本發(fā)明于食品深加工領(lǐng)域，具體涉及的是一種麥麩種皮水溶性膳食纖維的制備方法。

背景技術(shù)：

膳食纖維是指不能被人體內(nèi)源酶消化吸收的可食用植物細(xì)胞、多糖、木質(zhì)素以及相關(guān)物質(zhì)的總和，作為第七大營養(yǎng)素的膳食纖維，不僅具有較高的營養(yǎng)價(jià)值，還能預(yù)防許多疾病，對人體代謝必不可少。膳食纖維分為兩類是水溶性膳食纖維和不溶性膳食纖維。水溶性膳食纖維可結(jié)合清除體內(nèi)的膽酸、明顯減低血清膽固醇、降低飯后血糖水平的功能，并擴(kuò)大了食品行業(yè)中的應(yīng)用范圍，市場需要量逐年增大。因此，膳食纖維受到了來自不同領(lǐng)域的專家，包括醫(yī)學(xué)家、營養(yǎng)學(xué)家、膳食家、食品科學(xué)家、生物化學(xué)家，以及食品法規(guī)及營養(yǎng)教育有關(guān)的科學(xué)決策者的廣泛重視，并將其列為繼碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪、水、礦物質(zhì)和維生素之后的“第七大營養(yǎng)素”。西方發(fā)達(dá)國家早在二十世紀(jì)70 年代就著手對膳食纖維進(jìn)行研究與開發(fā)。而我國傳統(tǒng)膳食以植物性食物為主，不會缺乏膳食纖維，因而對膳食纖維研究和開發(fā)利用不夠?？梢哉f，目前我國對膳食纖維的研發(fā)尚處于起步階段，未形成規(guī)模性的加工企業(yè)。但是，隨著人們生活水平的不斷提高，飲食習(xí)慣發(fā)生了很大變化，膳食中缺乏纖維素的情況日趨嚴(yán)重，導(dǎo)致肥胖癥、高血壓、冠心病、糖尿病、結(jié)腸癌等富貴病愈來愈普遍。因此，積極開展膳食纖維研究和利用對提高我國人民健康水平具有極其深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義。

麥麩是當(dāng)今世界最重要的三大糧食作物之一，種植面積和總產(chǎn)量僅次于水稻和小麥，但其單位面積產(chǎn)量卻居第一，麥麩已成為糧食、飼料和工業(yè)原料兼用作物。我國是世界第二大麥麩生產(chǎn)國，目前80％的麥麩以原糧狀態(tài)直接上市或經(jīng)初加工直接消費(fèi)，而麥麩深加工業(yè)十分不發(fā)達(dá)。

我國對麥麩的加工主要集中于飼料和淀粉的生產(chǎn)。但對于麥麩加工后副產(chǎn)品——麥麩種皮再利用的研究還很少，而且處于相當(dāng)?shù)偷乃?，很多企業(yè)只將其用作飼料或廢棄，造成很大的資源浪費(fèi)。麥麩種皮與其它谷類外皮相比，不僅膳食纖維含量高，而且其干磨所得外皮與小麥麩皮、米糠相比，植酸含量低，對鈣鋅等礦物元素的吸附性小，對人體的營養(yǎng)吸收影響較小。

目前制備水溶性膳食纖維的方法主要有：提取法、酶法、化學(xué)法、酶法結(jié)合化學(xué)法、超高壓法等。由于一般的化學(xué)試劑能使麥麩種皮膳食纖維的生理活性降低，不提倡對麥麩種皮使用化學(xué)方法，傳統(tǒng)膳食纖維制備工藝多采用酸和堿溶液交替水解的方法除去淀粉和蛋白質(zhì)，但水解產(chǎn)品的風(fēng)味和色澤較差，產(chǎn)品得率和質(zhì)量不容易控制，對加工性質(zhì)也有一定的影響。超高壓均質(zhì)法是在均質(zhì)處理的過程中，利用超高壓均質(zhì)過程中的高速撞擊、高速剪切、激波振蕩、空穴爆炸、膨化等一系列作用，使較大分子量的不可溶性膳食纖維如纖維素、 半纖維素、木質(zhì)素等大分子的糖苷鍵斷裂，部分不可溶性膳食纖維(IDF) 轉(zhuǎn)化為非消化性的可溶性膳食纖維。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種麥麩種皮水溶性膳食纖維的制備方法，以這種方法制備的樣品中，水溶性膳食纖維占95％以上，可直接應(yīng)用于飲料和乳制品中。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下步驟：

(1) 麥麩種皮的預(yù)處理：將麥麩種皮采用球磨機(jī)進(jìn)行濕磨，濕磨后烘干，烘干后采用超微粉碎機(jī)進(jìn)行干磨粉碎，得到麥麩種皮超微粉；

(2) 采用閃式提取法提取麥麩種皮水溶性膳食纖維粗品：將步驟(1) 得到的麥麩種皮超微粉加入到堿溶液中進(jìn)行堿浸除蛋白，然后離心分離得到上清液a 和濾渣；取濾渣，加入去離子水，采用閃式提取法進(jìn)行提取，提取結(jié)束后離心分離得上清液b，將上清液a 和上清液b 合并后減壓濃縮，得到濃縮液；

(3) 濃縮液中加入蛋白酶和α-淀粉酶的混合酶液，恒溫水浴振蕩處理一定時(shí)間，抽濾，保留濾液1，得到濾渣3，濾渣3 用蒸餾水洗滌，抽濾，保留濾液2，得到濾渣4 ；

(4) 濾渣4 平均分成2.5 份，取一份濾渣4 加入纖維素酶液，恒溫水浴振蕩酶解一定時(shí)間，抽濾，保留濾液3，得到濾渣5，濾渣5 中加入一份濾渣4，再加入與纖維素酶液相同pH 值的緩沖溶液，恒溫水浴振蕩處理一定時(shí)間，抽濾，保留濾液4，得到濾渣6 ；

(5) 濾渣6 中加入半份濾渣4，再加入一半濃度的上述纖維素酶液，恒溫水浴振蕩酶解一定時(shí)間，抽濾，保留濾液5 ；

(6) 濾液1- 濾液5 合并到一起，在沸水浴中滅酶10min 后，真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮，得到濃縮液1，濃縮液1 中加入4 倍無水乙醇，靜置過夜，離心，保留沉淀1，得到上清液1，上清液1經(jīng)真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮，得到濃縮液2，濃縮液2 中加入4 倍無水乙醇，靜置過夜，離心，保留沉淀2 ；

(7) 沉淀1 和沉淀2 合并后溶于沸水中，離心，得到上清液2，上清液2 經(jīng)真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮，得到濃縮液3，濃縮液3 中加入4 倍無水乙醇，靜置過夜，離心，得到沉淀3，沉淀3 經(jīng)干燥、粉碎得到麥麩種皮水溶性膳食纖維產(chǎn)品；

所述步驟(1) 的球磨機(jī)為行星式齒輪球磨機(jī)，所述濕磨的過程為：將麥麩種皮置于行星式齒輪球磨機(jī)中，轉(zhuǎn)速300 ～ 500r/min，球磨時(shí)間5 ～ 15h。

所述步驟(1) 的超微粉碎機(jī)為氣流式超微粉碎機(jī)，所述干磨粉碎的過程為：將烘干后的麥麩種皮置于氣流式超微粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，所述氣流式超微粉碎機(jī)的工作壓力為0.5 ～ 0.8MPa、系統(tǒng)風(fēng)量為3m3/min，轉(zhuǎn)速為2000 ～ 3000r/min，加料速度為10kg/h。

所述步驟(2) 的堿溶液中OH- 離子濃度為0.15mol/L-0.4mol/L，所述麥麩種皮超微粉與堿溶液的質(zhì)量比為1:10-1:30，所述堿浸除蛋白溫度為35-55℃，時(shí)間為0.5-2.0h。

所述步驟(2) 的閃式提取法中，加入的去離子水與濾渣的質(zhì)量比為10 ～ 30 ：1，提取電壓為20 ～80V，提取的時(shí)間為2 ～ 10min。

所述步驟(3)的蛋白酶為木瓜蛋白酶、中性蛋白酶和堿性蛋白酶中的任何一種或幾種。

所述步驟(3)的混合酶液中蛋白酶的質(zhì)量百分含量為0.2％～ 1.0％，α-淀粉酶的質(zhì)量百分含量為0.2％～1.0％，混合酶液的pH 值6.0 ～ 8.0，混合酶液處理時(shí)間為1.0 ～ 3.0h，處理溫度為40 ～60℃。

所述步驟(4)的纖維素酶液的濃度為0.05 ～ 2.0mg/ml，pH 值為4.0 ～ 6.0，處理溫度為35 ～ 60℃，處理時(shí)間為0.5 ～ 8.0h。

所述步驟(2)、(3) 和(4) 中的恒溫水浴振蕩處理一定時(shí)間是指處理麥麩種皮粉的溫度為40 ～ 60℃，處理時(shí)間為20 ～ 60min。

所述步驟（7）的沉淀3 的干燥方法為噴霧干燥、冷凍干燥或真空干燥。

上述方法中所述的抽濾是采用本領(lǐng)域公知的抽濾方法進(jìn)行操作。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

(1)麥麩種皮的預(yù)處理：將麥麩種皮采用球磨機(jī)進(jìn)行濕磨，濕磨后烘干，烘干后采用超微粉碎機(jī)進(jìn)行干磨粉碎，得到麥麩種皮超微粉；

(2)采用閃式提取法提取麥麩種皮水溶性膳食纖維粗品：將步驟(1) 得到的麥麩種皮超微粉加入到堿溶液中進(jìn)行堿浸除蛋白，然后離心分離得到上清液a 和濾渣；取濾渣，加入去離子水，采用閃式提取法進(jìn)行提取，提取結(jié)束后離心分離得上清液b，將上清液a 和上清液b 合并后減壓濃縮，得到濃縮液；

(3)濃縮液中加入蛋白酶中性蛋白酶、堿性蛋白酶和α-淀粉酶的混合酶液，混合酶液中蛋白酶的質(zhì)量百分含量為0.8％，α-淀粉酶的質(zhì)量百分含量為0.8％，混合酶液的pH 值7.5，混合酶液55℃恒溫水浴振蕩處理2.5h，抽濾，保留濾液1，得到濾渣3，濾渣3 用蒸餾水洗滌，抽濾，保留濾液2，得到濾渣4 ；

(4)濾渣4 平均分成2.5 份，取一份濾渣4 加入濃度為1.5mg/ml，pH 值為5.5 的纖維素酶液，55℃恒溫水浴振蕩處理6.0h，抽濾，保留濾液3，得到濾渣5，濾渣5 中加入一份濾渣4，再加入與纖維素酶液相同pH 值的緩沖溶液，55℃恒溫水浴振蕩處理6.0h，抽濾，保留濾液4，得到濾渣6；

(5)濾渣6 中加入半份濾渣4，再加入一半濃度的纖維素酶液，溫度為55℃恒溫水浴振蕩處理6.0h，抽濾，保留濾液5 ；

(6)濾液1- 濾液5 合并到一起，在沸水浴中滅酶10min 后，真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮，得到濃縮液1，濃縮液1 中加入濃縮液1 的4 倍體積無水乙醇，靜置過夜，離心，保留沉淀1，得到上清液1，上清液1 經(jīng)真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮，得到濃縮液2，濃縮液2 中加入濃縮液2 的4 倍體積無水乙醇，靜置過夜，離心，保留沉淀2 ；

(7)沉淀1 和沉淀2 合并后溶于沸水中，離心，得到上清液2，上清液2 經(jīng)真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮，得到濃縮液3，濃縮液3 中加入濃縮液3 的4 倍體積無水乙醇，靜置過夜，離心，得到沉淀3，沉淀3 經(jīng)真空干燥獲得95％以上的麥麩種皮水溶性膳食纖維。

實(shí)施例2

(1)麥麩種皮的預(yù)處理：將麥麩種皮采用球磨機(jī)進(jìn)行濕磨，濕磨后烘干，烘干后采用超微粉碎機(jī)進(jìn)行干磨粉碎，得到麥麩種皮超微粉；

(2)采用閃式提取法提取麥麩種皮水溶性膳食纖維粗品：將步驟(1) 得到的麥麩種皮超微粉加入到堿溶液中進(jìn)行堿浸除蛋白，然后離心分離得到上清液a 和濾渣；取濾渣，加入去離子水，采用閃式提取法進(jìn)行提取，提取結(jié)束后離心分離得上清液b，將上清液a 和上清液b 合并后減壓濃縮，得到濃縮液；

(3)濃縮液 中加入蛋白酶木瓜蛋白酶、中性蛋白酶和堿性蛋白酶，及α-淀粉酶的混合酶液，混合酶液中蛋白酶的質(zhì)量百分含量為0.9％，α-淀粉酶的質(zhì)量百分含量為0.3％，混合酶液的pH 值6.2，混合酶液42℃恒溫水浴振蕩處理1.8h，抽濾，保留濾液1，得到濾渣3，濾渣3 用蒸餾水洗滌，抽濾，保留濾液2，得到濾渣4 ；

(4)濾渣4 平均分成2.5 份，取一份濾渣4 加入濃度為1.8mg/ml，pH 值為4.5 的纖維素酶液，58℃恒溫水浴振蕩處理1.0h，抽濾，保留濾液3，得到濾渣5，濾渣5 中加入一份濾渣4，再加入與纖維素酶液相同pH 值的緩沖溶液，37℃恒溫水浴振蕩處理7.0h，抽濾，保留濾液4，得到濾渣6；

(5)濾渣6 中加入半份濾渣4，再加入一半濃度的纖維素酶液，溫度為50℃恒溫水浴振蕩處理3.0h，抽濾，保留濾液5 ；

(6)濾液1- 濾液5 合并到一起，在沸水浴中滅酶10min 后，真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮，得到濃縮液1，濃縮液1 中加入濃縮液1 的4 倍體積無水乙醇，靜置過夜，離心，保留沉淀1，得到上清液1，上清液1 經(jīng)真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮，得到濃縮液2，濃縮液2 中加入濃縮液2 的4 倍體積無水乙醇，靜置過夜，離心，保留沉淀2 ；

(7)沉淀1 和沉淀2 合并后溶于沸水中，離心，得到上清液2，上清液2 經(jīng)真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮，得到濃縮液3，濃縮液3 中加入濃縮液3 的4 倍體積無水乙醇，靜置過夜，離心，得到沉淀3，沉淀3 經(jīng)冷凍干燥得到95％以上的麥麩種皮水溶性膳食纖維。

實(shí)施例3

(1)麥麩種皮的預(yù)處理：將麥麩種皮采用球磨機(jī)進(jìn)行濕磨，濕磨后烘干，烘干后采用超微粉碎機(jī)進(jìn)行干磨粉碎，得到麥麩種皮超微粉；

(2)采用閃式提取法提取麥麩種皮水溶性膳食纖維粗品：將步驟(1) 得到的麥麩種皮超微粉加入到堿溶液中進(jìn)行堿浸除蛋白，然后離心分離得到上清液a 和濾渣；取濾渣，加入去離子水，采用閃式提取法進(jìn)行提取，提取結(jié)束后離心分離得上清液b，將上清液a 和上清液b 合并后減壓濃縮，得到濃縮液；

(3)濃縮液中加入木瓜蛋白酶和α-淀粉酶的混合酶液，混合酶液中蛋白酶的質(zhì)量百分含量為0.2％，α-淀粉酶的質(zhì)量百分含量為0.2％，混合酶液的pH 值6.0，混合酶液40℃恒溫水浴振蕩處理1.0h，抽濾，保留濾液1，得到濾渣3，濾渣3 用蒸餾水洗滌，抽濾，保留濾液2，得到濾渣4 ；

(4)濾渣4 平均分成2.5 份，取一份濾渣4 加入濃度為0.05mg/ml，pH 值為4.0 的纖維素酶液，35℃恒溫水浴振蕩處理0.5h，抽濾，保留濾液3，得到濾渣5，濾渣5 中加入一份濾渣4，再加入與纖維素酶液相同pH 值的緩沖溶液，35℃恒溫水浴振蕩處理0.5h，抽濾，保留濾液4，得到濾渣6；

(5)濾渣6中加入半份濾渣4，再加入一半濃度的纖維素酶液，溫度為35℃恒溫水浴振蕩處理0.5h，抽濾，保留濾液5 ；

(6)濾液1- 濾液5 合并到一起，在沸水浴中滅酶10min 后，真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮，得到濃縮液1，濃縮液1 中加入濃縮液1 的4 倍體積無水乙醇，靜置過夜，離心，保留沉淀1，得到上清液1，上清液1 經(jīng)真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮，得到濃縮液2，濃縮液2 中加入濃縮液2 的4倍體積無水乙醇，靜置過夜，離心，保留沉淀2 ；

(7)沉淀1 和沉淀2 合并后溶于沸水中，離心，得到上清液2，上清液2 經(jīng)真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮，得到濃縮液3，濃縮液3 中加入濃縮液3 的4 倍體積無水乙醇，靜置過夜，離心，得到沉淀3，沉淀3 經(jīng)噴霧干燥獲得95％以上的麥麩種皮水溶性膳食纖維。