[发明专利]一种利用三七渣制备可溶性膳食纤维的方法

说明书

技术领域

本发明属于工业废弃物资源化领域，涉及一种利用三七渣固态发酵制备可溶性膳食纤维的工艺。

背景技术

膳食纤维是植物的可食部分或类似的碳水化合物，在人类的小肠中难以消化吸收，但在大肠中会全部发酵分解。由于膳食纤维的生理作用已越来越广泛地被人们所认识和重视，因此，它被誉为“第七大营养素”。膳食纤维包括可溶性膳食纤维和不溶性膳食纤维两大类：不溶性膳食纤维主要是细胞壁的组成成分，包括纤维素、半纤维素和木质素等。可溶性膳食纤维主要包括细胞内的储存物质和分泌物，如果胶和多聚糖。可溶性膳食纤维在许多方面具有比不溶性膳食纤维更强的生理功能，如持水率高，防便秘等。因为可溶性膳食纤维能在结肠中几乎被彻底水解，产生的短链酸多于不溶性膳食纤维，故对结肠癌的防治效果比不溶性膳食纤维更好，此外，可溶性膳食纤维在降低血液胆固醇含量方面及对有害物质的清除上都比不溶性膳食纤维效果更好，用途也比不溶性膳食纤维更加广泛。因此，可溶性膳食纤维是一种重要的保健品。

三七是我国传统名贵中药材，其根茎可以入药，三七的主要药用组分是皂甙，提取有效成分后的三七渣通常作为废弃物进行处置。经提取总皂甙后的三七渣中仍然含有淀粉、纤维素、蛋白质、氨基酸、生物碱及各种微量元素等营养物质和药用组分，将其作为发酵基质进一步开发利用，可以变废为宝，提高资源的利用效率。申请号为201010232573.9的中国发明专利公开了“一种用三七渣发酵蒸馏制备的白酒及方法”；申请号为201110119291.2的中国发明专利公开了“一种用三七渣发酵生产蛋白饲料的方法”；申请号为201210196021.6的中国发明专利公开了“一种利用三七渣发酵生产木霉生防制剂的方法”；申请号为201210521383.8的中国发明专利公开了“一种利用三七渣发酵生产饲用复合酶制剂的方法”。

本发明以三七渣为基质进行固态发酵，利用微生物菌体分泌的淀粉酶、纤维素酶、糖化酶等多种酶类催化水解三七渣中所含淀粉、纤维素等大分子物质，将其转化为微生物多糖、菌体纤维等，提高发酵培养物中可溶性膳食纤维的含量，再通过热水浸提和无水乙醇沉淀等操作将可溶性膳食纤维提取出来，实现了三七渣的资源化利用，具有很好的经济效益、环境效益和社会效益。

发明内容

本发明提供了一种利用三七渣发酵生产可溶性膳食纤维的方法。本发明所述利用三七渣固态发酵制备可溶性膳食纤维的方法，其工艺步骤依次如下：

（1）三七渣的预处理

将三七渣烘干后粉碎过筛，选择粒径0.2-0.4mm的三七渣用于后续工艺；

（2）配料与混料

将经过预处理的三七渣、适量的氮源和水混合均匀，具体配料方式如下：预处理后的三七渣100份，氮源3-6份，三七渣与水的质量比为1:1.5-1:3；配料时先将氮源加入到水中混合均匀，再将所配制的溶液与三七渣混合均匀；

（3）灭菌

将混合料采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌处理，灭菌条件：蒸汽压力1atm，温度121℃，时间至少为30分钟；

（4）发酵

将灭菌处理后的固态物料接种微生物进行发酵，总接种量为10％-20％，发酵条件：压力为常压，培养温度为25-30℃，发酵周期为4-7天；

（5）分离提取

发酵结束后将发酵培养物在90-95℃的热水中浸提1-1.5小时，待浸提液冷却至室温后过滤，收集滤液并加入4倍体积的无水乙醇，静置沉淀；

（6）脱水干燥

将沉淀物压滤脱水，置于烘箱中干燥后即为可溶性膳食纤维。

所述方法中，步骤2中配料时所需的氮源为硫酸铵或尿素。

所述方法中，步骤4中进行发酵时使用的微生物为黑曲霉、米曲霉、宇佐美曲霉、米根霉中的一种或多种。

所述方法中， 步骤4中“接种量”的含义为采用浓度为2×10⁷个孢子/ml的种子液对固态物料进行接种时，所采用的种子液体积（单位为ml）与干的固态物料质量（单位为g）的比值，用百分数表示。

    本发明具有以下效益：

1．采用本发明所述方法，以三七渣为原料制备可溶性膳食纤维，实现了固体废弃物的资源化。

2．采用本发明所述方法制备的可溶性膳食纤维产品，具有广泛的生理作用，能够促进胃肠正常蠕动，防治便秘和结肠癌；具有降低血液中胆固醇含量、防治糖尿病等功效，是一种优质的保健品。

具体实施方式