专利名称：一种红藻植物江蓠琼胶残渣制备的非水溶性膳食纤维及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种江蓠琼胶残渣制备的非水溶膳食纤维及其制备方法，具体涉及一种红藻植物江蓠琼胶残渣制备的非水溶性膳食纤维及其制备方法，属于膳食纤维制备技术领域。
背景技术：
膳食纤维(Dietary Fiber, D F )被定义为“凡是不能被人体内源酶消化吸收的可食用植物细胞、多糖、木质素以及相关物质的总和”，在有些情况下，也指那些不能被人体消化吸收的、在植物体内含量较少的成分，如糖蛋白、角质、蜡和多酚脂等，也包括在广义的膳食纤维范围内。膳食纤维是随着研究“文明病”如高血脂、高血压、动脉硬化、糖尿病、便秘和结肠病等疾病在人类自身频发的原因而发展起来的，当代科学技术基本搞清了“文明病” 与膳食纤维之间的相互关系，证实了富含膳食纤维食物对改善饮食结构和食品组成来提高人们自身的生理调节功能以达到使人健康的重要性。膳食纤维已被营养学家和医学家称为与蛋白质、碳水化合物、脂肪、水分、矿物质和维生素并列的“第七大营养素”。膳食纤维的研究给食品工业注入了全新的内容，膳食纤维食品也被人们誉为“21世纪的食品”。膳食纤维在人的口腔、胃、小肠内不能消化吸收，但在人体大肠内某些微生物能降解部分膳食纤维 (D F)其净能量不严格等于零。膳食纤维按溶解于水的情况可分为两个基本类型水溶性膳食纤维与非水溶性纤维。水溶性膳食纤维(S D F)主要包括植物细胞的储存物质和分泌物，还包括微生物多糖和合成多糖，其主要成分是胶类物质如果胶、树胶、海藻多糖(海藻酸钠、琼胶和卡拉胶等)、种子胶等。常见的食物中的种子(大麦、燕麦、豆类、豌豆、蚕豆等)、 蔬菜(胡萝卜、卷心菜、苜蓿等)、水果(柠檬、柑橘、苹果、菠萝、香蕉等)和食用海藻(红藻、绿藻、褐藻)等都含有丰富的水溶性膳食纤维。水溶性纤维可减缓消化速度和排泄胆固醇，有助于调节免疫系统功能，促进体内有毒重金属的排出。非水溶性膳食纤维(I D F)是指不被人体消化且不溶于热水的那部分膳食纤维，包括纤维素、半纤维素、木质素、原果胶、植物蜡和动物的甲壳质、壳聚糖和软骨类等。食用非水溶性膳食纤维主要作用于肠道产生机械蠕动效果可降低罹患肠癌的风险，同时可经由吸收食物中有毒物质预防便秘和憩室炎，并且减低消化道中细菌排出的毒素。海藻属于低等植物是海洋中的初级生产者，与人类生活及经济发展有着密切的关系。我国海岸线长浅海面积较大，海藻种类丰富，已记录有800种左右，有经济价值的大约100多种、主要为褐藻、红藻、绿藻及少量蓝藻等大型藻类。海藻膳食纤维对人体健康有很多重要的生理功能，己被国内外大量的研究事实与流行病学调查结果所证实。褐藻门海带、鹿角菜、昆布、裙带菜、羊栖菜、马尾藻，红藻类江篱和麒麟菜等大型藻类都是属于海藻类海洋植物，含有丰富的水溶性膳食纤维海藻多糖如海藻酸钠、琼胶和卡拉胶等藻胶、非水溶性膳食纤维(纤维素、半纤维素等)、维生素和矿物质等，是生产膳食纤维的优质原料。李来好课题组以褐藻中的马尾藻、海带、裙带菜和羊栖菜为例和江蓠、石花菜、麒麟菜和紫菜的红藻为例，分析了它们的营养成分、膳食纤维提取方法、安全评价、功能特性和应用都作了比较系统的介绍。樊文乐等人用海带制备海藻酸钠的废渣制备膳食纤维，曾少葵研究了江蓠提取琼胶残渣制备膳食纤维工艺。海藻提取海藻多糖后对残渣中膳食纤维的研究和制备较少。目前，国内对海藻膳食纤维的研究与陆上植物资源进行的研究相对较少。为提高藻类的利用价值，拓宽及扩大海藻膳食纤维资源的开发，一方面是对现有大型海藻如马尾藻、海带、裙带菜、羊栖菜、江蓠、石花菜、麒麟菜和紫菜的进一步利用，另一方面是对未系统开发的海藻如角叉菜、鹤鸽菜、石花菜、浒苔、石药、小球藻等进行研究实现生产工业化具有现实和长远的意义。
琼胶是从石花菜、江蓠等红藻植物提制的多糖。随着琼胶工业的发展，这一行业所产生的残渣量十分惊人，生产厂家多把这些残渣倾倒在郊外、江河、海边等地方，严重地污染了环境。琼胶残渣含有非水溶性纤维可作为提取高活性膳食纤维的原料。为此，开展了琼胶残渣制备膳食纤维及其性能研究，把残渣中的有效成分加以提取利用，从而达到变废为宝目的。发明内容
本发明的目的在于提供一种红藻植物江蓠琼胶残渣制备的非水溶性膳食纤维及其制备方法，为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案是一种红藻植物江蓠琼胶残渣制备的非水溶性膳食纤维，该非水溶性膳食纤维是由红藻植物江蓠琼胶加工的残渣为原材料，经过洗涤处理、水溶性膳食纤维的酸液处理、漂白处理、干燥及粉碎工序，制得的非水溶性膳食纤维，该非水溶性膳食纤维的外观呈粉末状，色泽呈浅黄色，持水力为4. 325，膨胀力为3. 93 ml /g。
一种红藻植物江蓠琼胶残渣制备的非水溶性膳食纤维，该非水溶性膳食纤维是由以下步骤制得红藻植物江蓠琼胶残渣干重中加入其干重30倍的水，搅拌后静置，再收集江蓠琼胶残渣，干燥备用；水溶性膳食纤维处理将得到的干江蓠琼胶残渣加入酸液，加入的比例为干江蓠琼胶残渣重量(g)与酸液的体积(ml)比为1:20，将得到的液体在55 60°C回流搅拌2 3小时，自然冷却到室温，离心机过滤得到除去水溶性膳食纤维的江蓠琼胶残渣，备用；将得到的江蓠琼胶残渣中加入浓度为5%的H2O2溶液，加入的比例为江蓠琼胶残渣重量(g)与H2O2溶液体积(ml)比为1:15，在8(T90°C温度下搅拌漂白2、小时，漂白过后的非水溶性膳食纤维用蒸馏水洗涤至无H2A气味，离心机过滤，滤渣备用；将得到的滤渣在45°C烘箱中干燥2(Γ30小时，干燥后用粉碎机粉碎2、次，粉碎后过8(Γ100目筛，所得非水溶性膳食纤维。
该非水溶性膳食纤维的外观呈粉末状，色泽呈浅黄色，持水力为4. 325，膨胀力为 3. 93 ml /g0
—种红藻植物江蓠琼胶残渣制备的非水溶性膳食纤维，所述的酸液为酸液为盐酸、硫酸或醋酸，盐酸的浓度为0. 01mol/L,硫酸的浓度为0. 02mol/L,醋酸的浓度为 0.10mol/L。
一种红藻植物江蓠琼胶残渣制备非水溶性膳食纤维的方法，该方法具体步骤如下(1)洗涤处理红藻植物江蓠琼胶残渣干重中加入其干重30倍的水，搅拌后静置，再收集江蓠琼胶残渣，干燥备用；(2)水溶性膳食纤维处理将步骤(1)得到的干江蓠琼胶残渣加入酸液，加入的比例为干江蓠琼胶残渣重量(g)与酸液的体积(ml)比为1:20，将得到的液体在55 60°C回流搅拌2 3小时，自然冷却到室温，离心机过滤得到除去水溶性膳食纤维的江蓠琼胶残渣，备用；(3)漂白处理将步骤⑵得到江蓠琼胶残渣中加入浓度为5%的H2O2溶液，加入的比例为江蓠琼胶残渣重量(g)与H2A溶液体积(ml)比为1:15，在8(T90°C温度下搅拌漂白2、 小时，漂白过后的非水溶性膳食纤维用蒸馏水洗涤至无H2A气味，离心机过滤，滤渣备用；(4)干燥及粉碎处理将步骤C3)得到的滤渣在45°C烘箱中干燥2(Γ30小时，干燥后用粉碎机粉碎2、次，粉碎后过8(Γ100目筛，所得非水溶性膳食纤维。
一种红藻植物江蓠琼胶残渣制备非水溶性膳食纤维的方法，该步骤O)所述的酸液为盐酸、硫酸或醋酸；上述的盐酸的浓度为0. Olmol/L，硫酸的浓度为0. 02mol/L，醋酸的浓度为 0. 10mol/L。
本发明相对于现有技术的有益效果是1.本发明采用红藻植物江蓠琼胶残渣制备非水溶性膳食纤维，把残渣中的有效成分加以提取利用，解决了残渣堆放污染环境的问题，另外可以变废为宝，使资源得到充分的利用；2.本发明采用H2O2进行漂白处理，H2O2氧化分解后不会有残留，用H2A处理后的膳食纤维可以广泛应用到保健食品中，符合国家保健品生产标准，该工艺简单，适合推广。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明做进一步详细说明，这些实施例仅用来说明本发明，并不限制本发明的范围。
实施例1江蓠琼胶加工的残渣制备非水溶性膳食纤维方法的工艺流程红藻植物江蓠琼胶残渣干重中加入其干重30倍的水，搅拌后静置，再收集江蓠琼胶残渣，干燥备用；将得到的干江蓠琼胶残渣加入0. 01mol/L的盐酸溶液，加入的比例为干江蓠琼胶残渣重量(g)与酸液的体积(ml)比为1:20，将得到的液体在55°C回流搅拌2小时，自然冷却到室温，离心机过滤得到除去水溶性膳食纤维的江蓠琼胶残渣，备用；将得到的江蓠琼胶残渣中加入浓度为5%的H2A溶液，加入的比例为江蓠琼胶残渣重量(g)与H2A溶液体积(ml)比为1:15，在80°C温度下搅拌漂白2小时，漂白过后的非水溶性膳食纤维用蒸馏水洗涤至无H2A气味，离心机过滤，滤渣备用；将得到的滤渣在45°C烘箱中干燥20小时，干燥后用粉碎机粉碎2次，粉碎后过80目筛，得非水溶性膳食纤维。
实施例2江蓠琼胶加工的残渣制备非水溶性膳食纤维方法的工艺流程红藻植物江蓠琼胶残渣干重中加入其干重30倍的水，搅拌后静置，再收集江蓠琼胶残渣，干燥备用；将得到的干江蓠琼胶残渣加入0. 02mol/L硫酸溶液，加入的比例为干江蓠琼胶残渣重量(g)与酸液的体积(ml)比为1:20，将得到的液体在57. 5°C回流搅拌2. 5小时， 自然冷却到室温，离心机过滤得到除去水溶性膳食纤维的江蓠琼胶残渣，备用；将得到的江蓠琼胶残渣中加入浓度为5%的H2A溶液，加入的比例为江蓠琼胶残渣重量(g)与H2A溶液体积(ml)比为1:15，在85°C温度下搅拌漂白3小时，漂白过后的非水溶性膳食纤维用蒸馏水洗涤至无H2A气味，离心机过滤，滤渣备用；将得到的滤渣在45°C烘箱中干燥25小时，干燥后用粉碎机粉碎3次，粉碎后过90目筛，得非水溶性膳食纤维。
实施例3江蓠琼胶加工的残渣制备非水溶性膳食纤维方法的工艺流程红藻植物江蓠琼胶残渣干重中加入其干重30倍的水，搅拌后静置，再收集江蓠琼胶残渣，干燥备用；将得到的干江蓠琼胶残渣加入0. 10mol/L醋酸溶液，加入的比例为干江蓠琼胶残渣重量(g)与酸液的体积(ml)比为1:20，将得到的液体在60°C回流搅拌3小时，自然冷却到室温，离心机过滤得到除去水溶性膳食纤维的江蓠琼胶残渣，备用；将得到的江蓠琼胶残渣中加入浓度为5%的H2A溶液，加入的比例为江蓠琼胶残渣重量(g)与H2A溶液体积 (ml)比为1:15，在90°C温度下搅拌漂白4小时，漂白过后的非水溶性膳食纤维用蒸馏水洗涤至无H2A气味，离心机过滤，滤渣备用；将得到的滤渣在45°C烘箱中干燥30小时，干燥后用粉碎机粉碎4次，粉碎后过100目筛，得非水溶性膳食纤维。
实施例4 膳食纤维膨胀力测定称取1.00克膳食纤维成品放入量筒中，读取膳食纤维成品在量筒中的毫升数，然后根据膳食纤维的膨胀力加入20°c蒸馏水适量，摇勻，在20°C温度下放置M小时，读取量筒中膳食纤维成品吸水膨胀后的毫升数。将纤维吸水膨胀后的体积和吸水前纤维粉末的体积之差与样品干重的比值即为膳食纤维的膨胀力(ml /g)。膨胀力一(膨胀体积-干品体积)/ 样品干重。
实施例5 膳食纤维持水力测定称取1. 00克膳食纤维成品放入烧杯中，加入20°C蒸馏水适量，摇勻，在20°C温度下浸泡1小时，将吸饱水的膳食纤维倒入滤纸漏斗上过滤，待水滴干后，把结合了水的膳食纤维全部转移到表面皿中称重。将吸水后膳食纤维重量和吸水前膳食纤维重量之差与样品干重即为膳食纤维的持水力(ml/g)。持水力_ (样品湿重-样品干重)/样品干重。
实施例6亚硝酸钠标准曲线的绘制依据各亚硝酸钠的标准浓度与其吸光度的对应关系，得亚硝酸钠的回归方程为A = 0. 0771 C + 0. 0242, R = O. 9988，其中A为吸光度，C为亚硝酸钠的浓度(ug/ml)，R为相关系数。
实施例7模拟小肠及胃体外膳食纤维吸收亚硝酸根盐实验取pH=2和7的100 ml亚硝酸钠标准液分别置于不同250ml锥形瓶中模拟胃和小肠环境，加入0. 50克膳食纤维于37°C下恒温搅拌，分别在5，15，30，60，120，180，240分钟测定样液中亚硝酸离子的吸光度，根据标准曲线的回归方程求出样液中亚硝酸钠的浓度。按下式计算膳食纤维的吸附量吸附量=100 ( N1-N2)/M, 100是指反应总体积，ml ； N1为亚硝酸钠标准液，15. 18ug/ml ;N2为各时刻测定亚硝酸钠浓度，ug/ml ；M为膳食纤维的数量，0. 50 克。
权利要求
1.一种红藻植物江蓠琼胶残渣制备的非水溶性膳食纤维，其特征在于所述的非水溶性膳食纤维是由红藻植物江蓠琼胶加工的残渣为原材料，经过洗涤处理、水溶性膳食纤维的酸液处理、漂白处理、干燥及粉碎工序，制得的非水溶性膳食纤维，该非水溶性膳食纤维的外观呈粉末状，色泽呈浅黄色，持水力为4. 325，膨胀力为3. 93 ml /g。
2.—种红藻植物江蓠琼胶残渣制备的非水溶性膳食纤维，其特征在于所述的非水溶性膳食纤维是由下述步骤制得(1)洗涤处理红藻植物江蓠琼胶残渣干重中加入其干重30倍的水，搅拌后静置，再收集江蓠琼胶残渣，干燥备用；(2)水溶性膳食纤维处理将步骤⑴得到的干江蓠琼胶残渣加入酸液，加入的比例为干江蓠琼胶残渣重量(g)与酸液的体积(ml)比为1:20，将得到的液体在55 60°C回流搅拌2 3小时，自然冷却到室温，离心机过滤得到除去水溶性膳食纤维的江蓠琼胶残渣，备用；(3)漂白处理将步骤(2)得到的江蓠琼胶残渣中加入浓度为5%的H2A溶液，加入的比例为江蓠琼胶残渣重量(g)与H2A溶液体积(ml)比为1:15，在8(T90°C温度下搅拌漂白 2、小时，漂白过后的非水溶性膳食纤维用蒸馏水洗涤至无H2A气味，离心机过滤，滤渣备用；(4)干燥及粉碎处理将步骤C3)得到的滤渣在45°C烘箱中干燥2(Γ30小时，干燥后用粉碎机粉碎2、次，粉碎后过8(Γ100目筛，所得非水溶性膳食纤维；该非水溶性膳食纤维的外观呈粉末状，色泽呈浅黄色，持水力为4. 325，膨胀力为3. 93 ml /g0
3.根据权利要求1或2所述的一种红藻植物江蓠琼胶残渣制备的非水溶性膳食纤维， 其特征在于所述的酸液为盐酸、硫酸或醋酸。
4.根据权利要求3所述的一种红藻植物江蓠琼胶残渣制备的非水溶性膳食纤维， 其特征在于所述的盐酸的浓度为0. 01mol/L,硫酸的浓度为0. 02mol/L,醋酸的浓度为 0.10mol/L。
5.一种红藻植物江蓠琼胶残渣制备非水溶性膳食纤维的方法，其特征在于该方法具体步骤如下(1)洗涤处理红藻植物江蓠琼胶残渣干重中加入其干重30倍的水，搅拌后静置，再收集江蓠琼胶残渣，干燥备用；(2)水溶性膳食纤维处理将步骤⑴得到的干江蓠琼胶残渣加入酸液，加入的比例为干江蓠琼胶残渣重量(g)与酸液的体积(ml)比为1:20，将得到的液体在55 60°C回流搅拌2 3小时，自然冷却到室温，离心机过滤得到除去水溶性膳食纤维的江蓠琼胶残渣，备用；(3)漂白处理将步骤(2)得到的江蓠琼胶残渣中加入浓度为5%的H2A溶液，加入的比例为江蓠琼胶残渣重量(g)与H2A溶液体积(ml)比为1:15，在8(T90°C温度下搅拌漂白 2、小时，漂白过后的非水溶性膳食纤维用蒸馏水洗涤至无H2A气味，离心机过滤，滤渣备用；(4)干燥及粉碎处理将步骤C3)得到的滤渣在45°C烘箱中干燥2(Γ30小时，干燥后用粉碎机粉碎2、次，粉碎后过8(Γ100目筛，所得非水溶性膳食纤维。
6.根据权利要求5所述一种红藻植物江蓠琼胶残渣制备非水溶性膳食纤维的方法，其特征在于步骤O)所述的酸液为盐酸、硫酸或醋酸。
7.根据权利要求6所述一种红藻植物江蓠琼胶残渣制备非水溶性膳食纤维的方法， 其特征在于所述的盐酸的浓度为0. 01mol/L,硫酸的浓度为0. 02mol/L,醋酸的浓度为 0.10mol/L。
全文摘要
本发明涉及一种红藻植物江蓠琼胶残渣制备的非水溶性膳食纤维及其制备方法，该非水溶性膳食纤维是由红藻植物江蓠琼胶加工的残渣为原材料，经过洗涤处理、水溶性膳食纤维的酸液处理、漂白处理、干燥及粉碎工序，制得的非水溶性膳食纤维；该非水溶性膳食纤维的外观呈粉末状，色泽呈浅黄色，持水力为4.325，膨胀力为3.93ml/g；采用该制备方法反应时间较短，工艺简单实用，在实际生产中投资少见效快，适合推广应用。
文档编号A23L1/308GK102499396SQ20111035590
公开日2012年6月20日 申请日期2011年11月11日 优先权日2011年11月11日
发明者宋文东, 李思东, 杨磊, 谷长生, 郝晓敏 申请人:广东海洋大学