本發明屬于食品加工領域，涉及一種可溶性膳食纖維的制備方法，具體地，涉及一種以桃為原料通過提取和酶解等方式制備可溶性膳食纖維的方法。
背景技術：
可溶性膳食纖維是可溶解于水且可吸水膨脹并能被腸道微生物分解利用的一類纖維，常存在于植物細胞液和細胞間質中，主要有果膠、植物膠和黏膠等物質。可溶性膳食纖維可有效使腸道中的有益菌活化，促進有益菌大量繁殖，創造腸道的健康生態。近年來的研究表明，可溶性膳食纖維可以影響相關炎癥細胞因子的表達，對炎癥的發生起到了很好的預防作用，也有許多可溶性膳食纖維可有效降低血脂與膽固醇，預防心腦血管疾病、降低血糖、減少糖尿病的發生、抗炎癥、還能誘導腫瘤細胞凋亡、防止組織癌變等，膳食纖維被列為繼糖、蛋白質、脂肪、水、礦物質和維生素之后的“第七大營養素”。
桃(prunuspersica)是薔薇科桃屬植物的果實，形狀包括卵形、寬橢圓形或扁圓形，色澤變化由淡綠白色至橙黃色，果肉呈白色、淺綠白色、黃色、橙黃色或紅色，桃的果肉多汁有香味，甜或酸甜。桃的果肉中富含葡萄糖、果糖、蛋白質、維生素、胡蘿卜素、鈣、磷、鐵等成份；桃在我國具有悠久的栽培歷史，深受國內外市場的歡迎。由于桃的皮薄，其采摘期一般在高溫季節且采收期相對集中，而在常溫條件下由于內部或外部易腐爛導致不耐貯存；此外，桃對溫度較為敏感，在普通冷藏條件下易發生冷害、絮敗等現象，其果肉易發生褐變或糊化現象，質地粗而干燥，色澤晦暗，果汁粘稠，難于擠汁嚴重影響其商品價值和經濟效益。因此，桃經常被加工成為罐頭、桃汁、桃干、桃果脯或桃果醬等產品形式，在一定程度上可規避難以儲存等問題，這些產品的附加值不高，營養物質保留程度等仍需提高。
桃中存在一定量的果膠和纖維素，纖維素是桃的細胞壁重要組成物質，果膠是細胞果膠質的重要成分，經適當方式降解后可制備出可溶性膳食纖維。因此，桃可以作為可溶性膳食纖維的原料。目前公開的國內外提取膳食纖維的方法主要有化學提取法、酶提取法、化學-酶結合提取法、膜分離法和發酵法。cn101283760a公開了一種從桃渣中提取制備膳食纖維的方法，所述方法包括(1)除雜殺菌；(2)保溫浸提；(3)固液分離；(4)將濾液濃縮、醇沉，析出沉淀后干燥，得到可溶性膳食纖維；(5)將濾餅與水混合，調節ph，酶解，過濾得到濾液濃縮、醇沉，析出沉淀得到可溶性膳食纖維。該方法從桃渣中提取膳食纖維，步驟復雜，且可溶性上市纖維收率不高。
cn102885318a公開了一種甘薯膳食纖維的提取方法，采取α-淀粉酶、胰蛋白酶和糖化酶復合制備分離可溶性膳食纖維和不溶性膳食纖維，并研究了酶解條件對產品得率的影響，提取率分別為25.7％和55.9％；cn103284152a公開了一種從紅豆杉中提取的膳食纖維、提取方法及用途，采用高壓均質-酶結合法提取可溶性膳食纖維和不溶性膳食纖維，獲得較高得率的紅豆杉不溶性膳食纖維(80-90％)，但其可溶性膳食纖維的含量較低(10-13％)；cn102871134a公開了一種提取膳食纖維的方法，經電解水提取后，水浴加熱、冷卻后離心、濃縮、醇沉、干燥后得到豆粕可溶性、不溶性膳食纖維，含量分別為14.8％和53.7％。
這些方法都是單一、獨立的，缺乏有效的結合，導致提取率低，產品活性低，或者工序過于復雜，不利于實現工業化。因此，急需一種可以高效提取高活性膳食纖維的方法，得到生物活性高的可溶性膳食纖維。
技術實現要素：
針對水果難以存儲以及傳統加工方式制備產品的附加值低以及營養物質保留度低等問題，本發明旨在提供一種以水果為原料制備可溶性膳食纖維的方法，所述方法步驟簡單，膳食纖維得率高。
為達此目的，本發明采用了以下技術方案：
第一方面，本發明提供了一種可溶性膳食纖維的制備方法，包括如下步驟：
(1)預處理：將水果清洗后打漿，粉碎研磨，調節ph并攪拌制備懸浮液；
(2)酶解：向步驟(1)中的懸浮液加入酶，調節ph并攪拌，固液分離，收集上清液調節ph至中性；
(3)膜分離：對步驟(2)得到的上清液進行超濾處理，收集透過液；
(4)濃縮：將步驟(3)得到的透過液濃縮；
(5)噴霧干燥：將步驟(4)得到的濃縮液進行噴霧干燥，干燥后的粉末即為可溶性膳食纖維。
優選地，步驟(1)所述水果為桃、蘋果、香蕉或菠蘿中的任意一種或至少兩種的組合，優選為桃。
本發明中，所述桃可以選自但不限于蜜桃、蟠桃或油桃。
本發明制備方法可以對多種水果的膳食纖維進行提取，特異性的針對桃進行膳食纖維的提取的效果最好，膳食纖維的得率最高，生物活性最好。
優選地，步驟(1)所述的打漿具體包括：加入水果重量1-10倍的水，采用機械法進行打漿處理，并將水果漿和水果核分離。
所述水的量為水果重量的1倍、2倍、3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍或10倍。
優選地，步驟(1)所述的粉碎研磨具體包括：向水果漿中加入水果重量1-30倍的水，采用機械法將水果漿進行粉碎研磨。
所述水的量為水果重量的1倍、2倍、3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、10倍、11倍、12倍、13倍、14倍、15倍、16倍、17倍、18倍、19倍、20倍、21倍、22倍、23倍、24倍、25倍、26倍、27倍、28倍、29倍或30倍。
優選地，步驟(1)所述的ph為3-11，例如可以是3、4、5、6、7、8、9、10或11，優選為4-7。
優選地，步驟(1)所述的攪拌的溫度為20-80℃，例如可以是20℃、21℃、22℃、23℃、25℃、26℃、28℃、30℃、32℃、35℃、38℃、40℃、42℃、45℃、48℃、50℃、52℃、55℃、58℃、60℃、62℃、65℃、68℃、70℃、72℃、75℃、78℃或80℃，優選為30-60℃。
優選地，步驟(1)所述的攪拌時間為1-12h，例如可以是1h、2h、3h、4h、5h、6h、7h、8h、9h、10h、11h或12h，優選為3-10h。
優選地，步驟(2)所述酶與水果的質量比為1:(50-10000)，例如可以是1:50、1:60、1:70、1:80、1:90、1:100、1:120、1:150、1:200、1:250、1:300、1:350、1:400、1:500、1:600、1:700、1:800、1:900、1:1000、1:1200、1:1500、1:1600、1:1800、1:1900、1:2000、1:2500、1:3000、1:3500、1:4000、1:4500、1:5000、1:5500、1:6000、1:6500、1:7000、1:7500、1:8000、1:8500、1:9000、1:9500或1:10000，優選為1:(100-8000)，進一步優選為1:(500-6000)。
優選地，所述酶為果膠酯酶、多聚半乳糖醛酸酶、內切葡聚糖酶、外切葡聚糖酶或β-葡萄糖苷酶中的任意一種或至少兩種的組合。
優選地，步驟(2)所述的ph為2-11，例如可以是2、3、4、5、6、7、8、9、10或11優選為3-8，進一步優選為4-7。
優選地，步驟(2)所述的攪拌的溫度為10-80℃，例如可以是10℃、11℃、12℃、13℃、14℃、15℃、16℃、17℃、18℃、19℃、20℃、21℃、22℃、23℃、25℃、26℃、28℃、30℃、32℃、35℃、38℃、40℃、42℃、45℃、48℃、50℃、52℃、55℃、58℃、60℃、62℃、65℃、68℃、70℃、72℃、75℃、78℃或80℃，優選為20-60℃。
優選地，步驟(2)所述的攪拌時間為1-20h，例如可以是1h、2h、3h、4h、5h、6h、7h、8h、9h、10h、11h、12h、13h、14h、15h、16h、17h、18h、19h或20h，優選為3-16h。
優選地，步驟(3)所述的超濾處理為采用超濾膜進行超濾。
優選地，所述超濾膜的截留分子量為10-500kda，例如可以是10kda、12kda、13kda、15kda、16kda、18kda、20kda、25kda、30kda、35kda、40kda、45kda、50kda、55kda、60kda、65kda、70kda、75kda、80kda、85kda、90kda、95kda、100kda、110kda、120kda、150kda、160kda、180kda、200kda、220kda、250kda、280kda、300kda、320kda、350kda、380kda、400kda、420kda、450kda、480kda或500kda，優選為30-400kda，進一步優選為50-300kda。
優選地，所述超濾的溫度為20-80℃，例如可以是20℃、21℃、22℃、23℃、25℃、26℃、28℃、30℃、32℃、35℃、38℃、40℃、42℃、45℃、48℃、50℃、52℃、55℃、58℃、60℃、62℃、65℃、68℃、70℃、72℃、75℃、78℃或80℃，優選為30-60℃。
優選地，步驟(4)所述的濃縮為濃縮至固含量為5-25％，例如可以是5％、6％、7％、8％、9％、10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％、20％、21％、22％、23％、24％或25％，優選為10-20％。
本發明中，所述的噴霧干燥為本領域的常規技術，本領域技術人員可以根據需要進行選擇條件，在此不做特殊限定。
本發明中，通過酶解提高了可溶性膳食纖維的得率，通過超濾膜分離使得產品更均一，通過酶解和超濾膜步驟的配合，協同作用，使得提取的可溶性膳食纖維生物活性進一步提高。
根據本發明，所述可溶性膳食纖維的制備方法，包括如下步驟：
(1)預處理：將水果清洗后，加入水果重量1-10倍的水打漿，加入水果重量1-30倍的水粉碎研磨，調節ph到3-11，20-80℃攪拌1-12h，制備懸浮液；
(2)酶解：向步驟(1)中的懸浮液加入與水果的質量比為1:(50-10000)的酶，調節ph為2-11，10-80℃攪拌1-20h，固液分離，收集上清液調節ph至中性；
(3)膜分離：對步驟(2)得到的上清液進行采用截留分子量為10-500kda的超濾膜在20-80℃下進行超濾，收集透過液；
(4)濃縮：將步驟(3)得到的透過液濃縮，濃縮至固含量為5-25％；
(5)噴霧干燥：將步驟(4)得到的濃縮液進行噴霧干燥，干燥后的粉末即為可溶性膳食纖維；
其中，步驟(1)所述水果為桃、蘋果、香蕉或菠蘿中的任意一種或至少兩種的組合，步驟(2)所述酶為果膠酯酶、多聚半乳糖醛酸酶、內切葡聚糖酶、外切葡聚糖酶或β-葡萄糖苷酶中的任意一種或至少兩種的組合。
作為優選技術方案，所述可溶性膳食纖維的制備方法，包括如下步驟：
(1)預處理：將桃清洗后，加入水果重量2-8倍的水打漿，加入水果重量5-25倍的水粉碎研磨，調節ph到4-7，30-60℃攪拌3-10h，制備懸浮液；
(2)酶解：向步驟(1)中的懸浮液加入與水果的質量比為1:(100-8000)的酶，調節ph為3-8，20-60℃攪拌3-16h，固液分離，收集上清液調節ph至中性；
(3)膜分離：對步驟(2)得到的上清液進行采用截留分子量為30-400kda的超濾膜在30-60℃下進行超濾，收集透過液；
(4)濃縮：將步驟(3)得到的透過液濃縮，濃縮至固含量為10-20％；
(5)噴霧干燥：將步驟(4)得到的濃縮液進行噴霧干燥，干燥后的粉末即為可溶性膳食纖維；
其中，步驟(2)所述酶為果膠酯酶、多聚半乳糖醛酸酶、內切葡聚糖酶、外切葡聚糖酶或β-葡萄糖苷酶中的任意一種或至少兩種的組合。
與現有技術相比，本發明至少具有以下有益效果：
本發明制備方法可以對多種水果的膳食纖維進行提取，提取的膳食纖維的得率高，可達6.3％以上，生物活性高，降糖率可達30％以上，且本發明方法能夠特異性的針對桃進行膳食纖維的提取，提取的效果最好，膳食纖維的得率最高，可達9％以上，生物活性最高，且該方法工藝簡單，容易操作，能進行工業化大規模生產。
說明書附圖
圖1為本發明可溶性膳食纖維的制備方法的流程圖。
具體實施方式
為便于理解本發明，本發明列舉實施例如下。本領域技術人員應該明了，所述實施例僅僅是幫助理解本發明，不應視為對本發明的具體限制。
實施例1
原料為新采摘的深州蜜桃，100kg。
(1)預處理：將100kg深州蜜桃清洗后加入300kg純水，采用桃打漿機將桃打漿處理，過濾法將桃漿和桃核分離，獲得385kg桃漿，向桃漿中繼續加入300kg純水，采用膠體磨將桃漿進行深度粉碎，然后將料液ph調至4.5，在35℃條件下攪拌處理3h，獲得桃漿懸浮液685kg；
(2)酶解：向步驟(1)獲得的桃漿懸浮液中加入100g果膠酯酶，將ph調節至3.0，在50℃條件下攪拌處理3小時，固液分離后獲得收集清液660kg，將其ph調至7.0；
(3)膜分離：使用截留分子量為300kda的超濾膜將步驟(2)獲得的清液在50℃條件下進行超濾處理，收集透過液為90kg；
(4)濃縮：將步驟(3)獲得的透過液進行濃縮，濃縮至溶液的固含量為15％；
(5)噴霧干燥：將步驟(5)獲得的濃縮液進行干燥，獲的13.5kg可溶性膳食纖維。
所述可溶性膳食纖維的得率為13.5％，將所得可溶性膳食纖維喂食胰島損傷高血糖模型小鼠，測定空腹血糖，與對照組(未經喂食可溶性膳食纖維的小鼠)相比，降糖率為38％。
實施例2
原料為成熟的蟠桃采摘后放置3-5天，100kg。
(1)預處理：將100kg蟠桃清洗后加入200kg純水，采用桃打漿機將桃打漿處理，過濾法將桃漿和桃核分離，獲得280kg桃漿，向桃漿中繼續加入400kg純水，采用膠體磨將桃漿進行深度粉碎，然后將料液ph調至4.0，在55℃條件下攪拌處理4h，獲得桃漿懸浮液；
(2)酶解：向步驟(1)獲得的桃漿懸浮液中加入多聚半乳糖醛酸酶，加入量為50g，將ph調節至4.5，在55℃條件下攪拌處理3小時，然后進行固液分離，收集清液并將其ph調至7.0；
(3)膜分離：使用截留分子量為500kda的超濾膜將步驟(2)獲得的清液在60℃條件下進行超濾處理，，收集透過液為120kg；
(4)濃縮：將步驟(3)獲得的透過液進行濃縮，濃縮至溶液的固含量為12％；
(5)噴霧干燥：將步驟(5)獲得的濃縮液進行干燥，獲的14.4kg可溶性膳食纖維。
所述膳食纖維的得率為14.4％，將所得可溶性膳食纖維喂食胰島損傷高血糖模型小鼠，測定空腹血糖，與對照組(未經喂食可溶性膳食纖維的小鼠)相比，降糖率為35％。
實施例3
原料為成熟的蟠桃采摘后放置3-5天，100kg。
(1)預處理：將100kg蟠桃清洗后加入100kg純水，采用桃打漿機將桃打漿處理，過濾法將桃漿和桃核分離，獲得160kg桃漿，向桃漿中繼續加入3000kg純水，采用膠體磨將桃漿進行深度粉碎，然后將料液ph調至3.0，在80℃條件下攪拌處理1h，獲得桃漿懸浮液；
(2)酶解：向步驟(1)獲得的桃漿懸浮液中加入內切葡聚糖酶，加入量為2000g，將ph調節至2，在80℃條件下攪拌處理1小時，然后進行固液分離，收集清液并將其ph調至7.0；
(3)膜分離：使用截留分子量為10kda的超濾膜將步驟(2)獲得的清液在80℃條件下進行超濾處理，收集透過液為105kg；
(4)濃縮：將步驟(3)獲得的透過液進行濃縮，濃縮至溶液的固含量為5％；
(5)噴霧干燥：將步驟(5)獲得的濃縮液進行干燥，獲的10.2kg可溶性膳食纖維。
所述膳食纖維的得率為10.2％，將所得可溶性膳食纖維喂食胰島損傷高血糖模型小鼠，測定空腹血糖，與對照組(未經喂食可溶性膳食纖維的小鼠)相比，降糖率為31％。
實施例4
原料為成熟的蟠桃采摘后放置3-5天，100kg。
(1)預處理：將100kg蟠桃清洗后加入1000kg純水，采用桃打漿機將桃打漿處理，過濾法將桃漿和桃核分離，獲得960kg桃漿，向桃漿中繼續加入100kg純水，采用膠體磨將桃漿進行深度粉碎，然后將料液ph調至11.0，在20℃條件下攪拌處理12h，獲得桃漿懸浮液；
(2)酶解：向步驟(1)獲得的桃漿懸浮液中加入β-葡萄糖苷酶，加入量為10g，將ph調節至11，在10℃條件下攪拌處理20小時，然后進行固液分離，收集清液并將其ph調至7.0；
(3)膜分離：使用截留分子量為500kda的超濾膜將步驟(2)獲得的清液在20℃條件下進行超濾處理，收集透過液為830kg；
(4)濃縮：將步驟(3)獲得的透過液進行濃縮，濃縮至溶液的固含量為25％；
(5)噴霧干燥：將步驟(5)獲得的濃縮液進行干燥，獲的90kg可溶性膳食纖維。
所述膳食纖維的得率為9％，將所得可溶性膳食纖維喂食胰島損傷高血糖模型小鼠，測定空腹血糖，與對照組(未經喂食可溶性膳食纖維的小鼠)相比，降糖率為32％。
實施例5
原料為成熟的菠蘿采摘后放置2-3天，100kg。
(1)預處理：將100kg菠蘿清洗后加入200kg純水，采用菠蘿打漿機將菠蘿打漿處理，過濾法將菠蘿漿和菠蘿芯分離，獲得260kg菠蘿漿，向菠蘿漿中繼續加入400kg純水，采用膠體磨將桃漿進行深度粉碎，然后將料液ph調至4.0，在55℃條件下攪拌處理4h，獲得菠蘿漿懸浮液；
(2)酶解：向步驟(1)獲得的菠蘿漿懸浮液中加入多聚半乳糖醛酸酶，加入量為50g，將ph調節至4.5，在55℃條件下攪拌處理3小時，然后進行固液分離，收集清液并將其ph調至7.0；
(3)膜分離：使用截留分子量為500kda的超濾膜將步驟(2)獲得的清液在60℃條件下進行超濾處理，，收集透過液為100kg；
(4)濃縮：將步驟(3)獲得的透過液進行濃縮，濃縮至溶液的固含量為12％；
(5)噴霧干燥：將步驟(5)獲得的濃縮液進行干燥，獲的8.5kg可溶性膳食纖維。
所述膳食纖維的得率為8.5％，將所得可溶性膳食纖維喂食胰島損傷高血糖模型小鼠，測定空腹血糖，與對照組(未經喂食可溶性膳食纖維的小鼠)相比，降糖率為25％。
實施例6
原料為成熟的蘋果采摘后放置3-5天，100kg。
(1)預處理：將100kg蘋果清洗后加入200kg純水，采用蘋果打漿機將蘋果打漿處理，過濾法將蘋果漿和蘋果核分離，獲得250kg蘋果漿，向蘋果漿中繼續加入400kg純水，采用膠體磨將蘋果漿進行深度粉碎，然后將料液ph調至4.0，在55℃條件下攪拌處理4h，獲得蘋果漿懸浮液；
(2)酶解：向步驟(1)獲得的蘋果漿懸浮液中加入多聚半乳糖醛酸酶，加入量為50g，將ph調節至4.5，在55℃條件下攪拌處理3小時，然后進行固液分離，收集清液并將其ph調至7.0；
(3)膜分離：使用截留分子量為500kda的超濾膜將步驟(2)獲得的清液在60℃條件下進行超濾處理，，收集透過液為80kg；
(4)濃縮：將步驟(3)獲得的透過液進行濃縮，濃縮至溶液的固含量為12％；
(5)噴霧干燥：將步驟(5)獲得的濃縮液進行干燥，獲的6.3kg可溶性膳食纖維。
所述膳食纖維的得率為6.3％，將所得可溶性膳食纖維喂食胰島損傷高血糖模型小鼠，測定空腹血糖，與對照組(未經喂食可溶性膳食纖維的小鼠)相比，降糖率為26％。
綜上所述，本發明制備方法可以對多種水果的膳食纖維進行提取，提取的膳食纖維的率高，生物活性高，且本發明方法能夠特異性的針對桃進行膳食纖維的提取，提取的效果最好，膳食纖維的得率最高，生物活性最高。
申請人聲明，本發明通過上述實施例來說明本發明的工藝流程，但本發明并不局限于上述詳細工藝流程，即不意味著本發明必須依賴上述詳細工藝流程才能實施。所屬技術領域的技術人員應該明了，對本發明的任何改進，對本發明產品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發明的保護范圍和公開范圍之內。