一種從忍冬藤中提取水溶性膳食纖維的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及植物綜合利用技術(shù)領(lǐng)域，具體說(shuō)是一種從忍冬藤中提取水溶性膳食纖 維的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 膳食纖維在人體中的生理作用已逐漸被人們認(rèn)識(shí)，它像維生素一樣已成為國(guó)際流 行的保健食品，并已被列為繼糖、蛋白質(zhì)、脂肪、水、礦物質(zhì)和維生素之后的"第七營(yíng)養(yǎng)素"。 由于它在體內(nèi)可以降低血脂 [1]、減少便秘，預(yù)防痔瘡、腸瘡、結(jié)腸癌[2]、糖尿病[2]、乳腺癌[2]、 肥胖癥等癥，促進(jìn)胃腸蠕動(dòng)，幫助消化，可螯合消化道中的膽固醇、撲啉和重金屬有毒物 質(zhì) [3]，因而被看作是"文明病"（糖尿病、脂肪肝等）的預(yù)防因子。1991年世界衛(wèi)生組織(WHO) 專家組在日內(nèi)瓦將膳食纖維推薦為"人體膳食纖維營(yíng)養(yǎng)目標(biāo)"物質(zhì)。
[0003] 忍冬藤為忍冬科植物忍冬（Lonicerajaponica Thunb)干燥的藤莖?！侗静菥V目》 "忍冬，莖葉及花，功用皆同"，具有清熱解毒，疏散風(fēng)熱的功效。用于癰腫疔瘡、喉痹、丹毒、 熱毒血痢、風(fēng)熱感冒等病癥。主要含有機(jī)酸類、黃酮類及揮發(fā)油等成分。忍冬藤在我國(guó)大部 分地區(qū)多有分布，很多地方已栽培生產(chǎn)，以河南、山東兩地產(chǎn)量最大。目前，山東省金銀花藥 材種植面積約30萬(wàn)平米，年產(chǎn)量達(dá)2000萬(wàn)公斤，忍冬藤產(chǎn)量至少10000萬(wàn)公斤。主要用于飼 料加工、直接喂養(yǎng)牲畜或用于次生代謝成分提取。用于提取次生代謝物質(zhì)的忍冬藤其纖維 素部分作為廢棄成分。利用忍冬藤提取纖維素作為膳食纖維可大大提高忍冬藤的利用率， 開發(fā)前景廣闊，降低加工成本及改善人類的膳食結(jié)構(gòu)具一定的意義。目前，并沒(méi)有檢索到從 忍冬藤中提取水溶性膳食纖維方法的報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明旨在提供一種從忍冬藤中提取水溶性膳食纖 維的方法，解決了忍冬藤利用率低的技術(shù)問(wèn)題，并且豐富了人類的膳食結(jié)構(gòu)。
[0005] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：
[0006] -種從忍冬藤中提取水溶性膳食纖維的方法，將忍冬藤預(yù)處理后依次進(jìn)行一次酶 解、二次酶解和三次酶解，每次酶解后均進(jìn)行滅酶處理，最后經(jīng)濃縮、醇沉、干燥處理得到水 溶性膳食纖維，其中所述一次酶解為使用淀粉酶酶解，所述二次酶解為使用糖化酶酶解， 所述三次酶解為使用纖維素酶和木聚糖酶的復(fù)合酶進(jìn)行酶解。
[0007] 本發(fā)明還包括以下附加技術(shù)特征：
[0008] 優(yōu)選的，所述預(yù)處理為將忍冬藤洗凈、干燥、粉碎、過(guò)篩，進(jìn)一步的為過(guò)40目篩。
[0009] 優(yōu)選的，一種從忍冬藤中提取水溶性膳食纖維的方法，還包括將忍冬藤預(yù)處理后 加水分散的步驟，所述加水分散為向原料中加入9-17倍重量的水分散。
[0010] 再優(yōu)選的，所述加水分散為向原料中加入12-17倍重量的水分散。
[0011] 進(jìn)一步的，所述加水分散為向原料中加入12或17倍重量的水分散。
[0012] 優(yōu)選的，一種從忍冬藤中提取水溶性膳食纖維的方法，所述α-淀粉酶的酶解條件 為在溫度為50-65 °C條件下酶解20-60min。
[0013]進(jìn)一步的，所述α-淀粉酶的酶解條件為在溫度為60°C條件下酶解45min。
[0014]優(yōu)選的，一種從忍冬藤中提取水溶性膳食纖維的方法，所述糖化酶的酶解條件為 在溫度為40-65 °C條件下酶解40-80min。
[0015]進(jìn)一步的，所述糖化酶的酶解條件為在溫度為60°C條件下酶解60min。
[0016] 優(yōu)選的，一種從忍冬藤中提取水溶性膳食纖維的方法，所述復(fù)合酶的酶解條件為 在PH4.8，溫度為40-50°C條件下酶解4-10h，得到酶解液。
[0017] 進(jìn)一步的，所述復(fù)合酶的酶解條件為在PH4.8,溫度為45°C條件下恒溫酶解6h。
[0018] 優(yōu)選的，一種從忍冬藤中提取水溶性膳食纖維的方法，具體步驟如下：
[0019] (1)原料的預(yù)處理:將忍冬藤洗凈、干燥、粉碎，過(guò)篩備用；
[0020] (2)加水分散:將經(jīng)步驟(1)粉碎后的忍冬藤粉加入12倍重量的水分散，攪拌均勻；
[0021] (3)-次酶解:將步驟(2)中的分散液用鹽酸調(diào)節(jié)PH6.0,加入緩沖液，再加入4ul純 度>99 %的液態(tài)α-淀粉酶，在溫度為60 °C條件下酶解45min，得到酶解液，所述α-淀粉酶的酶 活為4萬(wàn)u/g;
[0022] (4) 一次滅酶:將步驟(3)所得酶解液進(jìn)行滅酶處理；
[0023] (5)二次酶解:將步驟(4)所得滅酶后溶液用鹽酸或氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH4.5,加入緩沖 液，加入8ul純度>99 %的液化型糖化酶，在溫度為60 °C條件下酶解60min，得到酶解液，所述 糖化酶的酶活為10萬(wàn)u/ml;
[0024] (6)二次滅酶:將步驟(5)所得酶解液進(jìn)行滅酶處理；
[0025] (7)三次酶解:將步驟(6)所得滅酶后溶液用鹽酸或氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH4.8,加入緩沖 液，分別加入0.012g/ml的纖維素酶40ul、0.003g/ml的木聚糖酶40ul，在溫度為40-50 °C條 件下酶解4-10h，得到酶解液，所述纖維素酶的酶活為1萬(wàn)u/g，所述木聚糖酶的酶活為1800 萬(wàn) u/g;
[0026] (8)三次滅酶:將步驟(7)所得酶解液進(jìn)行滅酶處理；
[0027] (9)濃縮、醇沉處理:將步驟(8)所得滅酶后溶液真空抽濾，濾液離心，取上清液進(jìn) 行濃縮處理，得到濃縮液;所得濃縮液進(jìn)行醇沉處理，離心分離得到醇沉沉淀物，80-90°C干 燥，得到水溶性膳食纖維。
[0028]優(yōu)選的，所述步驟(7)為將加入纖維素酶、木聚糖酶的溶液在溫度為45°C條件下恒 溫酶解6h。
[0029]優(yōu)選的，所述步驟(9)中濾液離心條件為4000r/min離心10分鐘。
[0030] 優(yōu)選的，所述步驟(9)中醇沉處理為將步驟(9)中得到的濃縮液加入4倍重量體積 分?jǐn)?shù)為80-90%的乙醇醇析6-12h。
[0031] 優(yōu)選的，所述乙醇的體積分?jǐn)?shù)為80%，所述乙醇醇沉?xí)r間為8h。
[0032] 優(yōu)選的，所述緩沖液為磷酸二氫鉀-磷酸氫二鉀緩沖溶液或醋酸-醋酸鈉緩沖溶 液。
[0033] 本發(fā)明的有益效果為:提供了從忍冬藤中提取水溶性膳食纖維的方法，提高忍冬 藤的利用率;改善人類膳食纖維結(jié)構(gòu)，為忍冬藤的開發(fā)利用提供一定的基礎(chǔ);本發(fā)明的方法 取得了較好的忍冬藤水溶性膳食纖維提取率，可達(dá)到3.78%。
[0034]本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變 得明顯，或通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐了解到。
【附圖說(shuō)明】
[0035] 圖1為忍冬藤提取水溶性膳食纖維流程圖。
[0036] 圖2為不同料液比的忍冬藤中水溶性膳食纖維提取率。
[0037] 圖3為不同酶解時(shí)間的水溶性膳食纖維提取率。
[0038] 圖4為不同纖維素酶濃度的水溶性膳食纖維提取率。
[0039] 圖5為不同木聚糖酶濃度的水溶性膳食纖維提取率。
[0040] 圖6為不同浸提次數(shù)的水溶性膳食纖維提取率。
【具體實(shí)施方式】
[0041] 以下結(jié)合具體實(shí)例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0042] 實(shí)驗(yàn)材料與試劑
[0043]忍冬藤(采自山東省中醫(yī)藥大學(xué)）、無(wú)水乙醇(分析純）、液態(tài)α-淀粉酶(4萬(wàn)U/g)、糖 化酶(液化型10萬(wàn)u/ml)、木聚糖酶U 1800萬(wàn)u/g)、纖維素酶(粉末1萬(wàn)u/g)(上海制劑有限 公司）、80 %的乙醇、鹽酸、氫氧化鈉、磷酸二氫鉀-磷酸氫二鉀緩沖溶液、醋酸-醋酸鈉緩沖 溶液等。
[0044] 儀器與設(shè)備
[0045] 微型植物粉碎機(jī)、電子天平、TDZ4-MS低速離心機(jī)(長(zhǎng)沙高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)湘儀 離心機(jī)儀器有限公司）、真空抽氣栗(鞏義市英峪高科儀器廠）、恒溫水浴鍋（昆山市超聲儀 器有限公司）、烘箱、實(shí)驗(yàn)室pH計(jì)(FE20)、移液槍(O-IOul，IO-IOOul)。
[0046] 實(shí)施例1
[0047] 將忍冬藤洗凈瀝干水分，放在恒溫干燥箱中干燥，粉碎，過(guò)40目篩[4]。
[0048]準(zhǔn)確稱取12份預(yù)處理過(guò)的忍冬藤樣品3.OOOg分別置于干燥潔凈的錐形瓶中，加水 分散，料液質(zhì)量比分別設(shè)為1: 9、1:12、1:15和1:17,每種料液比平行三次，用鹽酸和氫氧化 鈉調(diào)節(jié)pH6.0，加3-5滴緩沖溶液，用移液槍加入α-淀粉酶，封口，在60 °C恒溫水浴條件下酶 解45min;升溫滅酶，冷卻至室溫后用鹽酸調(diào)節(jié)pH至4.5，加入緩沖溶液，加入糖化酶，重新封 口，45°C恒溫條件下酶解lh，升溫滅酶 [3]。冷卻至室溫后調(diào)節(jié)Ph4.8,加入緩沖溶液，分別加 入濃度為I.〇%的纖維素酶40ul、0.3%的木聚糖酶40ul45°C恒溫酶解6小時(shí)，滅酶，真空抽 濾，4000r/min離心10分鐘，濃縮，加入4倍重量體積分?jǐn)?shù)為80 %的乙醇醇析8h，離心，傾去上 清夜，80-90°C干燥，得到水溶性膳食纖維。提取步驟如圖1，提取率如表1，圖2,本實(shí)驗(yàn)的計(jì) 算公式如下：
[0049] SDF提取率=(SDF產(chǎn)物的質(zhì)量/樣品的質(zhì)量)*100% ;
[0050 ]持水率WHC/ (g/g)[3 ]=(樣品濕質(zhì)量/g-樣品干重/g) /樣品干質(zhì)量/g;
[0051]膨脹力(sw)/(ml/g)[3] = (膨脹后纖維體積/ml-干品體積/ml)/樣品干質(zhì)量/g; [0052] 酶濃度：
[0053]纖維素酶濃度（％ )=[纖維素酶質(zhì)量(g)/水的體積(ml) ]*100% ;
[0054] 木聚糖酶濃（％ )=[木聚糖酶質(zhì)量(g)/水的體積(ml) ]*100%。
[0055]表1不同料液比忍冬藤中水溶性膳食纖維提取率
[0058] 由表1、圖1可知，當(dāng)料液比大于1:12時(shí)水溶性膳食纖維的提取率隨著料液比的減 小而增大，當(dāng)料液比小于1:12是水溶性膳食纖維的提取率隨著料液比的減小而減小，故料 液比為1:12是水溶性膳食纖維的提取率最高。
[0059] 實(shí)施例2
[0060] 將忍冬藤洗凈瀝干水分，放在恒溫干燥箱中干燥，粉碎，過(guò)60目篩。
[0061] 準(zhǔn)確稱取12份預(yù)處理過(guò)的忍冬藤樣品3.OOOg分別置于干燥潔凈的錐形瓶中，加水 分散，料液質(zhì)量比1:12，用鹽酸和氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH6.0，加3-5滴緩沖溶液，用移液槍加入α-淀粉酶，封口，在60°C恒溫水浴條件下酶解45min;升溫滅酶，冷卻至室溫后用鹽酸和氫氧化 鈉調(diào)節(jié)PH至4.5,加入緩沖溶液，加入糖化酶，重新封口，45°C恒溫條件下酶解lh，升溫滅 酶 [4]。冷卻至室溫后調(diào)節(jié)Ph4.8，加入緩沖溶液，分別加入濃度為1.0% (即0.0 lg/ml)的纖維 素酶40ul、濃度為0.3% (即0.003g/ml)的木聚糖酶40ul，45°C恒溫分別酶解4、6、8、10小時(shí)， 每組平行三次，滅酶，真空抽濾，3600r/min離心10分鐘，濃縮，加入4倍重量體積分?jǐn)?shù)為80 % 的乙醇醇析8h，離心，傾去上清夜，90°C干燥，得到水溶性膳食纖維。水溶性膳食纖維提取率 如表2,圖3。
[0062] 表2不同酶解時(shí)間的水溶性膳食纖維提取率
[0064] 由表2和圖2可知，在酶