本發明涉及生物技術領域，特別涉及一種茶膳食纖維的制備方法。
背景技術：
膳食纖維主要指來自于植物細胞壁的纖維素、半纖維素、木質素以及樹脂、果膠等不易被消化的成份。膳食纖維是健康飲食不可缺少的，在保持消化系統健康方面扮演著重要的角色。
我國約有10億人應補充膳食纖維。按每人每天補充6克計算，則每年需要220萬噸膳食纖維。而我國現在膳食纖維的年產量不足10萬噸。因此，我國膳食纖維的潛在市場非常大，市場前景非常廣闊，亟待開發。
茶在我國是消費量第一位的飲品，含有多種有益成份，并有保健功效。如果制備出帶有茶香味的茶膳食纖維，其市場前景是非常廣闊的。
茶葉采摘季節集中于春末、秋初二個時間段，而其它季節尤其是整個夏季，茶樹葉子被浪費了；茶樹在秋末、冬季需要修剪，因而每年茶園可收獲大量茶樹枝、莖。因此說，制備茶膳食纖維的原材料非常豐富。然而目前的生產工藝處理步驟復雜，后處理麻煩，為茶膳食纖維的高效生產帶來了阻礙。
技術實現要素：
為了彌補現有技術的不足，本發明提供了一種茶膳食纖維的制備方法。
本發明的技術方案為：
一種茶膳食纖維的制備方法，包括步驟：
A原料準備
1）選取茶樹的枝、莖、葉經除雜、揉絲、切段、干燥、粉碎后過40目篩；將上述過篩后的粉末置入汽爆罐中，粉末加入量達到罐體容積的5—45%，用空壓機緩緩通入惰性氣體排凈罐內空氣后封閉；不斷加壓至1—5MPa，保壓20—120分鐘；噴放到密封噴放倉，得汽爆粉末；
B茶膳食纖維的制備
2）汽爆粉末入汽爆罐中，加入1—20倍體積水，用空壓機通入惰性氣體，攪勻后，加入復合蛋白酶，間歇1分鐘，通入惰性氣體1分鐘；酶解10—80分鐘；所述復合蛋白酶由具備內肽酶活性的堿性蛋白酶和具備端肽酶活性的蛋白酶K組成；
3）隨后加入常溫型α-淀粉酶，酶解10—80分鐘；通入蒸汽升溫至55—75℃，保溫2—20分鐘滅活酶的活性；所述常溫型α-淀粉酶由微波誘導所得變異地衣芽孢桿菌分泌所得α-淀粉酶，所述常溫型α-淀粉酶的適宜溫度為22-35℃；
4）降溫至常溫后，繼續通入惰性氣體，以維持特定壓力并使物料在汽爆罐內均勻分布；保壓60—200分鐘；
5）將步驟3）中汽爆罐內物質噴放入噴放倉，得噴放漿；
6）固液分離，得濾渣和濾液；濾渣即為含有茶膳食纖維的漿料，將濾渣用水洗滌1—5遍；
7）濾渣經干燥、粉碎，即得茶膳食纖維。
其中，茶原料選取時，在秋末、冬季，收獲茶樹修剪時的枝、莖，在夏季收獲茶葉；處理切段時切段長度為1—10cm。
進一步，步驟3）中，所述微波誘導所得變異地衣芽孢桿菌的獲取步驟具體為：將地衣芽孢桿菌的培養液置于微波發生器，設置微波功率為850-950W，脈沖頻率為2300MHz，微波處理20s，冷卻20s，依此往復25-35次；將微波處理后的培養液涂布在固體培養基上，30℃條件下培養1-2天，由存活下來的菌落中篩選四株常溫下α-淀粉酶活性高的地衣芽孢桿菌的變異菌株。
上述選出常溫下α-淀粉酶活性最高的地衣芽孢桿菌的變異菌株擴大培養，從而獲得所述常溫型α-淀粉酶。
進一步，所述復合蛋白酶中具備內肽酶活性的堿性蛋白酶與具備端肽酶活性的蛋白酶K的比例為1:1-3；所述復合蛋白酶的加入量滿足每千克干基汽爆粉末400-800U，所述常溫型α-淀粉酶的加入量滿足每千克干基汽爆粉末300-700U。
其中，步驟4）中維持特定壓力為1—5MPa。
進一步，上述惰性氣體為氮氣、氦氣或氬氣。
進一步，步驟6）中所述固液分離包括壓濾、擠漿或離心分離。
進一步，所述茶膳食纖維中的組份包括纖維素、半纖維素、木質素。
進一步，步驟7）中所述干燥為噴霧干燥、熱風干燥、流化床干燥或冷凍干燥。
本發明的有益效果為：
本發明最大程度地對茶樹的枝、莖、葉進行綜合利用；本發明采用在常溫、高壓下的汽爆方法，既確保膳食纖維中成份（纖維素、半纖維素、木質素）之間的分離，又避免膳食纖維中成份的降解與流失，充分保證茶膳食纖維的高得率、高活性（吸水性、潤漲性），并應用了特殊的生物酶，保證了本發明對茶樹利用的高效率、高質量、高收益。
具體實施方式
實施例1
一種茶膳食纖維的制備方法：
A原料準備
選取茶樹的枝、莖、葉經除雜、揉絲、切段、干燥、粉碎后過40目篩；原料選取時，在秋末、冬季，收獲茶樹修剪時的枝、莖，在夏季收獲茶葉；處理切段時切段長度為1—10cm，以2—3cm為佳。將上述過篩后的粉末置入汽爆罐中，粉末加入量達到罐體容積的25%，用空壓機緩緩通入惰性氣體排凈罐內空氣后封閉；不斷加壓至2MPa，保壓80分鐘；噴放到密封噴放倉，得汽爆粉末；
該步驟中，利用高壓氣體在噴放過程中產生的由內而外的沖擊力沖破細胞壁，使細胞內容物全部“破壁而出”，利于下一步的蛋白質、淀粉等雜質成份的酶解脫除；蛋白質、淀粉等成份只存在于細胞內，因而必須破壁；
B茶膳食纖維的制備
2）汽爆粉末入汽爆罐中，加入10倍體積水，用空壓機通入惰性氣體，攪勻后，加入復合蛋白酶（500U/kg干基汽爆粉末），間歇1分鐘，通入惰性氣體1分鐘；酶解40分鐘；所述復合蛋白酶由具備內肽酶活性的堿性蛋白酶和具備端肽酶活性的蛋白酶K組成；
此處采用高壓空爆的方法，目的在于既確保膳食纖維中成份（纖維素、半纖維素、木質素）之間的分離，又避免膳食纖維中成份的降解與流失，充分保證茶膳食纖維的高得率、高活性（吸水性、潤漲性）；在常溫、高壓下的汽爆，我們稱之為“空爆”；
3）隨后加入常溫型α-淀粉酶（400U/kg干基汽爆粉末），酶解30分鐘；通入蒸汽升溫至65℃，保溫10分鐘滅活酶的活性；所述常溫型α-淀粉酶由微波誘導所得變異地衣芽孢桿菌分泌所得α-淀粉酶，所述常溫型α-淀粉酶的適宜溫度為22-35℃；
4）降溫至常溫后，繼續通入惰性氣體，以維持特定壓力2 MPa并使物料在汽爆罐內均勻分布；保壓80分鐘；
5）將步驟3）中汽爆罐內物質噴放入噴放倉，得噴放漿；
6）固液分離，得濾渣和濾液；濾渣即為含有茶膳食纖維的漿料，將濾渣用水洗滌2遍；固液分離包括壓濾、擠漿或離心分離；
7）濾渣經干燥、粉碎，即得茶膳食纖維；干燥為噴霧干燥、熱風干燥、流化床干燥或冷凍干燥；
其中，復合蛋白酶由具備內肽酶活性的堿性蛋白酶和具備端肽酶活性的蛋白酶K組成；所述復合蛋白酶中的堿性蛋白酶與蛋白酶K的比例為1:1；該復合蛋白酶可以在常溫下高效水解蛋白質；
常溫型α-淀粉酶由微波誘導所得變異地衣芽孢桿菌分泌所得α-淀粉酶；微波誘導所得變異地衣芽孢桿菌的獲取步驟具體為：將地衣芽孢桿菌的培養液置于微波發生器，設置微波功率為900W，脈沖頻率為2300MHz，微波處理20s，冷卻20s，依此往復30次；將微波處理后的培養液涂布在固體培養基上，30℃條件下培養1-2天，由存活下來的菌落中篩選四株常溫下α-淀粉酶活性高的地衣芽孢桿菌的變異菌株。選出常溫下α-淀粉酶活性最高的地衣芽孢桿菌的變異菌株擴大培養，從而獲得常溫型α-淀粉酶；常溫型α-淀粉酶在22-35℃溫度下高效率地水解淀粉，不必像目前大多采用的高溫型α-淀粉酶需要高溫（80-90℃）條件，因而減少了能耗也降低了對設備的要求，同時極大減少了副反應的發生；此處用酶法可以柔和地將蛋白質、淀粉水解成小分子的肽類、氨基酸、麥芽糖、葡萄糖等進入濾液中，從而成功脫除蛋白質和淀粉；以保證膳食纖維的純度；
依據國家標準GB/T 5009.88—2008（食品中膳食纖維的測定）進行檢測。結果表明，本實施例所得茶膳食纖維的質量為茶樹枝莖葉干基質量的83.1%；其余各項指標均符合膳食纖維國標要求。
實施例2
一種茶膳食纖維的制備方法：
A原料準備
選取茶樹的枝、莖、葉經除雜、揉絲、切段、干燥、粉碎后過40目篩；原料選取時，在秋末、冬季，收獲茶樹修剪時的枝、莖，在夏季收獲茶葉；處理切段時切段長度為1—10cm，以2—3cm為佳。將上述過篩后的粉末置入汽爆罐中，粉末加入量達到罐體容積的30%，用空壓機緩緩通入惰性氣體排凈罐內空氣后封閉；不斷加壓至2.5MPa，保壓70分鐘；噴放到密封噴放倉，得汽爆粉末；
該步驟中，利用高壓氣體在噴放過程中產生的由內而外的沖擊力沖破細胞壁，使細胞內容物全部“破壁而出”，利于下一步的蛋白質、淀粉等雜質成份的酶解脫除；蛋白質、淀粉等成份只存在于細胞內，因而必須破壁；
B茶膳食纖維的制備
2）汽爆粉末入汽爆罐中，加入10倍體積水，用空壓機通入惰性氣體，攪勻后，加入復合蛋白酶（550U/kg干基汽爆粉末），間歇1分鐘，通入惰性氣體1分鐘；酶解35分鐘；所述復合蛋白酶由具備內肽酶活性的堿性蛋白酶和具備端肽酶活性的蛋白酶K組成；
此處采用高壓空爆的方法，目的在于既確保膳食纖維中成份（纖維素、半纖維素、木質素）之間的分離，又避免膳食纖維中成份的降解與流失，充分保證茶膳食纖維的高得率、高活性（吸水性、潤漲性）；在常溫、高壓下的汽爆，我們稱之為“空爆”；
3）隨后加入常溫型α-淀粉酶（450U/kg干基汽爆粉末），酶解25分鐘；通入蒸汽升溫至62℃，保溫12分鐘滅活酶的活性；所述常溫型α-淀粉酶由微波誘導所得變異地衣芽孢桿菌分泌所得α-淀粉酶，所述常溫型α-淀粉酶的適宜溫度為22-35℃；
4）降溫至常溫后，繼續通入惰性氣體，以維持特定壓力2.5MPa并使物料在汽爆罐內均勻分布；保壓70分鐘；
5）將步驟3）中汽爆罐內物質噴放入噴放倉，得噴放漿；
6）固液分離，得濾渣和濾液；濾渣即為含有茶膳食纖維的漿料，將濾渣用水洗滌3遍；固液分離包括壓濾、擠漿或離心分離；
7）濾渣經干燥、粉碎，即得茶膳食纖維；干燥為噴霧干燥、熱風干燥、流化床干燥或冷凍干燥；
其中，復合蛋白酶由具備內肽酶活性的堿性蛋白酶和具備端肽酶活性的蛋白酶K組成；所述復合蛋白酶中堿性蛋白酶與蛋白酶K的比例為1:2；該復合蛋白酶可以在常溫下高效水解蛋白質；
常溫型α-淀粉酶由微波誘導所得變異地衣芽孢桿菌分泌所得α-淀粉酶；微波誘導所得變異地衣芽孢桿菌的獲取步驟具體為：將地衣芽孢桿菌的培養液置于微波發生器，設置微波功率為900W，脈沖頻率為2300MHz，微波處理20s，冷卻20s，依此往復30次；將微波處理后的培養液涂布在固體培養基上，30℃條件下培養1-2天，由存活下來的菌落中篩選四株常溫下α-淀粉酶活性高的地衣芽孢桿菌的變異菌株。選出常溫下α-淀粉酶活性最高的地衣芽孢桿菌的變異菌株擴大培養，從而獲得常溫型α-淀粉酶；常溫型α-淀粉酶在22-35℃溫度下高效率地水解淀粉，不必像目前大多采用的高溫型α-淀粉酶需要高溫（80-90℃）條件，因而減少了能耗也降低了對設備的要求，同時極大減少了副反應的發生；此處用酶法可以柔和地將蛋白質、淀粉水解成小分子的肽類、氨基酸、麥芽糖、葡萄糖等進入濾液中，從而成功脫除蛋白質和淀粉；以保證膳食纖維的純度；
依據國家標準GB/T 5009.88—2008（食品中膳食纖維的測定）進行檢測。結果表明，本實施例所得茶膳食纖維的質量為茶樹枝莖葉干基質量的82.7%；其余各項指標均符合膳食纖維國標要求。