一種利用微生物發酵法制備竹筍膳食纖維的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種利用微生物發酵法制備膳食纖維的技術。本發明以竹筍加工過程中產生的廢棄邊角料為原料，通過發酵種子液制備、原料處理、原料發酵基質制備、接菌發酵、真空冷凍干燥等步驟得到竹筍膳食纖維成品。最終產品色澤自然、口感細膩、氣味清香,可溶性膳食纖維含量、持水力和溶脹力均有不同程度的提高；可以投入工業生產。本發明操作條件簡單、方法可靠，實現了竹筍資源的綜合利用，提高了竹筍的生產附加價值。
【專利說明】一種利用微生物發酵法制備竹筍膳食纖維
【技術領域】
[0001]本發明屬于農副產品綜合利用領域，涉及一種對竹筍加工廢棄物進行微生物發酵處理以制備膳食纖維的技術。
【背景技術】
[0002]膳食纖維(dietary fiber,DF)是指能抗人體小腸消化吸收,卻能在大腸部分或全部被發酵的，可食用的植物性成分、碳水化合物及其類似物質的總稱。按其在水中的溶解特性分類，可分為水不溶性膳食纖維(insoluble dietary fiber, IDF)和水溶性膳食纖維(soluble dietary fiber, SDF)兩大類。
[0003]IDF是指不被人體消化道酶所消化且不溶于水的那部分DF，主要包括細胞壁組成部分，有纖維素、半纖維素、木質素、原果膠和殼聚糖等，其中木質素是使細胞壁保持一定韌性的芳香族碳氫化合物。IDF的功效為，能吸收水分，軟化糞便、增加糞便的體積、能刺激腸道蠕動，加速排便等，從而減少糞便中有害物質與腸道接觸的時間，降低了患腸癌的概率。
[0004]SDF是指不被人體消化酶所消化，但可溶于溫、熱水且其水溶液能被四倍體積的乙醇再沉淀的那部分DF，主要為胞壁內的存儲物質和分泌物，包括果膠、樹膠、葡聚糖、瓜爾豆膠、羧甲基纖維素等。SDF吸水能迅速膨脹，比原有的質量和體積大幾十倍，形成凝膠狀類物質。它一方面可以使人產生飽腹感，另一方面能延長食物在胃內的停留時間，使糖被吸收的速度減慢，從而來避免突然的高血糖現象，能提高人體耐糖的程度，對穩定糖尿病患者有所幫助。SDF還可與膽酸結合并隨糞便排出，有助于降低膽固醇，減少了因高膽固醇而衍生的心臟病、聞血壓等癥狀的發生。
【發明內容】
[0005]本發明提供一種利用竹筍加工廢棄物進行微生物發酵處理以制備膳食纖維的技術。目的是提供一種竹筍資源綜合利用的方法。
[0006]上述目的通過以下方案實現:
一種利用微生物發酵法制備竹筍膳食纖維，其特征在于:
具體包括以下步驟:
(I)微生物發酵法種子液的制備:制備霉菌種子液或乳酸菌種子液；
所述的霉菌種子液的制備方法為:
根據一定配方稱取制作霉菌種子培養基必需的各類藥品，純水溶解、分裝，高壓蒸汽121°C左右下滅菌，滅菌時間20min左右，制成霉菌種子液培養基，再分別接種木霉以及曲霉菌種，28±0.5°C恒溫振蕩培養5天左右制成木霉種子液或曲霉種子液備用；
所述的乳酸菌種子液的制備方法為:
制作乳酸菌種子液培養基，高壓蒸汽121°C左右下滅菌，滅菌時間20min左右，無菌操作分別接入嗜熱鏈球菌或保加利亞桿菌菌種，于38-40°C恒溫培養18-24小時，之后重復擴大培養一次，得乳酸菌種子液備用； (2)原料處理:收集竹筍加工過程中產生的竹筍加工廢棄物，挑選去除其他雜物，清洗、切分為l_2cm片狀或小塊，60°C左右烘干，粉碎，過40目左右的篩，得原料粉備用；
(3)原料基質發酵:
取5%左右的步驟(2)竹筍原料粉，加入一定量其他試劑，配制成霉菌發酵法所需發酵基質，滅菌待自然冷卻后分別加入一定量步驟(I)的霉菌種子液，28-30°C恒溫振蕩培養3天，50°C恒溫靜置發酵2天左右，得發酵完成的基質；
或者，取5%左右的步驟(2 )竹筍原料粉，加入一定量其他試劑，配置成乳酸菌發酵法所需發酵基質，滅菌待自然冷卻后接種步驟(I)乳酸菌種子液，38-42°C恒溫靜置發酵3天左右，得發酵完成的基質；
(4)真空冷凍干燥:
將經過步驟(3)發酵完成的基質進行真空冷凍干燥，得竹筍膳食纖維成品。
[0007]I所述的發酵法利用竹筍加工廢棄物制備膳食纖維的技術，其特征在于步驟(I)中霉菌種子液培養基的配方為:0.1%KH2P04、0.2%NaN03、0.05%KC1、0.00 l%FeS04、0.05%MgS04.7H20和3%葡萄糖。
[0008]所述的發酵法利用竹筍加工廢棄物制備膳食纖維的技術，其特征在于步驟(I)中乳酸菌種子液培養基的配方為:10%脫脂奶粉。
[0009]所述的發酵法利用竹筍加工廢棄物制備膳食纖維的技術，其特征在于步驟(2)中竹筍加工廢棄物包括竹筍殼、質地粗老的筍根、筍籜等不適于加工成竹筍食品的竹筍原料。
[0010]所述的發酵法利用竹筍加工廢棄物制備膳食纖維的技術，其特征在于步驟(3)中霉菌發酵所需基質配方為:5%步驟(2)竹筍原料粉，加入0.325%KH2P04、0.125%MgS04、
0.175%CaCl2 和 0.3% (NH4) 2S04。高壓蒸汽滅菌 121 °C，滅菌時間 20min。
[0011]所述的發酵法利用竹筍加工廢棄物制備膳食纖維的技術，其特征在于步驟(3)中霉菌種子液的加入比例為:9%木霉種子液、3%曲霉種子液。
[0012]所述的發酵法利用竹筍加工廢棄物制備膳食纖維的技術，其特征在于步驟(3)中乳酸菌發酵所需基質配方為:5%步驟(2)竹筍原料粉，2%奶粉和1.5%白砂糖，高壓蒸汽滅菌121 °C，滅菌時間20min。
[0013]所述的發酵法利用竹筍加工廢棄物制備膳食纖維的技術，其特征在于步驟(3)中乳酸菌種子液的加入比例:6%鏈球菌種子液、6%保加利亞桿菌種子液。
[0014]所述的發酵法利用竹筍加工廢棄物制備膳食纖維的技術，其特征在于步驟(4)中真空冷凍干燥的條件是_80°C，真空度5-20Pa。
[0015]本發明的目的可以通過以下技術措施來實現竹筍膳食纖維的制備:
利用微生物發酵法制備膳食纖維的技術。特征在于以竹筍加工過程中產生的廢棄邊角料為原料，通過微生物發酵種子液制備、原料處理、原料發酵基質制備、接菌發酵、真空冷凍干燥等步驟得到竹筍膳食纖維成品。最終產品色澤自然、口感細膩、氣味清香、可溶性膳食纖維提高、持水力和溶脹力增強；可以投入工業生產。
[0016]本發明的有益效果為:
(I)用本發明進行產品開發，可獲得產率高，品質優良的竹筍膳食纖維產品。所得產品產率達65%-70%，持水力、溶脹力等品質指標較化學法、酶法所得膳食纖維均有較大幅度的提聞。[0017](2)利用此發明制得的膳食纖維產品可最大限度地保留竹筍特有清香氣味，口感細膩潤滑，色澤光潔，生理活性功能顯著的可溶性膳食纖維含量得到顯著提高。可溶性膳食纖維除具有產生飽腹感，延長食物在胃內的停留時間這一膳食纖維共有特性之外，還可使糖被人體吸收的速度減慢，從而來避免突然的高血糖現象，能提高人體耐糖的程度，對穩定糖尿病患者有所幫助。另外SDF還可與膽酸結合并隨糞便排出，有助于降低膽固醇，減少了因聞膽固醇而衍生的心臟病、聞血壓等癥狀的發生。
[0018](3)本發明操作簡單、方便，產品成本低，品質好。發酵過程中所涉及到的微生物菌種已具有廣泛科研研究和實踐利用基礎，菌種穩定、安全高效。
[0019](4)產品原料為竹筍加工過程中產生的筍殼、筍根、筍籜等廢棄物，原料便宜，來源穩定。在有效提高竹筍資源綜合利用率、提高竹筍資源經濟價值的基礎上響應國家“節能減排”號召，為環境保護工作作出巨大貢獻。
【具體實施方式】
[0020]現以實驗室實施為例，非限定實施例敘述如下:
(I)微生物發酵法種子液的制備:
①霉囷種子液的制備:
稱取 lgKH2P04、2gNaN03、0.5gKCl、0.0lgFeSO4^0.5gMgS04.7H20 和 30g 葡萄糖，1000ml純水溶解，入250ml錐形瓶分裝10瓶。高壓蒸汽滅菌121°C，滅菌時間20min，制成霉菌種子液培養基。接種木霉或曲霉菌種，28±0.5°C恒溫振蕩培養5天制成種子液備用。
[0021]②乳酸菌種子液的制備:
稱取IOOg脫脂奶粉，IOOOml純水溶解，入250ml錐形瓶分裝10瓶，制作乳酸菌種子液培養基，高壓蒸汽滅菌121°C，滅菌時間20min。無菌操作分別接入嗜熱鏈球菌或保加利亞桿菌菌種，于38_40°C恒溫培養18-24小時,之后重復擴大培養一次。
[0022](2)原料處理:收集竹筍加工過程中產生的廢棄物，包括竹筍殼、質地粗老的筍根、筍籜等不適于加工成竹筍食品的竹筍原料。挑選去除其他雜物，清洗、切分為l_2cm片狀或小塊，60°C烘干，粉碎，過40目篩，備用。
[0023](3)原料基質發酵:
取 5g 步驟(2)竹筍原料粉，加入 0.325gKH2P04、0.125gMgS04、0.175gCaCl2 和 0.3g(NH4)2S04，100ml純水。高壓蒸汽滅菌121°C，滅菌時間20min。配制成霉菌發酵法所需發酵基質，滅菌待自然冷卻后分別加入一定量步驟(I)的霉菌種子液。加入比例為:9ml木霉種子液、3ml曲霉種子液。28-30°C恒溫振蕩培養3天后50°C恒溫靜置發酵2天。
[0024]取5g步驟(2)竹筍原料粉，加入2g奶粉和1.5g白砂糖，IOOml純水。高壓蒸汽滅菌121°C，滅菌時間20min。配置成乳酸菌發酵法所需發酵基質，滅菌待自然冷卻后接種步驟(I)乳酸菌種子液。加入比例:6ml鏈球菌種子液、6ml保加利亞桿菌種子液。38_42°C恒溫靜置發酵3天。
[0025](4)真空冷凍干燥:
將經過步驟(3)發酵完成的基質在-80°C，真空度5-20Pa條件下進行真空冷凍干燥，得竹筍膳食纖維成品。
【權利要求】
1.一種利用微生物發酵法制備竹筍膳食纖維，其特征在于: 具體包括以下步驟: (1)微生物發酵法種子液的制備:制備霉菌種子液或乳酸菌種子液； 所述的霉菌種子液的制備方法為: 根據一定配方稱取制作霉菌種子培養基必需的各類藥品，純水溶解、分裝，高壓蒸汽121°C左右下滅菌，滅菌時間20min左右，制成霉菌種子液培養基，再分別接種木霉以及曲霉菌種，28±0.5°C恒溫振蕩培養5天左右制成木霉種子液或曲霉種子液備用； 所述的乳酸菌種子液的制備方法為: 制作乳酸菌種子液培養基，高壓蒸汽121°C左右下滅菌，滅菌時間20min左右，無菌操作分別接入嗜熱鏈球菌或保加利亞桿菌菌種，于38-40°C恒溫培養18-24小時，之后重復擴大培養一次，得乳酸菌種子液備用； (2)原料處理:收集竹筍加工過程中產生的竹筍加工廢棄物，挑選去除其他雜物，清洗、切分為l_2cm片狀或小塊，60°C左右烘干，粉碎，過40目左右的篩，得原料粉備用； (3)原料基質發酵: 取5%左右的步驟(2)竹筍原料粉，加入一定量其他試劑，配制成霉菌發酵法所需發酵基質，滅菌待自然冷卻后分別加入一定量步驟(I)的霉菌種子液，28-30°C恒溫振蕩培養3天，50°C恒溫靜置發酵2天左右，得發酵完成的基質； 或者，取5%左右的步驟(2)竹筍原料粉，加入一定量其他試劑，配置成乳酸菌發酵法所需發酵基質，滅菌待自然冷卻后接種步驟(I)乳酸菌種子液，38-42°C恒溫靜置發酵3天左右，得發酵完成的基質； (4)真空冷凍干燥: 將經過步驟(3)發酵完成的基質進行真空冷凍干燥，得竹筍膳食纖維成品。
2.根據權利要求1所述的發酵法利用竹筍加工廢棄物制備膳食纖維的技術，其特征在于步驟(I)中霉菌種子液培養基的配方為:0.1%KH2P04、0.2%NaN03、0.05%KC1、0.001%FeS04、0.05%MgS04.7H20 和 3%葡萄糖。
3.根據權利要求1所述的發酵法利用竹筍加工廢棄物制備膳食纖維的技術，其特征在于步驟(I)中乳酸菌種子液培養基的配方為:10%脫脂奶粉。
4.根據權利要求1所述的發酵法利用竹筍加工廢棄物制備膳食纖維的技術，其特征在于步驟(2)中竹筍加工廢棄物包括竹筍殼、質地粗老的筍根、筍籜等不適于加工成竹筍食品的竹筍原料。
5.根據權利要求1所述的發酵法利用竹筍加工廢棄物制備膳食纖維的技術，其特征在于步驟(3)中霉菌發酵所需基質配方為:5%步驟(2)竹筍原料粉，加入0.325%KH2P04、0.125%MgS04、0.175%CaCl2 和 0.3% (NH4) 2S04 ;高壓蒸汽滅菌 121°C，滅菌時間 20min。
6.根據權利要求1所述的發酵法利用竹筍加工廢棄物制備膳食纖維的技術，其特征在于步驟(3)中霉菌種子液的加入比例為:9%木霉種子液、3%曲霉種子液。
7.根據權利要求1所述的發酵法利用竹筍加工廢棄物制備膳食纖維的技術，其特征在于步驟(3)中乳酸菌發酵所需基質配方為:5%步驟(2)竹筍原料粉，2%奶粉和1.5%白砂糖，高壓蒸汽滅菌121°C，滅菌時間20min。
8.根據權利要求1所述的發酵法利用竹筍加工廢棄物制備膳食纖維的技術，其特征在于步驟(3)中乳酸菌種子液的加入比例:6%鏈球菌種子液、6%保加利亞桿菌種子液。
9.根據權利要求1所述的發酵法利用竹筍加工廢棄物制備膳食纖維的技術，其特征在于步驟(4)中真 空冷凍干燥的條件是_80°C，真空度5-20Pa。
【文檔編號】A23L1/308GK103462042SQ201310377858
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年8月27日 優先權日:2013年8月27日
【發明者】丁之恩, 呂萍, 萬碩, 丁昱, 方潔 申請人:安徽農業大學