專利名稱：一種紅藻植物江蘺瓊膠殘渣制備的非水溶性膳食纖維及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種江蘺瓊膠殘渣制備的非水溶膳食纖維及其制備方法，具體涉及一種紅藻植物江蘺瓊膠殘渣制備的非水溶性膳食纖維及其制備方法，屬于膳食纖維制備技術領域。
背景技術：
膳食纖維(Dietary Fiber, D F )被定義為“凡是不能被人體內源酶消化吸收的可食用植物細胞、多糖、木質素以及相關物質的總和”，在有些情況下，也指那些不能被人體消化吸收的、在植物體內含量較少的成分，如糖蛋白、角質、蠟和多酚脂等，也包括在廣義的膳食纖維范圍內。膳食纖維是隨著研究“文明病”如高血脂、高血壓、動脈硬化、糖尿病、便秘和結腸病等疾病在人類自身頻發的原因而發展起來的，當代科學技術基本搞清了“文明病” 與膳食纖維之間的相互關系，證實了富含膳食纖維食物對改善飲食結構和食品組成來提高人們自身的生理調節功能以達到使人健康的重要性。膳食纖維已被營養學家和醫學家稱為與蛋白質、碳水化合物、脂肪、水分、礦物質和維生素并列的“第七大營養素”。膳食纖維的研究給食品工業注入了全新的內容，膳食纖維食品也被人們譽為“21世紀的食品”。膳食纖維在人的口腔、胃、小腸內不能消化吸收，但在人體大腸內某些微生物能降解部分膳食纖維 (D F)其凈能量不嚴格等于零。膳食纖維按溶解于水的情況可分為兩個基本類型水溶性膳食纖維與非水溶性纖維。水溶性膳食纖維(S D F)主要包括植物細胞的儲存物質和分泌物，還包括微生物多糖和合成多糖，其主要成分是膠類物質如果膠、樹膠、海藻多糖(海藻酸鈉、瓊膠和卡拉膠等)、種子膠等。常見的食物中的種子(大麥、燕麥、豆類、豌豆、蠶豆等)、 蔬菜(胡蘿卜、卷心菜、苜蓿等)、水果(檸檬、柑橘、蘋果、菠蘿、香蕉等)和食用海藻(紅藻、綠藻、褐藻)等都含有豐富的水溶性膳食纖維。水溶性纖維可減緩消化速度和排泄膽固醇，有助于調節免疫系統功能，促進體內有毒重金屬的排出。非水溶性膳食纖維(I D F)是指不被人體消化且不溶于熱水的那部分膳食纖維，包括纖維素、半纖維素、木質素、原果膠、植物蠟和動物的甲殼質、殼聚糖和軟骨類等。食用非水溶性膳食纖維主要作用于腸道產生機械蠕動效果可降低罹患腸癌的風險，同時可經由吸收食物中有毒物質預防便秘和憩室炎，并且減低消化道中細菌排出的毒素。海藻屬于低等植物是海洋中的初級生產者，與人類生活及經濟發展有著密切的關系。我國海岸線長淺海面積較大，海藻種類豐富，已記錄有800種左右，有經濟價值的大約100多種、主要為褐藻、紅藻、綠藻及少量藍藻等大型藻類。海藻膳食纖維對人體健康有很多重要的生理功能，己被國內外大量的研究事實與流行病學調查結果所證實。褐藻門海帶、鹿角菜、昆布、裙帶菜、羊棲菜、馬尾藻，紅藻類江籬和麒麟菜等大型藻類都是屬于海藻類海洋植物，含有豐富的水溶性膳食纖維海藻多糖如海藻酸鈉、瓊膠和卡拉膠等藻膠、非水溶性膳食纖維(纖維素、半纖維素等)、維生素和礦物質等，是生產膳食纖維的優質原料。李來好課題組以褐藻中的馬尾藻、海帶、裙帶菜和羊棲菜為例和江蘺、石花菜、麒麟菜和紫菜的紅藻為例，分析了它們的營養成分、膳食纖維提取方法、安全評價、功能特性和應用都作了比較系統的介紹。樊文樂等人用海帶制備海藻酸鈉的廢渣制備膳食纖維，曾少葵研究了江蘺提取瓊膠殘渣制備膳食纖維工藝。海藻提取海藻多糖后對殘渣中膳食纖維的研究和制備較少。目前，國內對海藻膳食纖維的研究與陸上植物資源進行的研究相對較少。為提高藻類的利用價值，拓寬及擴大海藻膳食纖維資源的開發，一方面是對現有大型海藻如馬尾藻、海帶、裙帶菜、羊棲菜、江蘺、石花菜、麒麟菜和紫菜的進一步利用，另一方面是對未系統開發的海藻如角叉菜、鶴鴿菜、石花菜、滸苔、石藥、小球藻等進行研究實現生產工業化具有現實和長遠的意義。
瓊膠是從石花菜、江蘺等紅藻植物提制的多糖。隨著瓊膠工業的發展，這一行業所產生的殘渣量十分驚人，生產廠家多把這些殘渣傾倒在郊外、江河、海邊等地方，嚴重地污染了環境。瓊膠殘渣含有非水溶性纖維可作為提取高活性膳食纖維的原料。為此，開展了瓊膠殘渣制備膳食纖維及其性能研究，把殘渣中的有效成分加以提取利用，從而達到變廢為寶目的。發明內容
本發明的目的在于提供一種紅藻植物江蘺瓊膠殘渣制備的非水溶性膳食纖維及其制備方法，為了解決上述問題，本發明所采用的技術方案是一種紅藻植物江蘺瓊膠殘渣制備的非水溶性膳食纖維，該非水溶性膳食纖維是由紅藻植物江蘺瓊膠加工的殘渣為原材料，經過洗滌處理、水溶性膳食纖維的酸液處理、漂白處理、干燥及粉碎工序，制得的非水溶性膳食纖維，該非水溶性膳食纖維的外觀呈粉末狀，色澤呈淺黃色，持水力為4. 325，膨脹力為3. 93 ml /g。
一種紅藻植物江蘺瓊膠殘渣制備的非水溶性膳食纖維，該非水溶性膳食纖維是由以下步驟制得紅藻植物江蘺瓊膠殘渣干重中加入其干重30倍的水，攪拌后靜置，再收集江蘺瓊膠殘渣，干燥備用；水溶性膳食纖維處理將得到的干江蘺瓊膠殘渣加入酸液，加入的比例為干江蘺瓊膠殘渣重量(g)與酸液的體積(ml)比為1:20，將得到的液體在55 60°C回流攪拌2 3小時，自然冷卻到室溫，離心機過濾得到除去水溶性膳食纖維的江蘺瓊膠殘渣，備用；將得到的江蘺瓊膠殘渣中加入濃度為5%的H2O2溶液，加入的比例為江蘺瓊膠殘渣重量(g)與H2O2溶液體積(ml)比為1:15，在8(T90°C溫度下攪拌漂白2、小時，漂白過后的非水溶性膳食纖維用蒸餾水洗滌至無H2A氣味，離心機過濾，濾渣備用；將得到的濾渣在45°C烘箱中干燥2(Γ30小時，干燥后用粉碎機粉碎2、次，粉碎后過8(Γ100目篩，所得非水溶性膳食纖維。
該非水溶性膳食纖維的外觀呈粉末狀，色澤呈淺黃色，持水力為4. 325，膨脹力為 3. 93 ml /g0
—種紅藻植物江蘺瓊膠殘渣制備的非水溶性膳食纖維，所述的酸液為酸液為鹽酸、硫酸或醋酸，鹽酸的濃度為0. 01mol/L,硫酸的濃度為0. 02mol/L,醋酸的濃度為 0.10mol/L。
一種紅藻植物江蘺瓊膠殘渣制備非水溶性膳食纖維的方法，該方法具體步驟如下(1)洗滌處理紅藻植物江蘺瓊膠殘渣干重中加入其干重30倍的水，攪拌后靜置，再收集江蘺瓊膠殘渣，干燥備用；(2)水溶性膳食纖維處理將步驟(1)得到的干江蘺瓊膠殘渣加入酸液，加入的比例為干江蘺瓊膠殘渣重量(g)與酸液的體積(ml)比為1:20，將得到的液體在55 60°C回流攪拌2 3小時，自然冷卻到室溫，離心機過濾得到除去水溶性膳食纖維的江蘺瓊膠殘渣，備用；(3)漂白處理將步驟⑵得到江蘺瓊膠殘渣中加入濃度為5%的H2O2溶液，加入的比例為江蘺瓊膠殘渣重量(g)與H2A溶液體積(ml)比為1:15，在8(T90°C溫度下攪拌漂白2、 小時，漂白過后的非水溶性膳食纖維用蒸餾水洗滌至無H2A氣味，離心機過濾，濾渣備用；(4)干燥及粉碎處理將步驟C3)得到的濾渣在45°C烘箱中干燥2(Γ30小時，干燥后用粉碎機粉碎2、次，粉碎后過8(Γ100目篩，所得非水溶性膳食纖維。
一種紅藻植物江蘺瓊膠殘渣制備非水溶性膳食纖維的方法，該步驟O)所述的酸液為鹽酸、硫酸或醋酸；上述的鹽酸的濃度為0. Olmol/L，硫酸的濃度為0. 02mol/L，醋酸的濃度為 0. 10mol/L。
本發明相對于現有技術的有益效果是1.本發明采用紅藻植物江蘺瓊膠殘渣制備非水溶性膳食纖維，把殘渣中的有效成分加以提取利用，解決了殘渣堆放污染環境的問題，另外可以變廢為寶，使資源得到充分的利用；2.本發明采用H2O2進行漂白處理，H2O2氧化分解后不會有殘留，用H2A處理后的膳食纖維可以廣泛應用到保健食品中，符合國家保健品生產標準，該工藝簡單，適合推廣。
具體實施方式
下面通過實施例對本發明做進一步詳細說明，這些實施例僅用來說明本發明，并不限制本發明的范圍。
實施例1江蘺瓊膠加工的殘渣制備非水溶性膳食纖維方法的工藝流程紅藻植物江蘺瓊膠殘渣干重中加入其干重30倍的水，攪拌后靜置，再收集江蘺瓊膠殘渣，干燥備用；將得到的干江蘺瓊膠殘渣加入0. 01mol/L的鹽酸溶液，加入的比例為干江蘺瓊膠殘渣重量(g)與酸液的體積(ml)比為1:20，將得到的液體在55°C回流攪拌2小時，自然冷卻到室溫，離心機過濾得到除去水溶性膳食纖維的江蘺瓊膠殘渣，備用；將得到的江蘺瓊膠殘渣中加入濃度為5%的H2A溶液，加入的比例為江蘺瓊膠殘渣重量(g)與H2A溶液體積(ml)比為1:15，在80°C溫度下攪拌漂白2小時，漂白過后的非水溶性膳食纖維用蒸餾水洗滌至無H2A氣味，離心機過濾，濾渣備用；將得到的濾渣在45°C烘箱中干燥20小時，干燥后用粉碎機粉碎2次，粉碎后過80目篩，得非水溶性膳食纖維。
實施例2江蘺瓊膠加工的殘渣制備非水溶性膳食纖維方法的工藝流程紅藻植物江蘺瓊膠殘渣干重中加入其干重30倍的水，攪拌后靜置，再收集江蘺瓊膠殘渣，干燥備用；將得到的干江蘺瓊膠殘渣加入0. 02mol/L硫酸溶液，加入的比例為干江蘺瓊膠殘渣重量(g)與酸液的體積(ml)比為1:20，將得到的液體在57. 5°C回流攪拌2. 5小時， 自然冷卻到室溫，離心機過濾得到除去水溶性膳食纖維的江蘺瓊膠殘渣，備用；將得到的江蘺瓊膠殘渣中加入濃度為5%的H2A溶液，加入的比例為江蘺瓊膠殘渣重量(g)與H2A溶液體積(ml)比為1:15，在85°C溫度下攪拌漂白3小時，漂白過后的非水溶性膳食纖維用蒸餾水洗滌至無H2A氣味，離心機過濾，濾渣備用；將得到的濾渣在45°C烘箱中干燥25小時，干燥后用粉碎機粉碎3次，粉碎后過90目篩，得非水溶性膳食纖維。
實施例3江蘺瓊膠加工的殘渣制備非水溶性膳食纖維方法的工藝流程紅藻植物江蘺瓊膠殘渣干重中加入其干重30倍的水，攪拌后靜置，再收集江蘺瓊膠殘渣，干燥備用；將得到的干江蘺瓊膠殘渣加入0. 10mol/L醋酸溶液，加入的比例為干江蘺瓊膠殘渣重量(g)與酸液的體積(ml)比為1:20，將得到的液體在60°C回流攪拌3小時，自然冷卻到室溫，離心機過濾得到除去水溶性膳食纖維的江蘺瓊膠殘渣，備用；將得到的江蘺瓊膠殘渣中加入濃度為5%的H2A溶液，加入的比例為江蘺瓊膠殘渣重量(g)與H2A溶液體積 (ml)比為1:15，在90°C溫度下攪拌漂白4小時，漂白過后的非水溶性膳食纖維用蒸餾水洗滌至無H2A氣味，離心機過濾，濾渣備用；將得到的濾渣在45°C烘箱中干燥30小時，干燥后用粉碎機粉碎4次，粉碎后過100目篩，得非水溶性膳食纖維。
實施例4 膳食纖維膨脹力測定稱取1.00克膳食纖維成品放入量筒中，讀取膳食纖維成品在量筒中的毫升數，然后根據膳食纖維的膨脹力加入20°c蒸餾水適量，搖勻，在20°C溫度下放置M小時，讀取量筒中膳食纖維成品吸水膨脹后的毫升數。將纖維吸水膨脹后的體積和吸水前纖維粉末的體積之差與樣品干重的比值即為膳食纖維的膨脹力(ml /g)。膨脹力一(膨脹體積-干品體積)/ 樣品干重。
實施例5 膳食纖維持水力測定稱取1. 00克膳食纖維成品放入燒杯中，加入20°C蒸餾水適量，搖勻，在20°C溫度下浸泡1小時，將吸飽水的膳食纖維倒入濾紙漏斗上過濾，待水滴干后，把結合了水的膳食纖維全部轉移到表面皿中稱重。將吸水后膳食纖維重量和吸水前膳食纖維重量之差與樣品干重即為膳食纖維的持水力(ml/g)。持水力_ (樣品濕重-樣品干重)/樣品干重。
實施例6亞硝酸鈉標準曲線的繪制依據各亞硝酸鈉的標準濃度與其吸光度的對應關系，得亞硝酸鈉的回歸方程為A = 0. 0771 C + 0. 0242, R = O. 9988，其中A為吸光度，C為亞硝酸鈉的濃度(ug/ml)，R為相關系數。
實施例7模擬小腸及胃體外膳食纖維吸收亞硝酸根鹽實驗取pH=2和7的100 ml亞硝酸鈉標準液分別置于不同250ml錐形瓶中模擬胃和小腸環境，加入0. 50克膳食纖維于37°C下恒溫攪拌，分別在5，15，30，60，120，180，240分鐘測定樣液中亞硝酸離子的吸光度，根據標準曲線的回歸方程求出樣液中亞硝酸鈉的濃度。按下式計算膳食纖維的吸附量吸附量=100 ( N1-N2)/M, 100是指反應總體積，ml ； N1為亞硝酸鈉標準液，15. 18ug/ml ;N2為各時刻測定亞硝酸鈉濃度，ug/ml ；M為膳食纖維的數量，0. 50 克。
權利要求
1.一種紅藻植物江蘺瓊膠殘渣制備的非水溶性膳食纖維，其特征在于所述的非水溶性膳食纖維是由紅藻植物江蘺瓊膠加工的殘渣為原材料，經過洗滌處理、水溶性膳食纖維的酸液處理、漂白處理、干燥及粉碎工序，制得的非水溶性膳食纖維，該非水溶性膳食纖維的外觀呈粉末狀，色澤呈淺黃色，持水力為4. 325，膨脹力為3. 93 ml /g。
2.—種紅藻植物江蘺瓊膠殘渣制備的非水溶性膳食纖維，其特征在于所述的非水溶性膳食纖維是由下述步驟制得(1)洗滌處理紅藻植物江蘺瓊膠殘渣干重中加入其干重30倍的水，攪拌后靜置，再收集江蘺瓊膠殘渣，干燥備用；(2)水溶性膳食纖維處理將步驟⑴得到的干江蘺瓊膠殘渣加入酸液，加入的比例為干江蘺瓊膠殘渣重量(g)與酸液的體積(ml)比為1:20，將得到的液體在55 60°C回流攪拌2 3小時，自然冷卻到室溫，離心機過濾得到除去水溶性膳食纖維的江蘺瓊膠殘渣，備用；(3)漂白處理將步驟(2)得到的江蘺瓊膠殘渣中加入濃度為5%的H2A溶液，加入的比例為江蘺瓊膠殘渣重量(g)與H2A溶液體積(ml)比為1:15，在8(T90°C溫度下攪拌漂白 2、小時，漂白過后的非水溶性膳食纖維用蒸餾水洗滌至無H2A氣味，離心機過濾，濾渣備用；(4)干燥及粉碎處理將步驟C3)得到的濾渣在45°C烘箱中干燥2(Γ30小時，干燥后用粉碎機粉碎2、次，粉碎后過8(Γ100目篩，所得非水溶性膳食纖維；該非水溶性膳食纖維的外觀呈粉末狀，色澤呈淺黃色，持水力為4. 325，膨脹力為3. 93 ml /g0
3.根據權利要求1或2所述的一種紅藻植物江蘺瓊膠殘渣制備的非水溶性膳食纖維， 其特征在于所述的酸液為鹽酸、硫酸或醋酸。
4.根據權利要求3所述的一種紅藻植物江蘺瓊膠殘渣制備的非水溶性膳食纖維， 其特征在于所述的鹽酸的濃度為0. 01mol/L,硫酸的濃度為0. 02mol/L,醋酸的濃度為 0.10mol/L。
5.一種紅藻植物江蘺瓊膠殘渣制備非水溶性膳食纖維的方法，其特征在于該方法具體步驟如下(1)洗滌處理紅藻植物江蘺瓊膠殘渣干重中加入其干重30倍的水，攪拌后靜置，再收集江蘺瓊膠殘渣，干燥備用；(2)水溶性膳食纖維處理將步驟⑴得到的干江蘺瓊膠殘渣加入酸液，加入的比例為干江蘺瓊膠殘渣重量(g)與酸液的體積(ml)比為1:20，將得到的液體在55 60°C回流攪拌2 3小時，自然冷卻到室溫，離心機過濾得到除去水溶性膳食纖維的江蘺瓊膠殘渣，備用；(3)漂白處理將步驟(2)得到的江蘺瓊膠殘渣中加入濃度為5%的H2A溶液，加入的比例為江蘺瓊膠殘渣重量(g)與H2A溶液體積(ml)比為1:15，在8(T90°C溫度下攪拌漂白 2、小時，漂白過后的非水溶性膳食纖維用蒸餾水洗滌至無H2A氣味，離心機過濾，濾渣備用；(4)干燥及粉碎處理將步驟C3)得到的濾渣在45°C烘箱中干燥2(Γ30小時，干燥后用粉碎機粉碎2、次，粉碎后過8(Γ100目篩，所得非水溶性膳食纖維。
6.根據權利要求5所述一種紅藻植物江蘺瓊膠殘渣制備非水溶性膳食纖維的方法，其特征在于步驟O)所述的酸液為鹽酸、硫酸或醋酸。
7.根據權利要求6所述一種紅藻植物江蘺瓊膠殘渣制備非水溶性膳食纖維的方法， 其特征在于所述的鹽酸的濃度為0. 01mol/L,硫酸的濃度為0. 02mol/L,醋酸的濃度為 0.10mol/L。
全文摘要
本發明涉及一種紅藻植物江蘺瓊膠殘渣制備的非水溶性膳食纖維及其制備方法，該非水溶性膳食纖維是由紅藻植物江蘺瓊膠加工的殘渣為原材料，經過洗滌處理、水溶性膳食纖維的酸液處理、漂白處理、干燥及粉碎工序，制得的非水溶性膳食纖維；該非水溶性膳食纖維的外觀呈粉末狀，色澤呈淺黃色，持水力為4.325，膨脹力為3.93ml/g；采用該制備方法反應時間較短，工藝簡單實用，在實際生產中投資少見效快，適合推廣應用。
文檔編號A23L1/308GK102499396SQ20111035590
公開日2012年6月20日 申請日期2011年11月11日 優先權日2011年11月11日
發明者宋文東, 李思東, 楊磊, 谷長生, 郝曉敏 申請人:廣東海洋大學