[发明专利]一种生物法利用小麦秸秆提取膳食纤维的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种生物法利用小麦秸秆提取膳食纤维的方法，属于食品加工领域。

背景技术

膳食纤维是当前国际上公认的一种功能性食品基料，被称为除了水、蛋白质、糖类、脂类、维生素、矿物质6大营养素之外的“第七营养素”，并被誉为21世纪食品工业中最受关注、具有特殊保健功能和食品改性作用的一种食品添加剂。膳食纤维可以作为一种有效的功能性保健食品预防多种疾病，并具有保水性、保油性、改进食品色泽及风味等特殊功效，能够改善人体消化吸收，增强人体排泄功能，促进人体的膳食结构平衡，阻碍人体对一些富营养的过多吸收，保持机能平衡，具有抗癌、降压、降血脂、减肥机预防各类结石等作用。

小麦秸秆是成熟小麦茎、叶、穗部分总和，是小麦成熟获取籽实后剩余部分，约占作物质量50%。我国每年产生小麦秸秆近1.1亿吨，除少数被作为牲畜饲料、农家肥和农村燃料外，大部分被堆放或直接焚烧后还田，有效工业利用所占比例极低，浪费宝贵资源，且对环境也造成极大污染。现代谷物科学研究已发现，小麦秸秆含有多种具有抗肿瘤、抗氧化重要生理活性物质，如膳食纤维、阿拉伯木聚糖、对–香豆酸和阿魏酸等；其中，近年来对膳食纤维的研究及应用已引起国内外普遍的关注，小麦秸秆在天然状态下是由纤维素、半纤维素、木质素、木聚糖和部分糖蛋白和氨基酸等物质组成的，而这些成分正是膳食纤维的主要成分。因此，建立一套效率较高、成本较低、安全可行的小麦秸秆膳食纤维开发利用途径，为小麦秸秆的进一步资源化利用提供新的途径，对增加小麦种植业的经济附加值，充分发挥我国小麦的产业优势具有重要的意义。

发明内容

本发明针对上述问题提供一种生物法利用小麦秸秆提取膳食纤维的方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明提供一种生物法利用小麦秸秆提取膳食纤维的方法，其特征在于具体包括以下步骤：

（1）小麦秸秆预处理：将小麦秸秆粉碎，过100目筛，以料液质量比1:5～10的量加入蒸馏水，加热灭酶，得小麦秸秆悬浮液；

（2）分解植酸：用柠檬酸调整悬浮液pH至5.0～6.0，45～60℃搅拌2～4小时，分解植酸，然后用水洗至中性，调整小麦秸秆与水的重量比为1:8～1:10；

（3）超声波辅助酶解去淀粉：调整小麦秸秆悬浮液的pH至5.5～7.5，按小麦秸秆质量比3～5%的比例加入α～淀粉酶，在超声波辅助作用下酶解，酶解温度70～80℃，超声功率300W，期间采用搅拌机匀速搅拌，利用碘液检查至淀粉完全水解为止；酶解结束后过滤，滤液为淀粉水解液，向小麦秸秆残渣中加入3～5倍质量比的蒸馏水，得悬浮液，备用；

（4）超声波辅助酶解去蛋白：调整悬浮液的pH至8.0～9.0，按小麦秸秆质量比2～3%的比例加入碱性蛋白酶，在超声波辅助作用下酶解，酶解温度50～60℃，超声功率300W，期间采用搅拌机匀速搅拌，酶解时间为60～90min；酶解结束后灭酶，过滤，滤液为蛋白水解液，向滤渣中加入3～5倍质量比的蒸馏水冲洗2～3次，过滤得小麦秸秆残渣；

（5）生物发酵剂制备：取8～10份吸附剂、3～5份磷酸二氢钙、6～8份葡萄糖、10～15份米糠、10～15份玉米粉、3～5份菜籽饼、10～15份小麦秸秆、2～3份黑曲霉、1～2份EM菌、1～2份枯草芽孢杆菌，混合搅拌均匀；然后用含有2%糖蜜的水溶液将水分调整为35～40%，25℃～30℃下厌氧发酵7～10d；

（6）混料：按质量比小麦秸秆残渣100份、生物发酵剂3～5份、纤维素酶0.5～1份、木聚糖酶0.5～1份比例混合均匀，调整水分至35～40%；

（7）厌氧发酵：将混合后的混合物控温厌氧发酵2～3d，温度28～32℃，定期搅拌；

（8）膳食纤维改性：发酵结束后向发酵渣中加入3～5倍水，加入发酵渣质量份数3～5%的纤维素酶，在超声波辅助作用下酶解，酶解温度50～60℃，超声功率300W，期间采用搅拌机匀速搅拌，酶解时间为20～30min；

（9）醇析：酶解结束后用5～8倍体积比的无水乙醇沉淀2～3h，收集过滤所得沉淀物即为改性后的小麦秸秆膳食纤维；

（10）脱色：用浓度0.8%的次氯酸钠溶液，在1:8～10倍体积比、pH6.0条件下，漂洗沉淀物10～20min，水洗至中性；

（11）烘干粉碎：60℃条件下烘干，粉碎，过100目筛，即制得小麦秸秆膳食纤维。

上述步骤（5）中所述的吸附剂是沸石、活性炭、膨润土、蛭石中的一种或几种。