專利名稱：以豆渣為原料采用機(jī)械活化結(jié)合酶解制取膳食纖維的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種膳食纖維的制取方法。具體是以豆渣為原料采用機(jī)械活化結(jié)合 酶解制取膳食纖維的方法。
背景技術(shù)：
豆渣是生產(chǎn)豆奶或豆腐過(guò)程中的副產(chǎn)品。有研究發(fā)現(xiàn)大豆細(xì)胞壁含有大約50% 的半纖維素和20%的纖維素。因此，豆皮是膳食纖維的極好來(lái)源。豆渣中總膳食纖維 含量達(dá)50%以上，但其中大部分為不溶性膳食纖維，水溶性膳食纖維含量比較低。豆 渣中還含有少量的脂肪、蛋白類物質(zhì)，并具有特殊的豆腥味，在生產(chǎn)膳食纖維時(shí)，需預(yù) 處理將脂肪、蛋白類物質(zhì)及腥味去除。目前膳食纖維制備的預(yù)處理大多采用加溫、堿處 理后水洗的方法。這些方法使所得纖維的主要生理活性物質(zhì)損失很大，因?yàn)閺?qiáng)烈的溶劑 (酸、堿等)處理導(dǎo)致了幾乎100%的水溶性纖維、50% 60%的半纖維素和10% 30% 的纖維素被溶解損失掉，而膳食纖維中的生理功能水溶性膳食纖維比水不溶性膳食纖維 素效果更好。因此，如何提高膳食纖維中可溶性膳食纖維的含量具有特別重要的意義。用豆渣制取膳食纖維，多采用酶解的方法。黃曉青等采用雙酶法降解豆渣，先用淀粉酶除去豆渣中所殘留的淀粉成分，再 用纖維素酶降解豆渣中的纖維素，分別制備水溶性纖維和水不溶性纖維。該法水不溶性 膳食纖維得率約6%;液相純化濃縮后水溶性膳食纖維得率約為(食品與發(fā)酵工業(yè) 2004年01期)，此法得率太低。姜竹茂等采用纖維素酶與木瓜蛋白酶兩次酶解。將豆渣中可溶性膳食纖維產(chǎn)率 由原來(lái)的11.17%提高到16.59% (中國(guó)糧油學(xué)報(bào)2001年6月)。周德紅等也研究了兩次酶法(復(fù)合蛋白酶與風(fēng)味蛋白酶一次酶解；復(fù)合纖維素 酶二次酶解)用豆渣制備可溶性膳食纖維的工藝?？扇苄陨攀忱w維的產(chǎn)率為39.03% (食 品與發(fā)酵工業(yè)2005年第31卷第5期)。通常單獨(dú)采用酶解法來(lái)提高水溶性膳食纖維的含量，酶的用量也比較大。兩次 酶解工藝更復(fù)雜，用酶量更大，生產(chǎn)成本更高。為降低酶解法的生產(chǎn)成本，有研究采用擠壓結(jié)合酶解，或酶解結(jié)合超高壓均 質(zhì)，或高溫蒸煮結(jié)合酶解，或蒸汽爆破結(jié)合酶解等等方法生產(chǎn)豆渣膳食纖維鄭東梅等在豆渣制取水溶性膳食纖維的工藝中，采用豆渣經(jīng)擠壓后再經(jīng)堿處理 和胰蛋白酶處理工藝，可溶性膳食纖維的得率由6.94%提高至19.45%，比傳統(tǒng)制備膳 食纖維工藝提高了 12.51%。(食品科學(xué)2005年第5期)。徐廣超，姚惠源采用機(jī)械法 (單螺桿擠壓機(jī)擠壓)一兩次酶解法(纖維素酶和中性蛋白酶)從豆渣中提取水溶性膳食 纖維。結(jié)果表明，在該工藝條件下，水溶性膳食纖維的含量由原來(lái)的2.5%提高到22.8%
《河南工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)》(自然科學(xué)版)2005年2月。螺桿擠壓結(jié)合酶解的工藝能耗高。涂宗財(cái)?shù)妊芯苛瞬捎梦⑸锇l(fā)酵和動(dòng)態(tài)超高壓均質(zhì)處理對(duì)大豆膳食纖維的方 法，發(fā)現(xiàn)發(fā)酵處理后結(jié)合超高壓均質(zhì)，可溶性膳食纖維含量更高，在40MPa下均質(zhì)即可將可溶性膳食纖維含量提高到30% (食品科學(xué)2006年第7期)。但此法微生物發(fā)酵需時(shí) 間長(zhǎng)，超高壓均質(zhì)機(jī)設(shè)備要求高，投資大。發(fā)明專利200810072542.4和發(fā)明專利200810072541.X為采用蒸煮結(jié)合纖維素酶
酶解生產(chǎn)豆渣水溶性膳食纖維。該兩專利生產(chǎn)100%水溶的膳食纖維，用膜濃縮后噴霧干 燥代替醇沉可簡(jiǎn)化流程和節(jié)能。但其不足的是酶解后離心分離出的固形物沒(méi)有得到充分 利用，產(chǎn)生廢渣多。機(jī)械活化是屬于機(jī)械化學(xué)反應(yīng)里的一種，指固體顆粒物質(zhì)在摩擦、碰撞、沖 擊、剪切等機(jī)械力作用下，使材料的微粒結(jié)構(gòu)及理化性能發(fā)生改變，部分機(jī)械能轉(zhuǎn)變成 物質(zhì)的內(nèi)能，從而誘發(fā)的化學(xué)反應(yīng)的工藝。目前還沒(méi)見有將機(jī)械活化用于生產(chǎn)膳食纖維的報(bào)導(dǎo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種以豆渣為原料采用機(jī)械活化結(jié)合酶 解制取膳食纖維的方法。本法增加分離工序可生產(chǎn)純天然水溶性膳食纖維。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明的技術(shù)方案如下1.以豆渣為原料采用機(jī)械活化結(jié)合酶解制取膳食纖維的方法，方法包括豆渣 的前處理、粗粉碎、機(jī)械活化、酶解和酶解料漿干燥，具體步驟如下1)豆渣的前處理豆渣的前處理采用任何已公開的豆渣脫脂、除蛋白及脫腥工 藝，得到前處理豆渣；2)將步驟1)所得前處理豆渣粉碎得到粗豆渣粉；3)將步驟2)所得的粗豆渣粉進(jìn)行機(jī)械活化機(jī)械活化采用球磨機(jī)，粗豆渣粉在 球磨機(jī)中(QM-3SP04行星式球磨機(jī)，南京大學(xué)儀器廠)機(jī)械活化的時(shí)間為0 6h，得到 機(jī)械活化豆渣；4)將步驟3)所得的機(jī)械活化豆渣進(jìn)行酶解酶解采用的酶為纖維素酶、木聚糖 酶或果膠酶，酶解后得到酶解漿；根據(jù)所采用的酶不同，控制不同的酶解條件，纖維素酶、木聚糖酶和果膠酶的 酶解條件如下
權(quán)利要求
1.以豆渣為原料采用機(jī)械活化結(jié)合酶解制取膳食纖維的方法，其特征在于，方法包 括豆渣的前處理、粗粉碎、機(jī)械活化、酶解和酶解料漿干燥，具體步驟如下1)豆渣的前處理豆渣的前處理采用任何已公開的豆渣脫脂、除蛋白及脫腥工藝， 得到前處理豆渣；2)粗粉碎將步驟1)所得前處理豆渣粉碎得到粗豆渣粉；3)機(jī)械活化將步驟2)所得的粗豆渣粉進(jìn)行機(jī)械活化機(jī)械活化采用球磨機(jī)，粗豆 渣粉在球磨機(jī)中經(jīng)機(jī)械活化，得到機(jī)械活化豆渣；4)酶解將步驟3)所得的機(jī)械活化豆渣進(jìn)行酶解酶解采用的酶為纖維素酶、木聚 糖酶或果膠酶，酶解后得到酶解漿；根據(jù)所采用的酶不同，控制不同的酶解條件，纖維素酶、木聚糖酶和果膠酶的酶解 條件如下
2.以豆渣為原料采用機(jī)械活化結(jié)合酶解制取膳食纖維的方法，其特征在于，方法包 括豆渣的前處理、粗粉碎、機(jī)械活化、酶解、酶解漿微濾除雜、真空濃縮、按公知的 醇沉工藝加乙醇沉淀、分離和固形物干燥，得到純天然、水溶性膳食纖維；具體步驟如 下1)豆渣的前處理豆渣的前處理采用任何已公開的豆渣脫脂、除蛋白及脫腥工藝， 得到前處理豆渣；2)粗粉碎將步驟1)所得前處理豆渣粉碎得到粗豆渣粉；3)機(jī)械活化將步驟2)所得的粗豆渣粉進(jìn)行機(jī)械活化機(jī)械活化采用球磨機(jī)，粗豆 渣粉在球磨機(jī)中經(jīng)機(jī)械活化得到機(jī)械活化豆渣；4)酶解將步驟3)所得的機(jī)械活化豆渣進(jìn)行酶解酶解采用的酶為纖維素酶、木聚 糖酶或果膠酶，酶解后得到酶解漿；根據(jù)所采用的酶不同，控制不同的酶解條件，纖維素酶、木聚糖酶和果膠酶的酶解 條件如下
3.以豆渣為原料采用機(jī)械活化結(jié)合酶解制取膳食纖維的方法，其特征在于，方法包 括豆渣的前處理、粗粉碎、機(jī)械活化、酶解、酶解漿微濾除雜、膜濃縮和濃縮液干 燥，得到純天然、水溶性膳食纖維；具體步驟如下-1)豆渣的前處理豆渣的前處理采用任何已公開的豆渣脫脂、除蛋白及脫腥工藝， 得到前處理豆渣；-2)粗粉碎將步驟1)所得前處理豆渣粉碎得到粗豆渣粉；-3)機(jī)械活化將步驟2)所得的粗豆渣粉進(jìn)行機(jī)械活化機(jī)械活化采用球磨機(jī)，粗豆 渣粉在球磨機(jī)中經(jīng)機(jī)械活化得到機(jī)械活化豆渣；-4)酶解將步驟3)所得的機(jī)械活化豆渣進(jìn)行酶解酶解采用的酶為纖維素酶、木聚 糖酶或果膠酶，酶解后得到酶解漿；
4.根據(jù)權(quán)利要求1、權(quán)利要求2或權(quán)利要求3所述以豆渣為原料采用機(jī)械活化結(jié)合酶 解制取膳食纖維的方法，其特征在于，所述步驟3)粗豆渣粉進(jìn)行機(jī)械活化機(jī)械活化可 采用球磨機(jī)、高能球磨機(jī)或其它任何可用于機(jī)械活化的設(shè)備。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、權(quán)利要求2或權(quán)利要求3所述以豆渣為原料采用機(jī)械活化結(jié)合酶 解制取膳食纖維的方法，其特征在于，所述步驟4)將步驟3)所得的機(jī)械活化豆渣進(jìn)行酶 解酶解采用纖維素酶、木聚糖酶和果膠酶的最優(yōu)酶解條件如下
全文摘要
本發(fā)明公開了以豆渣為原料采用機(jī)械活化結(jié)合酶解制取膳食纖維的方法。通過(guò)豆渣的前處理、粗粉碎、機(jī)械活化、酶解和酶解料漿干燥，得到純天然、全水溶性膳食纖維產(chǎn)品。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)1.本發(fā)明方法工藝流程短，資源利用率高，能耗少，三廢最少。酶解工藝中酶的用量大大減少，可降低生產(chǎn)成本，采用機(jī)械活化不加其它化學(xué)物質(zhì)，產(chǎn)品為純天然的膳食纖維，質(zhì)量好。且水溶性膳食纖維的含量高，含量可達(dá)17.20％以上，便于直接用于生產(chǎn)膳食纖維片產(chǎn)品。2.本發(fā)明所用的酶不僅可單獨(dú)用纖維素酶，也可單獨(dú)用果膠酶或木聚糖酶。方便生產(chǎn)安排，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)流程。
文檔編號(hào)A23L1/308GK102018183SQ20101058191
公開日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2010年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月10日
發(fā)明者劉建, 扈勝祿, 李堅(jiān)斌, 林瑩, 柳嘉, 韋巧艷 申請(qǐng)人:廣西大學(xué)