[发明专利]一种膳食纤维的改性方法及所得产物

说明书

技术领域

本发明属于食品加工领域，具体一种植物膳食纤维的改性方法及其产物。

背景技术

孜然(Cuminum cyminum)，伞形科孜然芹属一年或两年生草本植物，是除胡椒外世界第二大香料作物，同时也是传统的药食两用植物，具有很高的营养价值。传统医学认为，孜然味辛、性温，具有醒脑通脉、降火平肝、祛寒除湿、理气开胃等功效，对胃寒腹痛、消化不良等也具有显著疗效。此外，孜然也是食品工业的天然原料，其营养丰富，含有精油、油树脂、蛋白质、多酚、黄酮及微量矿物质等，且富含膳食纤维。当前我国有大量种植的孜然，但只用来加工香料，对孜然含有的纤维没有充分利用。

膳食纤维被称为人类“第七大营养素”，在食品、保健品等行业具有较高的应用价值。已有报道指出，水溶性膳食纤维具有良好的持水性、保水性和吸水膨胀性，可以在肠道中发酵，从而能够增强饱腹感、抑制肥胖、改善肠道菌群、清除外源有害物质、抑制和/或降低结肠癌的发病率等；同时，水溶性膳食纤维能够降低肠道及血液对脂肪、胆固醇、葡萄糖及淀粉类物质的吸收，从而可以预防和/或改善糖尿病、高血压、高血脂及多种心脑血管疾病。然而，孜然膳食纤维绝大部分是不溶性膳食纤维，因此，采用一定的方法对其进行改性，将孜然不溶性膳食纤维转化为水溶性膳食纤维，不仅可以改善孜然膳食纤维的保健功效，而且能够提高孜然膳食纤维的附加值，有利于推动孜然加工业的发展。

本发明在超高压下采用虫漆酶和纤维素酶对孜然膳食纤维进行改性，以降解孜然膳食纤维中不溶于水的木质素，使不溶性膳食纤维转化为水溶性膳食纤维，提高酶解效率，缩短改性时间。本发明所述的膳食纤维改性方法条件温和、工艺简单、可溶性膳食纤维含量较高，易于实现工业化生产。

发明内容

针对本领域存在的不足之处，本发明的目的是提供一种膳食纤维的改性方法。

本发明的另一目的是提出所述改性方法获得的膳食纤维。

实现本发明上述目的的技术方案为：

一种膳食纤维的改性方法，包括步骤：

1)将从孜然籽粒和/或孜然茎秆中提取的孜然膳食纤维与pH4.5-8.5的缓冲液以1：8-12质量体积比(w/v，g/mL)混匀，按酶与底物浓度比5-30U/g加入虫漆酶放入超高压设备中，设置超高压设备的压力为0.1-400MPa，在20-60℃下酶解5-55min；将所得酶解物在沸水浴中加热10-20min钝化酶活后，离心，去除上清液，干燥沉淀；

2)将步骤1)得到的沉淀粉碎后，与pH4.5-6.5的醋酸钠缓冲溶液以1：8-12质量体积比(w/v，g/mL)混匀，按酶与底物浓度比30-330U/g加入纤维素酶后放入超高压设备中，设置超高压设备的压力为0.1-400MPa，在45-65℃下酶解5-55min；将所得酶解物在沸水浴中加热10-20min钝化酶活后，离心，去除上清液，干燥沉淀，粉碎后，即得改性孜然膳食纤维。

所述步骤1)中，膳食纤维并不仅限于孜然膳食纤维，来源于水果、蔬菜、谷物及其他香料作物的膳食纤维均适用此方法。

所述质量体积比也可以是kg/L、吨/m³。

步骤1)首先在超高压下采用虫漆酶对孜然膳食纤维进行改性预处理，降解膳食纤维中的木质素；然后步骤2)在超高压下采用纤维素酶进一步对预处理后的膳食纤维进行改性，使不溶性膳食纤维转化为水溶性膳食纤维。在超高压条件下进行酶解改性，不仅可以提高酶解效率，缩短改性时间，而且可以更大程度的降解木质素和提高水溶性膳食纤维的含量。

其中，所述步骤1)中的缓冲溶液为醋酸钠缓冲溶液、磷酸盐缓冲溶液和Tris-HCl缓冲液中的一种。优选pH值为6.0-6.5。

优选地，所述步骤1)中所述酶与底物浓度比为15-20U/g。

优选地，所述步骤1)中所述超高压压力为180-210MPa；

优选地，所述步骤1)中所述酶解温度为30℃；所述酶解时间为20-25min。

其中，所述步骤2)中醋酸钠缓冲溶液优选的pH值为5.5-6.5。

优选地，所述步骤2)中所述纤维素酶的添加量为酶与底物浓度比为200-220U/g。

优选地，所述步骤2)中超高压的压力为280-310MPa。

优选地，所述步骤2)中酶解温度为48-52℃，酶解时间为15-20min。

本发明所述的改性方法制得的膳食纤维。

本发明的有益效果在于：

1)本发明选用的原材料来源广泛、成本低廉、安全性高；