CN106619743A - 一种具有降血糖作用的益生菌固体饮料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有降血糖作用的益生菌固体饮料及其制备方法，益生菌固体饮料包含按重量百分比计的下列组分：复合益生菌5～15％、低聚木糖14～28％、L‑阿拉伯糖50～80％、膳食纤维4～6％。复合益生菌菌粉包括鼠李糖乳杆菌、罗伊氏乳杆菌、青春双歧杆菌这三种菌。本发明益生菌固体饮料可以大量增殖有益菌，提高外源性益生菌在肠道黏膜上的定植率和存活率，改善肠道菌群平衡系统，提高人体免疫力，促进机体修复各项机能，从而起到辅助降血糖功效。本发明采用干混工艺，将不同特性的营养物质进行优化复配组合，解决了现有液态益生菌饮料需冷藏、保质期短、菌群组成单一、活菌数低等问题，产品市场前景广阔。
Description
技术领域
本发明涉及饮料及饮料加工领域，尤其涉及一种降血糖益生菌固体饮料及其制备方法。
背景技术
随着人们生活水平的提高以及生活节奏加快，许多上班族形成了不健康的饮食习惯，日常摄入了较多的高脂肪、高蛋白和高热量食物，而运动量较少，导致亚健康问题日益凸显，给生活和工作带来了很大的困扰。近二十年我国糖尿病患病率呈迅速增加趋势，并且糖尿病严重威胁着人们的健康，越来越受到大家的关注。最新的流行病学调查显示，2010年中国成人糖尿病患病率已达到11.6％。糖尿病发病率的升高，增加了个人、家庭、社会的负担。1994年美国糖尿病协会(American Diabetes Association，ADA)提出MNT的概念，旨在更好地阐述营养治疗的重要性及工作流程，并将营养治疗与药物治疗并列。糖尿病的血糖控制并非单纯药物可以解决，需要对患者饮食、运动、药物、教育、血糖监测等方面进行行为干预。
益生元是一种膳食补充剂，通过选择性的刺激一种或少数种菌落中的细菌的生长与活性而对寄主产生有益的影响从而改善寄主健康的不可被消化的食品成分。成功的益生元应是在通过上消化道时大部分不被消化而能被肠道菌群所发酵，它只是刺激有益菌群的生长，而不是有潜在致病性或腐败活性的有害细菌。益生元种类很多，主要是一些有双歧因子功能的低聚糖。低聚糖是由2～10个单糖分子脱水缩合而成的碳水化合物，因糖的组成和结构不同而有不同的理化性质和生理功能，与一般可消化低聚糖不同，作为益生元的功能性低聚糖因食后不被消化可完整地进入大肠，而被大肠中双歧杆菌选择性利用发酵生成短链脂肪酸，而被人体吸收间接作为能源来利用，故食后血糖不会升高。
益生菌是一类对宿主有益的活性微生物，是定植于人体肠道、生殖系统内，能产生确切健康功效从而改善宿主微生态平衡、发挥有益作用的活性有益微生物的总称。益生菌正成为人们防治疾病维护健康的重要产品，现已有证据指出，益生菌在预防和治疗腹泻、便秘，改善肠胃功能，降低人体内毒素水平，改善营养状况，提高人体免疫力等方面具有特殊的功效。
肠道中的有益菌如双歧杆菌、乳杆菌等有以下功能：在肠道定植，激活机体巨噬细胞的活性，诱发免疫反应；同时通过自身及其代谢物与其他细菌间相互作用，维持和保证菌群最佳优势组合，阻止致病菌定植侵入，拮抗致病菌和有害微生物生长及其毒素吸附；通过激活巨噬细胞可提高非特异性及特异性免疫反应、自然杀伤细胞活力，增强细胞因子表达水平，促进免疫球蛋白的表达，从而发挥产品调节肠道菌群、增强免疫力、辅助降血糖的功效。益生菌的增强免疫力作用已被广泛认同，因此对于肠道菌群失调者，经口补充益生菌制剂是直接有效调节肠道菌群的办法。
若单独摄食益生菌，从口到肠道这一路径，益生菌存活率较低，并且在肠道内定植率也很低；若单独摄食益生元，本身肠道菌群系统失调，有益菌所占比例较低，单靠肠道内乳酸菌利用益生元增殖，调节菌群系统效果不显著。因此目前单独摄食的益生菌或益生元在改善肠道菌群平衡系统、提高人体免疫力、促进机体修复各项机能等方面效果不显著，降血糖功效效果不佳。
发明内容
为了克服上述不足，本发明的目的之一是提供一种益生菌固体饮料，其产品富含益生菌和益生元，只有同时摄食益生菌和益生元，即所谓的合生元产品，才可以在益生元的辅助下外源益生菌在肠道内大量增殖，达到协同增效的作用，才能更好的调整肠道免疫系统、改善和维护肠道菌群生态、平衡提高人体免疫力、修复人体机能、辅助降血糖与缓解糖尿病并发症。
本发明的另一目的在于提供一种益生菌固体饮料的制备工艺，该制备工艺采用干混工艺，将不同特性的营养物质进行优化复配组合，产品贮运要求低、无需冷藏、保质期长、活菌数高、产品市场前景广阔，生产出调节人体血糖，缓解糖尿病患者并发症，并提高人体免疫力的益生菌固体饮料。
本发明的目的通过如下技术方案实现：
一种益生菌固体饮料，采用的主要原料为复合益生菌菌粉5～15％、益生元85～95％。
优选的，益生元主要原料按重量百分比计为低聚木糖14～28％、L-阿拉伯糖50～80％、膳食纤维4～6％。
优选的，所述复合益生菌中三种菌之间的重量百分比为：鼠李糖乳杆菌20～35％，罗伊氏乳杆菌30～45％，青春双歧杆菌20～50％。
优选的，益生菌固体饮料中成分及重量百分比为：鼠李糖乳杆菌冻干菌粉4.5份、罗伊氏乳杆菌冻干菌粉6份、青春双歧杆菌冻干菌粉3.5份、低聚木糖28份、L-阿拉伯糖54份、膳食纤维4份。
优选的，其中鼠李糖乳杆菌为10-30亿，罗伊氏乳杆菌为20-30亿，青春双歧杆菌为50-60亿，混合后乳酸菌总数为1.0×108～5×109CFU/g。
优选的，所述的膳食纤维包括抗性糊精、纤维素、半纤维素、果胶、树胶、魔芋胶、海藻多糖、木质素、抗性淀粉、抗性低聚糖或改性纤维素。
优选的，益生菌固体饮料可添加配料0.1～1％复合香料和0.1～1％酸粉，将采用上述重量百分比的主要原料和配料制成冲剂即可。
优选的，所述的复合益生菌菌粉、益生元物料、益生菌固体饮料的水分含量不大于5％。
一种益生菌固体饮料的制备工艺，该制备工艺包括以下步骤：
步骤一、选取鼠李糖乳杆菌20～35％，罗伊氏乳杆菌30～45％，青春双歧杆菌20～50％分别于试管中培养获得菌体并加入保护剂乳化，真空干燥制得鼠李糖乳杆菌冻干粉，罗伊氏乳杆菌冻干粉，青春双歧杆菌冻干粉，按所述重量份数混合得到所述复合益生菌菌粉。
步骤二、将按重量比为5～15％、50～80％、14～28％、4～6％的复合益生菌菌粉、L-阿拉伯糖、低聚木糖、膳食纤维和0.1～1％复合香料、0.1～1％酸粉过80目筛，并混合均匀。
步骤三、将粉末装小包密封，包装装入大盒、检验并装箱入库即可。
上述制备工艺制作的固体饮料粉末、冲剂，口服即可达到降血糖、抑制肥胖功效。
下面具体介绍这几种菌种和功能糖：
鼠李糖乳酸杆菌(LGG)能够耐受动物消化道环境，在人体酸性很强的胃内存活在胆汁和小肠蛋白水解酶中具有很强的耐受性。LGG在产品保质期内活菌数保持稳定，比如酸奶在一个月内LGG活菌数基本不变化，而大部分其它益生菌种则衰减相当迅速。并且LGG在人和动物肠道内定植，起到调节肠道菌群、预防和治疗腹泻、排除毒素及提高机体免疫力等功效。
罗伊氏乳杆菌是人和动物胃肠道中天然存在的乳杆菌之一，可承受胃酸和胆汁的作用到达小肠的上部并粘附于小肠壁。罗伊氏乳杆菌具有高度耐受胃酸及胆盐的能力，具有强烈定殖的能力，可建立肠道优势菌相，能诱发INF-γ、IL-12，调节过敏体质，并且对肠黏膜具有很强的黏附能力，可改善肠道菌群平衡抑制腹泻，同时起到刺激免疫系统，改善人体机能，降低胆固醇，减少心血管疾病等。
青春双歧杆菌可密布于肠粘膜上形成菌膜，可迅速在肠粘膜大量定植形成有益菌屏障，使致病菌无法定植，产生的醋酸、乳酸使肠道pH值降低，达到抑制腐生菌的目的。青春双歧杆菌可明显增加血中超氧化物歧化酶(SOD)的活性与含量，从而减少自由基的氧化反应和对人体细胞的损伤，具有延年益寿的功效。同时青春双歧杆菌具有降低胆固醇和甘油三酯的作用，使胆固醇转化成人体不吸收的粪甾醇从粪便排出体外，控制胆固醇的合成而降低血清胆固醇的含量。
低聚木糖是益生元的一种，又称木寡糖，主要是由2-7个木糖分子以β-1,4糖苷键结合而成的低聚糖。低聚木糖是一种可显著增殖肠道有益菌的功能性物质，对肠道内的有益菌，尤其是动物双歧杆菌的增殖效果明显，在增殖肠道有益菌的同时，还能促进肠道蠕动，平衡肠道水分，促进肠道健康；低聚木糖还可以增殖口腔的益生菌，抑制有害菌的增殖，减少难闻气体的产生，有明显的去除口臭的作用。
临床试验表明L-阿拉伯糖对蔗糖的代谢转化具有阻断作用，使其在减肥、控制糖尿病等方面的应用前景看好。其最具代表性的作用即是有选择性地影响小肠二糖水解酶中消化蔗糖的蔗糖酶，对肠道内与蔗糖消化相关的酶类活性有非竞争性抑制作用，从而抑制了摄入碳水化合物分解为葡萄糖和果糖的速度和效率，可降低机体血糖浓度，从而抑制蔗糖的吸收，而且L-阿拉伯糖又是一种没有热量的天然合成的甜料，L-阿拉伯糖能够明显降低糖耐量，有效调节人体血糖水平，长期服用能够抑制体重增长，因此可以抑制肥胖，预防和治疗与高血糖有关的疾病。
较之现有技术而言，本发明有益效果：
1.本发明的益生元选用低聚木糖、L-阿拉伯糖。低聚木糖可高选择性增殖双歧杆菌和乳杆菌，使乳酸菌有效在肠道内大量定植，维护肠道免疫系统，辅助降血糖，提高人体免疫力，并促进营养物质的吸收。L-阿拉伯糖可以抑制蔗糖酶活性，增殖乳酸菌，辅助降血糖，有效调节人体血糖水平，为糖尿病患者带去福音。
2.本发明的益生菌选择鼠李糖乳杆菌、罗伊氏乳杆菌、青春双歧杆菌组合，三种益生菌可以利用功能糖作为代谢底物，在肠道粘膜大量增殖，形成肠道保护屏障，改善人体机能，从而调节血糖。
3.本发明将益生元与益生菌进行优化组合，人们同时摄入益生菌和富含益菌因子的益生元，可溶性膳食纤维低聚木糖、L-阿拉伯糖、抗性糊精协同增效，可以大量增殖有益菌，提高外源性益生菌在肠道黏膜上的定植率和存活率，改善肠道菌群平衡系统，提高人体免疫力，促进机体修复各项机能，从而起到辅助降血糖功效。
4.本发明利用多种高活菌数的益生菌冻干菌粉及益生元、L-阿拉伯糖、膳食纤维为原料，采用干混工艺，将不同特性的营养物质进行优化复配组合，生产出调节人体血糖，缓解糖尿病患者并发症，并提高人体免疫力的益生菌固体饮料，解决了现有液态益生菌饮料需冷藏、保质期短、菌群组成单一、活菌数低等问题，产品市场前景广阔。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
实施例1
一种具有降血糖作用的益生菌固体饮料，以质量份数计，包括
其制备方法如下：
步骤一、选取鼠李糖乳杆菌，罗伊氏乳杆菌，青春双歧杆菌分别于试管中培养获得菌体并加入保护剂乳化，真空干燥制得鼠李糖乳杆菌冻干粉，罗伊氏乳杆菌冻干粉，青春双歧杆菌冻干粉，按重量份数取鼠李糖乳杆菌冻干粉1份，罗伊氏乳杆菌冻干粉2份，青春双歧杆菌冻干粉2份混合得到活菌数1.0×108～5×109CFU/g的复合益生菌粉；
步骤二、分别称取所述重量份数的复合益生菌粉5份、低聚木糖14份、L-阿拉伯糖76份、抗性糊精5份进行充分搅拌混合制得益生菌固体饮料，过80目筛制成冲剂粉末，产品水分含量不大于5％。
步骤三、将粉末装小包密封，包装装入大盒、检验并装箱入库即可。
本实施例中的降血糖益生菌固体饮料，其L-阿拉伯糖含量较高，口感较甜，且能快速有效的抑制蔗糖酶的活性，有助于控制体重不会引起肥胖，并且辅助降血糖。然而活菌数含量不高，不能很好的抑制有害菌生长，以维持肠道菌群平衡，改善便秘、缓解腹泻症状，增强免疫力。
实施例2
一种具有降血糖作用的益生菌固体饮料，以质量份数计，包括
其制备方法如下：
步骤一、选取鼠李糖乳杆菌，罗伊氏乳杆菌，青春双歧杆菌分别于试管中培养获得菌体并加入保护剂乳化，真空干燥制得鼠李糖乳杆菌冻干粉，罗伊氏乳杆菌冻干粉，青春双歧杆菌冻干粉，按重量份数取鼠李糖乳杆菌冻干粉4.5份，罗伊氏乳杆菌冻干粉6份，青春双歧杆菌冻干粉3.5份混合得到活菌数1.0×108～5×109CFU/g的复合益生菌粉；
步骤二、分别称取所述重量份数的复合益生菌粉14份、低聚木糖28份、L-阿拉伯糖54份、抗性糊精4份进行充分搅拌混合制得益生菌固体饮料，过80目筛制成冲剂粉末，产品水分含量不大于5％。
步骤三、将粉末装小包密封，包装装入大盒、检验并装箱入库即可。
本实施例中的降血糖益生菌固体饮料，其低聚木糖、鼠李糖乳杆菌、罗伊氏乳杆菌和青春双歧杆菌较高，其中活菌数含量高，低聚木糖可快速增殖双歧杆菌和乳杆菌，在肠道内大量定植，形成肠道保护屏障，维持肠道菌群平衡，提高机体免疫力，辅助降血糖，并改善便秘、缓解腹泻症状。
实施例3
一种具有降血糖作用的益生菌固体饮料，以质量份数计，包括
其制备方法如下：
步骤一、选取鼠李糖乳杆菌，罗伊氏乳杆菌，青春双歧杆菌分别于试管中培养获得菌体并加入保护剂乳化，真空干燥制得鼠李糖乳杆菌冻干粉，罗伊氏乳杆菌冻干粉，青春双歧杆菌冻干粉，按重量份数取鼠李糖乳杆菌冻干粉4份，罗伊氏乳杆菌冻干粉4份，青春双歧杆菌冻干粉3份混合得到活菌数1.0×108～5×109CFU/g的复合益生菌粉；
步骤二、分别称取所述重量份数的复合益生菌粉11份、低聚木糖20份、L-阿拉伯糖65份、纤维素4份进行充分搅拌混合制得益生菌固体饮料，过80目筛制成冲剂粉末，产品水分含量不大于5％。
步骤三、将粉末装小包密封，包装装入大盒、检验并装箱入库即可。
本实施例中的降血糖益生菌固体饮料，其L-阿拉伯糖、鼠李糖乳杆菌、罗伊氏乳杆菌和青春双歧杆菌较高，其中活菌数含量高，有效调节肠道菌群，改善肠道免疫系统，从而改善胰岛素代谢过程，且L-阿拉伯糖能快速有效的抑制蔗糖酶的活性，有助于控制体重不会引起肥胖，并且辅助降血糖。
病例实施资料：
1.试验材料：本发明所描述的实施例2中具有降血糖作用的益生菌固体饮料。
2.试验方法：
(1)受试对象：成年糖尿病II型患者，按自愿原则选择本发明的一种具有降血糖作用的益生菌固体饮料服用，受试对象空腹血糖≥7.8mmol/L(140mg/dl)；符合上述标准患者180例，随即分成具有可比性的对照组、益生菌组、益生菌+益生元组三组，每组受试者60例，56例便秘者。
(2)服用方式：冲调1袋/天，1袋10g，用100mL 37℃左右温水冲调。
(3)试验过程：试验前对每一位受试者参照原来生活习惯规定相应的饮食，试食期间患者禁止服用可以抑制乳酸菌活性和腹泻的药物，其他药物和剂量不变，并且依照之前的生活规律。试验组在服药的基础上，按推荐服用本发明的一种具有降血糖作用的益生菌固体饮料，服用量1袋/天，对照组在服药的基础上，可不进行任何处理(或服用安慰剂)。连续观察时间不少于30天，必要时可以适当延长。
(4)指标观察服用本发明的一种具有降血糖作用的益生菌固体饮料期间，观察患者临床症状(便秘、口渴多饮、多食易饥、倦怠乏力、多尿等)情况，以及测定患者空腹和餐后血糖指标。
临床疗效评价：
显效：临床症状消失，大便每日1次，稳定半个月。
有效：临床症状基本消失或明显好转，大便基本正常或次数明显增加。
无效：症状或大便次数无明显改善。
3.实验结果
试验前后空腹血糖，以及进食2h后的血糖测定结果，如表1所示：
表1 空腹血糖、进食2h后血糖
从表1可以看出，相较于对照组，益生菌组对调节血糖有明显的效果，说明鼠李糖乳杆菌、罗伊氏乳杆菌、青春双歧杆菌可以改善肠道菌群系统，降低机体血糖，但益生元+益生菌组对调节血糖效果更显著，说明在益生菌的基础上添加了益生元可以更好的改善肠道菌群平衡，提高免疫力，修复人体机能，从而降低血糖。
表2 便秘治疗的临床效果
| 试验材料 | 临床效果 |
| 对照组 | 便秘显效2例，有效4例，无效50例 |
| 益生菌组 | 便秘显效15例，有效20例，无效21例 |
| 益生元+益生菌组 | 便秘显效42例，有效12例，无效2例 |
从表2可以看出，相较于对照组，益生元+益生菌组临床疗效结果：56例便秘者，显效42例，有效12例，无效2例，显效率75％，总有效率96.4％，且均未发现毒副作用，患者易接受。而服用益生菌组合的患者便秘治疗效果的显效率低于30％，治疗便秘效果远低于本发明的治疗效果。
4.实验结论
本发明开发了一种具有降血糖作用的益生菌固体饮料包含复合益生菌菌粉、低聚木糖、L-阿拉伯糖、膳食纤维成分，改善肠道菌群免疫系统，提高免疫力，具有明显的降血糖和调节便秘功效。
糖尿病患者服用此益生菌固体饮料一个月后血糖明显降低，便秘情况得到有效缓解，并且口渴多饮、多食易饥、倦怠乏力、多尿等临床症状也明显改善，说明此益生菌固体饮料具有辅助降血糖、润肠通便等功效，尤其适合糖尿病患者、便秘人群等人群食用。
最后应该说明的是，以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。上述虽然结合对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (10)
1.一种具有降血糖作用的益生菌固体饮料，其特征在于，益生菌固体饮料包括按质量百分数计的下列组分：复合益生菌菌粉5～15％、益生元85～95％。
2.如权利要求1所述具有降血糖作用的益生菌固体饮料，其特征在于，所述的益生元包括以下重量份数的组分：低聚木糖14～28％、L-阿拉伯糖50～80％、膳食纤维4～6％。
3.如权利要求2所述具有降血糖作用的益生菌固体饮料，其特征在于，所述的复合益生菌包括以下重量份数的组分:鼠李糖乳杆菌20～35％，罗伊氏乳杆菌30～45％，青春双歧杆菌20～50％。
4.如权利要求3所述具有降血糖作用的益生菌固体饮料，其特征在于，所述的益生菌固体饮料成分及份数为：鼠李糖乳杆菌冻干菌粉4.5份、罗伊氏乳杆菌冻干菌粉6份、青春双歧杆菌冻干菌粉3.5份、低聚木糖28份、L-阿拉伯糖54份、膳食纤维4份。
5.如权利要求3所述具有降血糖作用的益生菌固体饮料，其特征在于，所述的鼠李糖乳杆菌为10-30亿，罗伊氏乳杆菌为20-30亿，青春双歧杆菌为50-60亿，混合后总乳酸菌活菌数总数为1.0×108～5×109CFU/g。
6.如权利要求1-5所述具有降血糖作用的益生菌固体饮料，其特征在于，所述的膳食纤维包括抗性糊精、纤维素、半纤维素、果胶、树胶、魔芋胶、海藻多糖、木质素、抗性淀粉、抗性低聚糖、改性纤维素。
7.如权利要求1-5所述具有降血糖作用的益生菌固体饮料，其特征在于，所述的益生菌固体饮料可添加配料0.1～1％复合香料和0.1～1％酸粉，将采用上述重量百分比的主要原料和配料制成冲剂即可。
8.一种如权利要求1所述的有降血糖作用的益生菌固体饮料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、选取鼠李糖乳杆菌20～35％，罗伊氏乳杆菌30～45％，青春双歧杆菌20～50％分别于试管中培养获得菌体并加入保护剂乳化，真空干燥制得鼠李糖乳杆菌冻干粉，罗伊氏乳杆菌冻干粉，青春双歧杆菌冻干粉，按所述重量份数混合得到所述复合益生菌菌粉；
步骤二、将按重量比为5～15％、50～80％、14～28％、4～6％的复合益生菌菌粉、L-阿拉伯糖、益生元、膳食纤维和0.1～1％复合香料、0.1～1％酸粉过80目筛，并混合均匀；
步骤三、将粉末装小包密封，包装装入大盒、检验并装箱入库即可。
9.如权利要求1-7所述的具有降血糖作用的益生菌固体饮料，其特征在于，益生菌固体饮料水分含量不大于5％。
10.如权利要求8所述的方法制备的益生菌固体饮料。
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