一種從忍冬藤中提取水溶性膳食纖維的方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及植物綜合利用技術領域，具體說是一種從忍冬藤中提取水溶性膳食纖 維的方法。
【背景技術】
[0002] 膳食纖維在人體中的生理作用已逐漸被人們認識，它像維生素一樣已成為國際流 行的保健食品，并已被列為繼糖、蛋白質、脂肪、水、礦物質和維生素之后的"第七營養素"。 由于它在體內可以降低血脂 [1]、減少便秘，預防痔瘡、腸瘡、結腸癌[2]、糖尿病[2]、乳腺癌[2]、 肥胖癥等癥，促進胃腸蠕動，幫助消化，可螯合消化道中的膽固醇、撲啉和重金屬有毒物 質 [3]，因而被看作是"文明病"（糖尿病、脂肪肝等）的預防因子。1991年世界衛生組織(WHO) 專家組在日內瓦將膳食纖維推薦為"人體膳食纖維營養目標"物質。
[0003] 忍冬藤為忍冬科植物忍冬（Lonicerajaponica Thunb)干燥的藤莖。《本草綱目》 "忍冬，莖葉及花，功用皆同"，具有清熱解毒，疏散風熱的功效。用于癰腫疔瘡、喉痹、丹毒、 熱毒血痢、風熱感冒等病癥。主要含有機酸類、黃酮類及揮發油等成分。忍冬藤在我國大部 分地區多有分布，很多地方已栽培生產，以河南、山東兩地產量最大。目前，山東省金銀花藥 材種植面積約30萬平米，年產量達2000萬公斤，忍冬藤產量至少10000萬公斤。主要用于飼 料加工、直接喂養牲畜或用于次生代謝成分提取。用于提取次生代謝物質的忍冬藤其纖維 素部分作為廢棄成分。利用忍冬藤提取纖維素作為膳食纖維可大大提高忍冬藤的利用率， 開發前景廣闊，降低加工成本及改善人類的膳食結構具一定的意義。目前，并沒有檢索到從 忍冬藤中提取水溶性膳食纖維方法的報道。
【發明內容】
[0004] 為解決現有技術存在的缺陷，本發明旨在提供一種從忍冬藤中提取水溶性膳食纖 維的方法，解決了忍冬藤利用率低的技術問題，并且豐富了人類的膳食結構。
[0005] 為了實現上述目的，本發明的技術方案為：
[0006] -種從忍冬藤中提取水溶性膳食纖維的方法，將忍冬藤預處理后依次進行一次酶 解、二次酶解和三次酶解，每次酶解后均進行滅酶處理，最后經濃縮、醇沉、干燥處理得到水 溶性膳食纖維，其中所述一次酶解為使用淀粉酶酶解，所述二次酶解為使用糖化酶酶解， 所述三次酶解為使用纖維素酶和木聚糖酶的復合酶進行酶解。
[0007] 本發明還包括以下附加技術特征：
[0008] 優選的，所述預處理為將忍冬藤洗凈、干燥、粉碎、過篩，進一步的為過40目篩。
[0009] 優選的，一種從忍冬藤中提取水溶性膳食纖維的方法，還包括將忍冬藤預處理后 加水分散的步驟，所述加水分散為向原料中加入9-17倍重量的水分散。
[0010] 再優選的，所述加水分散為向原料中加入12-17倍重量的水分散。
[0011] 進一步的，所述加水分散為向原料中加入12或17倍重量的水分散。
[0012] 優選的，一種從忍冬藤中提取水溶性膳食纖維的方法，所述α-淀粉酶的酶解條件 為在溫度為50-65 °C條件下酶解20-60min。
[0013]進一步的，所述α-淀粉酶的酶解條件為在溫度為60°C條件下酶解45min。
[0014]優選的，一種從忍冬藤中提取水溶性膳食纖維的方法，所述糖化酶的酶解條件為 在溫度為40-65 °C條件下酶解40-80min。
[0015]進一步的，所述糖化酶的酶解條件為在溫度為60°C條件下酶解60min。
[0016] 優選的，一種從忍冬藤中提取水溶性膳食纖維的方法，所述復合酶的酶解條件為 在PH4.8，溫度為40-50°C條件下酶解4-10h，得到酶解液。
[0017] 進一步的，所述復合酶的酶解條件為在PH4.8,溫度為45°C條件下恒溫酶解6h。
[0018] 優選的，一種從忍冬藤中提取水溶性膳食纖維的方法，具體步驟如下：
[0019] (1)原料的預處理:將忍冬藤洗凈、干燥、粉碎，過篩備用；
[0020] (2)加水分散:將經步驟(1)粉碎后的忍冬藤粉加入12倍重量的水分散，攪拌均勻；
[0021] (3)-次酶解:將步驟(2)中的分散液用鹽酸調節PH6.0,加入緩沖液，再加入4ul純 度>99 %的液態α-淀粉酶，在溫度為60 °C條件下酶解45min，得到酶解液，所述α-淀粉酶的酶 活為4萬u/g;
[0022] (4) 一次滅酶:將步驟(3)所得酶解液進行滅酶處理；
[0023] (5)二次酶解:將步驟(4)所得滅酶后溶液用鹽酸或氫氧化鈉調節pH4.5,加入緩沖 液，加入8ul純度>99 %的液化型糖化酶，在溫度為60 °C條件下酶解60min，得到酶解液，所述 糖化酶的酶活為10萬u/ml;
[0024] (6)二次滅酶:將步驟(5)所得酶解液進行滅酶處理；
[0025] (7)三次酶解:將步驟(6)所得滅酶后溶液用鹽酸或氫氧化鈉調節pH4.8,加入緩沖 液，分別加入0.012g/ml的纖維素酶40ul、0.003g/ml的木聚糖酶40ul，在溫度為40-50 °C條 件下酶解4-10h，得到酶解液，所述纖維素酶的酶活為1萬u/g，所述木聚糖酶的酶活為1800 萬 u/g;
[0026] (8)三次滅酶:將步驟(7)所得酶解液進行滅酶處理；
[0027] (9)濃縮、醇沉處理:將步驟(8)所得滅酶后溶液真空抽濾，濾液離心，取上清液進 行濃縮處理，得到濃縮液;所得濃縮液進行醇沉處理，離心分離得到醇沉沉淀物，80-90°C干 燥，得到水溶性膳食纖維。
[0028]優選的，所述步驟(7)為將加入纖維素酶、木聚糖酶的溶液在溫度為45°C條件下恒 溫酶解6h。
[0029]優選的，所述步驟(9)中濾液離心條件為4000r/min離心10分鐘。
[0030] 優選的，所述步驟(9)中醇沉處理為將步驟(9)中得到的濃縮液加入4倍重量體積 分數為80-90%的乙醇醇析6-12h。
[0031] 優選的，所述乙醇的體積分數為80%，所述乙醇醇沉時間為8h。
[0032] 優選的，所述緩沖液為磷酸二氫鉀-磷酸氫二鉀緩沖溶液或醋酸-醋酸鈉緩沖溶 液。
[0033] 本發明的有益效果為:提供了從忍冬藤中提取水溶性膳食纖維的方法，提高忍冬 藤的利用率;改善人類膳食纖維結構，為忍冬藤的開發利用提供一定的基礎;本發明的方法 取得了較好的忍冬藤水溶性膳食纖維提取率，可達到3.78%。
[0034]本發明的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變 得明顯，或通過本發明的實踐了解到。
【附圖說明】
[0035] 圖1為忍冬藤提取水溶性膳食纖維流程圖。
[0036] 圖2為不同料液比的忍冬藤中水溶性膳食纖維提取率。
[0037] 圖3為不同酶解時間的水溶性膳食纖維提取率。
[0038] 圖4為不同纖維素酶濃度的水溶性膳食纖維提取率。
[0039] 圖5為不同木聚糖酶濃度的水溶性膳食纖維提取率。
[0040] 圖6為不同浸提次數的水溶性膳食纖維提取率。
【具體實施方式】
[0041] 以下結合具體實例，對本發明進行詳細說明。
[0042] 實驗材料與試劑
[0043]忍冬藤(采自山東省中醫藥大學）、無水乙醇(分析純）、液態α-淀粉酶(4萬U/g)、糖 化酶(液化型10萬u/ml)、木聚糖酶U 1800萬u/g)、纖維素酶(粉末1萬u/g)(上海制劑有限 公司）、80 %的乙醇、鹽酸、氫氧化鈉、磷酸二氫鉀-磷酸氫二鉀緩沖溶液、醋酸-醋酸鈉緩沖 溶液等。
[0044] 儀器與設備
[0045] 微型植物粉碎機、電子天平、TDZ4-MS低速離心機(長沙高新技術產業開發區湘儀 離心機儀器有限公司）、真空抽氣栗(鞏義市英峪高科儀器廠）、恒溫水浴鍋（昆山市超聲儀 器有限公司）、烘箱、實驗室pH計(FE20)、移液槍(O-IOul，IO-IOOul)。
[0046] 實施例1
[0047] 將忍冬藤洗凈瀝干水分，放在恒溫干燥箱中干燥，粉碎，過40目篩[4]。
[0048]準確稱取12份預處理過的忍冬藤樣品3.OOOg分別置于干燥潔凈的錐形瓶中，加水 分散，料液質量比分別設為1: 9、1:12、1:15和1:17,每種料液比平行三次，用鹽酸和氫氧化 鈉調節pH6.0，加3-5滴緩沖溶液，用移液槍加入α-淀粉酶，封口，在60 °C恒溫水浴條件下酶 解45min;升溫滅酶，冷卻至室溫后用鹽酸調節pH至4.5，加入緩沖溶液，加入糖化酶，重新封 口，45°C恒溫條件下酶解lh，升溫滅酶 [3]。冷卻至室溫后調節Ph4.8,加入緩沖溶液，分別加 入濃度為I.〇%的纖維素酶40ul、0.3%的木聚糖酶40ul45°C恒溫酶解6小時，滅酶，真空抽 濾，4000r/min離心10分鐘，濃縮，加入4倍重量體積分數為80 %的乙醇醇析8h，離心，傾去上 清夜，80-90°C干燥，得到水溶性膳食纖維。提取步驟如圖1，提取率如表1，圖2,本實驗的計 算公式如下：
[0049] SDF提取率=(SDF產物的質量/樣品的質量)*100% ;
[0050 ]持水率WHC/ (g/g)[3 ]=(樣品濕質量/g-樣品干重/g) /樣品干質量/g;
[0051]膨脹力(sw)/(ml/g)[3] = (膨脹后纖維體積/ml-干品體積/ml)/樣品干質量/g; [0052] 酶濃度：
[0053]纖維素酶濃度（％ )=[纖維素酶質量(g)/水的體積(ml) ]*100% ;
[0054] 木聚糖酶濃（％ )=[木聚糖酶質量(g)/水的體積(ml) ]*100%。
[0055]表1不同料液比忍冬藤中水溶性膳食纖維提取率
[0058] 由表1、圖1可知，當料液比大于1:12時水溶性膳食纖維的提取率隨著料液比的減 小而增大，當料液比小于1:12是水溶性膳食纖維的提取率隨著料液比的減小而減小，故料 液比為1:12是水溶性膳食纖維的提取率最高。
[0059] 實施例2
[0060] 將忍冬藤洗凈瀝干水分，放在恒溫干燥箱中干燥，粉碎，過60目篩。
[0061] 準確稱取12份預處理過的忍冬藤樣品3.OOOg分別置于干燥潔凈的錐形瓶中，加水 分散，料液質量比1:12，用鹽酸和氫氧化鈉調節pH6.0，加3-5滴緩沖溶液，用移液槍加入α-淀粉酶，封口，在60°C恒溫水浴條件下酶解45min;升溫滅酶，冷卻至室溫后用鹽酸和氫氧化 鈉調節PH至4.5,加入緩沖溶液，加入糖化酶，重新封口，45°C恒溫條件下酶解lh，升溫滅 酶 [4]。冷卻至室溫后調節Ph4.8，加入緩沖溶液，分別加入濃度為1.0% (即0.0 lg/ml)的纖維 素酶40ul、濃度為0.3% (即0.003g/ml)的木聚糖酶40ul，45°C恒溫分別酶解4、6、8、10小時， 每組平行三次，滅酶，真空抽濾，3600r/min離心10分鐘，濃縮，加入4倍重量體積分數為80 % 的乙醇醇析8h，離心，傾去上清夜，90°C干燥，得到水溶性膳食纖維。水溶性膳食纖維提取率 如表2,圖3。
[0062] 表2不同酶解時間的水溶性膳食纖維提取率
[0064] 由表2和圖2可知，在酶