一种具有益生元功能的秋葵膳食纤维的制备方法与流程

本发明属于食品加工，具体涉及一种具有益生元功能的秋葵膳食纤维的制备方法。

背景技术：

1、膳食纤维是一种多糖类物质，组成成分包括纤维素、半纤维素、果胶、木质素以及无法被人体肠道消化的抗性淀粉等，具有不易酶解或消化的特点，长期被当作是一种“无营养物质”而未能得到足够的关注。

2、随着生活水准的提高，居民的膳食结构日趋复杂和精细，呈现过量摄入高糖、高脂类食品，而较少摄入富含膳食纤维的植物性食品的现象。因此，膳食纤维对人体有与众不同生理作用，正逐渐成为食品行业关注的焦点，被营养界公认为与传统六类营养素并列的第七类营养素。

3、一般来说，膳食纤维主要包括纤维素、半纤维素、木质素、果胶、低聚糖等。根据与水混合时的完全分散能力可以将膳食纤维分为可溶性膳食纤维和不溶性膳食纤维。其中，不溶性膳食纤维是对既不能在小肠中被消化吸收也不能够溶于水的膳食纤维的总称，主要含有纤维素、半纤维素和木质素等组分。与可溶性膳食纤维相比，不溶性膳食纤维因其疏松多孔的结构特征，具有更耐肠道发酵、可增加粪便体积、促进肠道蠕动等独特优势。膳食纤维因其特殊的物理-化学结构而具有相当重要的生理作用，具体表现在抗腹泻、治疗便秘、预防和治疗肠道疾病、降低胆固醇和甘油三酯、降血糖、预防癌症等。

4、黄秋葵为锦葵属一年生草本植物，别名羊角豆、秋葵，富含蛋白质、游离氨基酸、多种维生素和钙、磷、铁、锰、锌等矿物元素，以及由果胶和多糖等组成的粘液物质，具有抗疲劳、抗肿瘤、保护肝脏、增强体质等功效，是传统的药食同源植物，具有很高的食用价值和药用价值。黄秋葵含有丰富的膳食纤维，其中果胶和纤维素含量最高，研究表明，黄秋葵中含有黄酮类、多糖类、果胶类、蛋白类、可溶性膳食纤维等活性成分。因此秋葵可作为一种优良的膳食纤维资源加以开发利用。

5、现有技术中，中国专利申请号为201811345697.0公开了一种高慢消化淀粉、抗性淀粉含量的秋葵籽膳食纤维无面筋饼干及其制备方法，其原料组成及重量份数如下：以大米粉和秋葵籽粉总重量100份为基准，大米粉94～98份，秋葵籽粉2～6份，黄油20～30份，鸡蛋30～80份，烘焙粉0.5～2份，盐0.5～1份，水6～20份。该发明利用大米粉和秋葵籽粉，制备了一种高慢消化淀粉、抗性淀粉含量的秋葵籽膳食纤维无面筋饼干，产品制备工艺技术成熟，对维持血糖稳定和饱腹感，减少饥饿感，同时具有调节肠道菌群的作用具有积极作用，且产品外观色泽均匀，呈浅金黄色，口感酥脆香甜。中国专利申请号为201710417588.4公开了一种黄秋葵膳食纤维的提取方法及其应用，所述提取方法包括以下步骤：预处理、超声波处理、酶解、碱解、洗涤、浓缩和干燥。该发明通过添加酶激活剂辅助提取，减少了酶用量，降低了提取成本，且成品得率高，纯度高。但上述专利所用原料为新鲜黄秋葵或秋葵籽，对秋葵的其他营养成分利用不足，不仅易造成浪费，而且得到的秋葵膳食纤维营养较为单一，改善肠道的功能还有待提高。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种具有益生元功能的秋葵膳食纤维的制备方法。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种具有益生元功能的秋葵膳食纤维的制备方法，包括以下步骤：

4、s1、秋葵多糖的制备：将秋葵果荚去蒂后清洗，于沸水中烫煮1-2min，随后加入去离子水，混合打浆，加入柠檬酸，加热搅拌，离心、过滤，秋葵果荚滤渣干燥备用，秋葵果荚滤液减压浓缩至1/3后，加入4倍体积95％的乙醇进行沉淀，将沉淀物进行干燥，得秋葵多糖；

5、s2、秋葵叶提取物的制备：将秋葵叶洗净后干燥、粉碎，加入去离子水中，调节ph至11-12，接着加入β-环糊精后进行水提，提取完成后调节ph至7，离心、过滤，秋葵叶滤渣干燥备用，秋葵叶滤液减压浓缩至1/3，醇沉、静置、离心、干燥，得秋葵叶提取物；

6、s3、铁皮石斛多糖的制备：将铁皮石斛茎条洗净后捣碎，加入去离子水中，接着加入复合酶，进行酶解，酶解完成后，进行超声提取，提取完成后离心、过滤，铁皮石斛滤渣干燥备用，铁皮石斛滤液减压浓缩至1/3后，加入4倍体积95％的乙醇进行沉淀，沉淀用丙酮、乙醇洗涤，真空冷冻干燥，得铁皮石斛多糖；

7、s4、发酵液提取物的制备：将秋葵果荚滤渣、秋葵叶滤渣、铁皮石斛滤渣混合均匀，得到滤渣混合物，向滤渣混合物中加入去离子水、复合菌剂，进行发酵，发酵完成后灭菌得到发酵液混合物，接着向发酵液混合物中加入纤维素酶和淀粉酶，进行酶解，酶解完成后灭酶、过滤，将滤液减压浓缩至1/3后冷冻干燥，得发酵液提取物；

8、s5、秋葵膳食纤维的制备：将秋葵多糖、秋葵叶提取物、铁皮石斛多糖、发酵液提取物混合，然后加入抗性淀粉复合物，搅拌均匀，即得所述具有益生元功能的秋葵膳食纤维。

9、秋葵果荚中含有丰富的蛋白质、游离氨基酸、脂类、维生素、黄酮，以及多糖和果胶类物质，是一种具有较高营养价值、保健功能的新型蔬菜。

10、铁皮石斛又称黑节草，是一种喜阴喜湿的多年生草本植物，属于兰科石斛属，2021年被列为中国药食同源食品之一，含有多糖、多酚、氨基酸、生物碱、维生素等多种活性成分，其中，多糖是铁皮石斛的主要生理活性成分，具有抗氧化、免疫调节、抗肿瘤、降血脂和降血糖等多种生理活性。

11、优选的，步骤s1中所述秋葵果荚与去离子水的料液比为1:30-40，柠檬酸的加入量为秋葵果荚质量的2-4％，所述加热搅拌的温度为60-70℃，时间为2-4h。

12、更优选的，步骤s1中所述秋葵果荚与去离子水的料液比为1:35-40，柠檬酸的加入量为秋葵果荚质量的3-4％，所述加热搅拌的温度为65-70℃，时间为2-3h。

13、优选的，步骤s2中所述秋葵叶与去离子水的料液比为1:20-30，β-环糊精的加入秋葵叶质量的10％，所述水提的温度为80-90℃，时间为1-3h。

14、更优选的，步骤s2中所述秋葵叶与去离子水的料液比为1:25-30，β-环糊精的加入秋葵叶质量的10％，所述水提的温度为85-90℃，时间为1-2h。

15、优选的，步骤s3中所述铁皮石斛茎条与去离子水的料液比为1:18-22，所述酶解温度为30-35℃，时间为2-3h；所述超声提取的功率为300-400w，温度为65-75℃，时间为1-2h。

16、更优选的，步骤s3中所述铁皮石斛茎条与去离子水的料液比为1:20-22，所述酶解温度为32-35℃，时间为2-2.5h；所述超声提取的功率为350-400w，温度为70-75℃，时间为1-1.5h。

17、优选的，步骤s3所述复合酶的用量为铁皮石斛质量的1.5-3％，所述复合酶由质量比为3:1-2:1-3的纤维素酶、蛋白酶和葡萄糖苷酶混合而成。

18、优选的，步骤s4所述秋葵果荚滤渣、秋葵叶滤渣、铁皮石斛滤渣的质量比为10-15:3-6:5-9，所述滤渣混合物与去离子水的质量比为1:5-8；所述复合菌剂的加入量为滤渣混合物质量的2-4％，所述纤维素酶的加入量为滤渣混合物质量的0.8-1.2％，淀粉酶的加入量为滤渣混合物质量的0.4-0.8％。

19、优选的，步骤s4所述复合菌剂由质量比为1:1-2的酵母菌和里氏木霉，所述发酵温度为25-30℃，时间为24-36h；所述酶解温度为30-35℃，时间为2-4h。

20、更优选的，步骤s4所述复合菌剂由质量比为1:1-2的酵母菌和里氏木霉，所述发酵温度为25-28℃，时间为30-36h；所述酶解温度为32-35℃，时间为2-3h。

21、优选的，步骤s5中所述抗性淀粉复合物的制备方法如下：

22、将15-20份玉米淀粉、30-35份糯米淀粉加入400份ph为6的磷酸缓冲溶液中，于100℃水浴中搅拌20-40min至完全糊化，冷却后加入1-2份普鲁兰酶，于50-55℃下酶解4-6h，酶解完成后灭酶，随后离心、过滤、洗涤、干燥，得到预处理淀粉；将50份预处理淀粉加入500份ph为3的柠檬酸溶液中，在室温下搅拌2-4h，接着调节ph至7，形成淀粉乳；将0.8-1.2份肉豆蔻酸溶于10份乙醇，然后加入淀粉乳中，加热搅拌，搅拌完成后过滤，将沉淀物洗涤，冷冻干燥，研磨后过筛，即得所述抗性淀粉复合物。

23、优选的，所述秋葵多糖、秋葵叶提取物、铁皮石斛多糖、发酵液提取物、抗性淀粉复合物的质量比为10-15:3-6:8-12:6-10:4-8。

24、更优选的，所述秋葵多糖、秋葵叶提取物、铁皮石斛多糖、发酵液提取物、抗性淀粉复合物的质量比为12-15:4-6:10-12:8-10:5-7。

25、本发明还保护一种如上所述方法制备得到的具有益生元功能的秋葵膳食纤维在制备改善肠道健康食品中的应用。

26、与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

27、(1)本发明提供的具有益生元功能的秋葵膳食纤维的制备方法，将秋葵果荚、秋葵叶、铁皮石斛为主要原料，通过将秋葵植物中不同的部位利用不同的提取方法，最大限度的提高了秋葵的利用率，同时还将混合滤渣进行发酵后酶解，进一步将秋葵中的膳食纤维及铁皮石斛中的有效成分提取出来，最后将秋葵多糖、秋葵叶提取物、铁皮石斛多糖与发酵液提取物、抗性淀粉复合物按特定的比例混合，使得到的秋葵膳食纤维不仅具有较多的营养成分，同时还具有较好的益生元功能。

28、(2)本发明提供的具有益生元功能的秋葵膳食纤维，先将秋葵果荚进行烫煮，随后进行打浆，接着加入柠檬酸进行水提，将秋葵果荚中的可溶性膳食纤维和果胶多糖等有效成分提取出来；接着将秋葵叶在碱性条件下水提，将秋葵叶中含有的多糖提取出来，同时使秋葵叶中的纤维素、半纤维素等不溶性膳食纤维结构疏松，有利于后续的发酵和酶解；然后再将铁皮石斛进行酶解超声提取，使铁皮石斛中含有的多糖、黄酮、多酚等多种活性成分提取出来；接着将秋葵果荚滤渣、秋葵叶滤渣、铁皮石斛滤渣进行复合菌发酵和酶解，发酵过程中酵母菌与里氏木霉代谢的降解酶可破坏细胞壁，从而释放出结合多酚，进一步提高了秋葵和铁皮石斛的生物利用度，而且结合多酚具有高抗氧化能力，可以提高秋葵膳食纤维的抗氧化能力，同时结合多酚还可与秋葵多糖、铁皮石斛多糖共同调节肠道菌群，从而改善肠道健康，酶解可将滤渣中的部分不溶性膳食纤维转化为可溶性膳食纤维，提高膳食纤维的提取率；最后将秋葵多糖、秋葵叶提取物、铁皮石斛多糖、发酵液提取物与抗性复合淀粉进行复配，使得到的秋葵膳食纤维发挥出更好的益生元功能。

29、(3)本发明提供的具有益生元功能的秋葵膳食纤维，加入的改性淀粉以玉米淀粉和糯米淀粉为原料，先将其进行普鲁兰酶脱支，随后再利用柠檬酸对其改性，提高直链淀粉的含量，有利于后续反应，接着再与肉豆蔻酸进行反应，肉豆蔻酸进入直链淀粉螺旋结构的疏水空穴中或与淀粉羟基反应生成酯键，可形成淀粉脂质复合物，其具有降低消化率，抑制餐后血糖，在预防结肠癌、促进肠道蠕动等方面具有一定的功效，与秋葵叶提取物中的膳食纤维、多酚以及秋葵多糖、铁皮石斛多糖等共同作用，进一步提高了秋葵膳食纤维的增强免疫、预防和缓解肠道疾病的作用。