[发明专利]一种采用酶-物理法提取木薯渣中膳食纤维的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种膳食纤维的提取方法，特别是一种采用酶-物理法提取木薯渣中膳食纤维的方法。

技术背景

木薯是热带作物，与马铃薯和红薯并称为世界三大薯类作物，现广泛分布于中国华南地区，其中以广西、海南、广东栽培最多。木薯含有大量的淀粉，被广泛用于制取淀粉及作为发酵生产酒精的原料。随着中国对淀粉需求的增加、木薯制取燃料乙醇以及木薯深加工产业的发展，木薯的需求量也随之增加，目前国内木薯产量已无法满足需求，每年需从国外进口大量的木薯。在木薯使用量增加的同时，产生的废渣—木薯渣也不断增加。

长期存放的木薯渣会发酵腐败，臭气弥漫，不仅使木薯原料利用率变低，还占用宝贵的土地资源，并给周边环境造成恶劣影响。目前，木薯渣的处理方式有以下几种：（1）加工处理后用作动物饲料；（2）厌氧发酵生产沼气；（3）用作培养菇类培养基；（4）与煤混合后燃烧提供热能，或是干燥后制作压缩燃料棒。但是，在这些加工方法中，加工过程会留下大量的有机废弃物，将木薯渣干燥后可直接用作配合饲料的主要原料，但木薯渣中还是含有大量淀粉，干燥过程较难控制，耗能大。木薯渣用作培养基时，发酵时间长且营养不能完全释放和提高。燃烧木薯渣虽能提供热能但会产生大量的废气污染。因此大量木薯渣还是难以有效利用，不仅处理成本高还会造成一定的环境压力。

膳食纤维是一种不易被消化的碳水化合物，是健康饮食中不可缺少的。膳食纤维在保持消化系统健康上扮演着重要的角色，同时摄取足够的膳食纤维也可以预防心血管疾病、癌症、糖尿病以及其它疾病。膳食纤维可以清洁消化壁和增强消化功能，稀释和加速食物中的致癌物质和有毒物质的移除从而保护脆弱的消化道和预防结肠癌。它也可以减缓消化速度和快速排泄胆固醇，所以可让血液中的血糖和胆固醇控制在最理想的水平。木薯渣中含有丰富的膳食纤维，具有较高的再利用价值。若能有效地提取木薯渣中的膳食纤维，这不仅能提高木薯渣的附加值，而且还能缓解环境压力不产生二次污染。

目前，膳食纤维的提取方法主要有化学法、酶法、酶碱法、膜分离法和发酵法。但是很多方法依然存在提取率不高，步骤繁琐，化学试剂消耗量大等问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种工艺简单、成本低、化学试剂用量少、得率高的提取膳食纤维的方法。

本发明以如下技术方案解决上述技术问题：

本发明一种采用酶-物理法提取木薯渣中膳食纤维的方法，该方法包括以下步骤：

（1）预处理：将干木薯渣放入球磨机进行研磨，得到磨碎品；

（2）将步骤（1）得到的磨碎品继续加入蒸馏水，使固液比达到1︰8～10；

（3）超临界CO₂辅助酶解、脱脂：将步骤（2）得到的混合液调pH值至4.5～6.5后，加入质量百分比为干木薯渣质量的0.5～0.9%的复合酶，置于超临界CO₂流体萃取装置的萃取筒内，设定压力为25～30MPa，温度为40～50℃，时间为60～100min，CO₂流量为20～25L/h；

（4）取出萃取筒中经过步骤（3）得到的脱脂酶解液，过滤并用蒸馏水清洗至中性；

（5）脱色：调节pH至5～6，加入质量浓度为0.2～0.3%ClO₂溶液，并用超声波辅助脱色；

（6）将步骤（5）中得到的物质用蒸馏水清洗至中性，烘干磨碎得到成品。

所述步骤（1）中，干木薯渣的含水率低于15%。

所述步骤（1）中，球磨机的转速为400～450r/min，使磨碎品的目数处于40～50目。

所述步骤（3）中，复合酶由以下分别为干木薯渣质量百分比的组分混合配制成：α-淀粉酶0.2～0.3%、糖化酶0.1～0.2%、风味蛋白酶0.1～0.2%、菠萝蛋白酶或木瓜蛋白酶0.1～0.2%。

所述步骤（5）中，0.2～0.3%ClO₂溶液用量是每1g干木薯渣配用0.4～0.5mL的ClO₂溶液。

所述步骤（5）中，超声波的功率为200～300W，反应时间为10～20min，温度为50～60℃。

所述步骤（6）中，烘干至含水率低于12%。

所述步骤（6）中，将清洗后的物质置于60～65℃的干燥箱内干燥。

所述步骤（6）中，磨碎至过80～120目筛。

本发明方法是采用酶-物理法制备工业木薯渣中的膳食纤维，以提高木薯渣的附加值。