一种基于酵素益生元的魔芋冻干代餐粉制备方法

技术领域

本发明涉及一种基于酵素益生元的魔芋冻干代餐粉制备方法，属于保健食品的研制与开发技术领域。

背景技术

“酵素”本是酶（enzyme）的旧译，后来也被用来称呼一些发酵产品，如植物酵素、环保酵素、酵素菌肥等；而植物酵素指以新鲜蔬菜、水果等植物为原料，经多种益生菌发酵而产生的，含有丰富的酶、维生素、矿物质和次生代谢产物的微生物制剂。益生元也是“酵素”中主要功能成分之一，益生元是指可以调节肠道中菌群活性而有益于宿主健康的无生命的食物成分包括低聚果糖、低聚木糖、异麦芽糖等物质，其一部分来自于原料，大部分是人工添加进入酵素中，其作用是促进肠道中碳水化合物发酵而抑制肠道腐败作用。研究表明植物酵素具有消炎、抗菌、抗氧化、净化血液、促进细胞新生、增强免疫力等作用，有些还表现出了一定的抗肿瘤作用。因其较好的保健功能，植物酵素在日本以及我国台湾地区大受欢迎。

魔芋是有益的碱性食品，是低热量、低脂肪、高纤维的代表食物之一，具有减肥、降血压、降血糖、排毒通便、防癌、补钙等功效。现代研究表明，在魔芋块茎中含有丰富的淀粉、蛋白质、脂肪、还原糖、纤维素、氨基酸和多种人体必需的微量元素。魔芋葡甘聚糖(KGM)是魔芋最主要的功能因子，含量占干重的50%～60%以上，是一种天然的大分子可溶性膳食纤维，具有吸水性强、膨胀率高、粘稠度高、饱腹性强等特点，广泛的应用于食品、药品、农业化工等领域，尤其是在现代保健食品的开发应用上具有很大市场前景。

近年来，随着人们生活水平的不断提高，肥胖成为人们日益关注的话题。引起肥胖的原因有很多，最主要的还是体质和饮食，二者是影响人体肥胖最为关键的因素，因此，最有效最根本的减肥方式应该是控制人体热量平衡，减少脂肪的摄取。另外，随着肥胖而来的还有高血压、高血糖等疾病的发生，减肥、降糖也成为了消费者对食品最大的要求。但是民以食为天，减少脂肪的摄取并不意味着就要减少食物的摄入，于是，很多方便快捷又安全有效的减肥降糖食品应运而生，比如代餐粉、减肥茶，等等。

目前，选用魔芋代餐粉代一餐或者二餐，越来越被大众所接受，魔芋代餐粉不仅能够较好地控制饮食热量，而且可以全面补充营养，能够达到消费者健康减肥的需求。这是由于魔芋的自身特性，进入人体会有较明显的饱腹感，可以很好地起到代餐的作用。本发明就是利用魔芋与酵素为主要原料，利用新颖的制作工艺开发一款低脂、营养及美味的基于酵素益生元的魔芋冻干代餐粉，具有极大的现实及经济意义。

胡智伟等人公布了一种健脾轻身的魔芋代餐粉及其制作方法，公开号(CN110679938 A)，以魔芋为基础，添加了一些有益于健脾轻身的食材如黑豆、薏米、红豆、葡萄干、无花果干等，经过将原料混合、磨浆、干燥、磨粉等步骤制作出一种健脾轻身的魔芋代餐粉，解决了现在人们做早餐麻烦不方便并且耗时长的问题，但此发明在将魔芋及配料的干燥过程中温度设定较高为115℃，不利于代餐粉中营养物质的保留；干燥后的原料并没有进行低温球磨，磨碎后直接过筛处理(200-210目)，并没有进行纳米粉碎，不利于代餐粉冲泡后活性成分的释放；此发明配方简单，只是加了魔芋及一些杂粮及果蔬粉。本发明代餐粉中魔芋是用脉冲喷动红外冷冻干燥制作而得，酵素粉使用低温喷雾干燥制作而得，有利于营养品质的保留；魔芋粉、酵素粉进行超微粉碎有利于活性成分的释放；添加了酵素益生元，保健效果更佳，营养更丰富，更有利于降脂减重。

赵红等人公布了一种蓝莓酵素的生产方法，公开号(CN 105595241 A)，以蓝莓为原料使用古法发酵制作蓝莓酵素，将果蔬、坚果清洗后切块、去杂、糖液脱水、冻干后取出过80目筛；得到混合粉与魔芋粉混合，加入1~5份蓝莓酵素粉，制作成蓝莓酵素代餐粉。该方法制作而成的蓝莓酵素代餐粉营养丰富、具有美容养颜的功效。但是该方法中使用的粉末并未进行纳米粉碎，不利于营养物质的释放，且使用传统冻干方法冻干果蔬和坚果，干燥时间长且能耗高。而本发明对魔芋进行脉冲喷动红外冷冻干燥，对酵素粉进行低温喷雾干燥有利于营养物质的保留，且干燥时间短、能耗低；本发明还对魔芋粉及酵素粉进行纳米粉碎，有利于冲泡后营养及功能性物质的释放。

张慜、冯彦君公布了一种富含麦苗酵素的高品质麦苗代餐粉的加工方法，公开号(CN 106858345 A)，通过麦苗预处理、麦苗粉纳米粉碎、豆渣粉纳米粉碎、喷雾干燥制备酵素粉、混合辅料等步骤制作麦苗代餐粉。该方法制作的富含麦苗酵素的高品质麦苗代餐粉具有速溶性和抗拮抗性较好、色泽稳定、口感佳、营养均衡等特点，符合时代发展潮流。但是该方法中添加的魔芋精粉并不是纳米粉，且经过喷雾干燥后的酵素粉也未经纳米粉碎处理，酵素粉内也没有添加益生元物质。本发明中的魔芋粉是通过脉冲喷动红外冷冻干燥制得且经过超纳米粉碎处理；酵素粉在干燥后也进行纳米粉碎处理且添加了益生元物质，营养更加丰富，更加有助于身体健康。

董丹丹等人公布了一种富含膳食纤维的代餐粉及其制造方法，公开号(CN105285953 A)，该发明按照可溶性膳食纤维40%~90%、抗性淀粉5%~15%、甜味剂0.05%~1%、动物蛋白20%~40%、植物蛋白10%~30%、复合维生素0.001~10%，其先将抗性淀粉、植物蛋白及复合维生素逐级混合，之后再将其他辅料进行混合、加水制成悬浮液后进行喷雾干燥得到代餐粉。该法生产的代餐粉在补充人体所需营养物质的同时虽然不影响膳食纤维的吸收。但是其将各种辅料混合再进行喷雾干燥，增加了喷雾干燥的难度、降低其得率、也提高了成本。本方法采用的是各自制粉后再进行混合，具有工艺简单、成本低廉等优点。

赵文竹等人公布了一种秋葵魔芋代餐粉及其制作方法，公开号(CN 105962179A)，该发明按照秋葵粉3~6份、魔芋粉20~40份、柠檬粉1~3份、木糖醇20~40份、麦芽糊精40~60份、大豆纤维粉3~7份的配方，经过秋葵冻干制粉、柠檬冻干制粉、最后将其与超市购买的魔芋粉、大豆纤维粉、木糖醇及麦芽糊精与制得的秋葵粉、柠檬粉混合制作得到秋葵代餐粉。该代餐粉营养价值高、风味独特、具有饱腹感。而本发明魔芋采用脉冲喷动红外冷冻干燥，对比冷冻干燥具有干燥速率快、干燥时间短等优点；酵素粉采用低温喷雾干燥能很好地保持其原有的营养品质；且本发明添加了酵素益生元，营养结构更加合理，有利于人体健康。

发明内容

本发明的目的是克服上述不足之处，提供一种基于酵素益生元的魔芋冻干代餐粉制备方法，其制备的基于酵素益生元的魔芋冻干代餐粉风味独特、营养价值高、有益身体健康。

本发明的技术方案，一种基于酵素益生元的魔芋冻干代餐粉制备方法，首先挑选魔芋，将新鲜的魔芋清洗、去皮、切块，备用；对获取的魔芋块采用白醋去腥，然后进行熟制冷冻；采用脉冲喷动红外冷冻干燥进一步去腥，得到冻干魔芋块；粉碎后得到冻干纳米魔芋粉；复配制备得到果蔬纳米活化酵素粉，将其与纳米魔芋粉和其他辅料混合，即得到产品基于酵素益生元的魔芋冻干代餐粉。

进一步地，具体步骤如下：

（1）原料预处理：挑选魔芋，将新鲜的魔芋清洗、去皮、切块，备用；

（2）初步去腥：将魔芋块浸泡在质量浓度为5%~10%的白醋中，置于超声波清洗仪中进行超声去腥处理，取出后用清水漂洗若干次以去除残留的白醋，擦干魔芋块表面残留的水分，备用；

（3）熟制速冻：将去腥后的魔芋块于95~105℃蒸煮20~50min，取出后用冰水迅速冷却至室温，将熟制的魔芋块于-77~-83℃的超低温冰箱内速冻8~16h，备用；

（4）脉冲喷动红外冷冻干燥去腥：对熟制速冻后的魔芋块进行脉冲喷动红外冷冻干燥，干燥至含水量为5％以下，得到冻干魔芋块；

（5）冻干纳米魔芋粉的制备：设置球磨粉碎机的温度为3.5~4.5℃，物料与ZrO

（6）果蔬纳米活化酵素粉的制备：

a、在酵素发酵液中添加麦芽糊精，经低温超声波辅助喷雾干燥制作酵素粉；

b、在喷雾干燥得到的酵素粉中添加低聚果糖、低聚木糖和异麦芽糖，充分混合均匀得到果蔬酵素粉；

c、按照步骤（5）设置球磨粉碎机的温度为3.5~4.5℃，物料与ZrO

（7）代餐粉的制备：将步骤（5）制备所得冻干纳米魔芋粉和步骤（6）中制得果蔬纳米活化酵素粉与其他辅料按照一定的比例混合均匀，制得基于酵素益生元的魔芋冻干代餐粉；

（8）红外联合射频杀菌：先将制得的代餐粉于20~50℃的红外加热器中杀菌5~10min，再设置两极板之间的距离为70mm，再进行射频杀菌10~30min；

（9）包装：将步骤（8）制得的样品用不透光的铝箔袋进行真空包装，于3-5℃下冷藏保存，即为基于酵素益生元的魔芋冻干代餐粉。

进一步地，步骤（1）中，挑选的魔芋质量在2000~3000g，表面无破损；切成块状的尺寸大小为3×5mm。

进一步地，步骤（2）中，设置超声波的功率为100~300W，去腥处理10~20min，取出后用清水漂洗3~5次以去除残留的白醋。

进一步地，步骤（2）中，采用间歇超声波处理，超声波工作30s，停30s，累计处理10~20min。

进一步地，步骤（4）中，调节真空度为-0.1MPa、冷阱温度为-44~-40℃、温度上限为50℃，对魔芋块进行脉冲喷动红外冷冻干燥。

进一步地，步骤（4）中，脉冲喷动红外冷冻干燥，前3h不喷动，3h后设置喷动频率为每18-22min喷动一次，直至干燥终点。

进一步地，步骤（6）a中，麦芽糊精的添加量与果蔬酵素中的固形物含量之比为1:1，经低温超声波辅助喷雾干燥制作酵素粉，设置超声波功率为10-45W，辅助喷雾干燥温度为10-20℃，超声处理时间为10-50min；喷雾干燥时设置料液浓度为20%~40%，进口温度为135-145℃，出口温度为85-95℃；

进一步地，步骤（6）b中，在喷雾干燥得到的粉末10~15份中添加0~8份低聚果糖、5~9份低聚木糖和3~7份异麦芽糖充分混匀得到果蔬酵素粉；

进一步地，步骤（6）c中，获得的纳米活化酵素粉，其平均粒径为20~40 nm；

进一步地，所述果蔬酵素由植物乳杆菌、酵母菌和嗜热链球菌依次发酵所得；所述植物乳杆菌发酵的发酵温度30℃，接种量0.15%~0.2%，红糖添加量4%~8%，发酵8~12h；经植物乳杆菌发酵后的发酵液由酵母菌继续发酵，发酵温度32℃，接种量0.1%~0.3%，发酵6~9h；经植物乳杆菌及酵母菌发酵后的发酵液由嗜热链球菌继续发酵，发酵温度35℃，接种量0.05%~0.1%，发酵5~15h。

进一步地，步骤（7）中，代餐粉中各个物质的质量比例为：魔芋粉为5~15份、木糖醇为10~20份、燕麦片为20~50份、果蔬酵素粉为5~15份、坚果为5~10份、乳清蛋白粉3~8份、食用香精0.1~0.2份；

进一步地，先将步骤（7）代餐粉于20~50℃的红外加热器中杀菌5~10min，再设置两极板之间的距离为70mm，将步骤（7）种混合均匀的代餐粉进行射频杀菌10~30min。

步骤（8）中，将物料装入厚度为1mm的容器中，即设置物料厚度为1mm进行杀菌，并且为了保证杀菌后物料的品质，每隔5min翻动物料一次。

本发明的有益效果：本发明将魔芋块于白醋中脱腥处理，有利于去除魔芋粉的不良风味、使制作出的魔芋代餐粉更加适口；对魔芋进行脉冲喷动冷冻干燥既节约能耗、缩短干燥时间，又能提高干燥速率；在制作出的酵素粉中加入益生元提高了代餐粉的营养价值，有利于人体健康；将魔芋粉和酵素粉进行低温球磨粉碎，有利于魔芋粉及酵素粉中营养物质的保留；且将魔芋粉及酵素粉粉碎到纳米粉级有利于提高溶解性及冲泡性。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1一种基于芒果酵素益生元的魔芋冻干代餐粉制作方法

一种基于芒果酵素益生元的魔芋冻干代餐粉制作方法，按重量份计，配方比例如下：魔芋粉为15份、木糖醇为19份、燕麦片为40份、芒果酵素粉为13份、坚果为7份、乳清蛋白粉为5份、食用香精为0.13份。

其制作方法如下：

(1)原料预处理：挑选魔芋，将新鲜的魔芋清洗、去皮、切块，备用；

(2)初步去腥：将魔芋块浸泡在10%的白醋中，置于超声波清洗仪中，设置超声波的功率为250W，去腥处理20min，取出后用清水漂洗3~5次以去除残留的白醋，然后用吸水纸擦干魔芋块表面残留的水分，备用；

(3)熟制速冻：将去腥后的魔芋块于100±5℃蒸煮45min，取出后用冰水迅速冷却至室温，将熟制的魔芋块于-80±3℃的超低温冰箱内速冻12h，备用；

(4) 脉冲喷动红外冷冻干燥去腥：调节真空度为-0.1MPa、冷阱温度为-42±2℃、温度上限为50℃，进行脉冲喷动红外冷冻干燥，干燥至含水量为5％以下，得到冻干魔芋块；

(5) 冻干纳米魔芋粉的制备：设置球磨粉碎机的温度为4±0.5℃，物料与ZrO

(6)芒果纳米活化酵素粉的制备：在芒果酵素发酵液中添加麦芽糊精，麦芽糊精添加量与酵素中的固形物含量之比为1:1，经低温超声波辅助喷雾干燥制作酵素粉，设置超声波功率为45W，辅助喷雾干燥温度为15℃，超声处理时间为30min；喷雾干燥时设置料液浓度为30%，进口温度为140±5℃，出口温度为90±5℃，在喷雾干燥得到的粉末中添加7份低聚果糖、8份低聚木糖、5份异麦芽糖充分混匀得到芒果酵素粉，并按照步骤(5)进行超微粉碎，获得超微酵素粉，其平均粒径为34±3.98nm；

所述芒果酵素由植物乳杆菌、酵母菌和嗜热链球菌混合菌种发酵所得；植物乳杆菌发酵温度30℃，接种量0.2%，红糖添加量7%，发酵9h；经植物乳杆菌发酵后的发酵液由酵母菌继续发酵，发酵温度32℃，接种量0.3%，发酵8h；经植物乳杆菌及酵母菌发酵后的发酵液由嗜热链球菌继续发酵，发酵温度35℃，接种量0.05%，发酵7h。

(7)代餐粉的制备：将步骤(5)和步骤(6)中制得的魔芋粉、芒果酵素粉与其他辅料按照一定的比例混合均匀，制得基于芒果酵素益生元的魔芋冻干代餐粉；

(8)红外联合射频杀菌：先将制得的代餐粉于20~50℃的红外加热器中杀菌5~10min，再设置两极板之间的距离为70mm，将步骤(7)种混合均匀的代餐粉进行射频杀菌10~30min；

(9)包装：将步骤(8)制得的样品用不透光的铝箔袋进行真空包装，于4±1℃下冷藏保存，即为成品。

实施例2一种基于草莓酵素益生元的魔芋冻干代餐粉制作方法

一种基于草莓酵素益生元的魔芋冻干代餐粉制作方法，按重量份计，配方比例如下：魔芋粉为15份、木糖醇为19份、燕麦片为40份、草莓酵素粉为13份、坚果为7份、乳清蛋白粉为5份、食用香精为0.13份。

其制作方法如下：

(1)原料预处理：挑选魔芋，将新鲜的魔芋清洗、去皮、切块，备用；

(2)初步去腥：将魔芋块浸泡在10%的白醋中，置于超声波清洗仪中，设置超声波的功率为250W，去腥处理20min，取出后用清水漂洗3~5次以去除残留的白醋，然后用吸水纸擦干魔芋块表面残留的水分，备用；

(3)熟制速冻：将去腥后的魔芋块于100±5℃蒸煮45min，取出后用冰水迅速冷却至室温，将熟制的魔芋块于-80±3℃的超低温冰箱内速冻12h，备用；

(4) 脉冲喷动红外冷冻干燥去腥：调节真空度为-0.1MPa、冷阱温度为-42±2℃、温度上限为50℃，进行脉冲喷动红外冷冻干燥，干燥至含水量为5％以下，得到冻干魔芋块；

(5) 冻干纳米魔芋粉的制备：设置球磨粉碎机的温度为4±0.5℃，物料与ZrO

(6)草莓纳米活化酵素粉的制备：在草莓酵素发酵液中添加麦芽糊精，麦芽糊精添加量与酵素中的固形物含量之比为1:1，经低温超声波辅助喷雾干燥制作酵素粉，设置超声波功率为45W，辅助喷雾干燥温度为15℃，超声处理时间为30min；喷雾干燥时设置料液浓度为30%，进口温度为140±5℃，出口温度为90±5℃，在喷雾干燥得到的粉末中添加7份低聚果糖、8份低聚木糖、5份异麦芽糖充分混匀得到草莓酵素粉，并按照步骤(5)进行超微粉碎，获得超微酵素粉，其平均粒径为28±6.77nm；

所述草莓酵素由植物乳杆菌、酵母菌和嗜热链球菌混合菌种发酵所得；植物乳杆菌发酵温度30℃，接种量0.2%，红糖添加量7%，发酵9h；经植物乳杆菌发酵后的发酵液由酵母菌继续发酵，发酵温度32℃，接种量0.3%，发酵8h；经植物乳杆菌及酵母菌发酵后的发酵液由嗜热链球菌继续发酵，发酵温度35℃，接种量0.05%，发酵7h。

(7)代餐粉的制备：将步骤(5)和步骤(6)中制得的魔芋粉、草莓酵素粉与其他辅料按照一定的比例混合均匀，制得基于草莓酵素益生元的魔芋冻干代餐粉；

(8)红外联合射频杀菌：先将制得的代餐粉于20~50℃的红外加热器中杀菌5~10min，再设置两极板之间的距离为70mm，将步骤(7)种混合均匀的代餐粉进行射频杀菌10~30min；

(9)包装：将步骤(8)制得的样品用不透光的铝箔袋进行真空包装，于4±1℃下冷藏保存，即为成品。

实施例3一种基于复合果蔬酵素益生元的魔芋冻干代餐粉制作方法

一种基于复合酵素益生元的魔芋冻干代餐粉制作方法，按重量份计，配方比例如下：魔芋粉为15份、木糖醇为19份、燕麦片为40份、复合酵素粉(菠菜，草莓)为13份、坚果为7份、乳清蛋白粉为5份、食用香精为0.13份。

其制作方法如下：

(1)原料预处理：挑选魔芋，将新鲜的魔芋清洗、去皮、切块，备用；

(2)初步去腥：将魔芋块浸泡在10%的白醋中，置于超声波清洗仪中，设置超声波的功率为250W，去腥处理20min，取出后用清水漂洗3~5次以去除残留的白醋，然后用吸水纸擦干魔芋块表面残留的水分，备用；

(3)熟制速冻：将去腥后的魔芋块于100±5℃蒸煮45min，取出后用冰水迅速冷却至室温，将熟制的魔芋块于-80±3℃的超低温冰箱内速冻12h，备用；

(4) 脉冲喷动红外冷冻干燥去腥：调节真空度为-0.1MPa、冷阱温度为-42±2℃、温度上限为50℃，进行脉冲喷动红外冷冻干燥，干燥至含水量为5％以下，得到冻干魔芋块；

(5) 冻干纳米魔芋粉的制备：设置球磨粉碎机的温度为4±0.5℃，物料与ZrO

(6)复合果蔬纳米活化酵素粉的制备：在复合酵素发酵液中添加麦芽糊精，麦芽糊精添加量与酵素中的固形物含量之比为1:1，经低温超声波辅助喷雾干燥制作酵素粉，设置超声波功率为45W，辅助喷雾干燥温度为15℃，超声处理时间为30min；喷雾干燥时设置料液浓度为30%，进口温度为140±5℃，出口温度为90±5℃，在喷雾干燥得到的粉末中添加7份低聚果糖、8份低聚木糖、5份异麦芽糖充分混匀得到复合酵素粉，并按照步骤(5)进行超微粉碎，获得超微酵素粉，其平均粒径为30±1.38nm；

所述复合酵素由植物乳杆菌、酵母菌和嗜热链球菌混合菌种发酵所得；植物乳杆菌发酵温度30℃，接种量0.2%，红糖添加量7%，发酵9h；经植物乳杆菌发酵后的发酵液由酵母菌继续发酵，发酵温度32℃，接种量0.3%，发酵8h；经植物乳杆菌及酵母菌发酵后的发酵液由嗜热链球菌继续发酵，发酵温度35℃，接种量0.05%，发酵7h。

(7)代餐粉的制备：将步骤(5)和步骤(6)中制得的魔芋粉、复合酵素粉与其他辅料按照一定的比例混合均匀，制得基于酵素益生元的魔芋冻干代餐粉；

(8)红外联合射频杀菌：先将制得的代餐粉于20~50℃的红外加热器中杀菌5~10min，再设置两极板之间的距离为70mm，将步骤(7)种混合均匀的代餐粉进行射频杀菌10~30min；

(9)包装：将步骤(8)制得的样品用不透光的铝箔袋进行真空包装，于4±1℃下冷藏保存，即为成品。