本发明涉及一种利用红薯渣制备可溶性膳食纤维的方法，属于食品加工领域。
背景技术：
膳食纤维是在人类小肠中难以消化吸收、在大肠中可全部发酵分解的植物可食部位或类似的碳水化合物。根据其溶解性的不同，可分为不溶性膳食纤维和可溶性膳食纤维两类。20 世纪 70年代 Trowell 等就提出“膳食纤维学说”，并指出现代“文明病”的发病率与膳食纤维摄入量减少有关。大量研究表明，膳食纤维具有预防高脂血症、糖尿病、脂肪肝、肥胖症、胆结石及肠癌疾病的发生的功能，能够消除体内自由基和有毒物质，调节机体免疫机能。目前，膳食纤维已被营养学家称为“第七大营养素”。
红薯为旋花科一年生植物，原产于美洲热带地区，在我国已有400余年的种植历史。红薯有明显的抑制癌细胞增殖以及抑制肌肤老化的作用。日本国立预防研究所研究证实，红薯在具有防癌保健作用的12种蔬菜中功效居首位，被誉为“抗癌之王”。红薯渣作为红薯淀粉制品的副产物，原料廉价、易取，且在可溶性膳食纤维领域研究尚少，开发利用前景很大。目前国内能见到的红薯产品主要是其淀粉制品(如方便粉丝)，其副产物红薯渣中膳食纤维含量丰富，但不可溶性成分含量太高，而膳食纤维的生理活性中真正发挥代谢功能是可溶性成分，若按常规方法提取可溶性成分效率低下。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题：针对目前红薯渣中膳食纤维含量丰富，但不可溶性成分含量太高，而膳食纤维的生理活性中真正发挥代谢功能是可溶性成分，若按常规方法提取可溶性成分效率低下的问题，本发明通过筛选培养狗的唾液中的菌种，制备处理菌液，再通过浮选去除红薯渣中的杂质，随后通过处理菌液对红薯渣进行处理，去除其中的糖类物质及蛋白质等杂质，同时对红薯渣中的纤维进行改性，增加水溶性膳食纤维含量，随后再通过高压处理改性膳食纤维，增加致密性，提高膨胀率，杀菌消毒，再次提高水溶性膳食纤维含量，最后通过白土脱色等提纯，从而制备出可溶性膳食纤维。本发明所得的可溶性膳食纤维提取率达38.9～43.8％。
为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：
（1）按重量份数计，40～50份PDA培养基、20～22份淀粉、2～5份亮氨酸及12～15份质量分数为8％的硝酸铵溶液搅拌均匀，放入灭菌锅中进行杀菌消毒，得培养基，按体积比1:3，取狗的唾液和无菌水搅拌均匀后放入离心机中，以4000～5000r/min离心分离3～6min，收集上清液，按接种量7～12％，将上清液接种至培养基；
（2）将上述接种后的培养基移至摇床培养箱，在30～35℃，130rpm下培养30～35h，使用无菌水淋洗培养结束后的培养基表面，直至其表面无菌丝，收集淋洗液，得处理菌液；
（3）按固液比1:2，取红薯渣和质量分数为5％的氯化钠溶液放入容器中，以150r/min搅拌20～25min后静置直至无物质下沉，去除漂浮的杂质，再进行过滤，收集滤渣放入烘箱中，在60℃下干燥过夜，随后进行粉碎，过200目筛，收集过筛后的颗粒，并与上述所得处理菌液按质量比1:2～4进行混合，放入玻璃发酵罐中；
（4）设定上述玻璃发酵罐温度为28～35℃，转速为110r/min，发酵2～4天后收集发酵罐中的混合物放入高压反应釜中，升压至6～8MPa，升温至50～60℃，以110r/min搅拌10～15min，再在3～5min内降压至标准大气压，趁热出料，向出料物中加入出料物质量10～15％的白土搅拌均匀，静置6～8min后过滤，收集过滤液；
（5）按体积比1:3～5，将上述过滤液和5～8℃的无水乙醇混合均匀，静置直至无沉淀产生，进行过滤，使用过滤液冲洗滤渣3～5次，收集滤渣放入65℃烘箱中干燥5～7h，即可得到可溶性膳食纤维。
经检测本发明所得的可溶性膳食纤维得：可溶性膳食纤维提取率达38.9～43.8％，白度达到58～62％，膨胀力达到18.24～19.89mL/g，持水力达到359～372g/g，将本发明所得的可溶性膳食纤维与水配成浓度为0.8～1.2mg/mL的溶液，其DPPH自由基清除率达42.6～49.7％，超氧自由基清除率达43.2～46.8％。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
（1）本发明所得的可溶性膳食纤维提取率达38.9～43.8％，充分利用了红薯渣资源，实现了资源利用；
（2）在制备过程中为使用任何有毒溶剂，对人体无伤害，绿色环保；
（3）本发明在制备过程中避免了有效营养成分的流失，制作成本低，易于操作。
具体实施方式
按重量份数计，40～50份PDA培养基、20～22份淀粉、2～5份亮氨酸及12～15份质量分数为8％的硝酸铵溶液搅拌均匀，放入灭菌锅中进行杀菌消毒，得培养基，按体积比1:3，取狗的唾液和无菌水搅拌均匀后放入离心机中，以4000～5000r/min离心分离3～6min，收集上清液，按接种量7～12％，将上清液接种至培养基；将上述接种后的培养基移至摇床培养箱，在30～35℃，130rpm下培养30～35h，使用无菌水淋洗培养结束后的培养基表面，直至其表面无菌丝，收集淋洗液，得处理菌液；按固液比1:2，取红薯渣和质量分数为5％的氯化钠溶液放入容器中，以150r/min搅拌20～25min后静置直至无物质下沉，去除漂浮的杂质，再进行过滤，收集滤渣放入烘箱中，在60℃下干燥过夜，随后进行粉碎，过200目筛，收集过筛后的颗粒，并与上述所得处理菌液按质量比1:2～4进行混合，放入玻璃发酵罐中；设定上述玻璃发酵罐温度为28～35℃，转速为110r/min，发酵2～4天后收集发酵罐中的混合物放入高压反应釜中，升压至6～8MPa，升温至50～60℃，以110r/min搅拌10～15min，再在3～5min内降压至标准大气压，趁热出料，向出料物中加入出料物质量10～15％的白土搅拌均匀，静置6～8min后过滤，收集过滤液；按体积比1:3～5，将上述过滤液和5～8℃的无水乙醇混合均匀，静置直至无沉淀产生，进行过滤，使用过滤液冲洗滤渣3～5次，收集滤渣放入65℃烘箱中干燥5～7h，即可得到可溶性膳食纤维。
实例1
按重量份数计，40份PDA培养基、22份淀粉、5份亮氨酸及15份质量分数为8％的硝酸铵溶液搅拌均匀，放入灭菌锅中进行杀菌消毒，得培养基，按体积比1:3，取狗的唾液和无菌水搅拌均匀后放入离心机中，以4000r/min离心分离3min，收集上清液，按接种量7％，将上清液接种至培养基；将上述接种后的培养基移至摇床培养箱，在30℃，130rpm下培养30h，使用无菌水淋洗培养结束后的培养基表面，直至其表面无菌丝，收集淋洗液，得处理菌液；按固液比1:2，取红薯渣和质量分数为5％的氯化钠溶液放入容器中，以150r/min搅拌20min后静置直至无物质下沉，去除漂浮的杂质，再进行过滤，收集滤渣放入烘箱中，在60℃下干燥过夜，随后进行粉碎，过200目筛，收集过筛后的颗粒，并与上述所得处理菌液按质量比1:2进行混合，放入玻璃发酵罐中；设定上述玻璃发酵罐温度为28℃，转速为110r/min，发酵2天后收集发酵罐中的混合物放入高压反应釜中，升压至6MPa，升温至50℃，以110r/min搅拌10min，再在3min内降压至标准大气压，趁热出料，向出料物中加入出料物质量10％的白土搅拌均匀，静置6min后过滤，收集过滤液；按体积比1:3，将上述过滤液和5℃的无水乙醇混合均匀，静置直至无沉淀产生，进行过滤，使用过滤液冲洗滤渣3次，收集滤渣放入65℃烘箱中干燥5h，即可得到可溶性膳食纤维。
经检测本发明所得的可溶性膳食纤维得：可溶性膳食纤维提取率达38.9％，白度达到58％，膨胀力达到18.24mL/g，持水力达到359g/g，将本发明所得的可溶性膳食纤维与水配成浓度为0.8mg/mL的溶液，其DPPH自由基清除率达42.6％，超氧自由基清除率达43.2％。
实例2
按重量份数计，50份PDA培养基、20份淀粉、2份亮氨酸及12份质量分数为8％的硝酸铵溶液搅拌均匀，放入灭菌锅中进行杀菌消毒，得培养基，按体积比1:3，取狗的唾液和无菌水搅拌均匀后放入离心机中，以5000r/min离心分离6min，收集上清液，按接种量12％，将上清液接种至培养基；将上述接种后的培养基移至摇床培养箱，在35℃，130rpm下培养35h，使用无菌水淋洗培养结束后的培养基表面，直至其表面无菌丝，收集淋洗液，得处理菌液；按固液比1:2，取红薯渣和质量分数为5％的氯化钠溶液放入容器中，以150r/min搅拌25min后静置直至无物质下沉，去除漂浮的杂质，再进行过滤，收集滤渣放入烘箱中，在60℃下干燥过夜，随后进行粉碎，过200目筛，收集过筛后的颗粒，并与上述所得处理菌液按质量比1:4进行混合，放入玻璃发酵罐中；设定上述玻璃发酵罐温度为35℃，转速为110r/min，发酵4天后收集发酵罐中的混合物放入高压反应釜中，升压至8MPa，升温至60℃，以110r/min搅拌15min，再在5min内降压至标准大气压，趁热出料，向出料物中加入出料物质量15％的白土搅拌均匀，静置6～8min后过滤，收集过滤液；按体积比1:5，将上述过滤液和8℃的无水乙醇混合均匀，静置直至无沉淀产生，进行过滤，使用过滤液冲洗滤渣5次，收集滤渣放入65℃烘箱中干燥7h，即可得到可溶性膳食纤维。
经检测本发明所得的可溶性膳食纤维得：可溶性膳食纤维提取率达43.8％，白度达到62％，膨胀力达到19.89mL/g，持水力达到372g/g，将本发明所得的可溶性膳食纤维与水配成浓度为1.2mg/mL的溶液，其DPPH自由基清除率达49.7％，超氧自由基清除率达46.8％。
实例3
按重量份数计，45份PDA培养基、21份淀粉、4份亮氨酸及13份质量分数为8％的硝酸铵溶液搅拌均匀，放入灭菌锅中进行杀菌消毒，得培养基，按体积比1:3，取狗的唾液和无菌水搅拌均匀后放入离心机中，以4500r/min离心分离4min，收集上清液，按接种量9％，将上清液接种至培养基；将上述接种后的培养基移至摇床培养箱，在32℃，130rpm下培养32h，使用无菌水淋洗培养结束后的培养基表面，直至其表面无菌丝，收集淋洗液，得处理菌液；按固液比1:2，取红薯渣和质量分数为5％的氯化钠溶液放入容器中，以150r/min搅拌22min后静置直至无物质下沉，去除漂浮的杂质，再进行过滤，收集滤渣放入烘箱中，在60℃下干燥过夜，随后进行粉碎，过200目筛，收集过筛后的颗粒，并与上述所得处理菌液按质量比1:3进行混合，放入玻璃发酵罐中；设定上述玻璃发酵罐温度为30℃，转速为110r/min，发酵3天后收集发酵罐中的混合物放入高压反应釜中，升压至7MPa，升温至55℃，以110r/min搅拌12min，再在4min内降压至标准大气压，趁热出料，向出料物中加入出料物质量12％的白土搅拌均匀，静置7min后过滤，收集过滤液；按体积比1:4，将上述过滤液和7℃的无水乙醇混合均匀，静置直至无沉淀产生，进行过滤，使用过滤液冲洗滤渣4次，收集滤渣放入65℃烘箱中干燥6h，即可得到可溶性膳食纤维。
经检测本发明所得的可溶性膳食纤维得：可溶性膳食纤维提取率达41.2％，白度达到60.8％，膨胀力达到19.25mL/g，持水力达到367g/g，将本发明所得的可溶性膳食纤维与水配成浓度为1.1mg/mL的溶液，其DPPH自由基清除率达45.7％，超氧自由基清除率达45.2％。