[发明专利]从玉米苞叶中同时制备水溶性膳食纤维、不溶性膳食纤维和纳米膳食纤维的方法

说明书

从玉米苞叶中同时制备水溶性膳食纤维、不溶性膳食纤维和纳米膳食纤维的方法，属于果蔬加工副产物综合利用领域。其特征是：以鲜食玉米苞叶为原料，采用超声辅助固定化酶法提取、高压微射流纳米活化、浓缩醇沉与喷雾干燥等制备技术开发出不同含量和比例的膳食纤维粉产品。本发明采取的制备方法绿色高效，鲜食玉米苞叶中总膳食纤维提取得率达80％以上，其中水溶性膳食纤维得率16％以上，不溶性膳食纤维得率64％以上，纳米级膳食纤维转化率达到15％以上。

技术领域

本发明涉及从玉米苞叶中同时制备水溶性膳食纤维、不溶性膳食纤维和纳米膳食纤维的方法，属于果蔬加工副产物综合利用领域。

技术背景

膳食纤维系不易被人体小肠消化吸收，在大肠中可部分或全部酵解的可食用植物性组分、碳水化合物及类似物的集合，对糖尿病、冠心病、肥胖症等疾病有良好的防御功能，已被世界卫生组织专家列为“第七大营养素”。按照溶解性大小，膳食纤维可分为水溶性膳食纤维(SDF)和不溶性膳食纤维(IDF)。其中可溶性半纤维素、果胶、葡聚糖、大多低聚糖、琼脂、羧甲基纤维素等都属于SDF，能在人体肠道中保持高黏度，吸附有害物质，促进肠道蠕动排出废物。IDF一般存在于植物细胞壁中，具有很强的吸水性和膨胀性，在胃肠中吸水膨胀使人体产生饱腹感，具有减肥功效。此外IDF能够促进胃肠蠕动，刮肠排便。优质的膳食纤维具有较好的吸油性、持水力、膨胀性以及对有害物质的吸附性，表现出理想的加工特性和生理活性，可用作保健食品的原料，可作为食品添加剂加入到馒头、面条等主食中，改善主食的营养、口感和组织结构，水溶性膳食纤维可作为天然稳定剂添加到乳制品、植物饮料、运动型饮料中，既提高饮料的稳定性，防止生成沉淀，又可以提高饮品的营养性和功能性。从果蔬加工副产物如果皮、果核、果渣、种子、叶、茎等提取膳食纤维具有重要研究价值和现实意义。

传统膳食纤维制备方法包括粗提法、酸提法和碱提法等，各有其优劣。近年来，许多学者从玉米芯、皮等玉米加工副产物中寻求新的膳食纤维绿色提制方法。张艳荣等(高活性玉米膳食纤维的制备、性质与应用[J].食品科学，2000(07)：22-24)采用超临界CO₂流体萃取技术及挤出技术对玉米皮纤维进行处理，制得具有优良理化特性及较高生理活性的高品质膳食纤维。处理后的玉米皮可溶性膳食纤维含量为14.8％，膨胀力为18.2mL/g，持水力为9.3g/g，结合水力为6.3g/g。石长波等(木聚糖酶法制备水溶性玉米膳食纤维的工艺研究[J].食品科学，2007(04)：121-125)利用木聚糖酶对脂肪酶、淀粉酶、蛋白酶预处理后的玉米种皮进行酶解，制备水溶性膳食纤维，获得木聚糖酶酶解最佳工艺条件为：酶解时间40分钟、加酶量1.0mL/g、酶解温度45℃、pH 4.8；酶法得到的可溶性膳食纤维的成分主要有木糖、阿拉伯糖、半乳糖和葡萄糖。莫绪(玉米苞叶膳食纤维的制备研究[J].广西轻工业，2007(09)：24-25)从玉米苞叶中，采取酶化法及化学法从中得到了膳食纤维。工艺简单易行，且得到的膳食纤维较完全，得率48.36％；持水力3.716g/g；膨胀力1.72mL/g。蔡锦源等(玉米芯中水溶性膳食纤维的微波预处理-超声波碱解法提取工艺研究[J].应用化工，2017，46(03)：460-462)采用微波预处理并结合碱解法有效提高了玉米芯中SDF的超声波提取效率。刘丽娜等(玉米芯膳食纤维的复合酶法改性工艺优化[J].广东农业科学，2019，46(08)：138-145)建立了酶法提取玉米芯膳食纤维方法，优化了复合酶法改性玉米芯IDF制备SDF工艺。