本發(fā)明涉及生物技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種茶膳食纖維的制備方法。

背景技術(shù)：

膳食纖維主要指來(lái)自于植物細(xì)胞壁的纖維素、半纖維素、木質(zhì)素以及樹(shù)脂、果膠等不易被消化的成份。膳食纖維是健康飲食不可缺少的，在保持消化系統(tǒng)健康方面扮演著重要的角色。

我國(guó)約有10億人應(yīng)補(bǔ)充膳食纖維。按每人每天補(bǔ)充6克計(jì)算，則每年需要220萬(wàn)噸膳食纖維。而我國(guó)現(xiàn)在膳食纖維的年產(chǎn)量不足10萬(wàn)噸。因此，我國(guó)膳食纖維的潛在市場(chǎng)非常大，市場(chǎng)前景非常廣闊，亟待開(kāi)發(fā)。

茶在我國(guó)是消費(fèi)量第一位的飲品，含有多種有益成份，并有保健功效。如果制備出帶有茶香味的茶膳食纖維，其市場(chǎng)前景是非常廣闊的。

茶葉采摘季節(jié)集中于春末、秋初二個(gè)時(shí)間段，而其它季節(jié)尤其是整個(gè)夏季，茶樹(shù)葉子被浪費(fèi)了；茶樹(shù)在秋末、冬季需要修剪，因而每年茶園可收獲大量茶樹(shù)枝、莖。因此說(shuō)，制備茶膳食纖維的原材料非常豐富。然而目前的生產(chǎn)工藝處理步驟復(fù)雜，后處理麻煩，為茶膳食纖維的高效生產(chǎn)帶來(lái)了阻礙。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種茶膳食纖維的制備方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種茶膳食纖維的制備方法，包括步驟：

A原料準(zhǔn)備

1）選取茶樹(shù)的枝、莖、葉經(jīng)除雜、揉絲、切段、干燥、粉碎后過(guò)40目篩；將上述過(guò)篩后的粉末置入汽爆罐中，粉末加入量達(dá)到罐體容積的5—45%，用空壓機(jī)緩緩?fù)ㄈ攵栊詺怏w排凈罐內(nèi)空氣后封閉；不斷加壓至1—5MPa，保壓20—120分鐘；噴放到密封噴放倉(cāng)，得汽爆粉末；

B茶膳食纖維的制備

2）汽爆粉末入汽爆罐中，加入1—20倍體積水，用空壓機(jī)通入惰性氣體，攪勻后，加入復(fù)合蛋白酶，間歇1分鐘，通入惰性氣體1分鐘；酶解10—80分鐘；所述復(fù)合蛋白酶由具備內(nèi)肽酶活性的堿性蛋白酶和具備端肽酶活性的蛋白酶K組成；

3）隨后加入常溫型α-淀粉酶，酶解10—80分鐘；通入蒸汽升溫至55—75℃，保溫2—20分鐘滅活酶的活性；所述常溫型α-淀粉酶由微波誘導(dǎo)所得變異地衣芽孢桿菌分泌所得α-淀粉酶，所述常溫型α-淀粉酶的適宜溫度為22-35℃；

4）降溫至常溫后，繼續(xù)通入惰性氣體，以維持特定壓力并使物料在汽爆罐內(nèi)均勻分布；保壓60—200分鐘；

5）將步驟3）中汽爆罐內(nèi)物質(zhì)噴放入噴放倉(cāng)，得噴放漿；

6）固液分離，得濾渣和濾液；濾渣即為含有茶膳食纖維的漿料，將濾渣用水洗滌1—5遍；

7）濾渣經(jīng)干燥、粉碎，即得茶膳食纖維。

其中，茶原料選取時(shí)，在秋末、冬季，收獲茶樹(shù)修剪時(shí)的枝、莖，在夏季收獲茶葉；處理切段時(shí)切段長(zhǎng)度為1—10cm。

進(jìn)一步，步驟3）中，所述微波誘導(dǎo)所得變異地衣芽孢桿菌的獲取步驟具體為：將地衣芽孢桿菌的培養(yǎng)液置于微波發(fā)生器，設(shè)置微波功率為850-950W，脈沖頻率為2300MHz，微波處理20s，冷卻20s，依此往復(fù)25-35次；將微波處理后的培養(yǎng)液涂布在固體培養(yǎng)基上，30℃條件下培養(yǎng)1-2天，由存活下來(lái)的菌落中篩選四株常溫下α-淀粉酶活性高的地衣芽孢桿菌的變異菌株。

上述選出常溫下α-淀粉酶活性最高的地衣芽孢桿菌的變異菌株擴(kuò)大培養(yǎng)，從而獲得所述常溫型α-淀粉酶。

進(jìn)一步，所述復(fù)合蛋白酶中具備內(nèi)肽酶活性的堿性蛋白酶與具備端肽酶活性的蛋白酶K的比例為1:1-3；所述復(fù)合蛋白酶的加入量滿足每千克干基汽爆粉末400-800U，所述常溫型α-淀粉酶的加入量滿足每千克干基汽爆粉末300-700U。

其中，步驟4）中維持特定壓力為1—5MPa。

進(jìn)一步，上述惰性氣體為氮?dú)狻⒑饣驓鍤狻?/p>

進(jìn)一步，步驟6）中所述固液分離包括壓濾、擠漿或離心分離。

進(jìn)一步，所述茶膳食纖維中的組份包括纖維素、半纖維素、木質(zhì)素。

進(jìn)一步，步驟7）中所述干燥為噴霧干燥、熱風(fēng)干燥、流化床干燥或冷凍干燥。

本發(fā)明的有益效果為：

本發(fā)明最大程度地對(duì)茶樹(shù)的枝、莖、葉進(jìn)行綜合利用；本發(fā)明采用在常溫、高壓下的汽爆方法，既確保膳食纖維中成份（纖維素、半纖維素、木質(zhì)素）之間的分離，又避免膳食纖維中成份的降解與流失，充分保證茶膳食纖維的高得率、高活性（吸水性、潤(rùn)漲性），并應(yīng)用了特殊的生物酶，保證了本發(fā)明對(duì)茶樹(shù)利用的高效率、高質(zhì)量、高收益。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

一種茶膳食纖維的制備方法：

A原料準(zhǔn)備

選取茶樹(shù)的枝、莖、葉經(jīng)除雜、揉絲、切段、干燥、粉碎后過(guò)40目篩；原料選取時(shí)，在秋末、冬季，收獲茶樹(shù)修剪時(shí)的枝、莖，在夏季收獲茶葉；處理切段時(shí)切段長(zhǎng)度為1—10cm，以2—3cm為佳。將上述過(guò)篩后的粉末置入汽爆罐中，粉末加入量達(dá)到罐體容積的25%，用空壓機(jī)緩緩?fù)ㄈ攵栊詺怏w排凈罐內(nèi)空氣后封閉；不斷加壓至2MPa，保壓80分鐘；噴放到密封噴放倉(cāng)，得汽爆粉末；

該步驟中，利用高壓氣體在噴放過(guò)程中產(chǎn)生的由內(nèi)而外的沖擊力沖破細(xì)胞壁，使細(xì)胞內(nèi)容物全部“破壁而出”，利于下一步的蛋白質(zhì)、淀粉等雜質(zhì)成份的酶解脫除；蛋白質(zhì)、淀粉等成份只存在于細(xì)胞內(nèi)，因而必須破壁；

B茶膳食纖維的制備

2）汽爆粉末入汽爆罐中，加入10倍體積水，用空壓機(jī)通入惰性氣體，攪勻后，加入復(fù)合蛋白酶（500U/kg干基汽爆粉末），間歇1分鐘，通入惰性氣體1分鐘；酶解40分鐘；所述復(fù)合蛋白酶由具備內(nèi)肽酶活性的堿性蛋白酶和具備端肽酶活性的蛋白酶K組成；

此處采用高壓空爆的方法，目的在于既確保膳食纖維中成份（纖維素、半纖維素、木質(zhì)素）之間的分離，又避免膳食纖維中成份的降解與流失，充分保證茶膳食纖維的高得率、高活性（吸水性、潤(rùn)漲性）；在常溫、高壓下的汽爆，我們稱之為“空爆”；

3）隨后加入常溫型α-淀粉酶（400U/kg干基汽爆粉末），酶解30分鐘；通入蒸汽升溫至65℃，保溫10分鐘滅活酶的活性；所述常溫型α-淀粉酶由微波誘導(dǎo)所得變異地衣芽孢桿菌分泌所得α-淀粉酶，所述常溫型α-淀粉酶的適宜溫度為22-35℃；

4）降溫至常溫后，繼續(xù)通入惰性氣體，以維持特定壓力2 MPa并使物料在汽爆罐內(nèi)均勻分布；保壓80分鐘；

5）將步驟3）中汽爆罐內(nèi)物質(zhì)噴放入噴放倉(cāng)，得噴放漿；

6）固液分離，得濾渣和濾液；濾渣即為含有茶膳食纖維的漿料，將濾渣用水洗滌2遍；固液分離包括壓濾、擠漿或離心分離；

7）濾渣經(jīng)干燥、粉碎，即得茶膳食纖維；干燥為噴霧干燥、熱風(fēng)干燥、流化床干燥或冷凍干燥；

其中，復(fù)合蛋白酶由具備內(nèi)肽酶活性的堿性蛋白酶和具備端肽酶活性的蛋白酶K組成；所述復(fù)合蛋白酶中的堿性蛋白酶與蛋白酶K的比例為1:1；該復(fù)合蛋白酶可以在常溫下高效水解蛋白質(zhì)；

常溫型α-淀粉酶由微波誘導(dǎo)所得變異地衣芽孢桿菌分泌所得α-淀粉酶；微波誘導(dǎo)所得變異地衣芽孢桿菌的獲取步驟具體為：將地衣芽孢桿菌的培養(yǎng)液置于微波發(fā)生器，設(shè)置微波功率為900W，脈沖頻率為2300MHz，微波處理20s，冷卻20s，依此往復(fù)30次；將微波處理后的培養(yǎng)液涂布在固體培養(yǎng)基上，30℃條件下培養(yǎng)1-2天，由存活下來(lái)的菌落中篩選四株常溫下α-淀粉酶活性高的地衣芽孢桿菌的變異菌株。選出常溫下α-淀粉酶活性最高的地衣芽孢桿菌的變異菌株擴(kuò)大培養(yǎng)，從而獲得常溫型α-淀粉酶；常溫型α-淀粉酶在22-35℃溫度下高效率地水解淀粉，不必像目前大多采用的高溫型α-淀粉酶需要高溫（80-90℃）條件，因而減少了能耗也降低了對(duì)設(shè)備的要求，同時(shí)極大減少了副反應(yīng)的發(fā)生；此處用酶法可以柔和地將蛋白質(zhì)、淀粉水解成小分子的肽類、氨基酸、麥芽糖、葡萄糖等進(jìn)入濾液中，從而成功脫除蛋白質(zhì)和淀粉；以保證膳食纖維的純度；

依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5009.88—2008（食品中膳食纖維的測(cè)定）進(jìn)行檢測(cè)。結(jié)果表明，本實(shí)施例所得茶膳食纖維的質(zhì)量為茶樹(shù)枝莖葉干基質(zhì)量的83.1%；其余各項(xiàng)指標(biāo)均符合膳食纖維國(guó)標(biāo)要求。

實(shí)施例2

一種茶膳食纖維的制備方法：

A原料準(zhǔn)備

選取茶樹(shù)的枝、莖、葉經(jīng)除雜、揉絲、切段、干燥、粉碎后過(guò)40目篩；原料選取時(shí)，在秋末、冬季，收獲茶樹(shù)修剪時(shí)的枝、莖，在夏季收獲茶葉；處理切段時(shí)切段長(zhǎng)度為1—10cm，以2—3cm為佳。將上述過(guò)篩后的粉末置入汽爆罐中，粉末加入量達(dá)到罐體容積的30%，用空壓機(jī)緩緩?fù)ㄈ攵栊詺怏w排凈罐內(nèi)空氣后封閉；不斷加壓至2.5MPa，保壓70分鐘；噴放到密封噴放倉(cāng)，得汽爆粉末；

該步驟中，利用高壓氣體在噴放過(guò)程中產(chǎn)生的由內(nèi)而外的沖擊力沖破細(xì)胞壁，使細(xì)胞內(nèi)容物全部“破壁而出”，利于下一步的蛋白質(zhì)、淀粉等雜質(zhì)成份的酶解脫除；蛋白質(zhì)、淀粉等成份只存在于細(xì)胞內(nèi)，因而必須破壁；

B茶膳食纖維的制備

2）汽爆粉末入汽爆罐中，加入10倍體積水，用空壓機(jī)通入惰性氣體，攪勻后，加入復(fù)合蛋白酶（550U/kg干基汽爆粉末），間歇1分鐘，通入惰性氣體1分鐘；酶解35分鐘；所述復(fù)合蛋白酶由具備內(nèi)肽酶活性的堿性蛋白酶和具備端肽酶活性的蛋白酶K組成；

此處采用高壓空爆的方法，目的在于既確保膳食纖維中成份（纖維素、半纖維素、木質(zhì)素）之間的分離，又避免膳食纖維中成份的降解與流失，充分保證茶膳食纖維的高得率、高活性（吸水性、潤(rùn)漲性）；在常溫、高壓下的汽爆，我們稱之為“空爆”；

3）隨后加入常溫型α-淀粉酶（450U/kg干基汽爆粉末），酶解25分鐘；通入蒸汽升溫至62℃，保溫12分鐘滅活酶的活性；所述常溫型α-淀粉酶由微波誘導(dǎo)所得變異地衣芽孢桿菌分泌所得α-淀粉酶，所述常溫型α-淀粉酶的適宜溫度為22-35℃；

4）降溫至常溫后，繼續(xù)通入惰性氣體，以維持特定壓力2.5MPa并使物料在汽爆罐內(nèi)均勻分布；保壓70分鐘；

5）將步驟3）中汽爆罐內(nèi)物質(zhì)噴放入噴放倉(cāng)，得噴放漿；

6）固液分離，得濾渣和濾液；濾渣即為含有茶膳食纖維的漿料，將濾渣用水洗滌3遍；固液分離包括壓濾、擠漿或離心分離；

7）濾渣經(jīng)干燥、粉碎，即得茶膳食纖維；干燥為噴霧干燥、熱風(fēng)干燥、流化床干燥或冷凍干燥；

其中，復(fù)合蛋白酶由具備內(nèi)肽酶活性的堿性蛋白酶和具備端肽酶活性的蛋白酶K組成；所述復(fù)合蛋白酶中堿性蛋白酶與蛋白酶K的比例為1:2；該復(fù)合蛋白酶可以在常溫下高效水解蛋白質(zhì)；

常溫型α-淀粉酶由微波誘導(dǎo)所得變異地衣芽孢桿菌分泌所得α-淀粉酶；微波誘導(dǎo)所得變異地衣芽孢桿菌的獲取步驟具體為：將地衣芽孢桿菌的培養(yǎng)液置于微波發(fā)生器，設(shè)置微波功率為900W，脈沖頻率為2300MHz，微波處理20s，冷卻20s，依此往復(fù)30次；將微波處理后的培養(yǎng)液涂布在固體培養(yǎng)基上，30℃條件下培養(yǎng)1-2天，由存活下來(lái)的菌落中篩選四株常溫下α-淀粉酶活性高的地衣芽孢桿菌的變異菌株。選出常溫下α-淀粉酶活性最高的地衣芽孢桿菌的變異菌株擴(kuò)大培養(yǎng)，從而獲得常溫型α-淀粉酶；常溫型α-淀粉酶在22-35℃溫度下高效率地水解淀粉，不必像目前大多采用的高溫型α-淀粉酶需要高溫（80-90℃）條件，因而減少了能耗也降低了對(duì)設(shè)備的要求，同時(shí)極大減少了副反應(yīng)的發(fā)生；此處用酶法可以柔和地將蛋白質(zhì)、淀粉水解成小分子的肽類、氨基酸、麥芽糖、葡萄糖等進(jìn)入濾液中，從而成功脫除蛋白質(zhì)和淀粉；以保證膳食纖維的純度；

依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5009.88—2008（食品中膳食纖維的測(cè)定）進(jìn)行檢測(cè)。結(jié)果表明，本實(shí)施例所得茶膳食纖維的質(zhì)量為茶樹(shù)枝莖葉干基質(zhì)量的82.7%；其余各項(xiàng)指標(biāo)均符合膳食纖維國(guó)標(biāo)要求。

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