一种柚皮膳食纤维的制备方法
阅读说明：本技术 一种柚皮膳食纤维的制备方法 (Preparation method of shaddock peel dietary fiber ) 是由 郑培君 齐明 李清泉 姚政校 于 2021-07-21 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种柚皮膳食纤维的制备方法,属于食品加工技术领域。所述制备方法包含灭酶、干燥、脱脂、粉碎、酶解、超声波处理、离心、醇沉干燥上清液以及水洗干燥滤渣等步骤。本发明的制备方法克服了现有技术中柚皮膳食纤维品质差、提取率低的问题。通过一系列制备方法能够有效提高柚皮的膳食纤维持水力、膨胀力、持油力,且提取率高,易于操作,适合工业化生产。通过本申请制备方法得到的水溶性膳食纤维(SDF)得率能够达到15.13％,水不溶性膳食纤维(IDF)得率能够达到65.72％。(The invention provides a preparation method of shaddock peel dietary fiber, and belongs to the technical field of food processing. The preparation method comprises the steps of enzyme inactivation, drying, degreasing, crushing, enzymolysis, ultrasonic treatment, centrifugation, alcohol precipitation for drying supernatant, washing for drying filter residue and the like. The preparation method of the invention overcomes the problems of poor quality and low extraction rate of the shaddock peel dietary fiber in the prior art. The dietary fiber water holding capacity, expansibility and oil holding capacity of the shaddock peel can be effectively improved through a series of preparation methods, and the method is high in extraction rate, easy to operate and suitable for industrial production. The yield of the water-Soluble Dietary Fiber (SDF) obtained by the preparation method can reach 15.13%, and the yield of the water-Insoluble Dietary Fiber (IDF) can reach 65.72%.)
技术领域
本发明涉及食品加工技术领域，尤其涉及一种柚皮膳食纤维的制备方法。
背景技术
纤维是柚皮中的主要成分，提取可以被人体消化利用的膳食纤维。柚皮膳食纤维保留了柚子特有的香味，清香怡人，可作为食品的配料使用。柚皮膳食纤维风味及色泽等易被接受、成本低且具有一定生理生化特性，可作为食品配料用于面包、饼干、糕点等烘焙食品中及其它高纤维/低热量食品中，既能补充产品中膳食纤维含量的不足，降低产品热量，又能改善产品结构及风味。
现有技术中膳食纤维制备方法有以下几种：
1.化学法：虽然化学法是目前最常用的方法，且具有制备成本较低、简捷快速等特点，但容易造成膳食纤维的结构性质等变化而失去活性，得率较低。采用酸碱法制得的纤维产品，色泽较差，不易漂白，品质较差，并且在高酸高碱、高温条件下对提取容器、管道、物料泵的腐蚀相当严重，并且在环保方面存在弊端。
2.酶法：酶法提取柚子皮中水不溶性膳食纤维，避免了化学法提取效率低、对产物破坏性大的缺点，但由于酶制剂价格昂贵使得费用成本过高，难以实现工业化生产。
3.超声波辅助提取法：采用超声波辅助提取柚皮水溶性膳食纤维，提取率较高，且色泽较白，气味清淡。但是超声波产生的空化效应破坏了柚囊衣层的细胞结构，导致纤维颗粒的比表面积增加，暴露出更多的亲水基团，部分不溶成分熔融或分子链断裂，使得纤维特性发生改变。
发明内容
本发明的目的在于提供一种柚皮膳食纤维的制备方法，以用于解决现有技术中柚皮膳食纤维品质差、提取率低的问题。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种柚皮膳食纤维的制备方法，包含如下步骤：
S1、将柚子皮进行灭酶；
S2、将灭酶后的柚子皮进行干燥；
S3、将干燥后的柚子皮进行脱脂；
S4、将脱脂后的柚子皮进行粉碎，得到柚子皮粉末；
S5、将所得柚子皮粉末顺次进行酶解、超声波处理、离心，得到上清液和滤渣；
S6、将S5所得上清液浓缩得到浓缩液后顺次进行醇沉、干燥，得到水溶性膳食纤维；
S7、将S5所得滤渣顺次进行水洗、干燥，得到水不溶性膳食纤维。
优选的，所述步骤S2中干燥的温度为60～85℃，干燥至恒重。
优选的，所述脱脂采用石油醚浸泡，石油醚与步骤S3中柚子皮体积比3～6∶1，所述浸泡的时间为3～6h。
优选的，所述柚子皮粉末的粒径为40～60目。
优选的，所述酶解中所用酶为纤维素酶或果胶酶，酶的添加量为柚子皮粉末重量的2.5～3.5％，酶解温度为40～50℃，酶解时间为60～90min。
优选的，所述超声波处理功率为200～400w，处理时间为20～40min。
优选的，所述离心的转速为7000～9000r/min，离心的时间为10～20min。
优选的，步骤S6中所述浓缩为浓缩至上清液体积的1/4～1/2。
优选的，所述醇沉所用醇为无水乙醇，无水乙醇与浓缩液的体积比为3～5∶1，醇沉时间为8～12h。
优选的，所述步骤S6和步骤S7中干燥的温度独立的为50～65℃，干燥至恒重。
本发明的技术效果和优点：
本发明提供了一种柚皮膳食纤维的制备方法，包含灭酶、干燥、脱脂、粉碎、酶解、超声波处理、离心、醇沉干燥上清液以及水洗干燥滤渣等步骤。本申请制备方法能够有效提高膳食纤维持水力、膨胀力、持油力，且提取率高，易于操作，适合工业化生产。
具体实施方式
本发明提供了一种柚皮膳食纤维的制备方法，包含如下步骤：
S1、将柚子皮进行灭酶；
S2、将灭酶后的柚子皮进行干燥；
S3、将干燥后的柚子皮进行脱脂；
S4、将脱脂后的柚子皮进行粉碎，得到柚子皮粉末；
S5、将所得柚子皮粉末顺次进行酶解、超声波处理、离心，得到上清液和滤渣；
S6、将S5所得上清液浓缩得到浓缩液后顺次进行醇沉、干燥，得到水溶性膳食纤维；
S7、将S5所得滤渣顺次进行水洗、干燥，得到水不溶性膳食纤维。
本发明在所述灭酶步骤之前还优选包括预处理步骤，本发明所述预处理步骤优选为，将柚子皮去掉表层黄油胞层，切成细小的颗粒状。
本发明所述灭酶优选为热水浴灭酶。
本发明所述干燥优选为烘烤干燥。在本发明中，所述步骤S2中干燥的温度优选为60～85℃，进一步优选为65～80℃，还优选为70～75℃；所述干燥优选为干燥至恒重。
本发明所述脱脂优选采用石油醚浸泡，所述脱脂优选在室温下进行；在本发明中，所述石油醚的体积优选为与步骤S3中柚子皮体积比3～6∶1，进一步优选为4～1；所述浸泡的时间优选为3～6h，进一步优选为4～5.5h，还优选为4.5～5h。
本发明在所述粉碎步骤之前还优选包括摊晾步骤；在本发明中，所述柚子皮粉末的粒径优选为40～60目，进一步优选为45～55目，还优选为48～52目。
本发明所述酶解优选采用纤维素酶或果胶酶，所述酶的添加量优选为柚子皮粉末重量的2.5～3.5％，进一步优选为2.8～3.2％，还优选为2.9～3.0％；在本发明中，所述酶解温度优选为40～50℃，进一步优选为42～48℃，还优选为44～46℃；所述酶解时间优选为60～90min，进一步优选为70～85min，还优选为75～80min。
本发明所述超声波处理功率优选为200～400w，进一步优选为250～350w，还优选为280～320w；在本发明中，所述超声波处理时间优选为20～40min，进一步优选为25～35min，还优选为28～32min。
本发明所述离心的转速优选为7000～9000r/min，进一步优选为7500～8500r/min，还优选为8000～8200r/min；所述离心的时间优选为10～20min，进一步优选为12～18min，还优选为14～16min。
本发明步骤S6中所述浓缩优选为减压浓缩，本发明中，浓缩优选为浓缩至上清液体积的1/4～1/2，进一步优选为浓缩至上清液体积的3/10～2/5。
本发明所述醇沉所用醇优选为无水乙醇；所述醇沉优选在室温下进行；在本发明中，所述无水乙醇与浓缩液的体积比为3～5∶1，进一步优选为3.5～4∶1；所述醇沉时间优选为8～12h，进一步优选为9～11h。
本发明在所述干燥步骤之前还优选包括洗涤步骤，所述洗涤优选为95％乙醇洗涤，所述洗涤优选为洗涤5～7次；在本发明中，所述步骤S6和步骤S7中干燥优选为真空干燥，所述干燥的温度独立优选为50～65℃，进一步优选为55～60℃；所述干燥优选为干燥至恒重。
本发明在所述步骤S6和步骤S7中干燥步骤之后还优选包括粉碎步骤，所述粉碎的粒径优选为50～70目。
下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
步骤1：
新鲜柚子皮去掉表层黄油胞层，切成细小的颗粒状，放入水浴锅中灭酶后捞出，冷却，沥干，放入烘箱中65℃烘干至恒重。
步骤2：
用4倍于物料体积的石油醚在室温下浸泡样品4h，浸泡后进行摊晾，得到脱脂样品，最后将脱脂样品粉碎过45目筛备用。
步骤3：
添加3.5％纤维素酶，在45℃下作用65min，用200w超声波辅助提取25min后于8000r/min离心10min，收集上清液和滤渣。
步骤4：
将上清液减压浓缩至原体积的1/3，转入烧杯中，加入4倍体积的无水乙醇，室温中静置醇沉10h，过滤后用95％乙醇洗涤6次，50℃真空干燥至恒重，粉碎得SDF(水溶性膳食纤维)。
步骤5：
将离心分离得到的滤渣用蒸馏水洗至中性，55℃条件下真空干燥至恒重，粉碎得IDF(水不溶性膳食纤维)。
实施例2
步骤1：
新鲜柚子皮去掉表层黄油胞层，切成细小的颗粒状，放入水浴锅中灭酶后捞出，冷却，沥干，放入烘箱中75℃烘干至恒重。
步骤2：
用4倍于物料体积的石油醚在室温下浸泡样品3h，浸泡后进行摊晾，得到脱脂样品，最后将脱脂样品粉碎过50目筛备用。
步骤3：
添加3.0％果胶酶，在50℃下作用80min，用300w超声波辅助提取35min后于8000r/min离心15min，收集上清液和滤渣。
步骤4：
将上清液减压浓缩至原体积的1/2，转入烧杯中，加入5倍体积的无水乙醇，室温中静置醇沉8h，过滤后用95％乙醇洗涤5次，55℃真空干燥至恒重，粉碎得SDF(水溶性膳食纤维)。
步骤5：
将离心分离得到的滤渣用蒸馏水洗至中性，65℃条件下真空干燥至恒重，粉碎得IDF(水不溶性膳食纤维)。
实施例3
步骤1：
新鲜柚子皮去掉表层黄油胞层，切成细小的颗粒状，放入水浴锅中灭酶后捞出，冷却，沥干，放入烘箱中60℃烘干至恒重。
步骤2：
用5倍于物料体积的石油醚在室温下浸泡样品3h，浸泡后进行摊晾，得到脱脂样品，最后将脱脂样品粉碎过60目筛备用。
步骤3：
添加2.5％纤维素酶，在50℃下作用75min，用400w超声波辅助提取40min后于8200r/min离心10min，收集上清液和滤渣。
步骤4：
将上清液减压浓缩至原体积的2/5，转入烧杯中，加入3倍体积的无水乙醇，室温中静置醇沉11h，过滤后用95％乙醇洗涤7次，65℃真空干燥至恒重，粉碎得SDF(水溶性膳食纤维)。
步骤5：
将离心分离得到的滤渣用蒸馏水洗至中性，65℃条件下真空干燥至恒重，粉碎得IDF(水不溶性膳食纤维)。
试验例
设置如下实验组：微波辅助酶法提取(SDF)、微波辅助酶法提取(IDF)、微波辅助碱法提取(SDF)、微波辅助碱法提取(IDF)、化学法提取(酸碱结合法)(SDF)、化学法提取(酸碱结合法)(IDF)、酶法提取(SDF)、酶法提取(IDF)、超声波辅助提取(SDF)、超声波辅助提取(IDF)、实施例1方法提取(SDF)、实施例1方法提取(IDF)共12个实验组，进行持水性、膨胀力、持油力的测定，使用下列测定方法：
膳食纤维持水性测定：
精确称取膳食纤维1.000g，用蒸馏水浸泡2h，温度25℃，用滤纸过滤干直至不滴水，将所得的膳食纤维移至干燥后的小烧杯中称重。
持水力≡[样品湿重(g)－样品干重(g)]/样品干重(g)
膳食纤维膨胀力的测定：
精确称取1.000g膳食纤维，直接倒入10mL的量筒中，记录此时体积(mL)。室温下，用蒸馏水浸泡24h，读取纤维在量筒中自由膨胀的体积(mL)，换算成每克纤维的膨胀力。
膨胀力≡[膨胀后纤维体积(mL)－干品体积(mL)]/样品干重(g)
膳食纤维持油力的测定：
精确称取1.000g膳食纤维于50mL离心管中，加入20g植物油，室温静置1h，以3000r/min离心20min，去掉上层油并用滤纸将离心管内残留的植物油吸干称重。
持油力＝[样品吸油后质量(g)－样品干重(g)]/样品干重(g)
所得实验结果如表1所示：
表1
由以上实施例可知，本发明提供了一种柚皮膳食纤维的制备方法，包含灭酶、干燥、脱脂、粉碎、酶解、超声波处理、离心、醇沉干燥上清液以及水洗干燥滤渣等步骤。通过本申请制备方法能够有效提高膳食纤维持水力、膨胀力、持油力，且提取率高，易于操作，适合工业化生产。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
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