CN110897007A - 一种低热量铁皮石斛保健酸奶及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于发酵奶制品技术领域，具体涉及一种低热量铁皮石斛保健酸奶及其制备方法。本发明包括以下步骤：(1)制备铁皮石斛提取液；(2)配置复原乳；(3)添加甜味剂；(4)灭菌；(5)添加菌种；(6)分装发酵；(7)保存。本发明采用滚动添料法制备铁皮石斛提取液，能极大提高原料利用率，可节省10‑20％原料，极大降低生产成本；还能最大程度保证铁皮石斛中水溶性多糖的充分利用，达到降低血糖和促进肠道健康的效果。使用低热量、无毒副作用的甜味剂低聚果糖和甜菊苷代替传统甜味剂，降低直接从食物中的热量摄取，适于特殊人群食用，还可以调节肠道内益生菌水平。同时本发明的制备方法更适用于工业化大规模生产。

Description

一种低热量铁皮石斛保健酸奶及其制备方法

技术领域

本发明属于发酵奶制品技术领域，具体涉及一种低热量铁皮石斛保健酸奶及其制备方法。

背景技术

铁皮石斛含有多糖、生物碱、氨基酸和微量元素等物质，此外还有联苄类化合物和菲类化合物、香豆素类等物质。它在医学上有免疫调节作用、抗肿瘤作用、降血糖作用、抗肝功能损伤作用，此外还有抗衰老、抗氧化作用，其中铁皮石斛水溶性多糖具有显著增强免疫力的作用。酸奶是一种半固体的乳制品，由加热处理的标准化乳的混合物，经嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌的协同作用发酵而得的乳制品，最终产品必须含有大量的活菌。

现有技术中存在将铁皮石斛与酸奶制作相结合的工艺和相关专利，如CN201610329451.9公开了一种复方铁皮石斛酸奶及其制备方法，该方法中将铁皮石斛切碎后水浴煮沸，再将得到的滤液加入酸奶中；如CN201610388422.X公开了一种铁皮石斛酸奶的制备方法及应用，该方法中直接将铁皮石斛细粉加入酸奶再进行发酵。以上方法制备的酸奶中，铁皮石斛所含的营养物质的大量流失，原料利用率低，同时增加了铁皮石斛酸奶的制作成本，不适用于大规模工业化生产。又如专利CN201810142136.4公开的一种铁皮石斛保健酸奶及其制作方法，该方法中使用蔗糖、葡萄糖或者安赛蜜作为甜味剂，由于蔗糖和葡萄糖代谢热量高，对于糖尿病患者、肥胖及体重超重人群有极大的健康风险；同时安赛蜜虽然代谢热量低，但是作为人工合成甜味剂，经常食用会对人体的肝脏和神经系统造成危害，特别是对老人、孕妇和小孩更为严重。如果短时间内大量食用，会引起血小板减少导致急性大出血。

发明内容

针对以上技术问题，本发明的目的是提供一种低热量铁皮石斛保健酸奶及其制备方法，能解决目前铁皮石斛酸奶制备工艺中营养物质易流失、原料利用率低、成本高的问题，以及现有的铁皮石斛酸奶风味较差，含糖量和热量高导致不利于特殊人群食用的技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

首先，本发明提供一种低热量铁皮石斛保健酸奶的制备方法，该方法包括以下步骤：

(1)制备铁皮石斛提取液：将铁皮石斛枫斗表面清洗杀菌，采用滚动添料法将铁皮石斛枫斗置于浸出罐中，加入原料投入量质量7-10倍的沸水，冷却至60℃后恒温浸出3-5h，然后将浸取液过筛，得到铁皮石斛提取液；

所述滚动添料法具体为：

a.从第二次提取开始，将上一次提取中已提取过一次的铁皮石斛枫斗旧料破碎并包裹，与新料分隔；所述包裹可用纱布或食品级材质分隔网；

b.以原料投入量＝旧料干重*0.2+新料干重为基准计算新料添加量，继续进行铁皮石斛提取液制备工序；

c.每一次提取完成后，将提取过两次的铁皮石斛枫斗旧料取出弃置，并将提取过一次的铁皮石斛枫斗重复a-b操作；

(2)配置复原乳：以重量份计，100份脱脂乳粉加入700-1000份45-55℃的铁皮石斛提取液，搅拌均匀，得到复原乳；

(3)添加甜味剂：以重量份计，在步骤(2)得到的复原乳中加入甜菊苷8-25份及低聚果糖20-60份，搅拌均匀，得到铁皮石斛发酵乳基料；

(4)灭菌：将所述铁皮石斛发酵乳基料进行灭菌处理；

(5)添加菌种：步骤(4)中的复原乳灭菌完成后冷却至40-45℃，添加1重量份的复合菌种，轻度搅拌混匀后用均质机均质；所述复合菌种由嗜热链球菌、嗜酸乳杆菌、保加利亚乳杆菌、双歧杆菌和鼠李糖杆菌按质量比0.8-1.2:0.8-1.2:0.8-1.2:0.8-1.2:0.8-1.2混合而成；

(6)分装发酵：将步骤(5)中的酸奶分装到发酵容器中，在恒温环境中培养后封装；

(7)保存：在1-5℃的环境中低温保藏，制得所述低热量铁皮石斛保健酸奶。

进一步地，所述步骤(1)中铁皮石斛杀菌具体为置于紫外灯下照射10-15min。

进一步地，所述步骤(1)中浸取液过500目筛后得到铁皮石斛提取液。

进一步地，所述步骤(2)中搅拌速度为200-400r/min，搅拌时间为5min。

进一步地，所述步骤(3)中搅拌速度为200-400r/min，搅拌时间为1min。

进一步地，所述步骤(4)中的灭菌处理具体为：将所述铁皮石斛发酵乳基料置于60-70℃环境下保持30min。

进一步地，所述步骤(5)中均质机的压力为15-30Mpa。

优选地，所述步骤(5)中的复合菌种由嗜热链球菌、嗜酸乳杆菌、保加利亚乳杆菌、双歧杆菌和鼠李糖杆菌按质量比1:1:1:1:1混合而成。

进一步地，所述步骤(6)恒温培养的温度为40-42℃，培养时间为7-8h。

本发明还提供利用上述制备方法制备的低热量铁皮石斛保健酸奶。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

(1)本发明采用滚动添料法制备铁皮石斛提取液，能极大提高原料利用率，可节省10-20％原料，极大降低生产成本；还能最大程度保证铁皮石斛中水溶性多糖的充分利用，通过胰外机制和胰内机制抑制肝糖原分解和促进肝糖原合成，从而达到降低血糖的效果。本发明制备的铁皮石斛提取液中含有大量不能直接被吸收的多糖，在消化道内被转化为糖苷及其它代谢产物，能增强小肠蠕动能力，从而促进肠道健康。

(2)本发明使用低热量、无毒副作用的甜味剂低聚果糖和甜菊苷代替传统甜味剂，降低直接从食物中的热量摄取。在减少热量摄入、降低机体患肥胖及其它糖脂代谢类疾病的风险的同时，也可以作为糖尿病患者及肥胖群体的特殊食品，既丰富了该人群的食品口味、又可以作为肠道益生菌调节保健食品。其中使用的甜味剂低聚果糖除了是低热量甜味剂外，本身还是肠道内双歧杆菌的活化增殖因子，可以调节肠道内益生菌水平。同时本发明的制备方法更适于工业化大规模生产。

附图说明

图1为实施例1制备的酸奶的挥发性成分的GC-MC分析结果。

图2为对比例3制备的酸奶的挥发性成分的GC-MC分析结果。

图3为铁皮石斛提取液添加量对发酵乳基料的酸度的影响。

图4为铁皮石斛提取液添加量对活菌数的影响。

图5为发酵温度对发酵乳基料的酸度影响。

图6为发酵温度对活菌数影响。

图7为脱脂乳粉的添加量对发酵乳酸度的影响。

图8为脱脂乳粉添加量对活菌数的影响。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

以下实施例中所使用的材料均可自常规途径购买得到。

实施例1

一种低热量铁皮石斛保健酸奶的制备方法，该方法包括以下步骤：

(1)制备铁皮石斛提取液：将铁皮石斛枫斗表面清洗，置于紫外灯下照射10-15min杀菌，采用滚动添料法将铁皮石斛枫斗置于浸出罐中，加入原料投入量质量10倍的沸水，冷却至60℃后恒温浸出5h，然后将浸取液过500目筛，得到铁皮石斛提取液；

所述滚动添料法在本实施例中具体为：

第一次提取的原料投入量为50份铁皮石斛枫斗，加入500份沸水，冷却至60℃后恒温浸出，得到500份铁皮石斛提取液；

第二次提取的原料投入量为30份铁皮石斛枫斗，将第一次提取后的铁皮石斛枫斗旧料50份破碎，用纱布包裹，以原料投入量＝旧料干重*0.2+新料干重为基准计算新料添加量，即第二次提取的新料添加量为20份铁皮石斛枫斗，将破碎的旧料50份和新料20份一起置于浸出罐中，加入300份沸水，冷却至60℃后恒温浸出，得到300份铁皮石斛提取液；

第三次提取的原料投入量为20份铁皮石斛枫斗，将提取过两次的铁皮石斛枫斗旧料(即第一次提取时投入的50份铁皮石斛枫斗)取出弃置，并将第二次提取时加入的20份铁皮石斛枫斗破碎，用纱布包裹，计算得出本次提取的新料添加量为16份，将破碎的旧料20份和新料16份加入200份沸水，冷却至60℃后浸出，得到200份铁皮石斛提取液；

之后的提取继续重复上述步骤，其中每一次提取的原料投入量和提取次数可按照生产需求设置；本实施例中实际共投入铁皮石斛枫斗86份，最终得到共1000份铁皮石斛提取液，与常规单次提取方法相比节省了14％原料。

(2)配置复原乳：以重量份计，100份脱脂乳粉加入1000份45-55℃的铁皮石斛提取液，搅拌速度为200r/min，搅拌时间为5min，搅拌均匀，得到复原乳；

(3)添加甜味剂：以重量份计，在步骤(2)得到的复原乳中加入甜菊苷8份及低聚果糖60份，搅拌速度为300r/min，搅拌时间为1min，搅拌均匀，得到铁皮石斛发酵乳基料；

(4)灭菌：将所述铁皮石斛发酵乳基料置于60-70℃环境下保持30min，进行灭菌处理；

(5)添加菌种：步骤(4)中的复原乳灭菌完成后冷却至40-45℃，添加1重量份的复合菌种，轻度搅拌混匀后用均质机在15-30Mpa压力下均质；所述复合菌种由嗜热链球菌、嗜酸乳杆菌、保加利亚乳杆菌、双歧杆菌和鼠李糖杆菌按质量比1:1:1:1:1混合而成；

(6)分装发酵：将步骤(5)中的酸奶分装到发酵容器中，在40℃的恒温环境中培养8h后封装；

(7)保存：在1-5℃的环境中低温保藏，制得所述低热量铁皮石斛保健酸奶。

实施例2

一种低热量铁皮石斛保健酸奶的制备方法，该方法包括以下步骤：

(1)制备铁皮石斛提取液：将铁皮石斛枫斗表面清洗，置于紫外灯下照射10-15min杀菌，采用滚动添料法将铁皮石斛枫斗置于浸出罐中，加入原料投入量质量7倍的沸水，冷却至60℃后恒温浸出3h，然后将浸取液过500目筛，得到铁皮石斛提取液；

所述滚动添料法在本实施例中具体为：

第一次提取的原料投入量为40份铁皮石斛枫斗，加入280份沸水，冷却至60℃后恒温浸出，得到280份铁皮石斛提取液；

第二次提取的原料投入量为40份铁皮石斛枫斗，将第一次提取后的铁皮石斛枫斗旧料40份破碎，用纱布包裹，以原料投入量＝旧料干重*0.2+新料干重为基准计算新料添加量，即第二次提取的新料添加量为32份铁皮石斛枫斗，将破碎的旧料40份和新料32份一起置于浸出罐中，加入280份沸水，冷却至60℃后恒温浸出，得到280份铁皮石斛提取液；

第三次提取的原料投入量为20份铁皮石斛枫斗，将提取过两次的铁皮石斛枫斗旧料(即第一次提取时投入的40份铁皮石斛枫斗)取出弃置，并将第二次提取时加入的32份铁皮石斛枫斗破碎，用纱布包裹，计算得出本次提取的新料添加量为13.6份，将破碎的旧料32份和新料13.6份加入140份沸水，冷却至60℃后浸出，得到140份铁皮石斛提取液；

之后的提取继续重复上述步骤，其中每一次提取的原料投入量和提取次数可按照生产需求设置；本实施例中实际共投入铁皮石斛枫斗85.6份，最终得到共700份铁皮石斛提取液，与常规单次提取方法相比节省了14.4％原料。

(2)配置复原乳：以重量份计，100份脱脂乳粉加入700份45-55℃的铁皮石斛提取液，搅拌速度为300r/min，搅拌时间为5min，搅拌均匀，得到复原乳；

(3)添加甜味剂：以重量份计，在步骤(2)得到的复原乳中加入甜菊苷15份及低聚果糖40份，搅拌速度为200r/min，搅拌时间为1min，搅拌均匀，得到铁皮石斛发酵乳基料；

(4)灭菌：将所述铁皮石斛发酵乳基料置于60-70℃环境下保持30min，进行灭菌处理；

(5)添加菌种：步骤(4)中的复原乳灭菌完成后冷却至40-45℃，添加1重量份的复合菌种，轻度搅拌混匀后用均质机在15-30Mpa压力下均质；所述复合菌种由嗜热链球菌、嗜酸乳杆菌、保加利亚乳杆菌、双歧杆菌和鼠李糖杆菌按质量比0.8:0.8:1.2:1:1.2混合而成；

(6)分装发酵：将步骤(5)中的酸奶分装到发酵容器中，在41℃的恒温环境中培养7h后封装；

(7)保存：在1-5℃的环境中低温保藏，制得所述低热量铁皮石斛保健酸奶。

实施例3

一种低热量铁皮石斛保健酸奶的制备方法，该方法包括以下步骤：

(1)制备铁皮石斛提取液：将铁皮石斛枫斗表面清洗，置于紫外灯下照射10-15min杀菌，采用滚动添料法将铁皮石斛枫斗置于浸出罐中，加入原料投入量质量8倍的沸水，冷却至60℃后恒温浸出4h，然后将浸取液过500目筛，得到铁皮石斛提取液；

所述滚动添料法在本实施例中具体为：

第一次提取的原料投入量为50份铁皮石斛枫斗，加入400份沸水，冷却至60℃后恒温浸出，得到400份铁皮石斛提取液；

第二次提取的原料投入量为50份铁皮石斛枫斗，将第一次提取后的铁皮石斛枫斗旧料50份破碎，用纱布包裹，以原料投入量＝旧料干重*0.2+新料干重为基准计算新料添加量，即第二次提取的新料添加量为40份铁皮石斛枫斗，将破碎的旧料50份和新料40份一起置于浸出罐中，加入400份沸水，冷却至60℃后恒温浸出，得到400份铁皮石斛提取液；

第三次提取的原料投入量为25份铁皮石斛枫斗，将提取过两次的铁皮石斛枫斗旧料(即第一次提取时投入的50份铁皮石斛枫斗)取出弃置，并将第二次提取时加入的40份铁皮石斛枫斗破碎，用纱布包裹，计算得出本次提取的新料添加量为17份，将破碎的旧料40份和新料17份加入200份沸水，冷却至60℃后浸出，得到200份铁皮石斛提取液；

之后的提取继续重复上述步骤，其中每一次提取的原料投入量和提取次数可按照生产需求设置；本实施例中实际共投入铁皮石斛枫斗107份，最终得到共1000份铁皮石斛提取液，与常规单次提取方法相比节省了14.4％原料。

(2)配置复原乳：以重量份计，100份脱脂乳粉加入1000份45-55℃的铁皮石斛提取液，搅拌速度为400r/min，搅拌时间为5min，搅拌均匀，得到复原乳；

(3)添加甜味剂：以重量份计，在步骤(2)得到的复原乳中加入甜菊苷20份及低聚果糖30份，搅拌速度为200r/min，搅拌时间为1min，搅拌均匀，得到铁皮石斛发酵乳基料；

(4)灭菌：将所述铁皮石斛发酵乳基料置于60-70℃环境下保持30min，进行灭菌处理；

(5)添加菌种：步骤(4)中的复原乳灭菌完成后冷却至40-45℃，添加1重量份的复合菌种，轻度搅拌混匀后用均质机在15-30Mpa压力下均质；所述复合菌种由嗜热链球菌、嗜酸乳杆菌、保加利亚乳杆菌、双歧杆菌和鼠李糖杆菌按质量比1.2:1:0.8:0.8:1.2混合而成；

(6)分装发酵：将步骤(5)中的酸奶分装到发酵容器中，在42℃的恒温环境中培养7h后封装；

(7)保存：在1-5℃的环境中低温保藏，制得所述低热量铁皮石斛保健酸奶。

实施例4

一种低热量铁皮石斛保健酸奶的制备方法，该方法包括以下步骤：

(1)制备铁皮石斛提取液：将铁皮石斛枫斗表面清洗，置于紫外灯下照射10-15min杀菌，采用滚动添料法将铁皮石斛枫斗置于浸出罐中，加入原料投入量质量10倍的沸水，冷却至60℃后恒温浸出4h，然后将浸取液过500目筛，得到铁皮石斛提取液；

所述滚动添料法在本实施例中具体为：

第一次提取的原料投入量为40份铁皮石斛枫斗，加入400份沸水，冷却至60℃后恒温浸出，得到400份铁皮石斛提取液；

第二次提取的原料投入量为20份铁皮石斛枫斗，将第一次提取后的铁皮石斛枫斗旧料40份破碎，用纱布包裹，以原料投入量＝旧料干重*0.2+新料干重为基准计算新料添加量，即第二次提取的新料添加量为12份铁皮石斛枫斗，将破碎的旧料40份和新料12份一起置于浸出罐中，加入200份沸水，冷却至60℃后恒温浸出，得到200份铁皮石斛提取液；

第三次提取的原料投入量为20份铁皮石斛枫斗，将提取过两次的铁皮石斛枫斗旧料(即第一次提取时投入的40份铁皮石斛枫斗)取出弃置，并将第二次提取时加入的12份铁皮石斛枫斗破碎，用纱布包裹，计算得出本次提取的新料添加量为17.6份，将破碎的旧料12份和新料17.6份加入200份沸水，冷却至60℃后浸出，得到200份铁皮石斛提取液；

之后的提取继续重复上述步骤，其中每一次提取的原料投入量和提取次数可按照生产需求设置；本实施例中实际共投入铁皮石斛枫斗69.6份，最终得到共800份铁皮石斛提取液，与常规单次提取方法相比节省了13％原料。

(2)配置复原乳：以重量份计，100份脱脂乳粉加入800份45-55℃的铁皮石斛提取液，搅拌速度为300r/min，搅拌时间为5min，搅拌均匀，得到复原乳；

(3)添加甜味剂：以重量份计，在步骤(2)得到的复原乳中加入甜菊苷25份及低聚果糖20份，搅拌速度为400r/min，搅拌时间为1min，搅拌均匀，得到铁皮石斛发酵乳基料；

(4)灭菌：将所述铁皮石斛发酵乳基料置于60-70℃环境下保持30min，进行灭菌处理；

(5)添加菌种：步骤(4)中的复原乳灭菌完成后冷却至40-45℃，添加1重量份的复合菌种，轻度搅拌混匀后用均质机在15-30Mpa压力下均质；所述复合菌种由嗜热链球菌、嗜酸乳杆菌、保加利亚乳杆菌、双歧杆菌和鼠李糖杆菌按质量比0.8:1.2:1:1.2:0.8混合而成；

(6)分装发酵：将步骤(5)中的酸奶分装到发酵容器中，在41℃的恒温环境中培养8h后封装；

(7)保存：在1-5℃的环境中低温保藏，制得所述低热量铁皮石斛保健酸奶。

对比例1的制备方法与实施例1的区别在于，铁皮石斛提取液制备步骤中采用常规的单次浸提法，投入铁皮石斛枫斗100份，得到1000份铁皮石斛提取液，其他步骤与实施例1均相同。

在实施例1和对比例1制备的酸奶中随机挑选样品进行检测。其中对比例1中随机选取3个样品标号为1-3；按照实施例1的方法制备的第一批酸奶中随机选取3个样品标号为4-6；按照实施例1的方法制备的第二批酸奶中随机选取3个样品标号为7-9。

检测标号1-9组的活菌数及其酸度与pH值，其检测结果如表1所示。

表1不同处理下活菌数及酸度测定

由表1数据可知，采用本发明滚动添料法的实施例1制备的酸奶与常规单次浸提法制备的酸奶在活菌数、酸度和pH值方面无显著差异，但能极大提高原料利用率，可节省10-20％原料，极大降低生产成本。

对比现存专利CN 106962478 A中所公开方法，在0DAY时乳酸菌活菌数为1.27×10⁹CFU/mL。而本专利所公开方法其三次操作所得活菌数平均量可达3.95×10⁹CFU/mL。另据酸度测试显示，CN 106962478 A在保存到10DAY时酸度达到峰值95°T随后开始下降，而本发明可在0DAY时就可达到185.5°T。

综上所述，本发明相较现有专利，有着活菌数高、酸甜风味突出、益生菌种类广的技术优势。另外，本发明的制备方法更适用于工业化大规模生产。

对比例2与实施例1的区别在于未加入铁皮石斛提取液。

采用固相微萃取-色相气谱-质谱联用技术分别对实施例1和对比例2制备的酸奶进行风味成分分析，结果分别如图1和图2所示。

实施例1制备的酸奶的挥发性成分的GC-MC分析结果见图1。如图1所示，采用固相微萃取气相色谱-质谱联用技术对本发明制备的铁皮石斛酸奶进行风味成分分析，鉴定出24种主要成分。主要包括酸类(合计57.13％)、酮类(合计5.38％)、醛类(合计17.12％)、酯类(合计3.75％)、醇类(合计4.98％)。

对比例2制备的酸奶的挥发性成分的GC-MC分析结果见图2。如图2所示，采用固相微萃取-色相气谱-质谱联用技术对对比例2制备的酸奶进行风味成分分析，鉴定出21种主要成分。主要包括酯类(合计33.40％)、酸类(合计45.70％)、酮类(合计96.70％)、醇类(合计55.17％)、其他类(合计23.55％)。

由图2可知，在已鉴定的酯类化合物中，主要的挥发物质为(S)-12-甲基十四酸甲酯，其含量为18.22％；在已鉴定的酸类化合物中，主要的挥发物质为正癸酸(13.19％)、正辛酸(9.92％)、月桂酸(16.19％)；在已鉴定的酮类化合物中，主要的挥发物质为香叶基丙酮(16.75％)、2-十二酮(17.80％)、2-十九烷酮(20.76％)等；在已鉴定的醛类化合物中，主要的挥发物质为正辛醇(16.18％)、十五醛(25.08％)等。

由图1、图2对比可知，铁皮石斛发酵酸奶的主要风味成分和原味发酵酸奶相比，风味物质种类显著增加。同时，最主要的呈味物质——酸类化合物含量有明显上升趋势；而其它呈味物质如酮类、酯类、醇类化合物含量下降明显。由于呈味物质种类及含量的变化，两种酸奶在风味上有很大区别。相较于原味酸奶，铁皮石斛酸奶风味呈现更丰富并且酸味跟突出、口感更醇厚。这种变化得益于铁皮石斛功能成分的影响和合理的提取、加工工艺对功能成分的充分利用。

以下通过单因素轮换实验考察铁皮石斛提取液、发酵温度和脱脂复原乳添加量对发酵乳质量的影响。

实验例1铁皮石斛提取液的添加量对发酵乳质量的影响

(1)铁皮石斛发酵乳基料的制备：按照本发明的方法制备铁皮石斛发酵乳基料，加入不同添加量(15％、20％、25％、30％、35％)的铁皮石斛提取液，将基料在温度为121℃条件下杀菌10min，然后冷却至室温，在无菌条件下进行接种，备用。

(2)稳定液的制备：称取0.25％的单体稳定剂以及8％的低聚果糖，0.1％的柠檬酸钠，加水溶解，在80℃条件下灭菌10min，备用。

(3)调配：铁皮石斛发酵乳基料35mL，加入上述稳定液并加水至总量为100mL，混合搅拌均匀制备成铁皮石斛发酵乳饮料，备用。

(4)均质与冷藏贮存:将上述铁皮石斛发酵乳饮料在压力为30M Pa的条件下进行一级均质处理8-10次，冷却并置于4℃保存。

按照上述方法制备铁皮石斛发酵乳基料，以活菌数、酸度与pH值作为评价指标，采用单因素轮换法考察铁皮石斛提取液添加量(15％、20％、25％、30％、35％)对铁皮石斛发酵乳基料的影响，发酵初始条件为脱脂复原乳添加量为12％、发酵温度40℃。

由图3、图4可知，在本实验中其他条件相同的情况下，铁皮石斛提取液添加量对活菌数的影响较显著(P<0.05)，铁皮石斛提取液的添加量在20％的情况下，活菌数达到最大，为9.72logCFU/mL。对酸度与pH值的影响较不显著(P>0.05)，随着铁皮石斛汁添加量的增加，铁皮石斛发酵乳饮料的pH值随着添加量的增加呈先减少后增大的趋势；活菌数和酸度则是随着添加量的增加先增加后减少再增加的趋势；可能是因为铁皮石斛中含有多种活性成分(如多糖，维生素等)，此类活性成分可能在一定的范围内对鼠李糖乳杆菌的生长有促进作用，超过这个范围则会抑制其成长。因此，铁皮石斛提取液的最适添加量选择20％。

实验例2发酵温度对发酵乳基料质量的影响

(1)铁皮石斛发酵乳基料的制备：按照本发明的方法制备铁皮石斛发酵乳基料，加入20％铁皮石斛提取液，将基料在温度为121℃条件下杀菌10min，然后冷却至室温，在无菌条件下进行接种，于不同温度(31℃、34℃、37℃、40℃、43℃)下进行发酵，备用。

(2)稳定液的制备：称取0.25％的单体稳定剂以及8％的低聚果糖，0.1％的柠檬酸钠，加水溶解，在80℃条件下灭菌10min，备用。

(3)调配：铁皮石斛发酵乳基料35mL，加入上述稳定液并加水至总量为100mL，混合搅拌均匀制备成铁皮石斛发酵乳饮料，备用。

(4)均质与冷藏贮存:将上述铁皮石斛发酵乳饮料在压力为30M Pa的条件下进行一级均质处理8-10次，冷却并置于4℃保存。

按照上述方法制备铁皮石斛发酵乳基料，以活菌数、酸度与pH值作为评价指标，采用单因素轮换法考察发酵温度(31℃、34℃、37℃、40℃、43℃)对铁皮石斛发酵乳基料的影响，发酵初始条件为脱脂复原乳添加量为12％、铁皮石斛提取液添加量为20％。

如图5、图6所示，在本实验中其他条件相同的情况下，发酵温度对活菌数的影响较显著(P<0.05)，活菌数在发酵温度为40℃时最高，为9.13logCFU/mL,发酵温度对发酵乳基料的酸度，pH影响较不明显(P>0.05)，随着发酵温度的增加，pH值逐渐减少，43℃发酵时，pH值最小，为3.82；酸度随着发酵温度的增加，酸度逐渐增加；活菌数随着发酵温度的增加呈现先上升后下降的趋势；这可能是因为发酵温度过低时，益生菌生长较慢，或者是不适合的生长温度，活菌数就少，产酸量低，pH较大，发酵温度过高则会导致益生菌生长过快，增殖旺盛，菌体衰亡的也快，最终活菌数也不高。因此，最适发酵温度为40℃。

实验例3脱脂复原乳的添加量对发酵乳基料质量的影响

(1)铁皮石斛发酵乳基料的制备：按照本发明的方法制备铁皮石斛发酵乳基料，加入20％铁皮石斛提取液，加入不同添加量的脱脂复原乳(10％、12％、14％、16％、18％)，将基料在温度为121℃条件下杀菌10min，然后冷却至室温，在无菌条件下进行接种，备用。

(2)稳定液的制备：称取0.25％的单体稳定剂以及8％的低聚果糖，0.1％的柠檬酸钠，加水溶解，在80℃条件下灭菌10min，备用。

(3)调配：铁皮石斛发酵乳基料35mL，加入上述稳定液并加水至总量为100mL，混合搅拌均匀制备成铁皮石斛发酵乳饮料，备用。

(4)均质与冷藏贮存:将上述铁皮石斛发酵乳饮料在压力为30M Pa的条件下进行一级均质处理8-10次，冷却并置于4℃保存。

按照上述方法制备铁皮石斛发酵乳基料，以活菌数、酸度与pH值作为评价指标，采用单因素轮换法考察脱脂复原乳的添加量(10％、12％、14％、16％、18％)对铁皮石斛发酵乳基料的影响，发酵初始条件为铁皮石斛提取液的添加量为20％、发酵温度为40℃。

如图7、图8所示，在本实验中其他条件相同的情况下，脱脂复原乳对益生菌的活菌数影响较显著(P<0.05)，对酸度与pH值的影响较不显著(P>0.05)。随着脱脂奶粉添加量的增加，铁皮石斛发酵乳基料的酸度随着添加量的增加呈上升趋势，其pH值则随着添加量的增加呈下降趋势，而活菌数则随着添加量的增加呈现上升后下降的趋势，在脱脂奶粉在添加量为12％时，其活菌数达到最大，为9.65logCFU/mL。在脱脂奶粉在添加量为12％时，虽然酸度优势明显但乳酸菌活度不大。同时，脱脂复原乳的添加为发酵乳饮料带来了丰富的氮源，有利于益生菌的生长和繁殖，综上所述，复原脱脂乳的最适添加量为12％-14％。

以下是本发明的低热量铁皮石斛保健酸奶降低血糖和体重的动物功能学实验。

实验例4肥胖小鼠体重降低实验

选取毛色整洁密集、富有光泽，行动能力良好，饮食规律的成年小鼠15只。随机分为3组，每组5只。用高油高脂的食物饲喂6周，造成肥胖模型，其肥胖表现为腹型肥胖。造模完成后，喂以正常饲料。A组5只小鼠作为对照组1饲以普通全脂牛奶，B组5只小鼠作为对照组2饲以普通酸奶。C组5只小鼠作为实验组饲以本发明所述铁皮石斛酸奶。牛奶、普通酸奶、铁皮石斛酸奶饲喂剂量以小鼠体重为参考，剂量为每1kg体重每天饲喂10g。这相当于1个60kg的成年人每天食用1大杯乳制品，摄入量正常合理、具有代表性。取各组小鼠的平均体重记录如下：

表2小鼠体重变化

由表2可知在肥胖模型下，食用铁皮石斛酸奶可以更利于恢复正常体重。这主要归因于铁皮石斛酸奶具有低热量的特性。另外，铁皮石斛多糖促进肠道益生菌增殖、调节肠道菌群、促进肠道蠕动也起着很大的作用。与此同时，铁皮石斛中富含多酚类化合物，多酚类化合物对于脂质的代谢调控也起着不可忽视的作用。本发明着力于充分利用铁皮石斛中的有效物质，调节糖脂代谢、降低肥胖发生率，为肥胖群体和Ⅱ型糖尿病患者提供了一种营养美味且有一定保健作用的低热量酸奶。

实验例5小鼠进食后血糖波动实验

选取体格强壮、进食正常的小鼠20只。将小鼠放入新环境后适应性喂养5天，当老鼠体重每天变化小于5％时，即可认为小鼠已经适应新环境，可以开始搭建糖耐量异常模型。通过不规律饮食和每日在小鼠尾部静脉注射四氧嘧啶(45mg/kg bw)，达到搭建糖耐量异常模型的目的。依据此模式持续饲养10天到12天，取禁食4h到6h的小鼠静脉血(20-30微升)进行检测，当小鼠的空腹血糖指标在10mmol/L以上时，则可以认定糖耐量异常模型搭建成功。

将小鼠按空腹血糖指标平均分为4组，每组5只小鼠。禁食5小时后，给A组小鼠喂以清水，其剂量按小鼠体重计(10g/kg)；给B组小鼠喂以纯牛奶，其剂量按小鼠体重计(10g/kg)；给C组小鼠喂以普通酸奶，其剂量按小鼠体重计(10g/kg)；给D组小鼠喂以铁皮石斛酸奶，其剂量按小鼠体重计(10g/kg)。在喂食的同时，向小鼠静脉注射葡萄糖，其剂量按小鼠体重计(1.8g/kg)。选取刚进食、进食后0.5h、进食后2h三个时间点分别取小鼠尾部静脉血，分析其血糖水平。其结果如下表所示：

表3不同时间小鼠的血糖水平

由表3可知，添加辅食的不同对于血糖变化的影响十分明显。现如今市面上所销售的酸奶为了保证口味、同时为了控制成本大量使用升糖指数较高的甜味剂，另外还有个别商家使用甜蜜素等对人体可能造成损伤的甜味剂。本发明所述专利使用低热量的绿色甜味剂——低聚果糖、甜菊苷，其主要特征体现在升糖指数低、代谢热量低、易于人体消化。同时铁皮石斛多糖和铁皮石斛中富含的多酚类化合物可以有效调节糖脂代谢，通过调节胰岛素和胰高血糖素的分泌，从而达到控制血糖的目的。这种有效地调控血糖的趋势，对于糖尿病患者是非常有益的。

实验例6糖耐量异常空腹血糖实验

选取体格强壮、进食正常的小鼠20只。将小鼠放入新环境后适应性喂养5天，当老鼠体重每天变化小于5％时，即可认为小鼠已经适应新环境，可以开始搭建糖耐量异常模型。通过不规律饮食和每日在小鼠尾部静脉注射四氧嘧啶(45mg/kg bw)，达到搭建糖耐量异常模型的目的。依据此模式持续饲养10天到12天，取禁食4h到6h的小鼠静脉血(20-30微升)进行检测，当小鼠的空腹血糖指标在10mmol/L以上时，则可以认定糖耐量异常模型搭建成功。

将小鼠按空腹血糖指标平均分为4组，每组5只小鼠。每天除了正常饮食外，为每组小鼠提供不同的辅食，给A组小鼠喂以清水，其剂量按小鼠体重计(10g/kg)；给B组小鼠喂以纯牛奶，其剂量按小鼠体重计(10g/kg)；给C组小鼠喂以普通酸奶，其剂量按小鼠体重计(10g/kg)；给D组小鼠喂以铁皮石斛酸奶，其剂量按小鼠体重计(10g/kg)。持续喂食30天。

持续饲喂达30天后，将四组共20只小鼠禁食4至6小时。取小鼠尾部静脉血，分析其空腹血糖水平。

表4小鼠空腹血糖值

由表4可知，以铁皮石斛酸奶为辅食的D组，在30天的连续喂养后，显著降低了小鼠空腹血糖值。这主要是因为铁皮石斛酸奶中石斛多糖和多酚类化合物的共同作用。铁皮石斛多糖有调节肠道益生菌的作用，其使用的甜剂低聚果糖也有调节部分肠道微生物的作用。食用一定量的铁皮石斛酸奶有益于肠道的益生菌增殖，对糖脂的吸收代谢起着重要的所用。另一方面，铁皮石斛中富含的多酚类化合物可以有效调节胰岛，其胰内机制是促进胰岛β细胞分泌胰岛素和抑制胰岛α细胞分泌胰高血糖素，而胰外机制可能是抑制肝糖原分解和促进肝糖原合成。综上所述，铁皮石斛酸奶有调节血糖水平、维护机体的健康稳态作用。本发明所述铁皮石斛酸奶可做为肥胖患者和糖尿病患者的保健食品。

Claims (10)

1.一种低热量铁皮石斛保健酸奶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)制备铁皮石斛提取液：将铁皮石斛枫斗表面清洗杀菌，采用滚动添料法将铁皮石斛枫斗置于浸出罐中，加入原料投入量质量7-10倍的沸水，冷却至60℃后恒温浸出3-5h，然后将浸取液过筛，得到铁皮石斛提取液；

所述滚动添料法具体为：

a.从第二次提取开始，将上一次提取中已提取过一次的铁皮石斛枫斗旧料破碎并包裹，与新料分隔；

b.以原料投入量＝旧料干重*0.2+新料干重为基准计算新料添加量，继续进行铁皮石斛提取液制备工序；

c.每一次提取完成后，将提取过两次的铁皮石斛枫斗旧料取出弃置，并将提取过一次的铁皮石斛枫斗重复a-b操作；

(2)配置复原乳：以重量份计，100份脱脂乳粉加入700-1000份45-55℃的铁皮石斛提取液，搅拌均匀，得到复原乳；

(3)添加甜味剂：以重量份计，在步骤(2)得到的所述复原乳中加入甜菊苷8-25份及低聚果糖20-60份，搅拌均匀，得到铁皮石斛发酵乳基料；

(4)灭菌：将所述铁皮石斛发酵乳基料进行灭菌处理；

(5)添加菌种：步骤(4)中的复原乳灭菌完成后冷却至40-45℃，添加1重量份的复合菌种，轻度搅拌混匀后用均质机均质；所述复合菌种由嗜热链球菌、嗜酸乳杆菌、保加利亚乳杆菌、双歧杆菌和鼠李糖杆菌按质量比0.8-1.2:0.8-1.2:0.8-1.2:0.8-1.2:0.8-1.2混合而成；

(6)分装发酵：将步骤(5)中的酸奶分装到发酵容器中，在恒温环境中培养后封装；

(7)保存：在1-5℃的环境中低温保藏，制得所述低热量铁皮石斛保健酸奶。

2.根据权利要求1所述的一种低热量铁皮石斛保健酸奶的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中铁皮石斛杀菌具体为置于紫外灯下照射10-15min。

3.根据权利要求1所述的一种低热量铁皮石斛保健酸奶的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中浸取液过500目筛后得到铁皮石斛提取液。

4.根据权利要求1所述的一种低热量铁皮石斛保健酸奶的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中搅拌速度为200-400r/min，搅拌时间为5min。

5.根据权利要求1所述的一种低热量铁皮石斛保健酸奶的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中搅拌速度为200-400r/min，搅拌时间为1min。

6.根据权利要求1所述的一种低热量铁皮石斛保健酸奶的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中的灭菌处理具体为：将所述铁皮石斛发酵乳基料置于60-70℃环境下保持30min。

7.根据权利要求1所述的一种低热量铁皮石斛保健酸奶的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中均质机的压力为15-30Mpa。

8.根据权利要求1所述的一种低热量铁皮石斛保健酸奶的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中的复合菌种由嗜热链球菌、嗜酸乳杆菌、保加利亚乳杆菌、双歧杆菌和鼠李糖杆菌按质量比1:1:1:1:1混合而成。

9.根据权利要求1所述的一种低热量铁皮石斛保健酸奶的制备方法，其特征在于，所述步骤(6)恒温培养的温度为40-42℃，培养时间为7-8h。

10.权利要求1-9任一项所述的制备方法制备的低热量铁皮石斛保健酸奶。

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