CN103653170B - 一种水苏糖益生菌固体饮料 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种改变食品营养性质的水苏糖益生菌固体饮料，是由下列组分按重量百分比组合而成：水苏糖5～20%、双歧杆菌菌粉2～10%、嗜酸乳杆菌菌粉2～10%、乳清蛋白粉3～8%、奶粉5～15%、粮食膨化粉10～40%、甜菊糖苷5～15%、麦芽糊精5～15%、柠檬酸5～15%、食用香精0.5～2%；各组分的重量百分比之和为100%。本发明原料天然、配方科学、营养均衡、风味独特、酸甜适口，不仅有益肠道健康，而且具有提高机体免疫力、延缓衰老、抑制肿瘤、调节血脂等保健功能，是一种携带方便、冲调便利的固体饮料。

Description

一种水苏糖益生菌固体饮料

技术领域

本发明涉及一种改变食品营养性质的食品，尤其是一种水苏糖益生菌固体饮料。

背景技术

固体饮料是以糖、乳或乳制品、蛋或蛋制品、果汁或食用植物提取物等为主要原料，添加适量的辅料或食品添加剂制成的每100克成品水分不高于5克的固体制品，呈粉末状、颗粒状或块状，如豆晶粉、麦乳精、速溶咖啡、菊花晶等。一直以来，固体饮料因品种多样、风味独特、冲调方便、易于存放而备受广大消费者青睐。

我们知道，水苏糖是由果糖-葡糖糖-半乳糖-半乳糖构成的四糖，具有良好的生理特效，具有以下优点：结构清楚，功效因子明确；能显增殖双歧杆菌，促进场内短链脂肪酸增加，酸化肠道，抑制腐败物质的生产和胆固醇的身高，提高矿物元素的吸收，增强机体免疫力；用量少，甜度低，性质稳定，在一般加热条件下不分解。同时，水苏糖是一种全天然的能够调节人体肠道菌群平衡的功能性低聚糖，是益生菌的增殖因子。而嗜酸乳杆菌、双歧杆菌等益生菌与人体的营养的消化吸收有密切关系，正常菌群参加了胆固醇、类固醇、脂肪、 蛋白质、氨基酸等吸收和代谢。这些菌群在肠道内无害而有益，能合成维生素，辅助消化食物，帮助营养吸收，促进代谢，克服腐败过程，减少有害物质的产生和加速有害物质的排除。人体内益生菌的数量已成为检验人体是否健康的指标，它对人体的生理作用表现为：抗菌性，通过分解肠道内有机酸导致肠道酸度降低而抑制腐败菌；补充人体所需维生素，益生菌产生各种维生素，同时抑制某些的分解来保障供养；增强免疫功能，对肠道免疫细胞产生刺激，提高免疫力。

随着人民生活质量和保健意识的日益增强，一些补充代谢所需营养的天然的、功能性食品日益受到人民的喜爱。为此，广大技术人员在水苏糖和益生菌相结合的食品方面进行了研究，例如，2010年1月13日公开的CN101623085A中国发明专利申请公开说明书中公开了 “一种含益生菌和水苏糖的组合物”， 其组份及重量份比例如下：水苏糖1％-99％，益生菌1％-20％，添加剂0-30％；益生菌主要是采用双歧杆菌、嗜酸乳杆菌、嗜热链球菌、鼠李糖乳杆菌等益生菌中的三种或三种以上；添加剂为食品添加剂。该发明直接补充人体肠道内益生菌数量，同时水苏糖能够快速激活并增殖益生菌，调整和改善肠道菌丛微生态平衡，从而提高机体免疫力、改善胃肠功能。2010年10月13日公开的CN101856369A中国发明专利申请说明书中公开的“一种兼具补钙和调节肠道微生态的水苏糖片”，其组分及其重量比例为:水苏糖20%-60%，双歧杆菌菌粉10%-45%，乳酸杆菌菌粉5%-45%，碳酸钙1%-30%，维生素D₃0.0001%-0.001%，添加剂0-30%。该水苏糖咀嚼片弥补了单纯补钙或单纯调节微生态制剂的单一保健缺陷，而且起到一剂多效的保健效果，大大提高了体内水苏糖的利用价值。

而将水苏糖和益生菌应用于固体饮料中目前未见有报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种原料天然、配方科学、营养均衡、有益肠道健康及具有提高机体免疫力等保健功能的水苏糖益生菌固体饮料。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种水苏糖益生菌固体饮料，其是由下列组分按重量百分比组合而成：水苏糖5～20%、双歧杆菌菌粉2～10%、嗜酸乳杆菌菌粉2～10%、乳清蛋白粉3～8%、奶粉5～15%、粮食膨化粉10～40%、甜菊糖苷5～15%、麦芽糊精5～15%、柠檬酸5～15%、食用香精0.5～2%，各组分的重量百分比之和为100%。

本发明的水苏糖益生菌固体饮料是由水苏糖、双歧杆菌菌粉、嗜酸乳杆菌菌粉、乳清蛋白粉、奶粉、粮食膨化粉、甜菊糖苷、麦芽糊精、柠檬酸、食用香精组合而成，其中，

所选用的水苏糖(Stachyose)是一种功能性低聚糖，不被人体消化吸收却可以特异性的促进双歧杆菌、乳酸杆菌等人体肠道益生菌的高效增殖，不仅能调节肠道微生态，缓解便秘等症状，还可促进人体肠道对钙的吸收；

所选用的双歧杆菌菌粉可在人体肠道内形成最有益的菌群。研究表明，双歧杆菌具有以下生理功能：(1)维护肠道正常细菌菌群平衡，抑制病原菌的生长，防止便秘和胃肠障碍等；(2)在肠道内合成维生素、氨基酸和提高机体对钙离子的吸收；(3)降低血液中胆固醇水平，防治高血压；(4)抗肿瘤；(5)改善乳制品的耐乳糖性，提高消化率；(6)增强人体免疫机能，预防抗生素的副作用，抗衰老，延年益寿；

所选用的嗜酸乳杆菌菌粉所形成的嗜酸乳杆菌主要存在小肠中，释放乳酸、乙酸和一些对有害菌起作用的抗菌素，但是抑菌作用比较弱。其主要功能是：调整肠道菌群平衡，抑制肠道不良微生物的增殖；对致病微生物具有拮抗作用；

所选用的乳清蛋白粉是采用先进工艺从牛奶分离提取出来的珍贵蛋白质，其纯度高、氨基酸组成模式与骨骼肌中的氨基酸组成模式几乎完全一致，极易被人体所吸收，延缓人体衰老，并还具有以下功效：在体内制造酶，改善肠胃功能；为免疫系统制造对抗细菌和感染的抗体；调节体内的水分、电解质平衡，增强机体抗疲劳能力；向细胞输送氧和各种营养物质，加速机体修复；

所选用的奶粉含有丰富的蛋白质、脂肪和维生素，为人类机体供给营养及能量；其含有的糖类，尤其是含有乳糖能促进人体肠道内有益菌的成长，抑制肠内异常发酵，有利肠道健康；其还包含钙、铁、磷、锌、铜、锰、钼等矿物质，特别是含钙丰富，且钙磷比例合理，吸收率高；

所选用的粮食膨化粉是五谷杂粮及药食两用类可膨化类原料经膨化后再精制而成的一种粉剂，粮食原料的膨化不仅可以改变原料的外形、状态，而且改变了原料中的分子结构和性质，并形成了某些新的物质。其主要是将会原料中的不溶性长链淀粉切短成水溶性短链淀粉、糊精和糖，改善了口感和食味，提高了营养成分的保存率和消化率；同时粮食膨化粉可方便地直接用开水冲食，或稍经加工即可食用；

所选用的甜菊糖苷不含糖分和热量，其性质稳定，不易霉变，应用于食品饮料中有利于降低粘稠度，抑制细菌生长，延长产品保质期。其甜味纯正，清凉绵长，无褐变，极利于保持食品饮料本色。其味感近似白糖、甜度约为蔗糖的150～300倍；利用甜菊糖苷代替蔗糖应用于食品饮料中，不仅可以降低成本，同时也符合向低糖化发展的要求；

所选用的麦芽糊精是DE值5-20的淀粉水解产物。它介于淀粉和淀粉糖之间，是一种口感滑腻、没有任何味道的营养性多糖。其还含有钙、铁等对人体有益的微量元素及矿物质，并能促进人体正常的物质代谢。麦芽糊精在本发明中的添加可抑制结晶析出，能较好保持产品的特色和香味，使产品口感醇厚、细腻，味香浓郁，速溶乳化效果极佳；

所选用的柠檬酸是用砂糖、糖蜜、淀粉、葡萄等含糖物质发酵而制得，具有温和爽快的酸味，用于各种本发明固体饮料中，能改善食品的感官性状，增强食欲和促进体内钙、磷物质的消化吸收；

所选用的食用香精用于使食品增香的食品添加剂，其可以弥补食品本身的香味缺陷，赋予部分食品生动的原滋味，加强食品的香味。

在本发明的水苏糖益生菌固体饮料中，双歧杆菌和嗜酸乳杆菌二者在肠道中的作用是相似的，但存在的部位不同，嗜酸乳杆菌在肠道的上半部，而双歧杆菌在肠道的下半部，双歧杆菌和嗜酸乳杆菌相辅相成，相互扶助，通过维护整个胃肠道的微生态平衡，起到促进人体健康的作用；提供的水苏糖既使有益菌进入肠道后能够快速激活并增殖，调整和改善肠道微生态系统，又可促进奶粉中的钙的吸收；柠檬酸与甜菊糖苷合用，既可对甜菊糖苷的后味有消杀效果，起到矫味作用，又可与甜味有相乘效果，提高甜菊糖苷甜味质量。本发明原料天然、配方科学、营养均衡、风味独特、酸甜适口，不仅有益肠道健康外，而且具有提高机体免疫力、延缓衰老、抑制肿瘤、调节血脂等保健功能，是一种携带方便、冲调便利的固体饮料。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步说明。

实施例1

一种水苏糖益生菌固体饮料，其是由下列组分按重量百分比组合而成：水苏糖16%、双歧杆菌菌粉5%、嗜酸乳杆菌菌粉8%、乳清蛋白粉5%、奶粉10%、粮食膨化粉28%、甜菊糖苷7%、麦芽糊精10%、柠檬酸10%、食用香精1%。

实施例2

一种水苏糖益生菌固体饮料，其是由下列组分按重量百分比组合而成：水苏糖15%、双歧杆菌菌粉2%、嗜酸乳杆菌菌粉10%、乳清蛋白粉8%、奶粉5%、玉米膨化粉40%、甜菊糖苷5%、麦芽糊精8%、柠檬酸5%、水果香精2%。

实施例3

一种水苏糖益生菌固体饮料，其是由下列组分按重量百分比组合而成：水苏糖20%、双歧杆菌菌粉10%、嗜酸乳杆菌菌粉2%、乳清蛋白粉3%、奶粉15%、小麦膨化粉10%、甜菊糖苷12%、麦芽糊精15%、柠檬酸12.5%、蔬菜香精0.5%。

实施例4

一种水苏糖益生菌固体饮料，其是由下列组分按重量百分比组合而成：水苏糖5%、双歧杆菌菌粉8%、嗜酸乳杆菌菌粉5%、乳清蛋白粉7%、奶粉9%、大豆膨化粉30%、甜菊糖苷15%、麦芽糊精5%、柠檬酸15%、肉味香精1%。

本发明实施例1～4所公开的一种水苏糖益生菌固体饮料，其制备方法经过下列工艺步骤：

（a）配料：选取市售的水苏糖、双歧杆菌菌粉、嗜酸乳杆菌菌粉、乳清蛋白粉、奶粉、粮食膨化粉、甜菊糖苷、麦芽糊精、柠檬酸、食用香精转入30万级洁净区内，取样进行检验；

（b）过筛：将检验合格后的原料，分别过80目筛；按照重量配比称取原料；

（c）混合：将称取的原料采用边混合边搅拌的方式送入搅拌机中，混合至色泽一致，无色差，得到混合粉；

（d）分装：将混合粉依据产品规格要求进行内包分装；

（e）包装：将内包封装后的半成品转出洁净区，进行外包装封装，贴签，装箱，得到成品；

下面通过动物实验来进一步说明本发明具有有益肠道健康、增强机体免疫力功能。

1、材料和方法

1.1、样品：按照本发明实施例一所提供制备方法制备出的水苏糖益生菌固体饮料。人体口服推荐量为每日2次，每次5g，成人体重按60kg计算，折合剂量0.167g/kg.bw。

1.2、实验动物与分组：体重为18g-22g的SPF级昆明种雌性小鼠200只，由河南省实验动物中心提供，生产许可证号SCXK(豫)2005-0001。饲料由长沙市开福区东创实验动物科技服务部提供，生产许可证号为SCXK(湘)2006-0001。每40只分为1组，共5组。每组随机分为对照组、低、中、高剂量组。

1.3、实验环境条件：实验条件为屏障环境，温度22℃-24℃，湿度52%-54%。

1.4、剂量选择及样品处理：据人体口服推荐量，水苏糖益生菌固体饮料低、中、高剂量分别为0.84g/kg.bw、1.67g/kg.bw、3.34g/kg.bw（分别相当于人体推荐剂量的5、10、20倍），以灌胃方式给予受试动物，每天灌胃1次，灌胃体积为0.2ml/10g.bw。对照组予以等体积的溶剂，连续30天。

1.5、主要仪器与试剂：

仪器：洁净工作台、二氧化碳培养箱、酶标仪、离心机、722分光光度计、无菌手术器械、细胞计数器、计时器、血色素吸管等。

试剂：绵羊红细胞（SRBC）、生理盐水、Hank’s液(pH7.2-7.4)、RPMI1640培养液、 小牛血清、青链霉素、ConA、1mol/L的 HCl溶液、酸性异丙醇(96mL异丙醇加1mol/L的HCl溶液4mL)、MTT、PBS缓冲液(pH7.2-7.4)、补体、SA缓冲液、琼脂糖、都式试剂、YAC-1细胞、乳酸钠、硝基氯化四氮、吩嗪二甲酯硫酸盐、氧化型辅酶I、0.2mol/L的Tris-HCl缓冲液、2.5％的Triton、 印度墨汁、0.1％的碳酸钠、鸡红细胞、甲醇、Giemsa 染液等。

1.6、实验方法：

1.6.1、脏器/体重比值测定：称重后处死小鼠，取出脾脏和胸腺，在电子分析天平上称重，计算脏/体比值。

1.6.2、迟发型变态反应（DTH）(足跖增厚发)：小鼠腹腔注射2%（v/v）SRBC(0.2ml/每鼠)致敏后4天，测量左后足跖部厚度，然后在测量部位皮下注射20%（v/v）SRBC(20ul/每鼠),注射后24h测量左后足跖部厚度，同一部位测量三次，取平均值。以攻击前后足跖厚度差值来表示DTH的程度。

1.6.3、ConA诱导的小鼠淋巴细胞转化实验（MTT法）：无菌取脾，制成细胞悬液，Hank’s 液洗2次，调整细胞浓度为3×10⁶个/ml。将细胞悬液分两孔加入到24孔培养板中，每孔1ml，一孔加75ulConA 液(7.5ug/ml)，另一孔为对照，置5％二氧化碳，37℃培养72h。培养结束前4h，每孔吸去上清液0.7ml，加入0.7ml不含小牛血清的RPMI1640培养液，同时加入MTT(5mg/ml)50ul/孔， 继续培养4h。培养结束后，每孔加入1ml酸性异丙醇，吹打混匀，使紫色结晶完全溶解，以570nm波长测定光密度值。

1.6.4、抗体生成细胞检测（Jerne改良玻片法）：取羊血用生理盐水洗涤3次，将压积SRBC用生理盐水配成2%（v/v）的细胞悬液，每鼠腹腔注射0.2ml。免疫5天后，处死小鼠，取脾，200目筛网过滤，洗涤、离心2次，最后将细胞悬浮于8mlHanks液中。调整细胞浓度为5×10⁶个/ml。将表层培养基加热溶解，与等量2倍浓度Hanks液混合，分装小试管，每管0.5ml，加入50ul10％SRBC，20ul脾细胞悬液，混匀，倒片，二氧化碳培养箱中温育1.5h，加入用SA液稀释的补体(1∶8)，继续温育1.5h，计数溶血空斑数。

1.6.5、半数溶血值（HC₅₀）的测定：取羊血用生理盐水洗涤3次，每只鼠经腹腔注射2%（v/v，用生理盐水配制）SRBC进行免疫。5天后，摘眼球收集血清。试管内加入200倍稀释的血清1ml、10％ SRBC0.5ml、补体1ml，37℃水浴30min，冰浴终止反应，离心，取上清1ml，加都氏试剂3ml，10min后于540nm处比色；

半数溶血值（HC₅₀）=样品光密度值/SRBC半数溶血时的光密度值×稀释倍数。

1.6.6、小鼠碳廓清实验：小鼠尾静脉注射以生理盐水稀释4倍的印度墨汁，每10g体重注射0.1ml，分别于第2、10min内眦取血20ul，加入到2ml碳酸钠溶液中，600nm比色。另取肝、脾称重，计算吞噬指数a。

1.6.7、小鼠腹腔巨噬细胞吞噬鸡红细胞实验（半体内法）：小鼠腹腔注射20％鸡红细胞悬液1ml，间隔30min，颈椎脱臼处死，仰位固定于鼠板上，正中剪开腹壁皮肤，经腹腔注入生理盐水2ml，转动鼠板1min，取腹腔洗液1ml，滴于载玻片上，放入垫有湿纱布的搪瓷盒内，于37℃孵箱温育 30min，孵毕，生理盐水漂洗，晾干，以1∶1丙酮甲醇溶液固定，4％Giemsa-磷酸缓冲液染色。油镜下每片计数100个巨噬细胞，按下式计算吞噬率和吞噬指数：

吞噬率（%）=吞噬鸡红细胞的巨噬细胞数/计算的巨噬细胞数×100；

吞噬指数=被吞噬的鸡红细胞总数/计算的巨噬细胞数。

1.6.8、NK细胞活性的测定（乳酸脱氢酶测定法）：受试小鼠颈椎脱臼处死，无菌取脾，制成脾细胞悬液，Hank’s液洗2次，调整细胞浓度为2×10⁷个/ml。取靶细胞和效应细胞各100ul(效靶比50∶1)，加入U型96孔培养板， 靶细胞自然释放孔加靶细胞和培养液各100ul，靶细胞最大释放孔加靶细胞和2.5％Triton各100ul，均设三个平行孔，于37℃、5％CO2培养箱中培养4h，每孔吸取上清液 100ul置平底96孔培养板中，同时加入LDH基质液100ul，反应3min-10min，每孔加入1mol/L的HCl30ul，在酶标仪490nm处测定光密度（OD）；

NK细胞活性=[（反应孔OD-自然释放孔OD）/(最大释放孔OD-自然释放孔OD）]×100%。

2、结果

2.1、实验数据统计：用Spss11.0软件进行统计分析。

2.2 、结果分析：

2.2.1、水苏糖益生菌固体饮料对小鼠体重的影响（表1-表5）

表1水苏糖益生菌固体饮料免疫力功能实验（Ⅰ）组小鼠体重

表2 复水苏糖益生菌固体饮料免疫力功能实验（Ⅱ）组小鼠体重

表3 水苏糖益生菌固体饮料免疫力功能实验（Ⅲ）组小鼠体重

表4水苏糖益生菌固体饮料免疫力功能实验（Ⅳ）组小鼠体重

表5 水苏糖益生菌固体饮料免疫力功能实验（Ⅴ）组小鼠体重

由表1-5可见，各剂量组实验初、实验中期、实验末小鼠体重及实验期间小鼠体重增长对照组比较，差异无显著性（P>0.05）。

2.2.2、 水苏糖益生菌固体饮料对小鼠免疫器官脏器/体重比值的影响

表6 水苏糖益生菌固体饮料对小鼠免疫器官脏器/体重比值的影响

由表6可见，经口给予小鼠不同剂量的水苏糖益生菌固体饮料30天，对小鼠脾脏/体重比值和胸腺/体重比值无显著影响（P>0.05）。

2.2.3、水苏糖益生菌固体饮料对小鼠细胞免疫功能的影响

2.2.3.1、水苏糖益生菌固体饮料对小鼠迟发型变态反应（DTH）的影响

表7 水苏糖益生菌固体饮料对小鼠迟发型变态反应（DTH）的影响

由表7可知，经口给予小鼠不同剂量的水苏糖益生菌固体饮料30天，高剂量组小鼠足跖肿胀度大于对照组，差异有显著性 （P<0.05）。

2.2.3.2、水苏糖益生菌固体饮料ConA诱导的小鼠淋巴细胞转化能力的影响

表8 水苏糖益生菌固体饮料对小鼠淋巴细胞转化能力的影响

由表8可见，经口给予不同剂量的水苏糖益生菌固体饮料30天，高剂量能增加小鼠淋巴细胞转化能力，与对照组比较差异有显著性（P<0.05）。

2.2.4、水苏糖益生菌固体饮料对体液免疫的影响

2.2.4.1、水苏糖益生菌固体饮料对小鼠抗体生成细胞数的影响

表9 水苏糖益生菌固体饮料对小鼠抗体生成细胞数的影响

由表9可知，经口给予小鼠不同剂量的水苏糖益生菌固体饮料30天，高剂量能增加小鼠抗体生成细胞数，与对照组比较差异有显著性（P<0.05）。

2.2.4.2、水苏糖益生菌固体饮料对小鼠半数溶血值（HC₅₀）的影响

表10 水苏糖益生菌固体饮料对小鼠半数溶血值（HC₅₀）的影响

由表10可见，经口给予小鼠不同剂量的水苏糖益生菌固体饮料30天，高剂量能增加小鼠半数溶血值，与对照组比较差异有显著性（P<0.05）。

2.2.5、水苏糖益生菌固体饮料对小鼠单核-巨噬细胞吞噬功能的影响

2.2.5.1、水苏糖益生菌固体饮料对小鼠单核-巨噬细胞碳廓清的影响

表11 水苏糖益生菌固体饮料对小鼠单核-巨噬细胞碳廓清的影响

由表11可见，经口给予小鼠不同剂量的水苏糖益生菌固体饮料30天，各剂量组小鼠单核-巨噬细胞碳廓清能力与对照组比较差异无显著性（P>0.05）。

2.2.5.2、水苏糖益生菌固体饮料对小鼠巨噬细胞吞噬鸡红细胞吞噬率的影响

表12 水苏糖益生菌固体饮料

对小鼠巨噬细胞吞噬鸡红细胞吞噬率的影响

表13 水苏糖益生菌固体饮料

对小鼠巨噬细胞吞噬鸡红细胞吞噬指数的影响

由表12-13可见，经口给予小鼠不同剂量的水苏糖益生菌固体饮料30天，各剂量对小鼠巨噬细胞吞噬鸡红细胞能力未见明显影响，与对照组比较差异无显著性（P>0.05）。

2.2.6、水苏糖益生菌固体饮料对小鼠NK细胞活性的影响

表14 水苏糖益生菌固体饮料对小鼠NK细胞活性的影响

由表14可见，经口给予小鼠不同剂量的水苏糖益生菌固体饮料30天，中、高剂量能增加小鼠NK细胞活性，与对照组比较差异有显著性（P<0.05）。

从实验数据可以看出，在实验室条件下，经口给予小鼠0.84g/kg.bw、1.67g/kg.bw、3.34g/kg.bw剂量的水苏糖益生菌固体饮料30天，3.34g/kg.bw剂量能增加小鼠迟发型变态反应能力、小鼠淋巴细胞转化能力、抗体生成细胞数、小鼠血清半数溶血值，与对照组比较差异有显著性（P<0.05）；1.67g/kg.bw、3.34g/kg.bw剂量能增加小鼠NK细胞活性，与对照组比较差异有显著性（P<0.05）；对小鼠体重增长、脾脏/体重比值、胸腺/体重比值、小鼠单核-巨噬细胞碳廓清能力、巨噬细胞吞噬鸡红细胞能力无明显影响（P>0.05）。提示本发明具有增强免疫力的功能。

Claims (1)

1.一种水苏糖益生菌固体饮料，其特征在于：其是由下列组分按重量百分比组合而成：水苏糖16%、双歧杆菌菌粉5%、嗜酸乳杆菌菌粉8%、乳清蛋白粉5%、奶粉10%、粮食膨化粉28%、甜菊糖苷7%、麦芽糊精10%、柠檬酸10%、食用香精1%。