一种利用铁皮石斛可溶性膳食纤维制备降糖降脂果冻的方法

技术领域

本发明属于食品技术领域，具体涉及一种利用铁皮石斛可溶性膳食纤维制备降糖降脂果冻的方法。

背景技术

铁皮石斛是一种珍贵的多年草本生植物，位于九大仙草之首，含有许多对人体健康有益的功能成分，如多糖、生物碱、黄酮、酚类、氨基酸和微量元素等。这些活性成分使得铁皮石斛具有良好的抗氧化、抗疲劳、调节胃肠道、降血糖降血脂以及提高机体免疫力等作用。铁皮石斛通过榨汁方法加工利用，在操作制备上简便快捷，并且具有浓厚石斛风味，具备多种营养成分，容易被消化道吸收，且鲜石斛的清热生津效果远大于干石斛。

鲜铁皮石斛枝条榨汁后会产生约10％的铁皮石斛渣，铁皮石斛渣作为加工副产物来说，通过提取有价值的膳食纤维，进一步用于功能性食品或营养保健品，对环境、食品工业以及最终对消费者健康产生积极影响；也为提高铁皮石斛副产物的加工利用方面，提供了一种新途径。通过操作简便、方便快捷、污染性较小的物理改性方法来处理铁皮石斛渣，所制取的膳食纤维相较于直接提取的膳食纤维在水合特性、吸附特性和抗氧化能力均有显著提升。

膳食纤维具有良好的水合性质，能够吸水膨胀从而产生饱腹感，以降低食欲，较好的持油力可吸收多余的脂质，达到减肥的作用。此外，膳食纤维还能够降血糖、降血脂、抗氧化、调节机体免疫以及预防癌症。

果冻是一种老少皆宜并且携带方便的休闲类食品，随着人们对营养的追求，单一营养的产品不能够满足消费者的需求，营养丰富且多元化的产品将成为一种新的趋势，高膳食纤维果冻类产品符合消费者需求。通过添加铁皮石斛可溶性膳食纤维到果冻中不仅可以保持果冻的原有风味和质构特性，而且能够补充膳食纤维，使果冻具有特殊的功能性，与此同时也丰富了膳食纤维产品形式。

发明内容

针对背景技术所提，本发明提供一种利用铁皮石斛可溶性膳食纤维制备降糖降脂果冻的方法。该果冻富含铁皮石斛可溶性膳食纤维，能够赋予其更高的功能活性，以及口感柔和、风味独特和清甜润滑；本发明高温蒸煮联合超声制备的可溶性膳食纤维相较于其他方法制备的可溶性膳食纤维，其在持水、持油、胆酸钠、葡萄糖等吸附能力方面都有所提升，赋予了产品更高的降糖降脂功能。

本发明提供了一种利用铁皮石斛可溶性膳食纤维制备降糖降脂果冻的方法，包括下述步骤：

S1、按1:10的料液比对铁皮石斛进行榨汁处理，过滤得到铁皮石斛原液，备用；

S2、称取白砂糖、复合胶，混合搅拌均匀，加适量水浸泡20～30min，使其充分溶胀；

S3、将S2所得糖、胶溶液加热搅拌至沸腾，保持5min，待固体完全溶解加入S1所得铁皮石斛原液；

S4、待S3溶液温度降至70℃后，加入柠檬酸和铁皮石斛可溶性膳食纤维，并充分搅拌，防止局部过酸；

S5、补足缺失的水分，定容，灌装后进行灭菌处理，冷却即得；

其中，S4所述铁皮石斛可溶性膳食纤维是利用S1制备铁皮石斛原液过滤的滤渣，采用高温蒸煮联合超声法进行铁皮石斛滤渣改性处理后制备的。

作为优选，高温蒸煮联合超声法制备铁皮石斛可溶性膳食纤维其制备条件为：高温蒸煮时间20～40min，蒸煮温度120～130℃，料液比1:(40～60)；超声功率50～150W，超声时间20～60min。

作为优选，高温蒸煮和超声处理后，还需冷却至室温，调节pH值为6.5，95℃水浴加热搅拌，加1.0％耐高温α-淀粉酶，保持30min，然后调节pH值为6，60℃加0.5％木瓜蛋白酶，搅拌2h后，于100℃条件下灭酶10min，之后进行蒸发浓缩，向浓缩液中加入4倍体积95％乙醇进行醇沉处理，收集沉淀，冷冻干燥得到铁皮石斛可溶性膳食纤维。

作为优选，所述降糖降脂果冻各原料组成质量分数为：铁皮石斛原液15％～30％、白砂糖10％～16％、柠檬酸0.8％～1.4％、复合胶0.9％～1.4％、铁皮石斛可溶性膳食纤维1％～3％，余量为水。

作为优选，所述复合胶包括魔芋胶和卡拉胶，魔芋胶与卡拉胶的质量比为(3～4):(2～3)。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果与进步：

1、本发明制备的降糖降脂果冻由于添加了从铁皮石斛渣中改性制备的可溶性膳食纤维，不仅提升了果冻浓厚石斛风味口感以及凝胶特性、质构特性，降低了吸水率，而且赋予果冻更高的生理活性。

2、本发明高温蒸煮联合超声制备的铁皮石斛可溶性膳食纤维相较于其他方法制备的的膳食纤维，其在持水、持油、胆酸钠、葡萄糖吸附能力方面都有显著性地提升，表现出更高的降血糖降血脂功能。

3、添加了本发明铁皮石斛可溶性膳食纤维的果冻相比未添加的果冻，其对α-淀粉酶抑制能力、葡萄糖吸附能力、胆酸钠吸附能力方面都有显著性地提升，降糖降脂能力优秀，具有良好的市场竞争力。

附图说明

图1为果冻的剪切应力和表观黏度随剪切速率的变化。

图2为果冻的储能模量和损耗模量随角频率的变化。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

除非另有定义，本文所使用的所有技术和科学术语与本发明技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书所使用的术语只是为了描述具体实施例的目的，并非用于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例1

配方：含膳食纤维铁皮石斛果冻

果冻产品按原料质量比包括：铁皮石斛原液30％，白砂糖14％，柠檬酸1％，复合胶1.4％，铁皮石斛可溶性膳食纤维1％，余量为水；其中复合胶包括卡拉胶和魔芋胶，比例为4:3。

上述产品制备步骤如下：

称取白砂糖、复合胶于杯中，一起混合搅拌均匀，加水浸泡20～30min，凝胶充分溶胀后加热至沸腾，并保持5min。

称取柠檬酸和铁皮石斛可溶性膳食纤维，加入的少量水使其充分溶解，备用。

量取铁皮石斛原液加至凝胶溶液中，然后待溶液温度降至70℃后，加入溶解的柠檬酸和铁皮石斛可溶性膳食纤维溶液，并充分搅拌，防止局部过酸。

补足缺失的水分，定容，灌装后进行灭菌处理，冷却即得。

实施例2

配方：含膳食纤维铁皮石斛果冻

果冻产品按原料质量比包括：铁皮石斛原液25％，白砂糖14％，柠檬酸0.8％，复合胶1.3％，铁皮石斛可溶性膳食纤维3％，余量为水；其中复合胶包括卡拉胶和魔芋胶，比例为3:2。

上述产品制备步骤如下：

称取白砂糖、复合胶于杯中，一起混合搅拌均匀，加水浸泡20～30min，凝胶充分溶胀后加热至沸腾，并保持5min。

称取柠檬酸和铁皮石斛可溶性膳食纤维，加入的少量水使其充分溶解，备用。

量取铁皮石斛原液加至凝胶溶液中，然后待溶液温度降至70℃后，加入溶解的柠檬酸和铁皮石斛可溶性膳食纤维溶液，并充分搅拌，防止局部过酸。

补足缺失的水分，定容，灌装后进行灭菌处理，冷却即得。

实施例3

配方：含膳食纤维铁皮石斛果冻

果冻产品按原料质量比包括：铁皮石斛原液20％，白砂糖16％，柠檬酸1％，复合胶1.3％，铁皮石斛可溶性膳食纤维3％，余量为水；其中复合胶包括卡拉胶和魔芋胶，比例为3:2。

上述产品制备步骤如下：

称取白砂糖、复合胶于杯中，一起混合搅拌均匀，加水浸泡20～30min，凝胶充分溶胀后加热至沸腾，并保持5min。

称取柠檬酸和铁皮石斛可溶性膳食纤维，加入的少量水使其充分溶解，备用。

量取铁皮石斛原液加至凝胶溶液中，然后待溶液温度降至70℃后，加入溶解的柠檬酸和铁皮石斛可溶性膳食纤维溶液，并充分搅拌，防止局部过酸。

补足缺失的水分，定容，灌装后进行灭菌处理，冷却即得。

以下通过实验数据来说明本发明中高温蒸煮联合超声方法制备铁皮石斛可溶性膳食纤维及其制备的果冻有益效果与技术进步：

1、可溶性膳食纤维的功能特性测定比较

采用高温蒸煮联合超声改性方法制备的可溶性膳食纤维记为HUSDF，未改性的从铁皮石斛渣中直接提取的可溶性膳食纤维记为WTSDF，高温蒸煮改性方法制备的可溶性膳食纤维记为HSDF，在相同的条件下测定它们的持水、持油能力，葡萄糖、胆酸钠吸附能力，结果如表1所示。

表1不同改性处理方法制备的可溶性膳食纤维功能特性

注：不同的小写字母表示差异显著性(P<0.05)

从实验结果可以看出经过高温蒸煮联合超声法制备的可溶性膳食纤维相比高温蒸煮改性和直接提取未改性制备的可溶性膳食纤维，其水合特性和持油性以及吸附特性均显著提升。研究表明，较好的持水力、持油力、葡萄糖、胆酸钠分子吸附特性的膳食纤维，在体内表现出较好的降血糖降血脂功能。

2、可溶性膳食纤维对果冻的影响比较

膳食纤维作为一种功能性物质，具有良好的抗氧化、降血糖、降血脂以及提高机体免疫力等作用，受到研究者关注。将其添加到果冻中，能够提升果冻的口感的同时，赋予果冻更高的营养价值和生理活性。将添加高温蒸煮联合超声改性方法制备的1％铁皮石斛可溶性膳食纤维制备的果冻，记为Jelly-S，未添加膳食纤维的果冻记为Jelly-C。

2.1、指标测定

在相同条件下对Jelly-S和Jelly-C进行流变学测定、质构测定、析水率测定、功能特性指标测定。

2.2、实验结果

2.2.1、流变特性

果冻具备剪切稀化特点，随着剪切速率增高表观黏度降低。添加了铁皮石斛可溶性膳食纤维后，果冻的G'和G"均增加。Jelly-S的稠度系数以及屈服应力高于Jelly-C，屈服应力是果冻发生流动所需要的临界应力，当外力高于屈服应力时，果冻才能流动，Jelly-S屈服应力高于Jelly-C，表明其抵抗外作用力能力提升。稠度系数增加，表明果冻的黏度增加，凝胶特性增强。

表2果冻的流变学参数

2.2.2、质构特性

表3数据表明Jelly-S果冻相较于Jelly-C的果冻，其硬度、胶着性和咀嚼性等显著增加。

表3果冻的质构参数

注：不同的小写字母表示差异显著性(P<0.05)

2.2.3、析水率测定结果

Jelly-S析水率降低，铁皮石斛可溶性膳食纤维有较好的持水性，能够吸附住果冻中的部分游离水，有利于减少水分的析出，避免因为水分的丢失引起果冻的收缩，影响产品质量。

表4果冻的析水率

注：不同的小写字母表示差异显著性(P<0.05)

2.2.4、功能特性测定结果

铁皮石斛可溶性膳食纤维增强了凝胶作用，形成了物理屏障，能够阻碍淀粉与淀粉酶反应以及束缚住葡萄糖、胆酸钠分子，减缓了分子的释放，显著提升了其对α-淀粉酶抑制能力、葡萄糖吸附能力、胆酸钠吸附能力，显著提升了Jelly-S果冻的降血糖降血脂功能。

表5果冻的功能特性指标的测定

注：不同的小写字母表示差异显著性(P<0.05)

3、结果分析

从实验结果可以得知，加入高温蒸煮联合超声法制备的可溶性膳食纤维的果冻具有较好的持水性，在质构和流变方面也表现出优良的性能，具有更高的黏度和凝胶强度，赋予果冻良好的咀嚼体验以及口感。本发明高温蒸煮联合超声法制备的可溶性膳食纤维具备良好的吸附能力，赋予果冻更显著的降血糖降血脂功能。

以上所描述的实施例仅表达了本发明的几种优选实施例，其描述较为具体和详细，但并不用于限制本发明。应当指出，对于本领域的技术人员来说，本发明还可以有各种变化和更改，凡在本发明的构思和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。