利用混菌发酵强化血糖调节功效的全谷物食品及生产方法与流程

1.本发明涉及一种功能性食品领域的利用混菌发酵技术强化草本血糖调节功效的全谷物食品及其生产技术，具体地，涉及一种利用混菌发酵技术强化血糖调节功效的草本全谷物方便食品及其工业化生产方法。

背景技术：

2.随着现代社会生活水平的体高，高血糖的发生率也越来越高，糖尿病低龄化的趋势也越来越来明显。糖尿病不仅发病人数多，而且并发症高达100多种，是目前已知并发症最多的一种疾病。糖尿病可能会引发肾脏病变、视网膜病变和失明、糖尿病神经病变、下肢血管病变等并发症，还可能会引发糖尿病病足等。血糖的监控和调节对于糖尿病患者来说至关重要，但做为主食的大米gi值在80以上，属于高gi食品，因此开发一款能对血糖进行强调节且营养健康的全谷物主食替代产品不仅对糖尿病患者具有重大的意义，也具有极大的市场前景。
3.根据相关文献的报道，桔梗、紫苏、黄秋葵、苦瓜都具备一定的降血糖功效。桔梗多糖能改善空腹胰岛素量与提高抗氧化能力；紫苏中的黄酮、精油、迷迭香等活性成分能明显降低胰岛素抵抗参数，改善糖尿病并发症；黄秋葵中的低聚原花青素由没食子儿茶素和儿茶素组成，能抑制氧化应激和胰岛素抵抗；苦瓜中的苦瓜甙和苦瓜素能刺激胰岛素分泌，其中苦瓜素还能与胰岛素竞争胰岛素受体，被称之为“植物胰岛素”。除此之外，桔梗、紫苏、黄秋葵、苦瓜中还含丰富的矿物质和微量元素。
4.目前，发酵技术已经成熟应用于食品工业，通过发酵技术能将大分子有机物降解成小分子物质。因而，发酵后的产品有害物质被降解，毒副作用更少；功能基团被暴露，功效作用更强。

技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种利用混菌发酵技术强化血糖调节功效的草本全谷物方便食品及其工业化生产方法，通过混菌发酵，得到血糖调节效果更强、营养供给更好、感官性能更优的全谷物食品。
6.为了达到上述目的，本发明提供了一种利用混菌发酵强化血糖调节功效的全谷物食品的生产方法，其中，所述的方法包含：步骤1，采用桔梗、紫苏、黄秋葵和苦瓜为原料，用水浸泡后打浆，再在过滤、杀菌之后，接种酵母菌和乳酸菌，进行发酵，然后将所得的混菌发酵液干燥，制成混菌发酵粉末；步骤2，将步骤1所得的混菌发酵粉末，与苦荞、乳清蛋白粉、燕麦麸皮、白芸豆、白扁豆、黄精提取物、干姜、苜蓿提取物、金银花提取物，分别粉碎后充分混合；步骤3，使用双螺杆挤压机对步骤2所得的混合物料进行蒸煮，然后经模具挤压切割成米粒形状；步骤4，挤压好的米粒使用流化床干燥，再在冷却称重后进行包装。
7.进一步地，所述的步骤1中，取质量比为1:1:1:1的桔梗、紫苏、黄秋葵和苦瓜，加水充分浸泡后进行打浆，再过60目筛，取滤过的汁液超高温瞬时杀菌，按质量百分比计接种
0.5％～2％的酵母菌和0.5％～6％乳酸菌，在30～ 40℃条件下发酵24～72h，得到混菌发酵液，再将混菌发酵液进行喷雾干燥，得到富含降糖活性因子的桔梗、紫苏、黄秋葵和苦瓜混菌发酵粉末。
8.进一步地，所述的步骤1中，加水充分浸泡是加入原料总质量的8～10 倍的水进行浸泡，温度为50～80℃，时长为5～15h。
9.进一步地，所述的超高温瞬时杀菌是在121℃温度下杀菌4s。
10.进一步地，所述的酵母菌是由啤酒酵母和面包酵母按质量比1:1组成；乳酸菌是由乳杆菌和长双歧杆菌按质量比1:1组成。
11.进一步地，所述的喷雾干燥温度为120～180℃。
12.进一步地，所述的步骤2中，按质量百分比计将混菌发酵粉末10～20％，与苦荞30～60％、乳清蛋白粉15～20％、燕麦麸皮5～15％、白芸豆1～2％、白扁豆1～2％、黄精提取物0.5～5％、干姜0.5～5％、苜蓿提取物0.5～5％、金银花提取物0.5～5％，分别粉碎后过50目筛，充分混合，混料时间为150～ 200s。
13.进一步地，所述的步骤3中，蒸煮时按质量百分比计加入5～20％水，蒸煮温度为50～120℃；双螺杆挤压机的螺杆转速为300～350r/min，腔体温度为100～200℃，切割速率为1800～2000r/min。
14.进一步地，所述的步骤4中，挤压好的米粒使用流化床，在70～80℃条件下，干燥10～15min。
15.本发明还提供了一种上述的方法生产的利用混菌发酵强化血糖调节功效的全谷物食品，其中，所述的全谷物食品的成分按质量百分比计包括：苦荞 30～60％、乳清蛋白粉15～20％、混菌发酵粉末10～20％、燕麦麸皮5～15％、白芸豆1～2％、白扁豆1～2％、黄精提取物0.5～5％、干姜0.5～5％、苜蓿提取物0.5～5％、金银花提取物0.5～5％。
16.本发明提供的利用混菌发酵强化血糖调节功效的全谷物食品及生产方法具有以下优点：
17.本发明生产了一种利用混菌发酵技术强化草本血糖调节功效的全谷物方便主食，创造性地选用天然草本植物桔梗、紫苏、黄秋葵和苦瓜为原料，混菌发酵后制得一种富含降糖活性因子的混菌粉末，再和苦荞、乳清蛋白粉、燕麦麸皮、白芸豆、白扁豆、黄精、干姜、苜蓿、金银花配伍后，经过挤压工艺制造成易于冲泡的全谷物食品。其血糖调节作用更强、毒副作用更少、感官性能更佳、食用更简单便捷。
具体实施方式
18.以下对本发明的具体实施方式作进一步地说明。
19.本发明提供的利用混菌发酵强化血糖调节功效的全谷物食品的生产方法，其包含：步骤1，采用桔梗、紫苏、黄秋葵和苦瓜为原料，用水浸泡后打浆，再在过滤、杀菌之后，接种酵母菌和乳酸菌，进行发酵，然后将所得的混菌发酵液干燥，制成混菌发酵粉末；步骤2，将步骤1所得的混菌发酵粉末，与苦荞、乳清蛋白粉、燕麦麸皮、白芸豆、白扁豆、黄精提取物、干姜、苜蓿提取物、金银花提取物，分别粉碎后充分混合；步骤3，使用双螺杆挤压机对步骤2所得的混合物料进行蒸煮，然后经模具挤压切割成米粒形状；步骤4，挤压好的米粒使用流化床干燥，再在冷却称重后进行包装。
20.优选地，步骤1中，取质量比为1:1:1:1的桔梗、紫苏、黄秋葵和苦瓜，加水充分浸泡后进行打浆，再过60目筛，取滤过的汁液超高温瞬时杀菌，按质量百分比计接种0.5％～2％的酵母菌和0.5％～6％乳酸菌，在30～40℃条件下发酵24～72h，得到混菌发酵液，再将混菌发酵液进行喷雾干燥，得到富含降糖活性因子的桔梗、紫苏、黄秋葵和苦瓜混菌发酵粉末。
21.加水充分浸泡是加入原料总质量的8～10倍的水进行浸泡，温度为50～ 80℃，时长为5～15h。
22.超高温瞬时杀菌是在121℃温度下杀菌4s。
23.酵母菌是由啤酒酵母和面包酵母按质量比1:1组成；乳酸菌是由乳杆菌和长双歧杆菌按质量比1:1组成。
24.喷雾干燥温度为120～180℃。
25.步骤2中，按质量百分比计将混菌发酵粉末10～20％，与苦荞30～60％、乳清蛋白粉15～20％、燕麦麸皮5～15％、白芸豆1～2％、白扁豆1～2％、黄精提取物0.5～5％、干姜0.5～5％、苜蓿提取物0.5～5％、金银花提取物 0.5～5％，分别粉碎后过50目筛，充分混合，混料时间为150～200s。
26.步骤3中，使用双螺杆挤压机(型号：瑞士布勒dndh-125-20d)对混合物料进行蒸煮，蒸煮时按质量百分比计加入5～20％水，蒸煮温度为50～ 120℃；然后经模具挤压切割成米粒形状；双螺杆挤压机的螺杆转速为300～ 350r/min，腔体温度为100～200℃，切割速率为1800～2000r/min。
27.步骤4中，挤压好的米粒使用流化床，在70～80℃条件下，干燥10～ 15min。
28.本发明还提供了一种该方法生产的利用混菌发酵强化血糖调节功效的全谷物食品，其成分按质量百分比计包括：苦荞30～60％、乳清蛋白粉15～ 20％、混菌发酵粉末10～20％、燕麦麸皮5～15％、白芸豆1～2％、白扁豆1～2％、黄精提取物0.5～5％、干姜0.5～5％、苜蓿提取物0.5～5％、金银花提取物0.5～5％。
29.下面结合实施例对本发明提供的利用混菌发酵强化血糖调节功效的全谷物食品及生产方法做更进一步描述。
30.实施例1
31.制备混菌发酵粉末：
32.取质量比为1:1:1:1的桔梗、紫苏、黄秋葵和苦瓜，使用9倍水在60℃将其浸泡10h。待其充分浸泡后打浆，过60目筛，取滤过的汁液超高温瞬时杀菌(121℃，4s)，接种2％的酵母菌和3％乳酸菌，其中酵母菌中啤酒酵母和面包酵母的比例为1:1，乳酸菌中乳杆菌和长杆双歧杆菌的比例为1:1，在40℃发酵48h，得到混菌发酵液。120℃下将混菌发酵液进行喷雾干燥，得到富含降糖活性因子的桔梗、紫苏、黄秋葵和苦瓜混菌发酵粉末。
33.实施例2
34.采用实施例1所得的混菌发酵粉末，制备利用混菌发酵技术强化草本血糖调节功效的全谷物方便主食：
35.100kg产品的用料质量为苦荞54kg、乳清蛋白粉18kg、混菌发酵粉末 15kg、燕麦麸皮8kg、白芸豆1.5kg、白扁豆1.5kg、黄精提取物0.5kg、干姜 0.5kg、苜蓿提取物0.5kg、金银花提取物0.5％kg，分别粉碎后过50目筛，混菌180s。投料入双螺杆挤压机(型号：瑞士布勒
dndh-125-20d)对物料进行蒸煮，蒸煮的温度为100℃，加入15kg水分。蒸煮好的物料经模具挤压成米粒形状，螺杆转速300r/min，腔体温度100℃，切割速率1800r/min。挤压好的米粒可使用流化床在75℃干燥15min，冷却称重后包装。
36.实施例3
37.采用实施例1所得的混菌发酵粉末，制备利用混菌发酵技术强化草本血糖调节功效的全谷物方便主食：
38.1000kg产品的用料质量为苦荞500kg、乳清蛋白粉154kg、混菌发酵粉末118kg、燕麦麸皮79kg、白芸豆17kg、白扁豆18kg、黄精提取物43kg、干姜43kg、苜蓿提取物14kg、金银花提取物14kg，分别粉碎后过50目筛，混菌160s。投料入双螺杆挤压机(型号：瑞士布勒dndh-125-20d)对物料进行蒸煮，蒸煮的温度为80℃，加入60kg水分。蒸煮好的物料经模具挤压成米粒形状，螺杆转速320r/min，腔体温度150℃，切割速率1800r/min。挤压好的米粒可使用流化床在80℃干燥10min，冷却称重后包装。
39.实施例4
40.采用实施例1所得的混菌发酵粉末，制备利用混菌发酵技术强化草本血糖调节功效的全谷物方便主食：
41.5000kg产品的用料质量为苦荞2800kg、乳清蛋白粉800kg、混菌发酵粉末600kg、燕麦麸皮250kg、白芸豆60kg、白扁豆60kg、黄精提取物100kg、干姜130kg、苜蓿提取物100kg、金银花提取物100kg，分别粉碎后过50目筛，混菌180s。投料入双螺杆挤压机(型号：瑞士布勒dndh-125-20d)对物料进行蒸煮，蒸煮的温度为110℃，加入500kg水分。蒸煮好的物料经模具挤压成米粒形状，螺杆转速320r/min，腔体温度150℃，切割速率1900r/min。挤压好的米粒可使用流化床在75℃干燥12min，冷却称重后包装。
42.调节血糖效果测试：
43.(一)糖尿病模型小鼠试验
44.给小鼠静脉注射链佐霉素180mg/kg，48h后尾尖采血，测定血糖，选择血糖≥180mg/100ml确定为糖尿病模型鼠，高血糖持续稳定3d后纳入试验。将糖尿病小鼠随机分为5组(空白对照组、阳性组、试验ⅰ组、试验ⅱ组、试验ⅲ组)，每组10只。每日给空白对照组的小鼠灌胃蒸馏水，阳性组的小鼠灌胃二甲双胍100mg/kg
·
bw，3个试验组大鼠灌胃实施例1中的谷物悬液，剂量分别为100、300和600mg/kg
·
bw，各组小鼠均自由摄食与饮水，试验期为4周。分别于试验前和试验后，空腹5h剪尾取血，测血糖水平。
45.测试结果显示，对于糖尿病模型小鼠，该谷物可起到很好的降血糖作用，结果如表1所示。在连续4周灌胃谷物悬液后，三个试验组糖尿病模型小鼠的空腹血糖值均显著下降，呈现剂量-效应关系。而灌胃蒸馏水的空白对照组小鼠，其空腹血糖值较试验前反而有明显上升。
46.表1：谷物对糖尿病模型小鼠空腹血糖水平的影响。
[0047][0048]
[注]
[0049]
*与试验前相比，有非常显著性差异(p《0.01)。
[0050]
#与空白对照组相比，有非常显著性差异(p《0.01)。
[0051]
(二)人体实验：
[0052]
招募非胰岛素依赖型糖尿病患者，经检测空腹血糖在7.8mmol/l以上，无严重心、肝、肾等并发症，无严重胃肠道疾病以及其他严重原发性疾病、精神疾病等，近期未曾服用其他影响血糖的药物。将志愿者随机分为对照组和试验组，每组20人。给试验组志愿者服用谷物，每日2次，每次1包；对照组服用同剂量安慰剂。试验期为4周。试验期间，各组受试者注意控制饮食，同时不服用其他降糖食品或药物。分别于试验前后，测定受试者的空腹血糖水平和胰岛素水平。结果如表2所示。
[0053]
表2：谷物对非胰岛素依赖型糖尿病患者空腹血糖和胰岛素水平的影响。
[0054][0055]
[注]
[0056]
*与试验前相比，有非常显著性差异(p《0.01)。
[0057]
#与对照组相比，有非常显著性差异(p《0.01)。
[0058]
本发明提供了一种利用混菌发酵技术得到的血糖调节效果更强、营养供给更好、感官性能更优的全谷物食品及其工业化生产方法，能够生产一款能对血糖进行强调节且营养健康的全谷物主食替代产品。本发明所得的产品通过对桔梗、紫苏、黄秋葵和苦瓜四种降糖原料混菌后进行发酵，提升了产品中降糖因子的含量；采用纯草本原料，产品更加天然健康；利用挤压工艺生产，产品感官性能更佳。通过采用桔梗、紫苏、黄秋葵、苦瓜为主要原料，不仅奠定了本产品对人体的血糖调节作用，也保障了人体对于营养素摄取的来源。
[0059]
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

技术特征：

1.一种利用混菌发酵强化血糖调节功效的全谷物食品的生产方法，其特征在于，所述的方法包含：步骤1，采用桔梗、紫苏、黄秋葵和苦瓜为原料，用水浸泡后打浆，再在过滤、杀菌之后，接种酵母菌和乳酸菌，进行发酵，然后将所得的混菌发酵液干燥，制成混菌发酵粉末；步骤2，将步骤1所得的混菌发酵粉末，与苦荞、乳清蛋白粉、燕麦麸皮、白芸豆、白扁豆、黄精提取物、干姜、苜蓿提取物、金银花提取物，分别粉碎后充分混合；步骤3，使用双螺杆挤压机对步骤2所得的混合物料进行蒸煮，然后经模具挤压切割成米粒形状；步骤4，挤压好的米粒使用流化床干燥，再在冷却称重后进行包装。2.如权利要求1所述的利用混菌发酵强化血糖调节功效的全谷物食品的生产方法，其特征在于，所述的步骤1中，取质量比为1:1:1:1的桔梗、紫苏、黄秋葵和苦瓜，加水充分浸泡后进行打浆，再过60目筛，取滤过的汁液超高温瞬时杀菌，按质量百分比计接种0.5％～2％的酵母菌和0.5％～6％乳酸菌，在30～40℃条件下发酵24～72h，得到混菌发酵液，再将混菌发酵液进行喷雾干燥，得到富含降糖活性因子的桔梗、紫苏、黄秋葵和苦瓜混菌发酵粉末。3.如权利要求2所述的利用混菌发酵强化血糖调节功效的全谷物食品的生产方法，其特征在于，所述的步骤1中，加水充分浸泡是加入原料总质量的8～10倍的水进行浸泡，温度为50～80℃，时长为5～15h。4.如权利要求2所述的利用混菌发酵强化血糖调节功效的全谷物食品的生产方法，其特征在于，所述的超高温瞬时杀菌是在121℃温度下杀菌4s。5.如权利要求2所述的利用混菌发酵强化血糖调节功效的全谷物食品的生产方法，其特征在于，所述的酵母菌是由啤酒酵母和面包酵母按质量比1:1组成；乳酸菌是由乳杆菌和长双歧杆菌按质量比1:1组成。6.如权利要求2所述的利用混菌发酵强化血糖调节功效的全谷物食品的生产方法，其特征在于，所述的喷雾干燥温度为120～180℃。7.如权利要求1所述的利用混菌发酵强化血糖调节功效的全谷物食品的生产方法，其特征在于，所述的步骤2中，按质量百分比计将混菌发酵粉末10～20％，与苦荞30～60％、乳清蛋白粉15～20％、燕麦麸皮5～15％、白芸豆1～2％、白扁豆1～2％、黄精提取物0.5～5％、干姜0.5～5％、苜蓿提取物0.5～5％、金银花提取物0.5～5％，分别粉碎后过50目筛，充分混合，混料时间为150～200s。8.如权利要求1所述的利用混菌发酵强化血糖调节功效的全谷物食品的生产方法，其特征在于，所述的步骤3中，蒸煮时按质量百分比计加入5～20％水，蒸煮温度为50～120℃；双螺杆挤压机的螺杆转速为300～350r/min，腔体温度为100～200℃，切割速率为1800～2000r/min。9.如权利要求1所述的利用混菌发酵强化血糖调节功效的全谷物食品的生产方法，其特征在于，所述的步骤4中，挤压好的米粒使用流化床，在70～80℃条件下，干燥10～15min。10.一种如权利要求1～9中任意一项所述方法生产的利用混菌发酵强化血糖调节功效的全谷物食品，其特征在于，所述的全谷物食品的成分按质量百分比计包括：苦荞30～60％、乳清蛋白粉15～20％、混菌发酵粉末10～20％、燕麦麸皮5～15％、白芸豆1～2％、白
扁豆1～2％、黄精提取物0.5～5％、干姜0.5～5％、苜蓿提取物0.5～5％、金银花提取物0.5～5％。

技术总结

本发明公开了一种利用混菌发酵强化血糖调节功效的全谷物食品及生产方法，该方法包含：步骤1，采用桔梗、紫苏、黄秋葵和苦瓜为原料，接种酵母菌和乳酸菌，进行发酵，然后将发酵液干燥，制成混菌发酵粉末；步骤2，将混菌发酵粉末与苦荞、乳清蛋白粉、燕麦麸皮、白芸豆、白扁豆、黄精提取物、干姜、苜蓿提取物、金银花提取物，分别粉碎后充分混合；步骤3，对混合物料进行蒸煮，然后经模具挤压切割成米粒状；步骤4，挤压好的米粒使用流化床干燥，再在冷却称重后进行包装。本发明还提供了该方法生产的利用混菌发酵强化血糖调节功效的全谷物食品。本发明通过混菌发酵技术，能够得到血糖调节效果更强、营养供给更好、感官性能更优的全谷物食品。感官性能更优的全谷物食品。