CN107006781B - 一种可以延缓血糖升高的富含膳食纤维食品及其加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种延缓血糖升高的富含膳食纤维的食品及其加工方法。是天然原料制成的低血糖生成指数食品，食用后有助于抑制血糖骤升。其特征在于以大豆为主，添加麦麸、种子坚果和脱水果蔬中的一种或几种，其中蛋白质含量为30‑50%，膳食纤维含量为10‑30%，脂肪含量为2‑10%，碳水化合物含量为15‑30%。其加工方法是，将粉状的富含膳食纤维和蛋白质的原料混合物采用高温螺杆挤压工艺，一步法成型和熟化。所述加工方法可加工得到条状、片状或块状食品，产品煮熟后不易断裂，并消除了不溶性膳食纤维的粗糙感，口感细腻、筋道，食用方便，煮制或者热水浸泡数分钟即可食用。
Description
技术领域
本发明涉及一种可以延缓血糖升高的富含膳食纤维食品及其加工方法。
背景技术
随着世界经济不断发展及与之相关的生活方式的改变，无论是发达国家还是发展中国家，糖尿病都呈现明显上升趋势，糖尿病及其并发症给患者及社会造成了巨大的负担，糖尿病已成为危害人类健康的重要公共卫生问题。 针对糖尿病特殊人群。我们提倡：合理控制总热能，热能摄入量以达到或维持理想体重为宜：患者应维持标准体重；平衡膳食，选择多样化、营养合理的食物；减少或禁忌单糖及双糖的食物；限制脂肪摄入量，适量选择优质蛋白质；特别是增加膳食纤维摄入。但目前市场上适合糖尿病人群的加工食品较少，特别是方便食用的主食更是寥寥无几。
目前，具有延缓血糖升高或者平稳血糖的食物有两种：一种是配合主食食用，能够减缓主食中淀粉的消化速率，抑制血糖的骤然上升；另一种产品本身就是主食，通过调配不同的原料降低淀粉的比例，并且使其消化速率降低。
第一种产品中主要成分是膳食纤维，而且是加工型膳食纤维，比如糊精、抗性淀粉等，这类物质主要作用是抑制消化酶活性，达到延缓血糖升高的目的。这类产品存在的问题是：1、基本不含其它营养素，不能单独作为主食食用；2、口感非常粗糙，不易加工成型，即使勉强加工成型或者添加食品添加剂后加工成型，产品硬度也非常高且不易复水软化，口感粗糙，难以下咽。因此其产品形式单一，多为粉状产品。
第二种产品是在小麦粉中添加不同来源的膳食纤维原料，通过添加一部分小麦粉部分解决了成型问题，并且可以作为主食食用。但其仍存在如下缺点：1、虽然增加了膳食纤维的比例，但是淀粉含量仍然很高，不属于理想的低血糖生成指数（GI）的食品，作为主食食用不能有效的抑制血糖骤升。2、成型效果不理想。主要原因是蛋白质和不溶性膳食纤维无法分子重新排列，不能变成重组化的蛋白质与纤维混合体，蛋白质无法组织化，因此，与普通面条相比，混合膳食纤维的小麦粉形成的面条、面片容易断裂。3、由于添加膳食纤维原料，降低了小麦粉比例，蛋白质含量相对普通面条减少，蛋白质的氮溶指数也有所下降，消化率低。4、从营养角度看，产品中蛋白质含量不足，不能满足人体营养需求。5、不溶性膳食纤维的粗糙口感影响产品的适口性。
发明内容
本发明涉及一种延缓血糖升高的富含膳食纤维的食品及其加工方法。其目的一为提供一种由天然原料制成的低GI值的食品或者食物配料，食用后有助于抑制血糖骤升，可以作为糖尿病和肥胖人群的主食。其目的二为提供该食品的加工方法，所述加工方法可加工得到条状、片状或块状食品，产品煮熟后不易断裂，并消除了不溶性膳食纤维的粗糙感，口感细腻、筋道，食用方便，复水效果好，煮制或者热水浸泡数分钟即可食用。
具体地，本发明涉及一种可以延缓血糖升高的富含膳食纤维食品，其特征在于以大豆为主，添加麦麸、种子坚果和脱水果蔬中的一种或几种；其中大豆包含黄大豆、黑大豆、青大豆中的一种或几种；麦麸包含燕麦麸、小麦麸、大麦麸、黑麦麸、荞麦麸中的一种或几种；种子坚果包含亚麻籽、奇亚籽、芝麻、花生、核桃中的一种或几种；脱水果蔬包含番茄、紫薯、菠菜、蓝莓、甘蓝、芋头中的一种或几种；其中蛋白质含量为30- 50%，膳食纤维含量为10- 30%，脂肪含量为2- 10%，碳水化合物含量为15- 30%。优选蛋白质含量为37- 47%，膳食纤维含量为15- 25%，脂肪含量为3- 8%，碳水化合物含量为15- 25%。
根据GB/Z 21922食品营养成分基本术语碳水化合物的定义，食品总质量为100，分别减去蛋白质、脂肪、水分和灰分和膳食纤维的质量即是碳水化合物的量。
本发明所述可以延缓血糖升高的富含膳食纤维食品，其特征在于将粉状的富含膳食纤维和蛋白质的原料混合物采用高温螺杆挤压工艺，一步法成型和熟化。
本发明所述可以延缓血糖升高的富含膳食纤维食品，其特征在于经过以下工艺制备得到：
第一步，原料除杂；
第二步，含油脂原料脱脂，将含油率降至2- 10%，优选降至6- 10%；
第三步，超微粉碎，颗粒细度小于200目；
第四步，调粉，加入0.4- 0.7倍固体物料重量的水，混合均匀；
第五步，成型熟化，物料加入螺杆挤压机中，三段加热装置，三段温度分别设定在80- 130 ℃、130- 160 ℃、150- 220 ℃，优选三段温度分别设定在110- 130 ℃、145- 160℃、175- 195 ℃；螺杆转速25- 50 r/min，优选30- 45 r/min，出料口设有冷却水套，物料经冷却后变为韧性片状，经出口模具切割成所需宽度的条形产品；
第六步，在50- 80 ℃，优选在60- 75 ℃条件下干燥至水分含量6- 10%；
第七步，经切分和包装，制成成品。
本发明所述可以延缓血糖升高的富含膳食纤维食品，其特征在于产品具有植物蛋白质重组化的质地。
本发明所述可以延缓血糖升高的富含膳食纤维食品，其特征在于产品为条状或片状。
本发明所述可以延缓血糖升高的富含膳食纤维食品，其特征在于所述食品为速食食品。
本发明所述可以延缓血糖升高的富含膳食纤维食品，其特征在于所述食品可冲泡、煮食、凉拌或添加到其它物料中食用。
本发明所述富含膳食纤维食品可当做正餐或餐前食用，达到延缓血糖升高的技术效果。
本发明涉及一种可以延缓血糖升高的富含膳食纤维食品的加工方法，其特征在于将粉状的富含膳食纤维和蛋白质的原料混合物采用高温螺杆挤压工艺，一步法成型和熟化。
本发明所述可以延缓血糖升高的富含膳食纤维食品的加工方法，其特征在于制备工艺如下：
第一步，原料除杂；
第二步，含油脂原料脱脂，将含油率降至2- 10%，优选降至6- 10%；
第三步，超微粉碎，颗粒细度小于200目；
第四步，调粉，加入0.4- 0.7倍固体物料重量的水，混合均匀；
第五步，成型熟化，物料加入螺杆挤压机中，三段加热装置，三段温度分别设定在80- 130 ℃、130- 160 ℃、150- 220 ℃，优选三段温度分别设定在110- 130 ℃、145- 160℃、175- 195 ℃；螺杆转速25- 50 r/min，优选30- 45 r/min，出料口设有冷却水套，物料经冷却后变为韧性片状，经出口模具切割成所需宽度的条形产品；
第六步，在50- 80 ℃，优选在60- 75 ℃条件下干燥至水分含量6- 10%；
第七步，经切分和包装，制成成品。
本发明所述可以延缓血糖升高的富含膳食纤维食品的加工方法，其特征在于所述可以延缓血糖升高的富含膳食纤维食品以大豆为主，添加麦麸、种子坚果和脱水果蔬中的一种或几种；其中大豆包含黄大豆、黑大豆、青大豆中的一种或几种；麦麸包含燕麦麸、小麦麸、大麦麸、黑麦麸、荞麦麸中的一种或几种；种子坚果包含亚麻籽、奇亚籽、芝麻、花生、核桃中的一种或几种；脱水果蔬包含番茄、紫薯、菠菜、蓝莓、甘蓝、芋头中的一种或几种；其中蛋白质含量为30- 50%，膳食纤维含量为10- 30%，脂肪含量为2- 10%，碳水化合物含量为15- 30%。优选蛋白质含量为37- 47%，膳食纤维含量为15- 25%，脂肪含量为3- 8%，碳水化合物含量为15- 25%。
本发明涉及的富含膳食纤维食品采用天然原料，不依靠添加剂解决成型问题，营养素全面，符合低GI值的食品特性，可以作为糖尿病和肥胖人群的主食，也可以辅助其他食物，食用后有助于抑制血糖骤升。产品中的膳食纤维为多种来源的复合型天然膳食纤维，包含可溶性和不可溶性；从分子结构上讲包含纤维素、半纤维素、多糖、果胶、木质素。通过不同的作用机理达到延缓血糖升高的目的。产品形式和食用方式多样，可为条状或片状，可冲泡、煮食、凉拌、或添加到其它物料中均可。
发明采用一步法成型和熟化，工艺简单，设备单一，可以制成多种样式的产品。原料中的主要成分是蛋白质和膳食纤维，在高水分时，经过加热线圈产生高温高压条件，短时间即可熟化。同时，蛋白质和不溶性膳食纤维（纤维素和部分半纤维素）变成熔融状态，蛋白质一级结构解体，在螺杆选装的高剪切力作用下，分子重新有序排列，变成重组化的蛋白质与纤维混合体，让蛋白质高度组织化，形成片状结构，被冷却后即可成型。克服了无谷蛋白不能形成面筋的缺点，能在不含小麦粉的情况下，将高含量的植物蛋白质和膳食纤维做成韧性片状结构。此外，部分不溶性膳食纤维和蛋白质降解，可溶性膳食纤维比例增高，增强了对肠道健康的作用，蛋白质氮溶指数增加，提高了其消化率。消除了不溶性膳食纤维的粗糙感，产品复水后口感细腻、筋道。通过降低油脂含量，有利于拉成条形，部分解决长丝型面条容易断裂，以及干面油脂渗出、酸败的问题。
附图说明
图1是本发明产品与常见主食的营养成分比较图；图2是本发明产品与馒头对餐后血糖的影响（结果表示为平均值±标准偏差n =8，8名受试者）图；图3是正餐前进食本发明产品对餐后血糖升高的抑制效果（结果表示为平均值±标准偏差n =8，8名受试者）图。
具体实施方式
下面对本发明的实施方式做进一步的详细说明:
实例一，取100 kg黄豆，经过风选、抛光处理除去杂质，加入10 kg奇亚籽和5 kg芝麻，混合后低温螺杆挤压榨油，饼粕油脂含量7%。将饼粕和35 kg燕麦麸经过超微粉碎，颗粒度为200目。所有粉料混合后，加入70 kg纯净水，混合均匀。螺杆挤压机温度设定120 ℃、160 ℃和180 ℃，预热后启动，转速初始设定30 r/min，加入预混料，待出口处条状物料顺利挤出后，打开冷却水循环，转速设定为35 r/min。条状物料经70 ℃热风烘干至水分8%。用切条机切成统一长度的产品，包装。经营养成分测定，该产品与干面条和干米粉的比较如图1所示。该条件下产品的营养成分为蛋白42.9 g/100g, 脂肪4.5 g/100g, 碳水化合物17.5g/100g, 膳食纤维20.8 g/100g。该产品相比传统条形主食，蛋白质和膳食纤维显著提高，淀粉降低，因此，可以作为替代主食，解决人均膳食纤维和植物蛋白摄入不足的情况。产品经过开水浸泡8分钟后，增重三倍，口感筋道，可作为面条食用，也可作为炒菜原料、凉拌原料、沙拉原料等。
实例二，取100 kg黑大豆，经过风选、抛光处理除去杂质，加入5 kg核桃仁，混合后低温螺杆挤压榨油，饼粕油脂含量10%。将饼粕和5 kg小麦麸经过超微粉碎，颗粒度为200目。所有粉料混合后，加入50 kg纯净水，混合均匀。螺杆挤压机温度设定120 ℃、160 ℃和180 ℃，预热后启动，转速初始设定30 r/min，加入预混料，待出口处条状物料顺利挤出后，打开冷却水循环，转速设定为35 r/min。条状物料经70 ℃热风烘干至水分8%。用切条机切成统一长度的产品，包装。该条件下产品的营养成分为蛋白质47.4 g/100g, 脂肪8.2 g/100g, 碳水化合物15.2 g/100g, 膳食纤维10.4 g/100g。
实例三，取100 kg黄豆，经过风选、抛光处理除去杂质，低温螺杆挤压榨油，饼粕油脂含量6%。将饼粕15 kg脱水番茄和20 kg燕麦麸经过超微粉碎，颗粒度为200目。所有粉料混合后，加入70 kg纯净水，混合均匀。螺杆挤压机温度设定120 ℃、160 ℃和180 ℃，预热后启动，转速初始设定30 r/min，加入预混料，待出口处条状物料顺利挤出后，打开冷却水循环，转速设定为35 r/min。条状物料经70 ℃热风烘干至水分8%。用切条机切成统一长度的产品，包装。该条件下产品的营养成分为蛋白质36.6 g/100g, 脂肪3.2 g/100g, 碳水化合物24.8 g/100g, 膳食纤维24.7 g/100g。
实例四，取100 kg黄豆，经过风选、抛光处理除去杂质，加入10 kg奇亚籽，混合后低温螺杆挤压榨油，饼粕油脂含量7.0%。将饼粕和25 kg燕麦麸经过超微粉碎，颗粒度为300目。所有粉料混合后，加入50 kg纯净水，混合均匀。螺杆挤压机温度设定110 ℃、145 ℃和170 ℃，预热后启动，转速初始设定30 r/min，加入预混料，待出口处条状物料顺利挤出后，打开冷却水循环，转速设定为35 r/min。条状物料经70 ℃热风烘干至水分8%。用切条机切成统一长度的产品。该条件下产品的营养成分为蛋白质39.4 g/100g, 脂肪6.2 g/100g,碳水化合物19.4 g/100g, 膳食纤维21.5 g/100g。
实例五，取100 kg黄豆，经过风选、抛光处理除去杂质，加入10 kg奇亚籽，混合后低温螺杆挤压榨油，饼粕油脂含量7.0%。将饼粕和25 kg燕麦麸经过超微粉碎，颗粒度为300目。所有粉料混合后，加入80 kg纯净水，混合均匀。螺杆挤压机温度设定130 ℃、160 ℃和195 ℃，预热后启动，转速初始设定40 r/min，加入预混料，待出口处条状物料顺利挤出后，打开冷却水循环，转速设定为45 r/min。条状物料经75 ℃热风烘干至水分8%。用切条机切成统一长度的产品。该条件下产品的营养成分为蛋白质39.5 g/100g, 脂肪6.2 g/100g,碳水化合物19.6 g/100g, 膳食纤维21.7 g/100g。
实例六，取100 kg黄豆，经过风选、抛光处理除去杂质，加入10 kg奇亚籽，混合后低温螺杆挤压榨油，饼粕油脂含量7.0%。将饼粕和25 kg燕麦麸经过超微粉碎，颗粒度为300目。所有粉料混合后，加入70 kg纯净水，混合均匀。螺杆挤压机温度设定120 ℃、160 ℃和185 ℃，预热后启动，转速初始设定35 r/min，加入预混料，待出口处条状物料顺利挤出后，打开冷却水循环，转速设定为40 r/min。条状物料经60 ℃热风烘干至水分8%。用切条机切成统一长度的产品。该条件下产品的营养成分为蛋白质39.4 g/100g, 脂肪6.5 g/100g,碳水化合物19.5 g/100g, 膳食纤维21.8 g/100g。
实例七，对餐后血糖的影响：受试者男性5名，女性3名，年龄分布22- 50岁，试验期间无疾病。试验的第1天晚饭适量，晚间至次日早上无进食。第2天早上用餐前测空腹血糖，然后取50 g实例一的产品,开水浸泡8分钟复水,10分钟内吃完后开始计时，餐后1小时和2小时分别测血糖。第3天早上用餐前测空腹血糖，然后将25 g白馒头（与50 g干燥产品含有相同的可消化碳水化合物）10分钟内吃完，开始计时，餐后1小时和2小时分别测血糖。所有进食无调味料和配菜。结果如下图2所示：
与馒头相比，实例一产品能够显著抑制餐后血糖的上升。而且，50 g产品复水后重量约150 g，食用后产生的饱腹感明显高于相同重量的馒头、面条、米饭，因此，对减肥和糖尿病人是非常适合的主食产品。相同月份内，对这组受试者采用上述研究方法测试实例二、实例三、实例四、实例五、实例六的产品，都得到了相似的抑制餐后血糖的上升效果。
实例八，正餐前进食产品对餐后血糖的影响：受试者男性5名，女性3名，年龄分布22- 50岁，试验期间无疾病。试验的第1天晚饭适量，晚间至次日早上无进食。第2天早上用餐前测空腹血糖，然后取25 g的实例一产品，开水浸泡8分钟复水， 10分钟内吃完，然后将100 g白馒头10分钟内吃完，开始计时，餐后1小时和2小时分别测血糖。第3天早上用餐前测空腹血糖，然后将100 g白馒头10分钟内吃完，开始计时，餐后1小时和2小时分别测血糖。所有进食无调味料和配菜。结果如下图3所示：
正餐前进食产品对餐后血糖升高有显著抑制作用。相同月份内，对这组受试者采用上述研究方法测试实例二、实例三、实例四、实例五、实例六的产品，都得到了相似的正餐前进食产品对餐后血糖升高的抑制效果。
实例九，实例一 ~ 实例六产品复水后与普通面条的筋道感与弹性差异：产品经过开水浸泡8分钟后，市售普通干面条（两种）沸水10分钟煮熟。采用TA- Xi 质构仪拉伸实验评价筋道，拉断力Fmax 面条被拉断瞬间所达到的力(g)；Distance面条被拉断瞬间长度的增加量(mm)；最大拉伸应力Lmax =Fmax/S，式中S为单根面条的截面积(mm2)；拉伸应变I=L2/L1，式中L1为拉伸前的面条长度(mm)，L2拉断瞬间面条长度(mm)。面条筋道感和弹性的感官评价，本研究的评价员由8 名成员组成, 在进行品评时随机放置，对样品进行打分，非常筋道或弹性（8分），很筋道或弹性（6分），筋道或弹性（4分），不太筋道或弹性（2分），无筋道感或弹性（0分）。
表 产品复水后与普通面条的质构差异及感官差异。
| 最大拉伸应力L<sub>max</sub>(g/mm<sup>2</sup>) | 拉伸应变I | 拉断力F<sub>max</sub> (g) | 筋道感感官评价 | 弹性感感官评价 | |
| 实例一 | 17.35 | 1.387 | 138 | 6.53 | 5.38 |
| 实例二 | 18.44 | 1.398 | 143 | 6.72 | 5.67 |
| 实例三 | 16.84 | 1.367 | 122 | 6.24 | 5.06 |
| 实例四 | 17.21 | 1.375 | 129 | 6.45 | 5.33 |
| 实例五 | 17.33 | 1.334 | 124 | 6.18 | 5.22 |
| 实例六 | 17.18 | 1.377 | 132 | 6.24 | 5.43 |
| 平均值 | 17.39 | 1.373 | 131 | 6.39 | 5.35 |
| 普通面条1 | 15.13 | 1.322 | 98 | 4.75 | 4.13 |
| 普通面条2 | 14.87 | 1.319 | 88 | 3.75 | 3.38 |
面条的质构研究中通常用拉断力、最大拉伸应力和拉伸应变来预测面条的筋道感、弹性。筋道感和弹性与拉断力、最大拉伸应力和拉伸应变通常呈现正相关。从表中可知本发明产品的感官评价在筋道感和弹性上好于市售普通面条，最大拉伸应力、拉伸应变和拉断力数据也验证了这一点。
Claims (6)
1.一种可以延缓血糖升高的富含膳食纤维食品，其特征在于以大豆为主，添加麦麸、种子坚果和脱水果蔬中的一种或几种；其中大豆包含黄大豆、黑大豆、青大豆中的一种或几种；麦麸包含燕麦麸、小麦麸、大麦麸、黑麦麸、荞麦麸中的一种或几种；种子坚果包含亚麻籽、奇亚籽、芝麻、花生、核桃中的一种或几种；脱水果蔬包含番茄、紫薯、菠菜、蓝莓、甘蓝、芋头中的一种或几种；其中蛋白质含量为37- 47%，膳食纤维含量为15- 25%，脂肪含量为3-8%，碳水化合物含量为15- 25%；且不含有交联剂；
其将粉状的富含膳食纤维和蛋白质的原料混合物采用高温螺杆挤压工艺，一步法成型和熟化；
具体经过以下工艺制备得到：
第一步，原料除杂；
第二步，含油脂原料脱脂，将含油率降至6- 10%；
第三步，超微粉碎，颗粒细度小于200目；
第四步，调粉，加入0.4- 0.7倍固体物料重量的水，混合均匀；
第五步，成型熟化，物料加入螺杆挤压机中，三段加热装置，三段温度分别设定在110-130 ℃、145- 160 ℃、175- 195 ℃；螺杆转速30- 45 r/min；出料口设有冷却水套，物料经冷却后变为韧性片状，经出口模具切割成所需宽度的条形产品；
第六步，在60- 75 ℃条件下，干燥至水分含量6- 10%；
第七步，经切分和包装，制成成品。
2.根据权利要求1所述可以延缓血糖升高的富含膳食纤维食品，其特征在于产品具有植物蛋白质重组化的质地。
3.根据权利要求1- 2中任意一项所述可以延缓血糖升高的富含膳食纤维食品，其特征在于产品为条状或片状。
4.根据权利要求1- 2中任意一项所述可以延缓血糖升高的富含膳食纤维食品，其特征在于所述食品为速食食品。
5.根据权利要求4所述可以延缓血糖升高的富含膳食纤维食品，其特征在于所述食品可冲泡、煮食、凉拌或添加到其它物料中食用。
6.根据权利要求1所述一种可以延缓血糖升高的富含膳食纤维食品的加工方法，其特征在于将粉状的富含膳食纤维和蛋白质的原料混合物采用高温螺杆挤压工艺，一步法成型和熟化，具体制备工艺如下：
第一步，原料除杂；
第二步，含油脂原料脱脂，将含油率降至6- 10%；
第三步，超微粉碎，颗粒细度小于200目；
第四步，调粉，加入0.4- 0.7倍固体物料重量的水，混合均匀；
第五步，成型熟化，物料加入螺杆挤压机中，三段加热装置，三段温度分别设定在110-130 ℃、145- 160 ℃、175- 195 ℃；螺杆转速30- 45 r/min；出料口设有冷却水套，物料经冷却后变为韧性片状，经出口模具切割成所需宽度的条形产品；
第六步，在60- 75 ℃条件下，干燥至水分含量6- 10%；
第七步，经切分和包装，制成成品。
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