本發(fā)明屬于可溶性膳食纖維制備，具體涉及一種玉米皮可溶性膳食纖維及其制備方法與應用。

背景技術：

1、膳食纖維(dietary?fiber，df)作為一種碳水化合物類似物，被稱為“第七營養(yǎng)素”，是一種極具前景的食品和藥品成分。大量研究已證實，df可以改善胃腸道對營養(yǎng)物質的消化吸收，治療和干預各種胃腸疾病。根據(jù)在水中的溶解性不同，df大致可分為可溶性膳食纖維(sdf)和不溶性膳食纖維(idf)，其中sdf因其優(yōu)越的理化特性和生物活性而更受關注。然而，大多數(shù)膳食纖維是不溶性的(約占df總量的90％)，小部分是可溶性的(不到df總量的10％)。

2、玉米被認為是最重要和最高產的谷物之一，具有重要的經(jīng)濟和社會價值。玉米皮作為玉米加工的主要副產物，由于其在水中的溶解度低，口感不佳，沒有引起足夠的重視，常用作飼料原料。研究發(fā)現(xiàn)，玉米皮的主要成分為纖維素、半纖維素和木質素，其纖維含量約為70％，可以作為df的良好來源，但其中sdf含量一般較低，如何提升玉米皮中sdf的含量，一直是本領域亟需解決的技術問題。目前現(xiàn)有技術多針對于不同來源sdf制備工藝的研究，在實際生產過程中由于sdf含量一般較低，在一定程度上限制了膳食纖維類產品的推廣?，F(xiàn)有可溶性膳食纖維的制備方法存在單一、產品得率低、純度差和功能性欠佳等問題。

技術實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明的目的之一在于提供一種具有完整的纖維素酶系組成、生長速度快、產酶量多、生長條件溫和以及適合產業(yè)化應用的里氏木霉菌te-36，能夠分泌多種高活性的細胞壁水解酶，如纖維素酶、木聚糖酶等，可以有效降解玉米皮中的纖維素和半纖維素大分子，將其用于玉米皮可溶性膳食纖維的制備時，能夠有效提高玉米皮可溶性膳食纖維的得率、純度和功能活性。

2、本發(fā)明的目的之二在于提供一種制備玉米皮可溶性膳食纖維的方法，解決目前可溶性膳食纖維制備方法單一、產品得率低和純度差等問題。

3、本發(fā)明的目的之三在于提供制備所得的玉米皮可溶性膳食纖維在制備降血糖或有助于維持血糖健康水平產品中的應用。

4、為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了以下技術方案：

5、本發(fā)明提供了一種里氏木霉菌te-36，所述里氏木霉菌te-36的分類命名為里氏木霉trichoderma?reesei，保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏編號為cgmcc?no.41552。

6、本發(fā)明還提供了上述里氏木霉菌te-36在制備玉米皮可溶性膳食纖維中的應用。

7、本發(fā)明還提供了一種制備玉米皮可溶性膳食纖維的方法，包括如下步驟：將玉米皮粉與培養(yǎng)基混合，得發(fā)酵培養(yǎng)基；在發(fā)酵培養(yǎng)基中接種上述里氏木霉菌te-36的種子液進行發(fā)酵，得發(fā)酵液；然后順次采用α-淀粉酶、堿性蛋白酶和葡萄糖淀粉酶進行酶解，收集上清液，醇沉得玉米皮可溶性膳食纖維。

8、優(yōu)選的，所述培養(yǎng)基包括k2hpo41.0～2.0g/l、mgso4·7h2o?0.3～0.5g/l、cacl20.3～0.5g/l、feso4·7h2o?0.0015～0.0025g/l、znso4·7h2o?0.0015～0.0025g/l；所述發(fā)酵培養(yǎng)基中玉米皮粉的濃度為50～66g/l。

9、優(yōu)選的，所述玉米皮粉的制備方法包括如下步驟：將玉米皮超微粉碎后過180～200目篩，然后采用γ-輻照得所述玉米皮粉；所述γ-輻照的強度為8～10kgy。

10、優(yōu)選的，所述種子液的獲得方式為：將里氏木霉菌te-36接種至種子培養(yǎng)基中，25～28℃培養(yǎng)3～4天；所述種子培養(yǎng)基包括葡萄糖25～30g/l、nano32.5～3.0g/l、k2hpo40.8～1.0g/l、kcl?0.5～1.0g/l、mgso4·7h2o?0.5～1.0g/l、feso40.01～0.03g/l；所述種子液與發(fā)酵培養(yǎng)基的體積比為8～10:100。

11、優(yōu)選的，所述發(fā)酵為28～30℃培養(yǎng)60～66h；或28～30℃培養(yǎng)40～42h，然后流加β-葡萄糖苷酶，繼續(xù)發(fā)酵20～24h；所述β-葡萄糖苷酶與發(fā)酵培養(yǎng)基的體積比為0.4～0.5:100。

12、優(yōu)選的，α-淀粉酶與發(fā)酵液的體積比為1～1.5:100，酶解條件為60℃酶解1～1.5h，ph為6.5；堿性蛋白酶與發(fā)酵液的體積比為2～2.5:100，酶解條件為55℃酶解2～2.5h，ph為9.0；葡萄糖淀粉酶與發(fā)酵液的體積比為1～1.5:100，酶解條件為50℃酶解2～2.5h，ph為4.2。

13、本發(fā)明還提供了一種玉米皮可溶性膳食纖維，由上述方法制備所得。

14、本發(fā)明還提供上述方法或上述玉米皮可溶性膳食纖維在制備降血糖或有助于維持血糖健康水平產品中的應用。

15、本發(fā)明的有益效果：

16、本發(fā)明提供的里氏木霉菌te-36具有完整的纖維素酶系組成、生長速度快、產酶量多、生長條件溫和以及適合產業(yè)化應用，而且能夠分泌多種高活性的細胞壁水解酶，如纖維素酶、木聚糖酶等，可以有效降解玉米皮中的纖維素和半纖維素大分子，將其用于玉米皮可溶性膳食纖維的制備時，能夠有效提高玉米皮可溶性膳食纖維的得率、純度和降血糖功能活性。

17、本發(fā)明提供的制備玉米皮可溶性膳食纖維的方法，通過菌酶協(xié)同發(fā)酵技術，綜合了微生物發(fā)酵和酶解技術兩大優(yōu)勢，能夠大大提升水解效率。另外，利用γ-輻照技術破壞木質纖維素的結構，提高酶解效率，增加水溶性碳水化合物的溶解，而且采用超微粉碎聯(lián)合γ-輻照處理技術可以進一步增強輻照的降解效果。本發(fā)明提供的制備方法將多種處理方式進行了有機融合，不僅增加了可溶性膳食纖維的得率、純度和降血糖功能特性，而且也適合產業(yè)化推廣。實施例結果表明本發(fā)明方法的可溶性膳食纖維得率高達(18.22±0.71)％，純度高達(86.74±3.56)％，而且當葡萄糖濃度為50mmol/l時，本發(fā)明方法制備所得的玉米皮可溶性膳食纖維的葡萄糖吸附特性為0.93mmol/g·l；反應30min時葡萄糖遲滯指數(shù)為41.97％；α-葡萄糖苷酶抑制率為65.50％，α-淀粉酶抑制率為21.41％。

18、本發(fā)明菌株和制備方法的提出能夠提高玉米皮的附加值，促進了可溶性膳食纖維作為功能性產品基料的加工利用，助力農產品資源的開發(fā)與利用，具有重要的現(xiàn)實意義。

技術特征：

1.一種里氏木霉菌te-36，其特征在于，所述里氏木霉菌te-36的分類命名為里氏木霉trichoderma?reesei，保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏編號為cgmccno.41552。

2.權利要求1所述里氏木霉菌te-36在制備玉米皮可溶性膳食纖維中的應用。

3.一種制備玉米皮可溶性膳食纖維的方法，其特征在于，包括如下步驟：將玉米皮粉與培養(yǎng)基混合，得發(fā)酵培養(yǎng)基；在發(fā)酵培養(yǎng)基中接種權利要求1所述里氏木霉菌te-36的種子液進行發(fā)酵，得發(fā)酵液；然后順次采用α-淀粉酶、堿性蛋白酶和葡萄糖淀粉酶進行酶解，收集上清液，醇沉得玉米皮可溶性膳食纖維。

4.根據(jù)權利要求3所述的方法，其特征在于，所述培養(yǎng)基包括k2hpo41.0～2.0g/l、mgso4·7h2o?0.3～0.5g/l、cacl20.3～0.5g/l、feso4·7h2o?0.0015～0.0025g/l、znso4·7h2o?0.0015～0.0025g/l；所述發(fā)酵培養(yǎng)基中玉米皮粉的濃度為50～66g/l。

5.根據(jù)權利要求3所述的方法，其特征在于，所述玉米皮粉的制備方法包括如下步驟：將玉米皮超微粉碎后過180～200目篩，然后采用γ-輻照得所述玉米皮粉；所述γ-輻照的強度為8～10kgy。

6.根據(jù)權利要求3所述的方法，其特征在于，所述種子液的獲得方式為：將里氏木霉菌te-36接種至種子培養(yǎng)基中，25～28℃培養(yǎng)3～4天；所述種子培養(yǎng)基包括葡萄糖25～30g/l、nano32.5～3.0g/l、k2hpo40.8～1.0g/l、kcl?0.5～1.0g/l、mgso4·7h2o?0.5～1.0g/l、feso40.01～0.03g/l；所述種子液與發(fā)酵培養(yǎng)基的體積比為8～10:100。

7.根據(jù)權利要求3所述的方法，其特征在于，所述發(fā)酵為28～30℃培養(yǎng)60～66h；或28～30℃培養(yǎng)40～42h，然后流加β-葡萄糖苷酶，繼續(xù)發(fā)酵20～24h；所述β-葡萄糖苷酶與發(fā)酵培養(yǎng)基的體積比為0.4～0.5:100。

8.根據(jù)權利要求3所述的方法，其特征在于，α-淀粉酶與發(fā)酵液的體積比為1～1.5:100，酶解條件為60℃酶解1～1.5h，ph為6.5；堿性蛋白酶與發(fā)酵液的體積比為2～2.5:100，酶解條件為55℃酶解2～2.5h，ph為9.0；葡萄糖淀粉酶與發(fā)酵液的體積比為1～1.5:100，酶解條件為50℃酶解2～2.5h，ph為4.2。

9.一種玉米皮可溶性膳食纖維，其特征在于，由權利要求3～8任意一項所述方法制備所得。

10.權利要求3～8任意一項所述方法或權利要求9所述玉米皮可溶性膳食纖維在制備降血糖或有助于維持血糖健康水平產品中的應用。

技術總結
本發(fā)明提供了一種玉米皮可溶性膳食纖維及其制備方法與應用，屬于可溶性膳食纖維制備技術領域。本發(fā)明提供了一種里氏木霉菌TE?36及利用該菌株制備玉米皮可溶性膳食纖維的方法，包括如下步驟：將玉米皮粉與培養(yǎng)基混合后接種里氏木霉菌TE?36的種子液發(fā)酵；然后酶解，醇沉得玉米皮可溶性膳食纖維。本發(fā)明提供的里氏木霉菌TE?36具有完整的纖維素酶系組成、生長速度快、產酶量多，而且能夠分泌多種高活性的細胞壁水解酶，可以有效降解玉米皮中的纖維素和半纖維素大分子。本發(fā)明提供的制備方法，通過菌酶協(xié)同發(fā)酵技術且將多種處理方式進行了有機融合，不僅增加了可溶性膳食纖維的得率、純度和降血糖功能特性，而且也適合產業(yè)化推廣。

技術研發(fā)人員：鄭喜群,姜彩霞,劉曉蘭,李冠龍,王俊彤,魏旭瑤
受保護的技術使用者：黑龍江八一農墾大學
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/5/8