[发明专利]提取梨渣中膳食纤维的工艺方法

说明书

技术领域

本发明属于食品加工生产技术领域，具体是一种从砀山梨加工下脚料梨皮、梨核及梨渣中提取膳食纤维的工艺方法。

背景技术

膳食纤维（Dietary Fiber，DF）是指食物中不能被人体内源酶消化吸收的植物细胞、多糖、木质素以及其它物质的总和，是一种组分十分复杂的混合物。根据膳食纤维溶解性的不同，可以将其分为可溶性膳食纤维（soluble dietary fiber，SDF）和不溶性膳食纤维（insoluble dietary fiber，IDF）。膳食纤维的物理化学特性包括水合作用（吸水膨胀能力、溶解性、持水力和结合水力）、吸附能力、离子交换作用、发酵作用以及其具有类似填充剂的容积作用。尽管膳食纤维不能为人体提供任何营养，但对人体具有重要的生理功能。膳食纤维具有预防心血管疾病、肥胖症、糖尿病、高血压、改善肠道内菌群功能、减少胃肠癌症发生、清除外源有害物质、抗氧化、清除自由基等生理效应，被称为继糖类、蛋白质、脂肪、维生素、矿物质和水之后的“第七营养素”。另外。膳食纤维能够延缓和减少人体对重金属等有害物质的吸收，有减少和预防有害化学物质对人体毒害的作用。

根据原料的不同和产品性质的不同，关于膳食纤维的提取方法也有很多种。目前，国内外普遍采用的主要的提取方法有化学提取法、酶提取法、化学-酶结合提取法、膜分离法和发酵法。赵全利等人（赵全利，吉欣，吕奇等。芹菜膳食纤维制备工艺的探讨 [J]. 现代食品科技, 2006, 22(4): 142-144.）采用正交设计法，研究了以榨汁后的芹菜渣为原料来提取芹菜膳食纤维的工艺。该实验以产率和不溶性膳食纤维含量为主要指标，比较出碱解与酸解的最佳工艺。实验的最佳工艺结果表明：芹菜膳食纤维总产率达79.5%，其中不溶性膳食纤维含量达69.0%，溶胀性为12.2 mL/g ，持水力为2.11 g/g。Aurora（Aurora Napolitano. Treatment of cereal products with a tailored preparation of trichoderma enzymes increases the amount of soluble dietary fiber [J]. Food Chemistry, 2006, 20(4): 7863-7869.）用木霉酶处理小麦和大麦，使得提取的总膳食纤维的量基本没有变化，而可溶性膳食纤维的量提高了3倍。冯志强等（冯志强，李梦琴，刘燕燕。 生物酶法提取麦麸膳食纤维的研究 [J]. 现代食品科技, 2006, 22(1): 8-10.）采用生物酶法提取麦麸中的膳食纤维的提取工艺，研究得出酶法提取的最佳工艺组合为：混合酶制剂用量为0.3%，α-淀粉酶与糖化酶用量的比值为1:1，混合酶的酶解时间为30 min，蛋白酶制剂的用量为0.5%，蛋白酶的酶解时间为30 min，此时提取的膳食纤维得率为72%。刘达玉等（刘达玉, 左勇. 酶解法提取薯渣膳食纤维的研究 [J]. 食品工业科技, 2005, 26(5): 90-92.）以干薯渣为原料，采用酶法水解淀粉、蛋白质的提取方法，探讨了薯渣中淀粉、蛋白质水解的工艺条件。该实验结果表明，提取的产品总膳食纤维含量达到78%以上，是薯渣粉含量的2.76倍，淀粉含量3.09%，仅为原料中淀粉的1.80%，而蛋白质也只有原料中的14.31%。针对果渣中膳食纤维提取的研究相对较少，其中唐孝青等（唐孝青, 焦凌霞,等. 梨渣膳食纤维的制备及功能性的研究 [J]. 西北农业学报, 2010, 19 (9).）人，用NaOH对梨渣中可溶性膳食纤维进行提取，探讨提取时间、温度、液料比等对提取率的影响，优化提取工艺并测定可溶性膳食纤维的抗氧化能力。结果表明，最佳提取工艺条件为NaOH 质量浓度30 mg/mL，提取时间2.38 h，液料比9.58，温度89.63℃，膳食纤维的提取率为13.86%；梨渣膳食纤维对O₂^-和DPPH的最高清除率分别为41.32%和60.28%，说明从梨渣中提取的可溶性膳食纤维具有较强的抗氧化作用。

半纤维素酶可促进纤维素、半纤维素分解，引起植物细胞壁溶解，使更多的植物细胞内溶物释放出来并能将不易消化的大分子多糖、蛋白质和脂类降解成小分子物质可提高水溶性膳食纤维的含量和品质。酶解法作为一种条件温和、操作简单、提取率高，产品纯度高的提取方法，成为膳食纤维改性的一条新途径。目前对于果渣中膳食纤维的提取工艺研究较少，工艺方法尚未成熟。