一种膳食纤维的物理改性方法

本发明属于副产物加工，具体是涉及一种膳食纤维的物理改性方法。

背景技术：

1、膳食纤维可以分为可溶性膳食纤维(sdf)和不可溶性膳食纤维(idf)。由于idf的粗纤维含量高，使得产品容易出现质地和适口性差的问题，因此一般不将其添加进食品中。此外，与idf相比，sdf具有更广泛的生理活性和应用。sdf能快速发酵、被胃肠道细菌分解为短链脂肪酸，可以调节和改善肠道微生物的生理功能，有助于预防肠道疾病。因其较高的粘度特性，sdf可增加肠腔中食糜的黏度，从而延长胃排空时间和减慢小肠转运。sdf还可以与胆固醇和糖结合，降低胆固醇及餐后血糖，减少它们在血浆中的吸收和转移，起到预防心血管疾病和缓解糖尿病的作用。sdf进入肠道并软化粪便，可以预防便秘和痔疮。此外，sdf优异的乳化和成胶能力使其易溶于食品系统中，有利于食品加工，改善食品的质地和口感。因此，sdf在食品添加剂、功能性食品稳定性、凝胶剂、增稠剂等方面具有巨大的市场潜力。

2、膳食纤维的获取方便且途径广泛，其存在于谷物麸皮，果皮果渣等副产物中。将这些副产物中的膳食纤维提取出来并应用，不仅可以提高副产物的综合利用价值，还可以减轻环境负荷。但是，膳食纤维中idf和sdf的比例不均衡，sdf含量偏低，因此限制了膳食纤维的生理效应及其对健康的积极影响。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明提供一种膳食纤维的物理改性方法，即交变磁场改性法，该方法生产得到的sdf含量显著提高且理化性质较佳。

2、为实现发明目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种膳食纤维的物理改性方法，包括如下步骤：

4、s1、首先将米糠经过脱脂得到烘干脱脂米糠；

5、s2、将所述脱脂米糠通过酶重量法提取得到膳食纤维；

6、s3、将所述膳食纤维浸泡在蒸馏水中，得到浸泡处理的膳食纤维；

7、s4、将所述浸泡处理的膳食纤维添加盐酸或氢氧化钠溶液，得到酸性膳食纤维；

8、s5、将所述酸性膳食纤维放置与相同温度下的交变磁场环境中，得到改性膳食纤维；

9、s6、将所述改性膳食纤维通过水浴摇床中振荡，得到充分反应的膳食纤维；

10、s7、将所述充分反应的膳食纤维进行离心流程，得到上清液；

11、s8、将所述上清液加入乙醇，直至醇沉适宜度数得到沉淀物；

12、s9、将所述沉淀物通过干燥研磨，得到可溶性膳食纤维。

13、在所述s1中，首先将米糠经过脱脂得到烘干脱脂米糠，其中脱脂用石油醚以1:25的比例对原料进行四次脱脂，烘干后过60目筛；

14、在所述s2中，脱脂米糠通过酶重量法，得到膳食纤维，根据酶重量法分别用热稳定的a-淀粉酶、蛋白酶、葡萄糖苷酶进行酶解消化，使大分子的蛋白质和淀粉降解为小分子物质提取得到原料中的膳食纤维；

15、在所述s3中，膳食纤维浸泡在蒸馏水中，得到浸泡处理的膳食纤维，将膳食纤维加入蒸馏水中(1g/40ml，w/v)，溶液在50-55℃水浴中浸泡0.5-1小时；

16、在所述s4中，浸泡处理的膳食纤维添加盐酸或氢氧化钠溶液，得到酸性膳食纤维，具体步骤；加入1mol/l盐酸溶液或氢氧化钠溶液，调节ph至4.5-5；

17、在所述s5中，酸性膳食纤维放置与相同温度下的交变磁场环境中，得到改性膳食纤维，交变磁场改性：将按步骤(3)浸泡后的膳食纤维转移至相同温度的交变磁场环境中，以4-6mt的磁场强度处理10-20分钟；

18、在所述s6中，改性膳食纤维通过水浴摇床中振荡，得到充分反应的膳食纤维，具体操作；将改性后的膳食纤维放入50-55℃的水浴摇床中振荡1小时；

19、在所述s7中，充分反应的膳食纤维进行离心流程，得到上清液，离心：将反应结束的膳食纤维4000r/min离心10分钟；

20、在所述s8中，上清液加入乙醇；直至醇沉适宜度数得到沉淀物，具体操作；在上清液中加入4倍体积的95％乙醇，60℃醇沉至溶液澄清；

21、在所述s9中，沉淀物通过干燥研磨，得到可溶性膳食纤维，烘干研磨：收集醇沉后的沉淀物，将其用50-60℃热风干燥；干燥后的样品研磨成粉，即获得交变磁场改性后的sdf。

22、与已有技术相比，本发明的有益效果体现在：

23、本发明采用新型绿色加工技术交变磁场对膳食纤维进行物理改性，交变磁场可以破坏膳食纤维的细胞壁，将idf转化为sdf并促进sdf的释放，使得sdf产量增加，除此之外，改性后的sdf有更优秀的理化性质(如持水性、水溶性)和功能特性(如葡萄糖吸附能力、胆固醇吸附能力)，本发明采用的交变磁场技术具有绿色、高效、操作方便、经济性高等优点，通过此发明加工得到的sdf具有调节和改善肠道微生物、延迟胃排空时间、降低胆固醇和餐后血糖、预防便秘和痔疮等生理功效。

技术特征：

1.一种膳食纤维的物理改性方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种膳食纤维的物理改性方法，其特征在于，在所述s1中，用石油醚以1:25的比例对原料进行四次脱脂。烘干脱脂米糠后过60目筛。

3.根据权利要求1所述的一种膳食纤维的物理改性方法，其特征在于，在所述s2中，根据酶重量法，分别用热稳定的a-淀粉酶、蛋白酶、葡萄糖苷酶进行酶解消化，使大分子的蛋白质和淀粉降解为小分子物质提取得到原料中的膳食纤维。

4.根据权利要求1所述的一种膳食纤维的物理改性方法，其特征在于，在所述s3中，将膳食纤维加入蒸馏水中(1g/40ml，w/v)，溶液在50-55℃水浴中浸泡0.5-1小时。

5.根据权利要求1所述的一种膳食纤维的物理改性方法，其特征在于，在所述s4中，在浸泡过程中加入1mol/l盐酸溶液或氢氧化钠溶液，调节ph至4.5-5。

6.根据权利要求1所述的一种膳食纤维的物理改性方法，其特征在于，在所述s5中，将膳食纤维溶液转移至相同温度的交变磁场环境中。以4-6mt的磁场强度处理10-20分钟。

7.根据权利要求1所述的一种膳食纤维的物理改性方法，其特征在于，在所述s6中，将改性后的膳食纤维放入50-55℃的水浴摇床中振荡1小时。

8.根据权利要求1所述的一种膳食纤维的物理改性方法，其特征在于，在所述s7中，将反应结束的膳食纤维进行4000r/min离心10分钟。

9.根据权利要求1所述的一种膳食纤维的物理改性方法，其特征在于，在所述s8中，将上清液中加入4倍体积的95％乙醇，60℃醇沉至溶液澄清。

10.根据权利要求1所述的一种膳食纤维的物理改性方法，其特征在于，在所述s9中，将醇沉后的沉淀物，用50-60℃热风干燥；干燥后的样品研磨成粉，即获得交变磁场改性后的可溶性膳食纤维。

技术总结本发明公开了一种膳食纤维的物理改性方法，包括原料脱脂、酶法提取得到膳食纤维；浸泡膳食纤维时，控制浸泡温度在50‑55℃，浸泡时间为0.5‑1小时，在浸泡过程中加入1mol/L盐酸或氢氧化钠溶液调节pH至4.5‑5.0；将调节好的膳食纤维溶液置于50‑55℃的交变磁场环境中，以4‑6mT的磁场强度改性10‑20分钟；处理后的样品转移至50‑55℃水浴摇床中继续反应1小时；将反应结束的溶液4000rmp/min离心10分钟得到上清液；在上清液中加入4倍体积的95％乙醇，60℃醇沉至溶液澄清；收集醇沉后的沉淀物，用50‑60℃热风干燥；干燥后研磨成粉，即获得交变磁场改性后的可溶性膳食纤维。本方法改性得到的可溶性膳食纤维含量高，是未改性可溶性膳食纤维的12倍以上，并具有高持水性、辅助降血糖、降低胆固醇等功能。技术研发人员：张文成,吴泽宇,林艳婷,杨淑媛,牛晓冉,严伟龙,惠爱玲受保护的技术使用者：合肥工业大学技术研发日：技术公布日：2024/5/27