一种提取膳食纤维的方法.pdf

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1、(10)授权公告号 CN 102871134 B (45)授权公告日 2014.05.28 CN 102871134 B (21)申请号 201210375438.9 (22)申请日 2012.09.29 A23L 1/308(2006.01) (73)专利权人 北京林业大学 地址 100083 北京市海淀区清华东路 35 号 北京林业大学 112 信箱 (72)发明人 李博生 张娇 (74)专利代理机构 北京路浩知识产权代理有限 公司 11002 代理人 王朋飞 张庆敏 (54) 发明名称 一种提取膳食纤维的方法 (57) 摘要 本发明涉及一种提取膳食纤维的方法， 包括 ： 1） 将电解水与。

2、含有膳食纤维的原材料混合， 加热， 冷却后离心 ； 2） 取步骤 1） 离心得到的上清液与有 机溶剂混合， 待沉淀析出后离心， 将沉淀物干燥， 得到可溶性膳食纤维 ； 取步骤 1）离心得到的沉 淀部分洗涤至中性后干燥， 得到不溶性膳食纤维。 本发明利用电解水提取膳食纤维， 操作简捷、 成本 低， 以电解水代替传统方法的 NaOH 溶液， 电解水 在提取完成后提取液变为中性， 避免了环境污染 ； 提取得到的膳食纤维比传统的碱法产量高， 同时 制得的膳食纤维产品的纯度也有大幅提升， 纤维 产品的持水力和膨胀性也更好， 适合工业化生产。 (51)Int.Cl. 审查员 李安 权利要求书 1 页 说明。

3、书 6 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 权利要求书1页 说明书6页 (10)授权公告号 CN 102871134 B CN 102871134 B 1/1 页 2 1. 一种提取膳食纤维的方法， 其特征在于， 包括以下步骤 ： 1） 将电解水与含有膳食纤维的原材料混合， 加热， 冷却后离心 ； 2） 取步骤 1） 离心得到的上清液与有机溶剂混合， 待沉淀析出后离心， 将沉淀物干燥， 得 到可溶性膳食纤维 ； 取步骤 1） 离心得到的沉淀部分洗涤至中性后干燥， 得到不溶性膳食纤 维 ； 所述电解水的 pH 值为 2 12 ； 步骤 1） 中， 含有膳食纤维的原材料与电。

4、解水的料液比为 ： 1:20 1:50 ； 加热的温度为 25 55， 加热的时间为 1 3h ； 步骤 2） 中， 上清液与其 3 5 倍体积的有机溶剂混合， 所述有机溶剂为 78% 100% 的 乙醇 ； 在步骤 1） 前， 还包括 ： 将含有膳食纤维的原材料进行粉碎后过筛， 干燥， 浸泡和离心 ； 将含有膳食纤维的原材料粉碎后过 60 100 目筛， 干燥后用有机溶剂浸泡， 所述有机 溶剂为 78% 100% 的乙醇 ； 将含有膳食纤维的原材料干燥后浸泡520分钟， 含有膳食纤维的原材料与浸泡它的 有机溶剂的料液比为 1:10 1:20。 2. 根据权利要求 1 所述的方法， 其特征在于。

5、， 所述含有膳食纤维的原材料为 ： 麦麸、 豆 粕、 米糠、 花生粕或文冠果果壳。 3. 权利要求 1 或 2 所述方法提取得到的可溶性膳食纤维和不溶性膳食纤维。 权 利 要 求 书 CN 102871134 B 2 1/6 页 3 一种提取膳食纤维的方法 技术领域 0001 本发明涉及天然产物的提取领域， 具体地， 涉及一种提取膳食纤维的方法。 背景技术 0002 膳食纤维 （Dietary fiber,DF） 是不能被人体内源酶消化吸收的可食用植物细胞、 多糖、 木质素以及相关物质的总和。按溶解性分为可溶性膳食纤维 （SDF） 和不溶性膳食纤 维 （IDF） 。SDF 主要有寡糖 （低聚异。

6、麦芽寡糖、 菊粉等） 、 抗性糊精、 改性纤维素、 合成多糖以 及植物胶体等， IDF 主要包括纤维素、 半纤维素和木质素等。 0003 膳食纤维作为一种功能性食品基料， 具有诸多生理功能。在预防人体胃肠道疾病 和维护胃肠道健康方面功能突出。早期的流行病学研究显示膳食纤维能够预防结肠癌， 一 定程度上可以治疗慢性疾病， 因而有 “肠道清道夫” 的美誉。虽然目前膳食纤维的准确作用 机理仍然难以确定， 但研究表明 ： 膳食纤维含量充足的饮食， 无论是在预防还是在治疗糖尿 病方面都具有特殊的功效。另外， 膳食纤维能够延缓和减少人体对重金属等有害物质的吸 收， 有减少和预防有害化学物质对人体的毒害作用。

7、。 0004 目前， 国内商品化的膳食纤维大多是通过传统的碱法来制备， 但该方法中反复的 浸泡和频繁的热处理过程会明显减少纤维素产品的持水力和膨胀性， 而且所排放的碱性工 业废液对环境造成严重污染。 发明内容 0005 为了解决现有技术存在的问题， 本发明提供了一种提取膳食纤维的方法。 0006 本发明提供的提取膳食纤维的方法， 包括以下步骤 ： 0007 1） 将电解水与含有膳食纤维的原材料混合， 加热， 冷却后离心 ； 0008 2） 取步骤 1） 离心得到的上清液与有机溶剂混合， 待沉淀析出后离心， 将沉淀物干 燥， 得到可溶性膳食纤维 ； 取步骤 1） 离心得到的沉淀部分洗涤至中性后干。

8、燥， 得到不溶性 膳食纤维。 0009 其中， 所述含有膳食纤维的原材料为麦麸、 豆粕、 米糠、 花生粕或文冠果果壳等。 本 发明包含但不限于这些原材料， 用具有代表性的， 生产上可用于膳食纤维提取的材料都可 以。 0010 其中， 步骤 1） 中， 所述电解水的 pH 值为 212。 0011 进一步地， 当含有膳食纤维的原材料为豆粕时， 电解水的 pH 值优选 2 或 12。电解 水的 pH 值更优选 12。 0012 其中， 步骤 1） 中， 含有膳食纤维的原材料与电解水的料液比为 ： 1:201:50， 优选 1:30。 0013 其中， 步骤 1） 中， 加热的温度为 ： 2555，。

9、 优选 35。 0014 其中， 步骤 1） 中， 加热的时间为 ： 13h， 优选 2h。 0015 进一步地， 步骤 1） 中， 加热在水浴锅中进行， 转速为 50rpm。 说 明 书 CN 102871134 B 3 2/6 页 4 0016 其中， 步骤 2） 中， 上清液与其 35 倍体积的有机溶剂混合， 优选 4 倍体积的有机溶 剂。 0017 其中， 步骤 2） 中， 所述有机溶剂为 ： 体积百分比为 78%100% 的乙醇， 优选 95% 的乙 醇。 0018 其中， 步骤 2） 中， 沉淀部分是用蒸馏水进行洗涤。 0019 本发明所述的提取膳食纤维的方法， 在上述步骤 1） 。

10、前， 还包括将含有膳食纤维的 原材料进行粉碎后过筛， 干燥， 浸泡和离心。 这样操作可以 ： 除去一些醇溶性的杂质 （醇溶性 蛋白， 还有少量多糖， 去除量不大） ， 提高膳食纤维纯度。 0020 其中， 将含有膳食纤维的原材料粉碎后过 60100 目筛， 优选 80 目。 0021 其中， 将含有膳食纤维的原材料干燥后用有机溶剂浸泡。 0022 进一步地， 所述浸泡所用的有机溶剂为 ： 体积百分比为 78%100% 的乙醇， 优选 95% 的乙醇。 0023 其中， 将含有膳食纤维的原材料干燥后浸泡 520 分钟， 优选 15 分钟。 0024 其中， 含有膳食纤维的原材料与浸泡它的有机溶剂。

11、的料液比为 1:101:20， 优选 1:121:18， 更优选 1:15。 0025 本发明提供了一种膳食纤维， 是用上述方法提取得到的。 0026 其中， 所述膳食纤维包括 ： 可溶性膳食纤维和不溶性膳食纤维。 0027 本发明利用电解水提取膳食纤维， 操作简捷、 成本低， 以电解水代替传统方法的 NaOH 溶液， 电解水在提取完成后提取液变为中性， 避免了环境污染。提取得到的膳食纤维 比传统的碱法产量提高了 15% 以上， 同时， 制得的膳食纤维产品的纯度也有大幅提升 （提高 25%） ， 纤维产品的持水力和膨胀性也更好， 适合工业化生产。 具体实施方式 0028 以下实施例进一步说明本。

12、发明的内容， 但不应理解为对本发明的限制。在不背离 本发明精神和实质的情况下， 对本发明方法、 步骤或条件所作的修改或替换， 均属于本发明 的范围。 0029 若未特别指明， 实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。 0030 所述中性， 即 pH 值为 7.0。本发明所述的料液比指 g:mL， 乙醇的浓度均为体积比。 0031 所采用的含有膳食纤维的原料豆粕、 米糠、 花生粕购买于广州华真农副产品商贸 有限公司， 文冠果果壳来自于内蒙古赤峰市翁牛特旗文冠果种植基地 ； 麦麸来自于北京信 丰源饲料经销部。制备电解水所用的是实验室去离子水。所采用的电解水由赛爱 CE-7001 型。

13、电解水生成器制备得到， 该生产器购买于广州赛爱电解水生成器有限公司。 0032 实施例中产品纯度的测定方法来自于 GB/T 5009.88-2008。 0033 实施例 1 0034 （1） 将豆粕粉碎后过 80 目筛后置于干燥器 （240mm- 玻璃干燥器） 中备用。 0035 （2） 称取步骤 （1） 中的豆粕粉 1.00g 于 100mL 烧杯中， 向其中加入 15mL 95% 乙醇， 混匀后静置 15min， 离心 （10min） ， 弃上清液。 0036 （3） 用赛爱 CE-7001 型电解水生成器制备 pH 值为 2 的酸性电解水 30mL。 0037 （4） 将步骤 （3） 中。

14、的所制备的电解水与步骤 （2） 中的沉淀混匀， 并在震荡水浴锅中 说 明 书 CN 102871134 B 4 3/6 页 5 （转速 50rpm， 温度 35） 加热 2h， 之后冷却离心 （10min） 。 0038 （5） 将步骤 （4） 中离心后所得上清液与 4 倍体积的 95% 乙醇混合， 待沉淀析出完全 后， 离心 （10min） ， 再沉淀干燥 （置于 65恒温干燥箱中干燥至恒重） ， 得黄豆 SDF， 其含量为 12.5g/100g ； 将步骤 （4） 中的沉淀用蒸馏水洗涤至中性， 离心 （转速 50rpm， 离心 10min） 干 燥 （置于 65恒温干燥箱中干燥至恒重） 得。

15、黄豆 IDF， 其含量为 58.6g/100g， 总膳食纤维纯 度为 71.5%。 0039 实施例 2 0040 （1） 将豆粕粉碎后过 80 目筛后置于干燥器中备用。 0041 （2） 称取步骤 （1） 中的豆粕粉 1.00g 于 100mL 烧杯中， 向其中加入 15mL 95% 乙醇， 混匀后静置 15min， 离心， 弃上清液。 0042 （3） 用赛爱 CE-7001 型电解水生成器制备 pH 值为 12 的碱性电解水 30mL。 0043 （4） 将步骤 （3） 中的所制备的电解水与步骤 （2） 中的沉淀混匀， 并在震荡水浴锅中 （转速 50rpm， 温度 35） 加热 2h， 。

16、之后冷却离心。 0044 （5） 将步骤 （4） 中离心后所得上清液与 4 倍体积的 95% 乙醇混合， 待沉淀析出完全 后， 离心， 再沉淀干燥， 得黄豆 SDF， 其含量为 14.8g/100g ； 将步骤 （4） 中的沉淀用蒸馏水洗 涤至中性， 离心干燥得黄豆 IDF， 其含量为 53.7g/100g， 总膳食纤维 （DF） 纯度为 74.1%。 0045 实施例 3 0046 （1） 将豆粕粉碎后过 80 目筛后置于干燥器中备用。 0047 （2） 称取步骤 （1） 中的豆粕粉 1.00g 于 100mL 烧杯中， 向其中加入 15mL 95% 乙醇， 混匀后静置 15min， 离心，。

17、 弃上清液。 0048 （3） 用赛爱 CE-7001 型电解水生成器制备 pH 值为 4 的弱酸性电解水 30mL。 0049 （4） 将步骤 （3） 中的所制备的电解水与步骤 （2） 中的沉淀混匀， 并在震荡水浴锅中 （转速 50rpm， 温度 35） 加热 2h， 之后冷却离心。 0050 （5） 将步骤 （4） 中离心后所得上清液与 4 倍体积的 95% 乙醇混合， 待沉淀析出完全 后， 离心， 再沉淀干燥， 得黄豆 SDF， 其含量为 5.6g/100g ； 将步骤 （4） 中的沉淀用蒸馏水洗涤 至中性， 离心干燥得黄豆 IDF， 其含量为 62.7g/100g， 总膳食纤维纯度为 。

18、47.6%。 0051 实施例 4 0052 （1） 将豆粕粉碎后过 80 目筛后置于干燥器中备用。 0053 （2） 称取步骤 （1） 中的豆粕粉 1.00g 于 100mL 烧杯中， 向其中加入 15mL 95% 乙醇， 混匀后静置 15min， 离心， 弃上清液。 0054 （3） 用赛爱 CE-7001 型电解水生成器制备 pH 值为 10 的碱性电解水 30mL。 0055 （4） 将步骤 （3） 中的所制备的电解水与步骤 （2） 中的沉淀混匀， 并在震荡水浴锅中 （转速 50rpm， 温度 35） 加热 2h， 之后冷却离心。 0056 （5） 将步骤 （4） 中离心后所得上清液与。

19、 4 倍体积的 95% 乙醇混合， 待沉淀析出完全 后， 离心， 再沉淀干燥， 得黄豆 SDF， 其含量为 7.0g/100g ； 将步骤 （4） 中的沉淀用蒸馏水洗涤 至中性， 离心干燥得黄豆 IDF， 其含量为 61g/100g， 总膳食纤维纯度为 55.6%。 0057 实施例 5 0058 （1） 将米糠粉碎后过 80 目筛后置于干燥器中备用。 0059 （2） 称取步骤 （1） 中的豆粕粉 1.00g 于 100mL 烧杯中， 向其中加入 15mL 95% 乙醇， 说 明 书 CN 102871134 B 5 4/6 页 6 混匀后静置 15min， 离心， 弃上清液。 0060 （。

20、3） 用赛爱 CE-7001 型电解水生成器制备 pH 值为 12 的强碱性电解水 30mL。 0061 （4） 将步骤 （3） 中的所制备的电解水与步骤 （2） 中的沉淀混匀， 并在震荡水浴锅中 （转速 50rpm， 温度 35） 加热 2h， 之后冷却离心。 0062 （5） 将步骤 （4） 中离心后所得上清液与 4 倍体积的 95% 乙醇混合， 待沉淀析出完全 后， 离心， 再沉淀干燥， 得小米 SDF， 其含量为 5.4g/100g ； 将步骤 （4） 中的沉淀用蒸馏水洗涤 至中性， 离心干燥得小米 IDF， 其含量为 63.2g/100g， 总膳食纤维纯度为 61.7%。 0063 。

21、实施例 6 0064 （1） 将花生粕粉碎后过 80 目筛后置于干燥器中备用。 0065 （2） 称取步骤 （1） 中的花生粕粉 1.00g 于 100mL 烧杯中， 向其中加入 15mL 95% 乙 醇， 混匀后静置 15min， 离心， 弃上清液。 0066 （3） 用赛爱 CE-7001 型电解水生成器制备 pH 值为 12 的强碱性电解水 30mL。 0067 （4） 将步骤 （3） 中的所制备的电解水与步骤 （2） 中的沉淀混匀， 并在震荡水浴锅中 （转速 50rpm， 温度 35） 加热 2h， 之后冷却离心。 0068 （5） 将步骤 （4） 中离心后所得上清液与 4 倍体积的 。

22、95% 乙醇混合， 待沉淀析出完全 后， 离心， 再沉淀干燥， 得花生 SDF， 其含量为 13.9g/100g ； 将步骤 （4） 中的沉淀用蒸馏水洗 涤至中性， 离心干燥得花生 IDF， 其含量为 48.4g/100g， 总膳食纤维纯度为 87.2%。 0069 实施例 7 0070 （1） 将文冠果果壳粉碎后过 80 目筛后置于干燥器中备用。 0071 （2） 称取步骤 （1） 中的果壳粉 1.00g 于 100mL 烧杯中， 向其中加入 15mL 95% 乙醇， 混匀后静置 15min， 离心， 弃上清液。 0072 （3） 用赛爱 CE-7001 型电解水生成器制备 pH 值为 12。

23、 的强碱性电解水 30mL。 0073 （4） 将步骤 （3） 中的所制备的电解水与步骤 （2） 中的沉淀混匀， 并在震荡水浴锅中 （转速 50rpm， 温度 35） 加热 2h， 之后冷却离心。 0074 （5） 将步骤 （4） 中离心后所得上清液与 4 倍体积的 95% 乙醇混合， 待沉淀析出完全 后， 离心， 再沉淀干燥， 得文冠果 SDF， 其含量为 7.5g/100g ； 将步骤 （4） 中的沉淀用蒸馏水洗 涤至中性， 离心干燥得文冠果 IDF， 其含量为 30.2g/100g（文冠果果壳中本身膳食纤维的含 量就没有其他几种原料高） ， 总膳食纤维纯度为 84.8%。 0075 实施。

24、例 8 0076 （1） 将麦麸粉碎后过 60 目筛后置于干燥器中备用。 0077 （2） 称取步骤 （1） 中的麦麸粉 1.00g 于 100mL 烧杯中， 向其中加入 12mL 78% 乙醇， 混匀后静置 20min， 离心， 弃上清液。 0078 （3） 用赛爱 CE-7001 型电解水生成器制备 pH 值为 8 的碱性电解水 50mL。 0079 （4） 将步骤 （3） 中的所制备的电解水与步骤 （2） 中的沉淀混匀， 并在震荡水浴锅中 （转速 50rpm， 温度 55） 加热 3h， 之后冷却离心。 0080 （5） 将步骤 （4） 中离心后所得上清液与 5 倍体积的 78% 乙醇混。

25、合， 待沉淀析出完全 后， 离心， 再沉淀干燥， 得麦麸 SDF， 其含量为 5.2g/100g ； 将步骤 （4） 中的沉淀用蒸馏水洗涤 至中性， 离心干燥得麦麸 IDF， 其含量为 40.15g/100g（米糠本身的膳食纤维含量较低） ， 总 膳食纤维纯度为 50.75%。 说 明 书 CN 102871134 B 6 5/6 页 7 0081 实施例 9 0082 （1） 将豆粕粉碎后过 100 目筛后置于干燥器中备用。 0083 （2） 称取步骤 （1） 中的豆粕粉 1.00g 于 100mL 烧杯中， 向其中加入 18mL 100% 乙 醇， 混匀后静置 5min， 离心， 弃上清液。

26、。 0084 （3） 用赛爱 CE-7001 型电解水生成器制备 pH 值为 12 的碱性电解水 20mL。 0085 （4） 将步骤 （3） 中的所制备的电解水与步骤 （2） 中的沉淀混匀， 并在震荡水浴锅中 （转速 50rpm， 温度 25） 加热 1h， 之后冷却离心。 0086 （5） 将步骤 （4） 中离心后所得上清液与 3 倍体积的 100% 乙醇混合， 待沉淀析出完 全后， 离心， 再沉淀干燥， 得黄豆 SDF， 其含量为 13.5g/100g ； 将步骤 （4） 中的沉淀用蒸馏水 洗涤至中性， 离心干燥得黄豆 IDF， 其含量为 52.1g/100g， 总膳食纤维纯度为 70.。

27、6%。 0087 注 ： 本方法均在该实验基础上重复操作 3 次。 0088 对比例 0089 （1） 将豆粕粉碎后过 80 目筛， 置于干燥器中备用。 0090 （2） 称取步骤 （1） 中的豆粕粉 1.00g 于 100mL 烧杯中， 向其中加入 15mL 乙醇， 混匀 后静置 15min， 离心， 弃上清液。 0091 （3） 配置浓度为 10%（质量比） 的 NaOH 30mL， pH 值为 12 与步骤 （2） 中的豆粕粉沉 淀混合， 并置于震荡水浴锅 （转速 50rpm， 温度 35） 加热 2h， 之后冷却离心。 0092 （4） 将步骤 （3） 中离心后所得上清液用 4 倍体积。

28、的 95% 乙醇混合， 待沉淀析出完 全后， 离心， 将沉淀干燥后得到黄豆 SDF1， 其含量为 10.8g/100g ； 将步骤 （3） 中的沉淀物质 用蒸馏水洗涤至中性后， 离心干燥， 得黄豆 IDF1， 其含量为 42.7g/100g， 总膳食纤维纯度为 48.6%。 0093 （5） 将步骤 （4） 、 中所得的SDF1和IDF1， 实施例2中的SDF和IDF混合均匀， 在25 条件下测定并比较其理化性质， 见表 1。 0094 （6） 比较两种处理所得总膳食纤维得率以及产品纯度， 见表 2。 0095 （7） 用传统碱法所制得的总膳食纤维的量为 53.5g/100g， 而用电解水提取。

29、的总膳 食纤维量为 68.5g/100g。 0096 表 1 0097 DF 电解水处理 10%NaOH 处理 蒸馏水对照处理 持水力 g/g 3.732 2.790 1.355 溶胀性 mL/g 4.8 4.2 2.5 0098 注 ： 本实验蒸馏水处理为空白对照， 每种处理都在原基础上重复操作 3 次。 0099 表 2 0100 电解水处理 10%NaOH 处理 蒸馏水对照处理 SDF 得率 % 14.8 10.8 7.00 说 明 书 CN 102871134 B 7 6/6 页 8 IDF 得率 % 53.7 42.7 55.1 DF 纯度 % 74.1 48.6 34.9 0101 由上述结果可知， 与传统的碱法相比， 本发明提供的方法不仅能够大大提高膳食 纤维的提取率， 还能够提高膳食纤维产品的纯度。 同时， 制得的膳食纤维持水力和溶胀性都 有较大的改善。且省去了 NaOH 的用量， 降低了生产成本， 避免了环境碱液污染。 0102 虽然， 上文中已经用一般性说明、 具体实施方式及试验， 对本发明作了详尽的描 述， 但在本发明基础上， 可以对之作出一些修改或改进， 这对本领域技术人员而言是显而易 见的。 因此， 在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进， 均属于本发明要求保护 的范围。 说 明 书 CN 102871134 B 8 。