǎn)品，如瑪咖酒、瑪咖提取物的消費(fèi)量大幅 提高的同時(shí)也產(chǎn)生了大量的瑪咖殘?jiān)?，如瑪咖酒渣、瑪咖水提后殘?jiān)?、瑪咖醇提后殘?jiān)龋?這些殘?jiān)Ｗ鳛槔鴣G棄，造成極大的資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。
[0004] 瑪咖功效性成分具有一定的極性差異，如瑪咖中芥子油苷為水溶性，而瑪咖酰胺 為脂溶性，因此不同極性溶劑提取后的瑪咖殘?jiān)腥詴?huì)含有較豐富的活性成分，因此，利用 瑪咖根或瑪咖殘?jiān)苽涓呋钚袁斂攀忱w維作為功能性食品，既減少了環(huán)境污染，又充分 利用了瑪咖有效資源，具有巨大的開發(fā)潛力。
[0005] 宋國彬等研究了瑪咖可溶性膳食纖維的制備及其表征，其采用堿提條件制備榨汁 后的瑪咖渣中瑪咖可溶性膳食纖維（SDF)，以響應(yīng)曲面法優(yōu)化最佳工藝參數(shù)，并對制備產(chǎn)物 的單糖種類、平均聚合度等理化指標(biāo)進(jìn)行表征。結(jié)果表明：瑪咖SDF得率為52. 6%，與預(yù)測 值（53.0%)偏差為0.0076,即實(shí)際值與預(yù)測值的一致性較好（參見宋國彬等，瑪咖可溶性 膳食纖維的制備及其表征，食品科學(xué)，第24期，2013年9月22日）。盡管該方法中的實(shí)際 值與預(yù)測值一致性較好，然而，其瑪咖可溶性膳食纖維的得率仍較低，而且，其無法制得高 活性瑪咖膳食纖維。
[0006] CN104382975A公開了一種瑪咖提取物的制備方法，其包括以下步驟：a、制備芥子 油苷：取瑪咖，加入油溶性溶劑提取，得油溶性溶劑提取液和瑪咖渣I ;將上述油溶性溶劑 提取液回收油溶性溶劑后，得芥子油苷；b、制備瑪咖乙醇提取物：將上述瑪咖渣I加入乙 醇提取，得乙醇提取液和瑪咖渣II ;將乙醇提取液回收乙醇后，得瑪咖乙醇提取物，該方法 能有效將瑪咖中的各有效組份進(jìn)行提取分離。然而，其并沒有公開對于瑪咖中膳食纖維的 提取，也沒有提到對瑪咖殘?jiān)膹U物利用。
[0007] CN104544074A公開了一種高穩(wěn)定性的瑪咖提取物的制備方法，其是以瑪咖為原 料，經(jīng)粉碎、提取、分離、過濾、濃縮、干燥步驟制備得到。該瑪咖提取物的制備采用直錐型強(qiáng) 制外循環(huán)提取罐提取，使瑪咖粉在提取過程中流動(dòng)性較好、提取溫度比較均勻、有效防止局 部焦化，保證提取物口感和營養(yǎng)成分；水分活度降低至0. 6以下，微生物的生長和繁殖受到 抑制，無須添加防腐劑或抑菌劑，使干燥后產(chǎn)品能長期保存不變質(zhì)；同時(shí)，生產(chǎn)出的瑪咖提 取物干粉便于攜帶。盡管該方法中制得的瑪咖提取物具有高穩(wěn)定性，然而，其同樣沒有涉及 到瑪咖膳食纖維的制備，而且，其制得的瑪咖提取物活性并不高。
[0008] CN104513173A公開了一種瑪咖提取物的制備方法，所述方法為：用溶劑提取瑪咖 得到瑪咖一次提取物，作為純化原料繼續(xù)進(jìn)行純化，得到瑪咖酰胺含量較高的瑪咖提取物； 其中，所述純化為柱層析純化，所述柱層析純化包括如下步驟：①洗雜，脫除雜質(zhì)；②洗脫， 得到瑪咖酰胺。該方法所涉及的主要是瑪咖酰胺的提取，其并未涉及瑪咖膳食纖維的制備， 而且，也沒有提到對瑪咖殘?jiān)膹U物利用。
[0009] 因此，如何以瑪咖根或瑪咖殘?jiān)鳛樵蟻硖崛‖斂攀忱w維以實(shí)現(xiàn)廢物再利用 并使瑪咖膳食纖維達(dá)到高活性是目前亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本發(fā)明的目的在于提供一種膳食纖維及其制備方法和應(yīng)用，特別提供了一種具有 高生物活性的瑪咖膳食纖維及其制備方法和應(yīng)用。
[0011] 為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
[0012] 第一方面，本發(fā)明提供了一種瑪咖膳食纖維的制備方法，其是以瑪咖根和/或瑪 咖殘?jiān)鳛樵希捎妹阜ɑ蛩釅A法進(jìn)行制備。
[0013] 本發(fā)明中所述瑪咖膳食纖維的制備方法，包括以下步驟：
[0014] (1)將瑪咖原料進(jìn)行粉碎；
[0015] (2)采用酶法或酸堿法進(jìn)行提?。?br>[0016] ⑶分離純化和干燥，即得。
[0017] 本發(fā)明中，所述瑪咖原料為瑪咖根和/或瑪咖殘?jiān)?br>[0018] 優(yōu)選地，本發(fā)明所述瑪咖殘?jiān)鼮楝斂釟堅(jiān)?、醇提殘?jiān)?、親脂性溶劑提取殘?jiān)?泡酒后殘?jiān)械娜我庖环N或至少兩種的混合。
[0019] 本發(fā)明所述酶法中用到的酶為淀粉酶、蛋白酶或葡萄糖苷酶中的一種或至少兩種 的混合；優(yōu)選地，所述淀粉酶為a -淀粉酶，優(yōu)選為熱穩(wěn)定a -淀粉酶；優(yōu)選地，所述葡萄糖 苷酶為淀粉葡萄糖苷酶。
[0020] 本發(fā)明所述酶法中，優(yōu)選的方式是采用淀粉酶、蛋白酶和葡萄糖苷酶三種酶的組 合，如果僅用淀粉酶，會(huì)有支鏈糖以及蛋白質(zhì)的殘留，膳食纖維的純度會(huì)低一些，從而使得 活性也相應(yīng)降低。
[0021] 本發(fā)明中所述酶法包括以下步驟：向瑪咖原料中先加入淀粉酶進(jìn)行水浴酶解，再 加入蛋白酶進(jìn)行水浴酶解，然后加入葡萄糖苷酶進(jìn)行水浴酶解；優(yōu)選為向瑪咖原料中先加 入熱穩(wěn)定a -淀粉酶，再加入蛋白酶進(jìn)行水浴酶解，然后加入淀粉葡萄糖苷酶進(jìn)行水浴酶 解。
[0022] 優(yōu)選地，本發(fā)明所述酶法中，瑪咖原料以1: 5~50的比例加入水中，例如可以是 1:5、1:6、1:8、1:10、1:12、1:15、1:18、1:20、1:22、1:25、1:28、1:30、1:32、1:35、1:38、1:40、 1:42、1:45、1:48、1:50,優(yōu)選為 1:8 ~25,進(jìn)一步優(yōu)選為 1:10。
[0023] 優(yōu)選地，本發(fā)明所述淀粉酶進(jìn)行水浴酶解時(shí)，所述淀粉酶的添加量為200~ 1000U/g，例如可以是 200U/g、250U/g、300U/g、350U/g、400U/g、450U/g、500U/g、550U/g、 600U/g、650U/g、700U/g、750U/g、800U/g、850U/g、900U/g、950U/g、1000U/g，優(yōu)選為 500 ~ 600U/g ;優(yōu)選地，所述水浴溫度為90~105 °C，例如可以是90 °C、91°C、92 °C、93 °C、94 °C、 95 °C、96 °C、97 °C、98 °C、99 °C、100 °C、101 °C、102 °C、103。(：、104。(：、105 °C，優(yōu)選為 92 ~ l〇〇°C，優(yōu)選為95°C;優(yōu)選地，所述水浴時(shí)間為20~60min，例如可以是20min、22min、25min、 30min、32min、35min、40min、42min、45min、50min、52min、55min、58min、60min，優(yōu)選為 25 ~ 32min，進(jìn)一步優(yōu)選為30min。
[0024] 優(yōu)選地，本發(fā)明所述蛋白酶進(jìn)行水浴酶解時(shí)，所述蛋白酶的添加量為10~100U/ g，例如可以是 l〇U/g、15U/g、20U/g、25U/g、30U/g、35U/g、40U/g、45U/g、50U/g、55U/g、60U/ g、65U/g、70U/g、75U/g、80U/g、85U/g、90U/g、95U/g、100U/g，優(yōu)選為 30 ~40U/g ;優(yōu)選地，所 述水浴溫度為 30 ~70°C，例如可以是 30°C、32°C、35°C、40°C、42°C、45°C、50°C、52°C、55°C、 60°(：、65°(：、68°(：、70°(：，優(yōu)選為42~65°(：，進(jìn)一步優(yōu)選為60°(： ;優(yōu)選地，所述水浴時(shí)間為 20 ~60min，例如可以是 20min、22min、25min、30min、32min、35min、40min、42min、45min、 50min、52min、55min、58min、60min，tfci￡*25~32mi