[发明专利]联合超声波辅助酶解和微生物发酵提取麸皮膳食纤维的工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种联合超声波辅助酶解和微生物发酵法提取麸皮膳食纤维的工艺，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。

小麦麸皮是小麦制粉过程中的副产物，在我国小麦麸皮的年产量可达2000万吨以上，但开发利用的很少，只是作为饲料原料而利用，主要原因时由于其食感、口味不佳，所以无法食用；根据相关研究报道，小麦麸皮中阿魏酸的质量分数为0.4%～0.7%；副产物利用已经引起国内外的关注，如果能将小麦麸皮这一粮食加工副产物进行加工利用，将会对环境和经济做出贡献。

传统的膳食纤维提取工艺是以小麦麸皮为原料，采用酶-化学法或单纯的酶法来制备，用酶法和化学法制备的工艺比较简单，成本也低廉，但是反复水浸泡冲洗和频繁热处理会明显减少纤维产品的持水力和溶胀性，且强烈溶剂(酸、碱)处理导致几乎100% 水溶性纤维素、50%～60% 半纤维素和10%～30% 纤维素被溶解而损失。因此，建立一套效率较高、成本较低、安全可行的麸皮膳食纤维开发利用途径，为麸皮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联合超声波辅助酶解和微生物发酵法提取麸皮膳食纤维的工艺。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明提供一种联合超声波辅助酶解和微生物发酵法提取麸皮膳食纤维的工艺，其特征在于具体包括以下步骤：

（1）麸皮预处理：将麸皮粉碎，过100目筛，以料液质量比1:5～10的量加入蒸馏水，加热灭酶，得麸皮悬浮液；

（2）水洗：用柠檬酸调整悬浮液pH至5.0～6.0，45～60℃搅拌2～4小时，分解植酸并提取水溶性膳食纤维，过滤得上清液a和麸皮，然后水洗麸皮至中性，调整麸皮与水的重量比为1:8～1:10；

（3）超声波辅助酶解去淀粉：调整麸皮悬浮液的pH至5.5～7.5，按麸皮质量比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，向麸皮残渣中加入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，按麸皮质量比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，过滤得麸皮残渣；

（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份麸皮、2～3份黑曲霉、1～2份EM菌、1～2份里氏木霉，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：按质量比麸皮残渣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）超声波辅助酶解：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）水洗：酶解结束后用5～8倍体积比的水洗2～3次，过滤得上清液b和过滤滤渣；

（10）水溶性膳食纤维制备：合并上清液a和上清液b，浓缩后加入2～3倍体积比的无水乙醇，搅拌后静置使胶体充分沉淀，过滤得固体不溶物，60℃条件下烘干，粉碎，过80目筛，即得水溶性膳食纤维；