CN112042840A - 一种裸燕麦低聚肽和β-葡聚糖复配的降血糖饮品的制备方法及其用途 - Google Patents
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Abstract
本发明公布了一种裸燕麦低聚肽和β‑葡聚糖复配的降血糖饮品的制备方法及其用途，属于一种功能食品或者普通食品。本发明以裸燕麦低聚肽、裸燕麦β‑葡聚糖为主要成分，不添加任何食品添加剂，制备具有调节血糖功效的燕麦饮品，并且公布了其有效摄入量为250mL/d(以60kg成人计)。此饮品可以功能食品，辅助调节血糖，同时也可以作为普通食品佐餐、休闲饮用。本发明工艺设计科学合理，操作简单易行，安全性高，且效果理想。特别是能调节2型糖尿病患者血糖水平。
Description
技术领域
本发明属于一种功能食品，具体涉及一种裸燕麦低聚肽和β-葡聚糖复配的降血糖饮品的制备方法及其用途。
背景技术
糖尿病(diabetes mellitus，DM)是主要的慢性非传染性疾病之一，随着患 病率的上升，糖尿病已成为重大的公共卫生问题。2型糖尿病(type 2diabetes mellitus，T2DM)是糖尿病的主要类型，占糖尿病的90％以上。随着我国经济、 生活水平的提高，人口老龄化及膳食结构和生活方式的改变，糖尿病发病率的增 长迅速增加。根据2017年国际糖尿病联盟(International Diabetes Federation，IDF) 的数据，全球糖尿病患病率(20-79岁)约为8.8％。其中糖尿病患者数量最多的 前三个国家分别为中国、印度和美国，患者数量分别为1.144亿、7290万和3020万。 作为全球十大死因之一，2017年约有400万人(20-79岁)死于糖尿病及其并发症， 占全球全死因死亡人数的10.7％。全球每年用于糖尿病的医疗费用高达7270亿元， 比2015年增长了8％。因此，亟待开展更多研究以探索控制糖尿病的流行，降低 糖尿病的危害的方法。
近年来，糖尿病的营养治疗是糖尿病防治的五架马车中重要的一项措施，越来越受到专家和患者们的关注，其疗效也是比较理想。在全谷物食品的诸多种类中，燕麦以其在营养成分方面的优势，成为全谷物的良好选择。燕麦是许多功能营养素的良好来源，并含有更为丰富蛋白质、必需及多不饱和脂肪酸、B 族维生素、矿物质以及膳食纤维尤其是β-葡聚糖。不同于西方国家，我国特色的燕麦品种为裸燕麦，由于保留了皮燕麦不可食用的颖壳部分，裸燕麦的化学和营养组成在多个方面优于皮燕麦，且更容易加工。
全胚芽裸燕麦是产自中国内蒙古自治区半干旱地区的一种杂粮，符合有机标准，并通过独特的加工技术最大程度保留了全谷物的三种必要成分和有益营养素，同时其中主要的成分——β-葡聚糖含量更是高达5.5 g/100g，体外实验表明，燕麦β-葡聚糖可能通过抑制体内酶水解能力，增加小肠平滑肌蠕动的频率和幅度，从而提高食物在小肠内的推进速度，使机体糖吸收能力降低。同时，在动物实验中，燕麦β-葡聚糖可以降低血液中果糖胺及乳酸的含量，抑制糖异生，保护胰岛B 细胞功能，刺激胰岛素分泌，促进肝糖原和肌糖原合成，抑制肠道内二糖酶的活性，从而降低和稳定血糖，改善体内糖代谢紊乱。
燕麦β-葡聚糖是燕麦谷物中研究最深入、生理功能最丰富的一种天然活性多糖。所以燕麦谷物的研究主要聚焦在β-葡聚糖上。近几年发现，裸燕麦的蛋白质含量丰富，其蛋白质通过生物酶解作用制备得到的燕麦肽同样具有调节血糖血脂的功能。北京大学李勇教授团队首次证实裸燕麦低聚肽具有调节血脂血糖、提高免疫力等多重功效。鉴于本团队首次报道的裸燕麦低聚肽的多重功效，因此，本发明的出发点就是复合裸燕麦中两大功能成分——β-葡聚糖和低聚肽，以期发挥两者的协同调节血糖的功效，为糖尿病患者提供一种辅助降血糖的功能食品或者普通食品。
目前，文献报道和公布的专利中关于以燕麦为主要成分制备的饮料往往是将燕麦原料通过预糊化后，经过打浆、调配等工序制备成谷物饮料，当然这些饮料的设计中不乏有复配了其他谷物成分或者活性物质（中国专利CN 101317657 A，CN101912142 A，CN106689945 A，CN104365840 A， CN107048138， CN103211034A），但这些制备方法虽然保留了燕麦的活性物质，但是对于活性物质发挥的功能活性，并不如富集和纯化后的活性物质配方所发挥的效果，而对于调节血糖的功能饮料更是集中在中草药组合配方或者植物化学物复配物（中国专利CN 107950823A， CN108371326 A， CN108553584A， CN108686200A，CN108852130A），这更是缺少了天然食物成分的安全性，增加了其副作用。
本发明制备的燕麦饮品，集合了裸燕麦中的两大功能组分β-葡聚糖和裸燕麦低聚肽，通过提取、分离纯化后，控制裸燕麦低聚肽的分子量在1000 Da以下，β-葡聚糖纯度大于85%，由这两种活性成分制备的饮品，功能活性更显著，并且安全性高。本发明在裸燕麦低聚肽功能活性研究的基础上，率先发明了复合裸燕麦低聚肽和裸燕麦β-葡聚糖的饮料，并且通过本团队长达多年的科学研究，在动物实验和人群试验的基础上，确定了本饮品的摄取剂量，从而达到显著的调节血糖的功效。
本发明的创新之处：首先，裸燕麦低聚肽和β-葡聚糖的组合具有协同调节血糖的作用。其次，制备中采用低聚肽可以解决溶解度不佳，稳定性差的问题，提高吸收利用率，β-葡聚糖作为水溶性的膳食纤维，可以减少增稠剂的使用，安全性更高。同时，经过优选配方组成和摄入量的确定，使得糖产品更充分的发挥其生理功效。并且，本产品应用范围广阔，可以作为功能食品加以补充，也可作为一般食品佐餐、休闲饮用。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明提供一种裸燕麦低聚肽和β-葡聚糖复配的降血糖饮品。本发明还提供所述饮品的制备方法和用途。
1．一种裸燕麦低聚肽和β-葡聚糖复配的降血糖饮品的制备步骤如下：
（1）制备分散液：将一定量的裸燕麦β-葡聚糖（添加量为2.5-15 g）溶解于60-80 ℃去离子水100-150 mL，高速搅拌使之充分溶解，得到β-葡聚糖溶液；
（2）制备溶液：将一定量的裸燕麦低聚肽（添加量为2.5-15 g）溶解于40-60 ℃去离子水60-80 mL，得到裸燕麦低聚肽溶液；
（3）混合：在开启搅拌条件下，将步骤（1）所得的裸燕麦低聚肽溶液逐滴添加至β-葡聚糖溶液中，继续搅拌加热，得到混合溶液；
（4）均质：将混合溶液进行高速剪切，剪切转速为2000-5000 r/min，然后将混合液进行高压均质处理，均质1-2次，每次压力为30-50 Mpa，冷却至室温得到混合料，用去离子水将混合料体积补充至250 mL；
（5）灌装、杀菌：将混合料灌入金属罐，于121 ℃，杀菌10-20 min，冷却即得成品。
2. 一种裸燕麦低聚肽和β-葡聚糖复配的降血糖饮品的用途，可作为辅助调节血脂的功能食品，其摄入量是通过人群和动物实验调节血糖血脂的有效剂量换算而来，食用量为250 mL/d（以60 kg成人计）。
3. 一种裸燕麦低聚肽和β-葡聚糖复配的降血糖饮品的理化指标和微生物指标见表1所示。
表1 裸燕麦低聚肽和β-葡聚糖复配的降血糖饮品的相关指标
| 项目 | 含量 |
| 蛋白质（g/100g） | ≥3.0 |
| 总膳食纤维（g/100g） | ≥3.0 |
| 菌落总数（CFU/mL） | ≤10CFU/mL |
4. 一种裸燕麦低聚肽和β-葡聚糖复配的降血糖饮品的作用机制通过动物实验进行确定，结果如表2，表3所示。
表2 燕麦低聚肽对糖尿病大鼠空腹血糖的调节作用
表3 燕麦β-葡聚糖对2型糖尿病患者血糖的影响
| 组别 | 干预0周 | 干预2周 | 干预4周 |
| 空腹血糖（mmol/L） | |||
| 空白对照组 | 8.26±2.10 | 7.49±1.72 | 7.55±1.81 |
| 2.5g/dβ-葡聚糖 | 8.27±1.85 | 7.4±1.59 | 7.41±1.43 |
| 5g/d β-葡聚糖 | 8.68±2.34 | 7.47±1.75 | 7.33±1.65 |
| 餐后血糖（mmol/L） | |||
| 空白对照组 | 13.32±4.43 | 11.35±3.58 | 11.46±3.82 |
| 2.5g/dβ-葡聚糖 | 13.82±3.96 | 11.48±3.53 | 10.71±3.31 |
| 5g/dβ-葡聚糖 | 13.85±4.23 | 10.7±3.59 | 10.23±3.22 |
具体实施方式
实施例1：
一种裸燕麦低聚肽和β-葡聚糖复配的降血糖饮品的制备步骤如下：
（1）制备分散液：将15 g裸燕麦β-葡聚糖溶解于80 ℃去离子水150 mL，高速搅拌使之充分溶解，得到β-葡聚糖溶液；
（2）制备溶液：将15 g的裸燕麦低聚肽溶解于60 ℃去离子水80 mL，得到裸燕麦低聚肽溶液；
（3）混合：在开启搅拌条件下，将裸燕麦低聚肽溶液逐滴添加至β-葡聚糖溶液中，继续搅拌加热，得到混合溶液；
（4）均质：将混合溶液进行高速剪切，剪切转速为5000 r/min，然后将混合液进行高压均质处理，均质2次，每次压力为50 Mpa，冷却后用去离子水将溶液体积补充至250 mL；
（5）灌装、杀菌：将混合料灌入金属罐，于121 ℃，杀菌20 min，冷却即得成品。
实施例2：
一种裸燕麦低聚肽和β-葡聚糖复配的降血糖饮品的制备步骤如下：
（1）制备分散液：将7.5 g裸燕麦β-葡聚糖溶解于80 ℃去离子水中150 mL，高速搅拌使之充分溶解，得到β-葡聚糖溶液；
（2）制备溶液：将7.5 g裸燕麦低聚肽溶解于40 ℃去离子水70 mL，得到裸燕麦低聚肽溶液；
（3）混合：在开启搅拌条件下，将裸燕麦低聚肽溶液逐滴添加至β-葡聚糖溶液中，继续搅拌加热，得到混合溶液；
（4）均质：将混合溶液进行高速剪切，剪切转速为2000 r/min，然后将混合液进行高压均质处理，均质1次，每次压力为30 Mpa，冷却后用去离子水将溶液体积补充至250 mL；
（5）灌装、杀菌：将混合料灌入金属罐于121 ℃，杀菌10 min，冷却即得成品。
实施例3：
一种裸燕麦低聚肽和β-葡聚糖复配的降血糖饮品的制备步骤如下：
（1）制备分散液：将2.5 g裸燕麦β-葡聚糖溶解于60 ℃去离子水100 mL，高速搅拌使之充分溶解，得到β-葡聚糖溶液；
（2）制备溶液：将15 g裸燕麦低聚肽溶解于40 ℃去离子水80 mL，得到裸燕麦低聚肽溶液；
（3）混合： 在开启搅拌条件下，将裸燕麦低聚肽溶液逐滴添加至β-葡聚糖溶液中，继续搅拌加热，得到混合溶液；
（4）均质：将混合溶液进行高速剪切，剪切转速为5000 r/min，然后将混合液进行高压均质处理，均质2次，每次压力为50 Mpa，冷却后用去离子水将溶液体积补充至250 mL；
（5）灌装、杀菌：将混合料灌入金属罐，于121 ℃，杀菌20 min，冷却即得成品。
实施例4：
一种裸燕麦低聚肽和β-葡聚糖复配的降血糖饮品的制备步骤如下：
（1）制备分散液：将15 g裸燕麦β-葡聚糖溶解于60 ℃去离子水100 mL，高速搅拌使之充分溶解，得到β-葡聚糖溶液；
（2）制备溶液：将7.5 g裸燕麦低聚肽溶解于60 ℃去离子水60 mL，得到裸燕麦低聚肽溶液；
（3）混合：在开启搅拌条件下，将裸燕麦低聚肽溶液逐滴添加至β-葡聚糖溶液中，继续搅拌加热，得到混合溶液；
（4）均质：将混合溶液进行高速剪切，剪切转速为3000 r/min，然后将混合液进行高压均质处理，均质1次，每次压力为40 Mpa，冷却后用去离子水将溶液体积补充至250 mL；
（5）灌装、杀菌：将混合料灌入金属罐，于121 ℃，杀菌20 min，冷却即得成品。
2. 对实施例1-4分别进行感官评定和理化指标测定，测定结果如下表所示：
表4 实施例1-4感官指标
| 项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 |
| 色泽 | 金黄色 | 黄色 | 淡黄色 | 黄色 |
| 滋味和气味 | 浓郁麦香味，香味厚重，口感较粘稠 | 浓郁麦香味，滋味和谐 | 麦香味明显，滋味和谐 | 麦香味较浓郁，滋味和谐 |
| 状态 | 无分层，无沉淀，透光性较差 | 无分层，无沉淀，透光性较差 | 无分层，无沉淀，有一定的透光性 | 无沉淀，呈现凝胶状态，有少量析水，透光差 |
| 杂质 | 无正常视力可见杂质 | 无正常视力可见杂质 | 无正常视力可见杂质 | 无正常视力可见杂质 |
表5 实施例1-4理化指标
3.实施例1-4功效评价
实验一：一种裸燕麦低聚肽和β-葡聚糖复配的降血糖饮品的短期干预效功效试验
（1）试验对象：入住某养老公寓的2型糖尿病患者，年龄50-65岁，排除严重慢性并发症或合并肝、肾、消化系统等其他严重疾病者和对试样过敏者。试验期间能保持用药品种及剂量基本稳定，且能够遵从试验方案，并签署知情同意书的人群。
（2）干预物：将不同实施例制备的燕麦饮品作为干预物，以其作为功能食品配合日常膳食进行短期干预
（3）干预方法：采用多组平行对照和自身前后对照设计，将符合标准的60人随机分为5组，Ａ组为结构化饮食控制组（方案如下：选用中国人群常用食物，设计7ｄ轮转菜谱，其中碳水化合物、脂肪、蛋白质供能比分别为60％、22％、18％。）；Ｂ组为结构化饮食控制＋实施例1降血糖饮品干预组（250 ml/d）；Ｃ组为结构化饮食控制＋实施例2降血糖饮品干预组（250ml/d）；D组为结构化饮食控制＋实施例3制备的降血糖饮品干预组（250 ml/d）；E组为结构化饮食控制＋实施例4制备的降血糖饮品干预组（250 ml/d）。另对可能影响试验结果的主要因素和结局指标，如性别、年龄、病程、BMI和服药种类等进行均衡性检验，以保证组间可比性。
（4）样本采集：试验开始前，对受试者进行体检及安全性指标检测并采集其基本信息。在干预开始的0d起每周分别采集受试者指尖血，并进行相关指标检测。
（5）试验结果
表6 不同实施例干预30d糖尿病患者血糖变化
实验二：一种裸燕麦低聚肽和β-葡聚糖复配的降血糖饮品的长期干预效功效试验
（1）试验对象：应征广告，经过初筛，符合试验要求的2型糖尿病患者，年龄50-65岁，排除严重慢性并发症或合并肝、肾、消化系统等其他严重疾病者和对试样过敏者。试验期间能保持用药品种及剂量基本稳定，且能够遵从试验方案，并签署知情同意书的人群。
（2）干预物：将不同实施例制备的燕麦饮品作为干预物，以其作为普通食品争产使用，进行长期干预。
（3）干预方法：采用多组平行对照和自身前后对照设计，将符合标准的130人随机分为5组，Ａ组为干预组；Ｂ组为实施例1降血糖饮品干预组（250 ml/d）；Ｃ组为实施例2降血糖饮品干预组（250 ml/d）；D组为实施例3降血糖饮品干预组（250 ml/d）；E组为实施例4降血糖饮品干预组（250 ml/d）。另对可能影响试验结果的主要因素和结局指标，如性别、年龄、病程、BMI和服药种类等进行均衡性检验，以保证组间可比性。
(4) 样本采集：试验开始前，对受试者进行体检及安全性指标检测并采集其基本信息。在干预开始的0d起，每3个月分别采集受试者指尖血和静脉血，并进行相关指标检测。
（5）试验结果
表7 不同实施例干预1年糖尿病患者血糖水平的变化
Claims (8)
1.一种裸燕麦低聚肽和β-葡聚糖复配的降血糖饮品的制备方法和应用
一种裸燕麦低聚肽和葡聚糖复配的降血糖饮品，其特征在于裸燕麦低聚肽和β-葡聚糖作为该饮品的主要组成成分。
2.一种裸燕麦低聚肽和β-葡聚糖复配的降血糖饮品，其特征在于该饮品具有降低血糖的功效，其功效是通过动物实验和人群试验的结果证实的。
3.一种裸燕麦低聚肽和β-葡聚糖复配的降血糖饮品，其特征在于该具有降血糖功效的饮品的饮用量是通过动物实验和人群试验的有效剂量换算而来的。
4.根据权利要求1所述的裸燕麦低聚肽和β-葡聚糖复配的降血糖饮品，其特征在于所述裸燕麦低聚肽源于主产于我国内蒙古地区的裸燕麦，通过生物酶解技术制备而成的复合低聚肽，其中分子量小于1000 Da的组分大于90%，其主要组成的氨基酸为谷氨酸和天冬氨酸。
5.根据权利要求1所述的裸燕麦低聚肽和β-葡聚糖复配的降血糖饮品，其特征为不使用增稠剂、甜味剂、食用香精，纯天然制造，安全性高。
6.一种裸燕麦低聚肽和β-葡聚糖复配的降血糖饮品的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）制备分散液：将一定量的裸燕麦β-葡聚糖溶解于60-80 ℃去离子水中，高速搅拌使之充分溶解，得到β-葡聚糖均一稳定的分散液，其中所述的β-葡聚糖添加量为2.5-15 g，去离子水体积为100-150 mL；
（2）制备溶液：将一定量的裸燕麦低聚肽溶解于40-60 ℃去离子水中，得到裸燕麦低聚肽溶液；其中所述的裸燕麦低聚肽添加量为2.5-15 g，去离子水体积为60-80 mL；
（3）混合：在开启搅拌条件下，将步骤（2）所得的燕麦低聚肽溶液逐滴添加至β-葡聚糖溶液中，继续搅拌加热，得到混合溶液；
（4）均质：将混合溶液进行高速剪切，然后将混合液进行高压均质处理，冷却至室温得到混合料，用去离子水将混合料的体积补充至250 mL。
7.其中高速剪切的条件为转速2000-5000 r/min，高压均质的处理条件为：均质1-2次，每次压力为30-50 Mpa；
（5）灌装、杀菌：将混合料灌入金属罐，于121 ℃，杀菌10-20 min，冷却即得成品。
8.裸燕麦低聚肽和β-葡聚糖复配的降血糖饮品作为辅助降血糖的功能饮品，其有效用量为250 mL/d（以60 kg成人计）。
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