CN110179026A - 调节肠道菌群降血脂的花青素膳食纤维饮料及其制备方法 - Google Patents

调节肠道菌群降血脂的花青素膳食纤维饮料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种调节肠道菌群降血脂的花青素膳食纤维饮料，每500‑600份花青素膳食纤维饮料包括以下重量份的原料：山葡萄花青素0.5‑1.0份、豆渣膳食纤维15‑20份、白砂糖50‑60份、柠檬酸0.5‑0.8份、CMC‑Na 0.5‑0.8份、余量的水。本发明还公开了一种调节肠道菌群降血脂的花青素膳食纤维饮料的制备方法，包括以下步骤：S1、称取山葡萄花青素、豆渣膳食纤维加水，避光交互反应20‑40min，得花青素膳食纤维复合物；S2、向花青素膳食纤维复合物中加入白砂糖、柠檬酸、CMC‑Na，混合后加水定容后，依次进行均质、脱气、灌装后杀菌，即得。本发明具有调节肠道菌群降血脂的有益效果。

Description

调节肠道菌群降血脂的花青素膳食纤维饮料及其制备方法
技术领域
本发明涉及保健食品领域。更具体地说，本发明涉及一种调节肠道菌群降血脂的花青素膳食纤维饮料及其制备方法。
背景技术
近年来，随着人们生活水平的提高，摄入高脂肪高热量的食物量增加，长期摄入高脂肪饮食严重影响人体健康，导致代谢紊乱和慢性疾病，如超重、脂肪肝、心血管疾病、高血压、高胆固醇血症、胰岛素抵抗等。这些疾病的患病率在当前社会中不断增加，并且发病机制以复杂的方式相互关联。
许多研究报道肥胖、高血脂等与肠道微生物群落的紊乱有关。一般来说，在肠道微生物群中具有较少拟杆菌和更多厚壁菌的人更容易肥胖。饮食中补充花青素和膳食纤维被认为是预防由过量摄入脂肪引起的慢性疾病的有效方法之一。其中，膳食纤维在小肠内不能被分解吸收，大部分直接到达大肠(盲肠和结肠)中，作为肠道菌群的碳源被发酵利用，另外，膳食纤维可延缓或阻碍食物中脂肪的吸收，降低血脂水平，膳食纤维可结合胆固醇，木质素可结合胆酸，使其排出体外，从而消耗体内的胆固醇。膳食纤维摄入后，会吸水膨胀，增强饱腹感，增强胃的饥饿耐受力，进一步使食物摄入量降低，也有效预防肥胖病的发生。花青素，也称花色素，是一类多羟基酚类物质，主要分布在植物的根、茎、叶及果实等部位，是其主要的呈色物质。大量研究表明花青素提取物在体内外可以通过抑制脂质吸收，增加能量消耗，调节脂质代谢，但花青素在提取、加工及贮藏过程中易发生降解，出现褪色、变色、沉淀等现象，使其应用受限。
目前市场上关于花青素或膳食纤维的食品或保健食品多以粉剂、片剂为主，粉剂和片剂只是构成花青素或膳食纤维物理上的复合，并不能改善花青素降解变色性能，且不存在协同作用，增强肠道菌群调节降血脂的功效。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是提供一种调节肠道菌群降血脂的花青素膳食纤维饮料，其能够调节肠道菌群，促进有益菌生长，显著降血脂。
本发明还有一个目的是提供一种调节肠道菌群降血脂的花青素膳食纤维饮料的制备方法，其能够促使山葡萄花青素和豆渣膳食纤维间因氢键、范德华力等的形成进行交互反应，有利于膳食纤维与花青素的络合反应，提高复合稳定性，有利于花青素的色泽与活性保持，提高降血脂功效。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种调节肠道菌群降血脂的花青素膳食纤维饮料，包括以下重量份的原料：
每500-600份花青素膳食纤维饮料包括以下重量份的原料：山葡萄花青素0.5-1.0份、豆渣膳食纤维15-20份、白砂糖50-60份、柠檬酸0.5-0.8份、CMC-Na 0.5-0.8份、余量的水。
优选的是，每500份花青素膳食纤维饮料包括以下重量份的原料：山葡萄花青素0.5份、豆渣膳食纤维15份、白砂糖50份、柠檬酸0.5份、CMC-Na 0.8份、余量的水。
一种调节肠道菌群降血脂的花青素膳食纤维饮料的制备方法，包括以下步骤：
S1、按重量组份计，称取山葡萄花青素、豆渣膳食纤维，加水定容至100份，搅拌混合后置于恒温摇床培养箱，控制温度为55-65℃，转速为30-60rpm，避光交互反应20-40min，得花青素膳食纤维复合物；
S2、向花青素膳食纤维复合物中加入白砂糖、柠檬酸、CMC-Na，混合后加水定容后，依次进行均质、脱气、灌装后杀菌，即得花青素膳食纤维饮料。
优选的是，山葡萄花青素的制备方法为：
A1、取山葡萄，去果柄后打浆，得浆料，将浆料置于胶体磨中，调节转速为2000-4000rpm，研磨10-20min，得研磨料；
A2、向研磨料中加入其总质量5-9倍量的水溶液，混合后置于高压脉冲电场中进行处理，得电场处理料，其中，水溶液中含有0.1-0.5％质量浓度的盐酸和55-75％质量浓度的乙醇，高压脉冲电场的电场强度为10-20kV/cm，脉冲个数为4-10，处理时间为5-20min；
A3、将电场处理料置于离心设备中进行离心分离取上清液，上清液减压浓缩后经D101大孔树脂纯化，得纯化料，其中，离心转速为3000-5000rpm、离心时间为5-15min；
A4、纯化料减压、浓缩、冻干后得山葡萄花青素。
优选的是，豆渣膳食纤维的制备方法为：
B1、取脱脂豆渣加水摇匀，放入水浴摇床中，升温至90-100℃，加入α-淀粉酶，调节摇床转速为100-200rpm，酶解30-40min，得第一酶解料，其中，脱脂豆渣、水、α-淀粉酶的用量比为4-8g：200-300mL：0.5-0.6mL；
B2、向第一酶解料中加入乙酸调节pH＝4.5-4.7，加入的糖苷酶，放入水浴摇床中，调节温度为55-65℃、转速为100-200rpm，酶解30-40min，得第二酶解料，其中，脱脂豆渣、糖苷酶的用量比为4-8g：1-2mL；
B3、第二酶解料在温度为110-120℃下处理10-20min，进行灭酶，得灭酶料；
B4、向灭酶料中加入70-80℃水，搅拌后静置1-2h，3500-4500rpm离心30-40min，取上清液，上清液经95％乙醇醇沉后静置12-15h，抽滤，得固体料，固体料水洗、冻干后粗粉碎过100-200目筛，得粉碎料，其中，脱脂豆渣、水的用量比为4-8g：1000-1200mL；
B5、将粉碎料进行超微粉碎后过300-500目筛，即得豆渣膳食纤维，其中，超微粉碎时间为25-45min，球料比为1-5:1，球尺寸6-12mm和8-14mm的球各一半。
优选的是，步骤S2中均质压力为30-40MPa、均质时间为10-30min。
优选的是，步骤S2中杀菌具体为：采用400-500MPa超高压处理10-20min。
本发明至少包括以下有益效果：
第一、以豆渣膳食纤维、山葡萄花青素为原料，采用非热提取、超微粉碎、调配、均质、脱气、灌装、超高压杀菌等工艺制成一种营养丰富并能调节肠道菌群降血脂的花青素膳食纤维饮料，相对于固体的粉剂、片剂而言，首先，粉剂需要温热水冲调，片剂由于膳食纤维每日推荐量高使得片剂的大小重量过大或每日口服计量次数多，人们不易接受，而饮料剂型可以直接服用，且可以承载大剂量的膳食推荐量而不影响人的接受程度，剂型合理；其次，粉剂、片剂只构成了山葡萄花青素和豆渣膳食纤维物理混合，并不利于或不存在豆渣膳食纤维与山葡萄花青素间的络合反应，而将山葡萄花青素和豆渣膳食纤维混合后加水定容后能够促使二者间因氢键、范德华力等的形成进行交互反应，更有利于豆渣膳食纤维与山葡萄花青素的络合反应，提高复合稳定性，有利于山葡萄花青素的色泽与活性保持，赋予产品诱人的色泽，增强食用者的愉悦感；最后，山葡萄花青素既有与豆渣膳食纤维的协同功效，具有调节肠道菌群，促进有益菌生长，显著降血脂的功效。
第二、山葡萄进行非热提取，对有效成分破坏小，提取质量高，有利于山葡萄花青素的获得，膳食纤维进行超微粉碎，得到的膳食纤维超微粉粒度小、有利于与山葡萄花青素的复合，促进吸收，更有利于调节肠道菌群降血脂，山葡萄花青素与豆渣膳食纤维比例的确定，可提高山葡萄花青素的稳定性，使产品的营养功效更强，采用超高压灭菌技术有利于山葡萄花青素色泽与活性的保持，产品配方新颖，功效明显，剂型合理，且整个工艺有利于有效成分的保持，功能的最优发挥，产品质量良好；辅以白砂糖、柠檬酸、羧甲基纤维素钠(CMC-Na)，其中，白砂糖和柠檬酸赋予产品可口的口感。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明的其中一种技术方案所述粉碎料的粒径测定图；
图2为本发明的其中一种技术方案所述豆渣膳食纤维的粒径测定图；
图3为本发明的其中一种技术方案所述小鼠肝脏病理学形态；
图4为本发明的其中一种技术方案所述小鼠肾脏病理学形态；
图5为本发明的其中一种技术方案所述肠道菌群OTU分布Venn图；
图6为本发明的其中一种技术方案所述肠道菌群柱状分布图。
具体实施方式
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。
<实施例1>
调节肠道菌群降血脂的花青素膳食纤维饮料，每550份饮料包括以下重量份的原料：山葡萄花青素1.0份、豆渣膳食纤维20份、白砂糖60份、柠檬酸0.8份、CMC-Na 0.5份、余量的水。
调节肠道菌群降血脂的花青素膳食纤维饮料的制备方法，包括以下步骤：
S1、按重量组份计，称取山葡萄花青素1.0份、豆渣膳食纤维20份，加水定容至100份，搅拌混合后置于恒温摇床培养箱，控制温度为55℃，转速为30rpm，避光交互反应40min，得花青素膳食纤维复合物；
S2、向花青素膳食纤维复合物中加入白砂糖60份、柠檬酸0.8份、CMC-Na 0.5份，混合后加水定容至550份，依次进行均质、脱气、灌装后杀菌，即得花青素膳食纤维饮料，其中，均质压力为30MPa、均质时间为30min，杀菌具体为采用400MPa超高压处理20min；
山葡萄花青素的制备方法为：
A1、取山葡萄，去果柄后打浆，得浆料，将浆料置于胶体磨中，调节转速为4000rpm，研磨10min，得研磨料；
A2、向研磨料中加入其总质量5倍量的水溶液，混合后置于高压脉冲电场中进行处理，得电场处理料，其中，水溶液中含有0.1％质量浓度的盐酸和75％质量浓度的乙醇，高压脉冲电场的电场强度为10kV/cm，脉冲个数为4，处理时间为20min；
A3、将电场处理料置于离心设备中进行离心分离取上清液，上清液减压浓缩后经D101大孔树脂纯化，得纯化料，其中，离心转速为3000rpm、离心时间为15min；
A4、纯化料减压、浓缩、冻干后得山葡萄花青素。
豆渣膳食纤维的制备方法为：
B1、取脱脂豆渣置于锥形瓶中，加水摇匀，放入水浴摇床中，升温至100℃，加入α-淀粉酶，调节摇床转速为200rpm，酶解40min，得第一酶解料，其中，脱脂豆渣、水、α-淀粉酶的用量比为8g：300mL：0.6mL；
B2、向第一酶解料中加入乙酸调节pH＝4.5-4.7之间，加入的糖苷酶，放入水浴摇床中，调节温度为65℃、转速为200rpm，酶解40min，得第二酶解料，其中，脱脂豆渣、糖苷酶的用量比为8g：2mL；
B3、第二酶解料在温度为120℃下处理20min，进行灭酶，得灭酶料；
B4、向灭酶料中加入70-80℃水，搅拌后静置1h，4500rpm离心40min，取上清液，上清液经95％乙醇醇沉后静置12h，抽滤，得固体料，固体料水洗、冻干后粗粉碎过200目筛，得粉碎料，其中，脱脂豆渣、水的用量比为4g：1000mL；
B5、将粉碎料进行超微粉碎后过500目筛，即得豆渣膳食纤维，其中，超微粉碎时间为25min，球料比为1:1，球尺寸12mm和8mm的球各一半。
<实施例2>
调节肠道菌群降血脂的花青素膳食纤维饮料，每600份饮料包括以下重量份的原料：山葡萄花青素0.8份、豆渣膳食纤维17份、白砂糖55份、柠檬酸0.6份、CMC-Na 0.7份、余量的水。
调节肠道菌群降血脂的花青素膳食纤维饮料的制备方法，包括以下步骤：
S1、按重量组份计，称取山葡萄花青素0.8份、豆渣膳食纤维17份，加水定容至100份，搅拌混合后置于恒温摇床培养箱，控制温度为65℃，转速为60rpm，避光交互反应20min，得花青素膳食纤维复合物；
S2、向花青素膳食纤维复合物中加入白砂糖、柠檬酸、CMC-Na，混合后加水定容后，依次进行均质、脱气(真空度85kPa下脱气3min)、灌装后杀菌，即得花青素膳食纤维饮料，其中，均质压力为40MPa、均质时间为10min，杀菌具体为采用500MPa超高压处理10min；
山葡萄花青素的制备方法为：
A1、取山葡萄，去果柄后打浆，得浆料，将浆料置于胶体磨中，调节转速为2000rpm，研磨20min，得研磨料；
A2、向研磨料中加入其总质量9倍量的水溶液，混合后置于高压脉冲电场中进行处理，得电场处理料，其中，水溶液中含有0.5％质量浓度的盐酸和55％质量浓度的乙醇，高压脉冲电场的电场强度为20kV/cm，脉冲个数为10，处理时间为5min；
A3、将电场处理料置于离心设备中进行离心分离取上清液，上清液减压浓缩后经D101大孔树脂纯化，得纯化料，其中，离心转速为5000rpm、离心时间为5min；
A4、纯化料减压、浓缩、冻干后得山葡萄花青素。
豆渣膳食纤维的制备方法为：
B1、取脱脂豆渣加水摇匀，放入水浴摇床中，升温至90℃，加入α-淀粉酶，调节摇床转速为100rpm，酶解30min，得第一酶解料，其中，脱脂豆渣、水、α-淀粉酶的用量比为4g：200mL：0.5mL；
B2、向第一酶解料中加入乙酸调节pH＝4.5-4.7之间，加入的糖苷酶，放入水浴摇床中，调节温度为55℃、转速为100rpm，酶解30min，得第二酶解料，其中，脱脂豆渣、糖苷酶的用量比为4g：1mL；
B3、第二酶解料在温度为110℃下处理20min，进行灭酶，得灭酶料；
B4、向灭酶料中加入70-80℃范围内的水，搅拌后静置2h，4500rpm离心30min，取上清液，上清液经95％乙醇醇沉后静置15h，抽滤，得固体料，固体料水洗、冻干后粗粉碎过100目筛，得粉碎料，其中，脱脂豆渣、水的用量比为8g：1200mL；
B5、将粉碎料进行超微粉碎后过300目筛，即得豆渣膳食纤维，其中，超微粉碎时间为45min，球料比为5:1，球尺寸6mm和14mm的球各一半。
<实施例3>
调节肠道菌群降血脂的花青素膳食纤维饮料，每500份花青素膳食纤维饮料包括以下重量份的原料：山葡萄花青素0.5份、豆渣膳食纤维15份、白砂糖50份、柠檬酸0.5份、CMC-Na 0.8份、余量的水。
调节肠道菌群降血脂的花青素膳食纤维饮料的制备方法，包括以下步骤：
S1、按重量组份计，称取山葡萄花青素0.5份、豆渣膳食纤维15份，加水定容至100份，搅拌混合后置于恒温摇床培养箱，控制温度为60℃，转速为45rpm，避光交互反应30min，得花青素膳食纤维复合物；
S2、向花青素膳食纤维复合物中加入白砂糖50份、柠檬酸0.5份、CMC-Na 0.8份，混合后加水定容至500份后，依次进行均质、脱气、灌装后杀菌，即得花青素膳食纤维饮料，其中，均质压力为35MPa、均质时间为20min，杀菌具体为采用450MPa超高压处理15min；
山葡萄花青素的制备方法为：
A1、取山葡萄，去果柄后打浆，得浆料，将浆料置于胶体磨中，调节转速为3000rpm，研磨15min，得研磨料；
A2、向研磨料中加入其总质量8.5倍量的水溶液，混合后置于高压脉冲电场中进行处理，得电场处理料，其中，水溶液中含有0.3％质量浓度的盐酸和65％质量浓度的乙醇，高压脉冲电场的电场强度为15kV/cm，脉冲个数为4，处理时间为20min；
A3、将电场处理料置于离心设备中进行离心分离取上清液，上清液减压浓缩后经D101大孔树脂纯化，得纯化料，其中，离心转速为4000rpm，离心时间为10min；
A4、纯化料减压、浓缩、冻干后得山葡萄花青素。
豆渣膳食纤维的制备方法为：
B1、取脱脂豆渣加水摇匀，放入水浴摇床中，升温至95℃，加入α-淀粉酶，调节摇床转速为150rpm，酶解35min，得第一酶解料，其中，脱脂豆渣、水、α-淀粉酶的用量比为6g：250mL：0.55mL；
B2、向第一酶解料中加入乙酸调节pH＝4.5-4.7之间，加入的糖苷酶，放入水浴摇床中，调节温度为60℃、转速为150rpm，酶解35min，得第二酶解料，其中，脱脂豆渣、糖苷酶的用量比为6g：1.5mL；
B3、第二酶解料在温度为115℃下处理15min，进行灭酶，得灭酶料；
B4、向灭酶料中加入70-80℃范围内的水，搅拌后静置1.5h，4000rpm离心35min，取上清液，上清液经95％乙醇醇沉后静置13h，抽滤，得固体料，固体料水洗、冻干后粗粉碎过200目筛，得粉碎料，其中，脱脂豆渣、水的用量比为6g：1100mL；
B5、将粉碎料进行超微粉碎后过500目筛，即得豆渣膳食纤维，其中，超微粉碎时间为35min，球料比为3:1，球尺寸8mm和10mm的球各一半。
其中，对于本申请而言山葡萄可为冷冻葡萄或新鲜葡萄，对于实施例1-3而言，白砂糖、CMC-Na、柠檬酸均购买于翁源产业清怡食品科技有限公司，水为实验室自制。
<对比例1>
山葡萄花青素的制备方法为：
A1、取山葡萄，去果柄后打浆，得浆料，将浆料置于胶体磨中，调节转速为3000rpm，研磨15min，得研磨料；
A2、向研磨料中加入其总质量6.5倍量的水溶液，混合后置于超声仪中进行超声波处理，得超声波处理料，其中，水溶液中含有0.3％质量浓度的盐酸和65％质量浓度的乙醇，超声波处理的功率为270W，处理时间为15min；
A3、将超声波处理料置于离心设备中进行离心分离取上清液，上清液减压浓缩后经D101大孔树脂纯化，得纯化料，其中，离心转速为4000rpm，离心时间为10min；
A4、纯化料减压、浓缩、冻干后得山葡萄花青素。
<对比例2>
山葡萄花青素的制备方法为：
A1、取山葡萄，去果柄后打浆，得浆料，将浆料置于胶体磨中，调节转速为3000rpm，研磨15min，得研磨料；
A2、向研磨料中加入其总质量4.5倍量的水溶液，混合后置于振荡仪中进行加热振荡处理，得振荡处理料，其中，水溶液中含有0.3％质量浓度的盐酸和65％质量浓度的乙醇，加热振荡处理的温度为55℃，处理时间为30min；
A3、将振荡处理料置于离心设备中进行离心分离取上清液，上清液减压浓缩后经D101大孔树脂纯化，得纯化料，其中，离心转速为4000rpm，离心时间为10min；
A4、纯化料减压、浓缩、冻干后得山葡萄花青素。
实验分析
1：超微粉碎效果分析
取实施例3中粉碎料和豆渣膳食纤维分别进行粒径大小测量，结果如图1-2所示，其中，具体数据见下表1：
表1
由图1-2、及表1可知，未进行超微粉碎的粉碎料的中位粒径为5.820μm，经过超微粉碎的豆渣膳食纤维的中位粒径为5.191μm，即经过超微粉碎能够有效降低物料粒径，粒径越小，人体吸收效果越好，故而进行超微粉碎能够促进人体对膳食纤维的有效吸收，其中，图1-2中Cmum％为累积分布，即含量％，Diff％为差额分布。
2：杀菌实验
实施例3灌装后得灌装料，将灌装料分组并记为1组、2组、3组、4组、5组、6组、7组、8组、9组、10组，其中，1组-9组分别进行如下表4所示杀菌处理，10组为空白对照组，不进行杀菌处理，1-6组属于超高压杀菌，对应的为压力数据，7-9组属于水浴杀菌，对应的为温度数据，具体见表2所示：
表2
1组 2组 3组 4组 5组 6组 7组 8组 9组
压力(MPa)/温度(℃) 350 400 450 500 450 450 85 95 100
时间(min) 10 10 10 10 15 20 20 15 10
2.1：杀菌后以饮料的花青素保存率、菌落总数、感官评分为评价指标，考察不同杀菌条件对花青素饮料品质的影响，具体如表3所示：
表3
注：表中同列不同小写字母代表差异显著性，菌落总数均值及标准差采用四舍五入计数。
首先，从表3中可以看出，经水浴杀菌、超高压杀菌的饮料花青素保存率差异显著(P<0.05)，其中，经350MPa超高压处理10min后饮料花青素保存率最高为97.82±0.51％，经100℃、10min水浴杀菌的饮料花青素保存率最低为66.15±0.69％，其中，水浴杀菌中，水浴温度升高，花青素保存率随之降低，超高压杀菌中，除450MPa处理20min使饮料花青素保存率降低外，350～500MPa超高压处理10min及450MPa超高压处理15min后饮料花青素保存率降低趋势不明显，说明超高压杀菌处理相对于水浴杀菌更利于花青素的保留。
其次，从表3中可以看出，杀菌前，饮料的菌落总数为1250±10CFU/mL，除350MPa10min外，水浴杀菌以及其他压力超高压杀菌后，饮料中的菌落总数均达到GB7101—2015《食品安全国家标准饮料》中规定的菌落总数≤100CFU/mL要求(以下简称为饮料标准)其中，100℃水浴杀菌10min及450MPa超高压杀菌15min、20min后的饮料中未检测到菌落总数；
最后，从表3中可以看出，超高压杀菌组与10组饮料的感官评分差异不显著(p>0.05)，表明超高压杀菌对饮料的口感、风味及肉眼可见的组织状态无显著影响，而水浴杀菌后的饮料口感下降，表现为感官评分显著下降。
2.2：杀菌后以饮料的色泽为评价指标，考察不同杀菌条件对花青素饮料品质的影响，具体如表4所示：
表4
组 L* a* b* ΔE
10组 6.216±0.102<sup>a</sup> 35.533±0.252<sup>a</sup> 33.366±0.646<sup>d</sup>
1组 6.182±0.044<sup>a</sup> 34.977±0.050<sup>ab</sup> 35.302±0.525<sup>cd</sup> 1.116±0.037<sup>e</sup>
2组 6.144±0.129<sup>a</sup> 35.564±0.259<sup>b</sup> 34.814±0.880<sup>d</sup> 1.127±0.075<sup>e</sup>
3组 6.144±0.116<sup>a</sup> 35.457±0.442<sup>b</sup> 34.71±0.870<sup>d</sup> 1.187±0.085<sup>e</sup>
4组 6.154±0.121<sup>a</sup> 35.405±0.352<sup>b</sup> 34.753±0.833<sup>d</sup> 1.211±0.065<sup>e</sup>
5组 6.132±0.035<sup>a</sup> 35.51±0.222<sup>b</sup> 34.943±0.541<sup>d</sup> 1.207±0.032<sup>e</sup>
6组 5.684±0.159<sup>b</sup> 35.412±0.418<sup>b</sup> 35.037±1.139<sup>d</sup> 1.470±0.087<sup>d</sup>
7组 3.828±0.063<sup>c</sup> 34.288±0.168<sup>b</sup> 34.512±0.321<sup>bc</sup> 3.452±0.208<sup>c</sup>
8组 2.419±0.013<sup>d</sup> 32.158±0.643<sup>c</sup> 36.506±0.729<sup>b</sup> 6.017±0.235<sup>b</sup>
9组 1.420±0.088<sup>e</sup> 31.424±0.363<sup>d</sup> 38.052±0.507<sup>a</sup> 8.439±0.145<sup>a</sup>
注：表中同列不同小写字母代表差异显著性。
由表4可知，虽然水浴杀菌(7组-9组)及超高压杀菌(1组-6组)均使饮料L*值、a*值下降，即饮料的亮度、红色值降低，其中，1-5组处理后饮料的L*值与CK组比较，差异不显著(p>0.05)，说明在杀菌过程中未发生褐变或者褐变程度较低；350MPa、10min处理后饮料的a*值与CK组差异不显著(p>0.05)，其他条件均使a*值显著下降，但与水浴杀菌相比，超高压处理后饮料的a*值降低趋势较小。水浴及超高压杀菌均使饮料得b*值升高，即饮料的黄色值升高，与CK组相比，水浴杀菌对饮料b*值影响显著(p<0.05)，超高压对b*值影响不显著(p>0.05)，由ΔE可知，超高压杀菌后饮料的色泽变化较小，说明超高压杀菌能够保持饮料的原有色泽。
对于常规饮料而言，使用超高压杀菌相对于水浴杀菌而言优势并不明显甚至没有优势，由表3、4综合分析可知，对于本申请的灌装料而言，通过超高压杀菌饮料的感官评分、花青素保存率较高，色差较小，优于水浴杀菌，且饮料中的菌落总数均达到GB 7101—2015《食品安全国家标准饮料》中规定的菌落总数≤100CFU/mL要求(以下简称为饮料标准)。
3：花青素提取结果分析
通过实施例3“山葡萄花青素的制备方法”制备花青素的产率总花青素含量为165.15±2.45amg/100g·FW；通过对比例1“山葡萄花青素的制备方法”制备花青素的产率总花青素含量为150.63±2.47bmg/100g·FW；通过对比例2“山葡萄花青素的制备方法”制备花青素的产率总花青素含量为140.63±3.36cmg/100g·FW；其中，不同字母代表各组间有显著性差异(p<0.05)。
综合以上可知，采用高压脉冲电场法，相对于超声波法和加热振荡法提取山葡萄花青素含量有很大提高，即其对有效成分破坏小，提取质量高，有利于花青素的获得。
4：调节肠道菌群降血脂实验
取C57BL/6j小鼠(长春市亿斯实验动物技术有限公司许可证号码：SCXK9(吉)-2016-0003)50只，均分为5组，每组10只，5组分别为空白组(CK)、模型组(M)、花青素膳食纤维组(A+IDF)、花青素组(A)、豆渣膳食纤维组(IDF)；
除空白组，其余各组喂食高脂饲料造模，连续30天，从第31天起空白组(CK)和模型组(M)灌等体积(1.5mL)蒸馏水，花青素膳食纤维组(A+IDF)灌喂等体积样品1，花青素组(A)灌喂等体积样品2、豆渣膳食纤维组(IDF)灌喂等体积样品3，灌胃30天，其中，样品1为实施例3制备的花青素膳食纤维饮料浓缩后制得，灌喂量为16.67mg花青素/kg+500mg豆渣膳食纤维/kg小鼠，样品2为实施例3制备的花青素加水稀释制得，灌喂量为16.67mg花青素/kg小鼠，样品3为实施例3制备的豆渣膳食纤维加水稀释制得，灌喂量为500mg豆渣膳食纤维/kg小鼠；
实验结束前一天，收集粪便，-80℃保存，用于肠道菌群分析；
第二天，眼球取血，收集血液进行总胆固醇(TC)，甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白(LDL-C)、高密度脂蛋白(HDL-C)的测定；
随后，小鼠摘取脏器制作脏器组织切片并染色，进行小鼠脏器组织分析；
其中，数据以平均数±标准差(X±SD)表示，采用SPSS软件处理试验数据，组间差异用t检验计算。具体如下：
4.1：血脂指标分析
表5
注：与CK组比较p<0.05#，p<0.01##；与M组比较p<0.05*，p<0.01**；
如表5所示，经过高脂饲料喂养，M组的TC、TG、LDL-C水平明显高于CK组，差异显著(p<0.01)，HDL-C水平明显低于CK组(p<0.01)，干预30天后，血液生化指标分析水平均出现不同程度的改善，其中，与M组相比，A+IDF组小鼠TC、TG、LDL-C水平均有较好的改善，差异显著(p<0.01)，HDL-C水平增加，差异显著(p<0.01)；A组TG水平有统计学意义(p<0.05)，而其它三个指标无显著性差异(p>0.05)；IDF组TC、LDL-C、HDL-C水平有显著改善(p<0.01)，TG水平有统计学意义(p<0.05)，即花青素膳食纤维饮料(A+IDF组)相对于模型组(M)可较好的降低肥胖小鼠的血脂指标，因此，选择CK组、M组、A+IDF组小鼠进行小鼠脏器组织分析、小鼠粪便进行肠道菌群研究，具体如下：
4.2：小鼠脏器组织分析
在200倍光学显微镜下观察CK组、M组、A+IDF组小鼠肝脏病理学形态，具体如图3所示；
在200倍光学显微镜下观察CK组、M组、A+IDF组小鼠肾脏病理学形态，具体如图4所示；
其中，通过对小鼠肝、肾脏器病理切片的观察结果表明，样品1可不同程度的使细胞形态基本恢复趋于正常状态，改善小鼠脏器的形态。
4.3：小鼠粪便菌群分析
将CK组、M组、A+IDF组小鼠粪便进行16S rDNA高通量基因测序，测序区域为V3-V4区，通过测序得到各组OUT数，具体见表6所示：
表6
CK组 M组 A+IDF组 合计
OUT数 241 275 285 296
由表6可知，所有组别(total)OUT数合计为296，A+IDF组小鼠粪便OUT数最高为285，较比CK与M组增加明显，由图5可知，三组共有的OUT数为232，花青素膳食纤维饮料摄入后OUT数量增多，表明花青素膳食纤维饮料摄入后能够有效丰富、并显著改善小鼠肠道菌群。
由图6可知，在门分类水平上肠道菌群，CK组在前5位的细菌门依次是Bacteroidetes(拟杆菌门)，Firmicutes(厚壁菌门)，Verrucomicrobia(疣微菌门)，Deferribacteres(托铁杆菌门)，Proteobacteria(变形菌门)，其中丰度全部大于1％，分别为58.84％，30.80％，3.59％，3.45％；M组在前5位的细菌门依次是Bacteroidetes，Firmicutes，Verrucomicrobia，Deferribacteres，Proteobacteria，其中丰度全部大于1％，分别为45.61％，38.36％，7.35％，3.37％；A+IDF组在前5位的细菌门依次是Bacteroidetes，Firmicutes，Deferribacteres，Proteobacteria，Verrucomicrobia，其中丰度大于1％的共4种，Bacteroidetes占70.83％，Firmicutes占23.27％，Deferribacteres占1.72％，Proteobacteria占1.29％，即M组小鼠的肠道菌群较CK组小鼠有明显差异，在门水平上高脂小鼠一般表现为厚壁菌门相对丰度增加，而拟杆菌门相对丰度减少，B/F值(拟杆菌门:厚壁菌门)下降，而IDF+A组中拟杆菌门与厚壁菌门比例发生变化，B/F值上升，厚壁菌门与拟杆菌门是人类的肠道中主要的两个菌门，两者共占到总体丰度80％以上，有大量研究发现肥胖者体内肠道菌群厚壁菌门与拟杆菌门比例高于正常水平。
5：花青素与膳食纤维复合原理研究
5.1：复合样品吸光度测试
检测料准备：称取花青素0.5份、豆渣膳食纤维，加水定容至100份，搅拌混合后置于恒温摇床培养箱，控制温度为55-65℃，转速为30-60rpm，避光交互反应20-40min，得花青素膳食纤维复合物，其中，按照花青素和豆渣膳食纤维质量比为1:10、1:20、1:30、1:40、1:50制备5组花青素膳食纤维复合物，分别表示为A组(花青素和豆渣膳食纤维质量比为1:10)、B组(花青素和豆渣膳食纤维质量比为1:20)、C组(花青素和豆渣膳食纤维质量比为1:30)、D组(花青素和豆渣膳食纤维质量比为1:40)、E组(花青素和豆渣膳食纤维质量比为1:50)；
测试：在最大吸收波长λ＝521nm处测定各组吸光值，具体如表7所示：
表7
组 A组 B组 C组 D组 E组
吸光值 0.855±0.015 0.899±0.014 1.079±0.018 1.006±0.021 0.998±0.017
由表7可知，随着豆渣膳食纤维含量的增加，花青素膳食纤维复合物的吸光值逐渐增大后在一定范围维持稳定，这是由于随着豆渣膳食纤维含量增加，豆渣膳食纤维与花青素间的氢键作用效果逐渐增加，当花青素与豆渣膳食纤维比例为1:30时，吸光值达到最大，相互之间氢键、范德华力等的作用效果达到最佳；
按公式(1)计算各组花青素膳食纤维复合物的辅色率(Copigmentation rate,C)；
C(％)＝[(A-A0)/A0]×100 公式(1)
式中：A为复合后样品溶液的吸光度；A0为未复合时花青素溶液的吸光度(0.710)，可知，当花青素与豆渣膳食纤维比例为1:30时，辅色率为51.97±0.05％，说明花青素与膳食纤维有很好的交互稳定效果；
5.2：复合样品的稳定性评价
将C组花青素膳食纤维复合物(花青素和豆渣膳食纤维的质量比为1:30)利用pH＝3.0的缓冲液按照质量比稀释5倍后，分为两份，其中一份在100℃、无光照条件下处理2h，另一份在室温自然光条件下处理20d；
将按照实施例3制备的花青素，利用pH＝3.0的缓冲液按照质量比稀释5倍后分为两份，其中一份在100℃、无光照条件下处理2h，另一份在室温自然光条件下处理20d；
分别在λ＝521nm处测定上述4份样品吸光度值，按公式(2)计算样品溶液色泽的保存率(Retention rate,R)；
R(％)＝(At/A)×100 公式(2)
式中：At为光、热不同处理时间后溶液的吸光度值；A为光、热处理前溶液的吸光度值，具体如表8所示：
表8
100℃2h R(％) 室温日光20d R(％)
花青素膳食纤维复合物 57.45±0.28 55.43±0.29
花青素 45.47±0.32 39.53±0.58
由表8可知，花青素膳食纤维复合物在100℃加热2h或在室温日光放置20d后，其保存率R值虽较初始值(100％)降低，但仍在55％以上，较比花青素颜色保持更好，即豆渣膳食纤维与花青素进行复合作用，相对于花青素本身能够有效增强饮料色泽的保存率。
5.3：花青素膳食纤维复合物紫外-可见光谱分析
将C组花青素膳食纤维复合物(花青素和豆渣膳食纤维的质量比为1:30)利用pH＝3.0的缓冲液按照质量比稀释5倍后，测试最大吸收波长，将按照实施例3制备的花青素，利用pH＝3.0的缓冲液按照质量比稀释5倍后，测试最大吸收波长，具体见表9所示：
表9
花青素膳食纤维复合物 花青素
λ<sub>max</sub> 527 521
△λ<sub>max</sub> 66 0
表9为花青素膳食纤维复合物与花青素的最大吸收波长对比表，发现花青素膳食纤维复合物的最大吸收波长相对于花青素的最大吸收波长发生位移现象，而豆渣膳食纤维溶液在510-540nm范围内无最大吸收波长，说明花青素与膳食纤维发生键合反应，使花青素得到修饰。
结论：本研究表明花青素与膳食纤维发生键合反应，使花青素得到修饰，制备得到的花青素膳食纤维饮料可调节肠道菌群达到调节肠道菌群降血脂功效，既营养又健康，满足现代人对健康绿色的要求，同时也丰富了市场上饮料的种类，具有重要意义。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实施例。

Claims (7)

1.调节肠道菌群降血脂的花青素膳食纤维饮料，其特征在于，每500-600份花青素膳食纤维饮料包括以下重量份的原料：山葡萄花青素0.5-1.0份、豆渣膳食纤维15-20份、白砂糖50-60份、柠檬酸0.5-0.8份、CMC-Na 0.5-0.8份、余量的水。
2.如权利要求1所述的调节肠道菌群降血脂的花青素膳食纤维饮料，其特征在于，每500份花青素膳食纤维饮料包括以下重量份的原料：山葡萄花青素0.5份、豆渣膳食纤维15份、白砂糖50份、柠檬酸0.5份、CMC-Na 0.8份、余量的水。
3.如权利要求1-2任一项所述的调节肠道菌群降血脂的花青素膳食纤维饮料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、按重量组份计，称取山葡萄花青素、豆渣膳食纤维，加水定容至100份，搅拌混合后置于恒温摇床培养箱，控制温度为55-65℃，转速为30-60rpm，避光交互反应20-40min，得花青素膳食纤维复合物；
S2、向花青素膳食纤维复合物中加入白砂糖、柠檬酸、CMC-Na，混合后加水定容后，依次进行均质、脱气、灌装后杀菌，即得花青素膳食纤维饮料。
4.如权利要求3所述的调节肠道菌群降血脂的花青素膳食纤维饮料的制备方法，其特征在于，山葡萄花青素的制备方法为：
A1、取山葡萄，去果柄后打浆，得浆料，将浆料置于胶体磨中，调节转速为2000-4000rpm，研磨10-20min，得研磨料；
A2、向研磨料中加入其总质量5-9倍量的水溶液，混合后置于高压脉冲电场中进行处理，得电场处理料，其中，水溶液中含有0.1-0.5％质量浓度的盐酸和55-75％质量浓度的乙醇，高压脉冲电场的电场强度为10-20kV/cm，脉冲个数为4-10，处理时间为5-20min；
A3、将电场处理料置于离心设备中进行离心分离取上清液，上清液减压浓缩后经D101大孔树脂纯化，得纯化料，其中，离心转速为3000-5000rpm、离心时间为5-15min；
A4、纯化料减压、浓缩、冻干后得山葡萄花青素。
5.如权利要求3所述的调节肠道菌群降血脂的花青素膳食纤维饮料的制备方法，其特征在于，豆渣膳食纤维的制备方法为：
B1、取脱脂豆渣加水摇匀，放入水浴摇床中，升温至90-100℃，加入α-淀粉酶，调节摇床转速为100-200rpm，酶解30-40min，得第一酶解料，其中，脱脂豆渣、水、α-淀粉酶的用量比为4-8g：200-300mL：0.5-0.6mL；
B2、向第一酶解料中加入乙酸调节pH＝4.5-4.7，加入的糖苷酶，放入水浴摇床中，调节温度为55-65℃、转速为100-200rpm，酶解30-40min，得第二酶解料，其中，脱脂豆渣、糖苷酶的用量比为4-8g：1-2mL；
B3、第二酶解料在温度为110-120℃下处理10-20min，进行灭酶，得灭酶料；
B4、向灭酶料中加入70-80℃水，搅拌后静置1-2h，3500-4500rpm离心30-40min，取上清液，上清液经95％乙醇醇沉后静置12-15h，抽滤，得固体料，固体料水洗、冻干后粗粉碎过100-200目筛，得粉碎料，其中，脱脂豆渣、水的用量比为4-8g：1000-1200mL；
B5、将粉碎料进行超微粉碎后过300-500目筛，即得豆渣膳食纤维，其中，超微粉碎时间为25-45min，球料比为1-5:1，球尺寸6-12mm和8-14mm的球各一半。
6.如权利要求3所述的调节肠道菌群降血脂的花青素膳食纤维饮料的制备方法，其特征在于，步骤S2中均质压力为30-40MPa、均质时间为10-30min。
7.如权利要求3所述的调节肠道菌群降血脂的花青素膳食纤维饮料的制备方法，其特征在于，步骤S2中杀菌具体为：采用400-500MPa超高压处理10-20min。
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