技术领域
[0001] 本发明属于资源开发利用技术领域,具体地说是一种桑叶膳食纤维的提取方法。
相关背景技术
[0002] 膳食纤维(D ietary Fiber,简称DF),是指不易被人体消化吸收的,以多糖类为主由纤维素、果胶类物质、半纤维素和糖蛋白等物质组成的聚合体大分子物质的总称,包括多糖、寡糖、木质素以及相关的植物物质。其广泛存在于多种植物和微生物中,因其独特的对有机物吸附功能具有抗癌作用、减少次生胆汁酸的产生降低胆固醇含量、调节血糖水平、预防肥胖病的发生而逐渐被人们所重视,膳食纤维被称为继水、蛋白质、脂肪、碳水化合物、矿物质、维生素之外的“第七大营养素”。营养调查资料表明,膳食纤维能有效减少和预防冠心病、糖尿病、高血压、肥胖症、心肌梗塞、结肠炎、便秘等疾病的发生。随着社会的进步,人们对食品的消费观念也发生了变化,对食品的要求不仅仅停留在感官和口感上,而是越来越讲究其功能性。因此,人们对于膳食纤维的关注程度日益增加。对于膳食纤维的研究开发,可以大幅度提高农副产品的经济价值,对提高人们的健康水平和农业经济效益具有十分深远的意义;
[0003] 我国是蚕桑大国,桑树在全国大部分地区均有种植,在许多地区因养蚕不足而被浪费。研究发现,桑叶中含有膳食纤维约51%,其中可溶性膳食纤维占10%,不溶性膳食纤维占41%,是生产膳食纤维的优质原料。近年来,随着桑叶综合利用扩大,在复方中成药(例如“杜仲桑叶颗粒”、“夏桑菊颗粒”)及桑叶饮料保健品生产中产生了大量提炼后的废弃残渣。桑叶残渣中含有丰富的膳食纤维,从桑叶残渣中提取膳食纤维,不仅可以提高桑叶深加工产品的附加值,延长产业链,而且能变废为宝,具有良好的经济效益和社会效益,将成为资源开发的方向之一。
[0004] 目前国内外关于桑叶残渣制取膳食纤维的研究还处于初级阶段,相关报道不多,已有方法也存在一些问题,例如:中国专利:CN201110085915公开了一种桑叶膳食纤维的提取方法,其采用水浴70‑95℃加热,对桑叶原料先用酸浸,再用高浓度的碱洗、酸洗,目的是脱除桑叶中的多糖、脂肪、蛋白质等。实践证明,直接以桑叶原叶为原料提取膳食纤维的方法,放弃了对桑叶中黄酮、多糖、1‑脱氧野尻霉素、γ‑氨基丁酸、桑叶蛋白等价值高的物质提取,附加值降低,利润较低,且桑叶中的脂溶性色素是难以脱除的。为此,提出了一种基于桑叶残渣中提取膳食纤维的方法。
具体实施方式
[0028] 下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不能用来限制本发明的范围。
[0029] 如附图1至附图4所示:
[0030] 实施例一:本发明提供一种桑叶膳食纤维的提取方法,包括以下步骤:
[0031] S1、原料准备:将桑叶经过水提取、酒精沉淀及干燥后得到桑叶提取物和桑叶残渣;
[0032] S2、提取SDF:将桑叶残渣粉碎成细粉,用0.5%的盐酸溶液加热提取30分钟,过滤得到提取液,将提取液用4倍体积的乙醇沉淀,过滤得到SDF沉淀,并用水洗涤至中性,干燥得到SDF粉末;
[0033] S3、提取IDF:将SDF提取后的残渣用石油醚去除脂肪,再用0.5%的氢氧化钠溶液去除蛋白质,用0.5%的硫酸溶液去除果胶,过滤得到IDF沉淀,用水洗涤至中性,干燥得到IDF粉末。
[0034] 原料准备步骤的具体操作方式为:
[0035] S101、水提取:将桑叶清洗、切碎,加入水,按照1:10的比例煮沸30分钟,过滤得到桑叶水提取液;通过水提取能够提取桑叶中的有效成分,包括多酚、黄酮、蒽醌等,此类成分具有抗氧化、降血糖、降血脂等生理活性。
[0036] S102、酒精沉淀:将桑叶水提取液用4倍体积的乙醇沉淀,过滤得到桑叶酒精沉淀物;通过进一步富集桑叶中的有效成分,去除水溶性的杂质,包括无机盐、糖类等。
[0037] S103、干燥:将桑叶酒精沉淀物用真空冷冻干燥机干燥,得到桑叶提取物粉末,同时将水提取和酒精沉淀后的桑叶滤渣用热风干燥机干燥,得到桑叶残渣粉末。通过利用桑叶的副产物,为提取膳食纤维提供原料,增加桑叶的综合利用率。
[0038] 提取SDF步骤的具体操作方式为:
[0039] S201、酸液加热:将桑叶残渣放入研磨机中,调节转速和时间,将其粉碎成细粉;将粉末称重,按照1:10的比例加入0.5%的盐酸溶液,搅拌均匀;将混合物放入恒温水浴锅中,设定温度为80℃,加热30分钟;将加热后的混合物倒入玻璃漏斗中,垫上滤纸,收集滤液;用量筒测量滤液的体积,用移液管转移滤液至烧杯中备用;通过利用酸液的水解作用,破坏桑叶残渣中的半纤维素和果胶,释放出水溶性膳食纤维,如β‑葡聚糖、阿拉伯糖等。
[0040] S202、乙醇沉淀:将提取液的烧杯放入冰箱中,冷却至4℃;用量筒测量提取液的体积,按照4:1的比例加入乙醇,搅拌均匀;将混合物放入冰箱中,静置12小时,使SDF充分沉淀;将沉淀后的混合物倒入玻璃漏斗中,垫上滤纸,收集SDF沉淀;用水洗涤SDF沉淀,直至洗涤液呈中性;将洗涤后的SDF沉淀转移至真空冷冻干燥机中,将其干燥成粉末。通过利用乙醇的沉淀作用,分离出水溶性膳食纤维,去除水溶性的杂质,如糖类、无机盐等。
[0041] 该提取工艺步骤能有效提取桑叶残渣中的水溶性膳食纤维,提高SDF的得率和纯度,同时使用的溶剂和条件都是安全无毒的,不会对水溶性膳食纤维造成破坏或污染,保证了产品的质量和安全性。
[0042] 提取IDF步骤的具体操作方式为:
[0043] S301、去除脂肪:将SDF提取后的残渣称重,按照1:10的比例加入石油醚,搅拌均匀;将混合物放入超声波震荡仪中,进行震荡处理;将震荡后的混合物倒入玻璃漏斗中,垫上滤纸,收集去除脂肪的残渣;通过去除桑叶残渣中的油脂类物质,减少其对IDF的干扰。
[0044] S302、去除蛋白质:将去除脂肪的残渣称重,按照1:10的比例加入0.5%的氢氧化钠溶液,搅拌均匀;将混合物放入恒温水浴锅中,设定温度为80℃,加热30分钟;将加热后的混合物放入超声波震荡仪中,进行震荡处理;将震荡后的混合物倒入玻璃漏斗中,垫上滤纸,收集去除蛋白质的残渣;通过去除桑叶残渣中的蛋白质类物质,减少其对IDF的干扰。
[0045] S303、去除果胶:将去除蛋白质的残渣称重,按照1:10的比例加入0.5%的硫酸溶液,搅拌均匀;将混合物放入恒温水浴锅中,设定温度为80℃,加热30分钟;将加热后的混合物放入超声波震荡仪中,进行震荡处理;将震荡后的混合物倒入玻璃漏斗中,垫上滤纸,收集IDF沉淀;通过去除桑叶残渣中的果胶类物质,减少其对IDF的干扰。
[0046] S304、洗涤和干燥:将IDF沉淀用水洗涤,直至洗涤液呈中性;将洗涤后的IDF沉淀转移至真空冷冻干燥机中,将其干燥成粉末。通过去除IDF沉淀中的杂质,如无机盐等,降低其水分含量,提高其稳定性和保存性。
[0047] 由上可知,通过从桑叶中提取有效成分,如多酚、黄酮、蒽醌等,制备桑叶提取物,并能从桑叶残渣中提取膳食纤维,制备SDF和IDF,实现了桑叶的全面利用,增加了桑叶的经济价值;采用酸液加热、乙醇沉淀、石油醚去脂、氢氧化钠去蛋白、硫酸去果胶等方法,有效地分离和提取了桑叶残渣中的SDF和IDF,去除了水溶性和不溶性的杂质,提高了膳食纤维的得率和纯度;同时整体技术方案使用的溶剂和条件都是安全无毒的,不会对膳食纤维造成破坏或污染,保证了膳食纤维的质量和安全性。
[0048] 此外,为了提供示例性实施方案的简练描述,可以不描述实际实施方案的所有特征(即,与当前考虑的执行本发明的最佳模式不相关的那些特征,或与实现本发明不相关的那些特征)。
[0049] 应理解的是,在任何实际实施方式的开发过程中,如在任何工程或设计项目中,可做出大量的具体实施方式决定。这样的开发努力可能是复杂的且耗时的,但对于那些得益于此公开内容的普通技术人员来说,不需要过多实验,所述开发努力将是一个设计、制造和生产的常规工作。
[0050] 应说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。