1.本发明涉及膳食纤维改性技术领域，尤其涉及一种低溶胀性膳食纤维及其制备方法。
背景技术：2.膳食纤维是植物碳水化合物的混合物(纤维素、半纤维素、果胶、树胶、抗性淀粉、菊粉等)及其与木质素和其他非碳水化合物成分相结合的一类化合物，主要包括多糖、木质素还有一些不能为人体肠道所消化吸收的物质，具有较强的保水性、持油性、吸水溶胀性，它们不能被小肠消化和吸收，但可以在大肠内全部或部分发酵。目前大量的研究证实膳食纤维在很多生理过程中发挥着非常重要的作用，能够对糖尿病、冠心病、肥胖症、高血压、肠癌症、机体老化、自由基等疾病和物质起到预防和清除的作用，可见提高饮食中膳食纤维的含量对人体健康十分有益。我国膳食纤维来源丰富，如豆渣、蔗渣、燕麦麸皮、玉米皮、米糠等。其中，玉米麸皮是玉米淀粉加工的副产物，占玉米总量的10～14％，其中含有丰富的总纤维，是膳食纤维的良好来源，但玉米膳食纤维直接应用于食品中口感粗糙，影响了其广泛应用。
3.膳食纤维结构中含有较多的亲水性基团，充当胃肠道的填充剂，在肠胃中吸水膨胀，延长胃的排空时间，增强饱腹感，控制食量；膳食纤维的持水性、膨胀力较强，在其遇水后会形成网络结构，增加小肠粘度，减缓各类营养物质的扩散速度，吸水后体积增大，进而润肠通便。然而，膳食纤维应用于食品中会改变食品特定的流变学特性和质构特性。研究表明，膳食纤维的强持水性会竞争吸附食品中的水分，导致食品硬度升高，品质变差以至于很难被人们接受。
技术实现要素：4.本发明的目的在于提供一种低溶胀性膳食纤维及其制备方法，避免了因膳食纤维的强持水性导致的食品硬度升高，品质变差的问题。
5.为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
6.本发明提供了一种低溶胀性膳食纤维的制备方法，包括如下步骤：将带负电的膳食纤维粉末的水溶液和碱性蛋白的水溶液混合，干燥后得到低溶胀性膳食纤维。
7.作为优选，所述带负电的膳食纤维粉末的制备方法为：将膳食纤维用球磨机磨碎；所述球磨机的运行频率为14～16hz，采用正反双向运转、间歇式模式；所述球磨机运行的时间为44～52h。
8.作为优选，所述膳食纤维为豆渣、蔗渣、燕麦麸皮、玉米麸皮、荞麦麸皮、微晶纤维素、菊粉和米糠中的一种或多种。
9.作为优选，所述带负电的膳食纤维粉末的粒径为3～7μm，所述带负电的膳食纤维粉末的能量为-10～-21ev。
10.作为优选，所述带负电的膳食纤维粉末的水溶液中带负电的膳食纤维粉末的质量
浓度为0.3～0.7％，所述带负电的膳食纤维粉末的水溶液的ph≤5。
11.作为优选，所述碱性蛋白的水溶液中碱性蛋白的质量浓度为0.06～0.1％，所述碱性蛋白的水溶液的ph≤5。
12.作为优选，所述碱性蛋白为肌红蛋白、乳铁蛋白、初乳碱性蛋白、血红蛋白和珠蛋白中的一种或多种。
13.作为优选，所述混合时带负电的膳食纤维粉末的水溶液和碱性蛋白的水溶液的体积比为0.8～1.2：0.8～1.2。
14.作为优选，所述干燥为冷冻干燥。
15.本发明还提供了所述制备方法制备的低溶胀性膳食纤维。
16.本发明提供了一种低溶胀性膳食纤维及其制备方法，包括如下步骤：将带负电的膳食纤维粉末的水溶液和碱性蛋白的水溶液混合，干燥后得到低溶胀性膳食纤维。本发明制备的低溶胀性膳食纤维对膳食纤维原有特性进行改造，避免了因膳食纤维的强持水性导致的食品硬度升高，品质变差的问题。
附图说明
17.图1为膳食纤维与碱性蛋白结合前后的吸水溶胀性；
18.图2为膳食纤维与碱性蛋白结合前后红外光谱图。
具体实施方式
19.本发明提供了一种低溶胀性膳食纤维的制备方法，包括如下步骤：将带负电的膳食纤维粉末的水溶液和碱性蛋白的水溶液混合，干燥后得到低溶胀性膳食纤维。
20.在本发明中，所述带负电的膳食纤维粉末的制备方法优选为：将膳食纤维用球磨机磨碎。
21.在本发明中，所述球磨机的运行频率优选为14～16hz，进一步优选为15hz。
22.在本发明中，所述球磨机运行时优选采用正反双向运转、间歇式模式。
23.在本发明中，所述球磨机运行的时间优选为44～52h，进一步优选为46～50h，再进一步优选为48h。
24.在本发明中，所述膳食纤维为豆渣、蔗渣、燕麦麸皮、玉米麸皮、荞麦麸皮、微晶纤维素、菊粉和米糠中的一种或多种。
25.在本发明中，所述带负电的膳食纤维粉末的粒径优选为3～7μm，进一步优选为4～6μm，再进一步优选为5μm。
26.在本发明中，所述带负电的膳食纤维粉末的能量优选为-10～-21ev，进一步优选为-14～-18ev，再进一步优选为-16ev。
27.在本发明中，所述带负电的膳食纤维粉末的水溶液中带负电的膳食纤维粉末的质量浓度优选为0.3～0.7％，进一步优选为0.4～0.6％，再进一步优选为0.5％。
28.在本发明中，所述带负电的膳食纤维粉末的水溶液的ph值优选为≤5，进一步优选为≤4.5，再进一步优选为≤4。
29.在本发明中，所述ph值优选用0.08～0.12mol/l的盐酸调节，进一步优选为用0.09～0.11mol/l的盐酸调节，再进一步优选为用0.1mol/l的盐酸调节。
30.在本发明中，所述碱性蛋白的水溶液中碱性蛋白的质量浓度优选为0.06～0.1％，进一步优选为0.07～0.09％，再进一步优选为0.08％。
31.在本发明中，所述碱性蛋白的水溶液的ph优选为≤5，进一步优选为≤4.5，再进一步优选为≤4。
32.在本发明中，所述膳食纤维粉末的水溶液的ph值优选和负电的膳食纤维粉末的水溶液ph值相同。
33.在本发明中，所述碱性蛋白为肌红蛋白、乳铁蛋白、初乳碱性蛋白、血红蛋白和珠蛋白中的一种或多种。
34.在本发明中，所述混合时带负电的膳食纤维粉末的水溶液和碱性蛋白的水溶液的体积比优选为0.8～1.2：0.8～1.2，进一步优选为0.9～1.1：0.9～1.1，再进一步优选为1：1。
35.在本发明中，所述混合后优选进行搅拌。
36.在本发明中，所述搅拌的时间优选为25～35min，进一步优选为28～32min，再进一步优选为30min。
37.在本发明中，所述搅拌时优选用磁力搅拌器进行。
38.在本发明中，所述干燥优选为冷冻干燥。
39.本发明还提供了所述制备方法制备的低溶胀性膳食纤维。
40.下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
41.实施例1
42.(1)将燕麦麸皮置于球磨机中，将球磨机运行频率设为14hz，采用正反双向运转、间歇式模式，球磨时长52h，得到粒径为3μm的带负电的膳食纤维粉末；
43.(2)将带负电的膳食纤维粉末按0.3％的质量浓度分散于去离子水中，并用0.08mol/l盐酸调节ph至5.0，得到带负电的膳食纤维粉末的水溶液；
44.(3)将肌红蛋白按0.06％的质量浓度溶于去离子水中，用磁力搅拌器搅拌10h，然后用0.08mol/l盐酸调节ph至5.0，得到碱性蛋白的水溶液；
45.(4)将带负电的膳食纤维粉末的水溶液和碱性蛋白的水溶液按0.8：1.2的体积比混合，磁力搅拌25min，冷冻干燥后得到低溶胀性膳食纤维。
46.实施例2
47.(1)将豆渣置于球磨机中，将球磨机运行频率设为16hz，采用正反双向运转、间歇式模式，球磨时长44h，得到粒径为7μm的带负电的膳食纤维粉末；
48.(2)将带负电的膳食纤维粉末按0.7％的质量浓度分散于去离子水中，并用0.12mol/l盐酸调节ph至4.0，得到带负电的膳食纤维粉末的水溶液；
49.(3)将珠蛋白按0.1％的质量浓度溶于去离子水中，用磁力搅拌器搅拌14h，然后用0.12mol/l盐酸调节ph至4.0，得到碱性蛋白的水溶液；
50.(4)将带负电的膳食纤维粉末的水溶液和碱性蛋白的水溶液按1.2：0.8的体积比混合，磁力搅拌35min，冷冻干燥后得到低溶胀性膳食纤维。
51.实施例3
52.(1)将燕麦麸皮置于球磨机中，将球磨机运行频率设为15hz，采用正反双向运转、
间歇式模式，球磨时长48h，得到粒径为5μm的带负电的膳食纤维粉末；
53.(2)将带负电的膳食纤维粉末按0.5％的质量浓度分散于去离子水中，并用0.1mol/l盐酸调节ph至4.5，得到带负电的膳食纤维粉末的水溶液；
54.(3)将乳铁蛋白按0.08％的质量浓度溶于去离子水中，用磁力搅拌器搅拌12h，然后用0.1mol/l盐酸调节ph至4.5，得到碱性蛋白的水溶液；
55.(4)将带负电的膳食纤维粉末的水溶液和碱性蛋白的水溶液按1：1的体积比混合，磁力搅拌30min，冷冻干燥后得到低溶胀性膳食纤维。
56.结果：
57.1.将处理前后的燕麦麸皮膳食纤维溶于水中，静置1h后，观察样品的体积变化，结果如图1所示。试管上黑线位置表明加水前样品的体积，最右边试管为未处理的空白对照，可明显看出未处理样品吸水溶胀；中间试管为乳铁蛋白和燕麦麸皮膳食纤维结合样品，加水后样品体积反而降低，证明吸水溶胀性差；最左边为肌红蛋白和燕麦麸皮膳食纤维结合样品，同样吸水溶胀性差。
58.2.燕麦麸皮膳食纤维和碱性蛋白溶液(ph 5.0)处理前后电荷差异结果如表1所示。
59.表1膳食纤维和碱性蛋白溶液(ph 5.0)处理前后电荷差异
60.样品名称电势(mv)肌红蛋白5.59
±
0.51乳铁蛋白5.32
±
0.22燕麦麸皮膳食纤维-10.50
±
0.44肌红蛋白+燕麦麸皮膳食纤维-2.86
±
0.65乳铁蛋白+燕麦麸皮膳食纤维0.11
±
0.25
61.3.燕麦麸皮膳食纤维与碱性蛋白结合前后红外光谱结果如图2所示。
62.由以上实施例可知，本发明提供了一种低溶胀性膳食纤维及其制备方法，包括如下步骤：将带负电的膳食纤维粉末的水溶液和碱性蛋白的水溶液混合，干燥后得到低溶胀性膳食纤维。本发明制备的低溶胀性膳食纤维对膳食纤维原有特性进行改造，避免了因膳食纤维的强持水性导致的食品硬度升高，品质变差的问题。
63.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
技术特征：1.一种低溶胀性膳食纤维的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将带负电的膳食纤维粉末的水溶液和碱性蛋白的水溶液混合，干燥后得到低溶胀性膳食纤维。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述带负电的膳食纤维粉末的制备方法为：将膳食纤维用球磨机磨碎；所述球磨机的运行频率为14～16hz，采用正反双向运转、间歇式模式；所述球磨机运行的时间为44～52h。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述膳食纤维为豆渣、蔗渣、燕麦麸皮、玉米麸皮、荞麦麸皮、微晶纤维素、菊粉和米糠中的一种或多种。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述带负电的膳食纤维粉末的粒径为3～7μm，所述带负电的膳食纤维粉末的能量为-10～-21ev。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述带负电的膳食纤维粉末的水溶液中带负电的膳食纤维粉末的质量浓度为0.3～0.7％，所述带负电的膳食纤维粉末的水溶液的ph≤5。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述碱性蛋白的水溶液中碱性蛋白的质量浓度为0.06～0.1％，所述碱性蛋白的水溶液的ph≤5。7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述碱性蛋白为肌红蛋白、乳铁蛋白、初乳碱性蛋白、血红蛋白和珠蛋白中的一种或多种。8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述混合时带负电的膳食纤维粉末的水溶液和碱性蛋白的水溶液的体积比为0.8～1.2：0.8～1.2。9.根据权利要求1～8任意一项所述的制备方法，其特征在于，所述干燥为冷冻干燥。10.权利要求1～9任意一项所述制备方法制备的低溶胀性膳食纤维。
技术总结本发明涉及膳食纤维改性技术领域。本发明提供了一种低溶胀性膳食纤维及其制备方法，包括如下步骤：将带负电的膳食纤维粉末的水溶液和碱性蛋白的水溶液混合，干燥后得到低溶胀性膳食纤维。本发明制备的低溶胀性膳食纤维对膳食纤维原有特性进行改造，避免了因膳食纤维的强持水性导致的食品硬度升高，品质变差的问题。题。题。
技术研发人员：张炎 郭兆斌 师希雄
受保护的技术使用者：甘肃农业大学
技术研发日：2022.03.21
技术公布日：2022/7/5
