CN114128868A - 一种l-阿拉伯糖蔗糖糖浆组合物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种L‑阿拉伯糖蔗糖糖浆组合物及其制备方法，该糖浆组合物包括以下组分：蔗糖、L‑阿拉伯糖、麦芽糖醇、D‑木糖及红藻提取物。本发明提供的L‑阿拉伯糖蔗糖糖浆组合物在不明显升高血糖的前提下具有甜味口感好、更健康的特点，可供肥胖者和糖尿病患者食用，可同等质量替代蔗糖使用的更健康糖浆食品。此外，本发明改良了L‑阿拉伯糖的制备工艺，具有收率高的优点，为糖浆制备降低了原料成本。

Description

一种L-阿拉伯糖蔗糖糖浆组合物及其制备方法
技术领域
本发明属于食品生产加工技术领域，尤其是涉及一种L-阿拉伯糖蔗糖糖浆组合物及其制备方法。
背景技术
蔗糖是人们日常生活中不可缺少的碳水化合物之一。蔗糖的使用由来已久，其甜味纯正、稳定、回味良好，给人以愉悦的感觉，因此人们对蔗糖特有的甜味更是难以抗拒。但过多食用精制糖类会造成能量过剩，这是引起肥胖的一个重要原因。在满足人们习以为常的蔗糖味觉的同时，如何能避免因嗜糖过量而导致肥胖、高血糖等疾病，成为困惑食品行业的一大难题。
作为一种双糖，蔗糖被人体摄入后通过蔗糖酶作用分解成葡萄糖和果糖(两者均为单糖)，然后才能被人体吸收和利用。
L-阿拉伯糖属于五碳醛糖，其特性与蔗糖相似，甜度是蔗糖的60％。近几年来国内外的生理学家和营养学家就L-阿拉伯糖在肠道内的代谢做了一系列深入研究，结果发现L-阿拉伯糖能有效抑制人体对蔗糖的分解吸收，对传统蔗糖的代谢转化具有显著阻断作用。
科学家发现L-阿拉伯糖在动物体内不能被代谢吸收，是一种虽有甜味但不会产生能量的新型健康糖。L-阿拉伯糖与蔗糖一起摄入能够发挥最大功效。在蔗糖中按比例加入3.5％的L-阿拉伯糖，就能使人体抑制约70％蔗糖的吸收，还可改善糖耐量。蔗糖添加L-阿拉伯糖后，其自身甜味和性状保持不变，仍然可在各种食品中使用。除了可以与蔗糖配伍使用外，L-阿拉伯糖也可单独食用。一般情况下每天服用0.5～3gL-阿拉伯糖即可有效抑制蔗糖的分解吸收。
然而L-阿拉伯糖的提取成本一直是制约其价格及应用的关键，如何对低成本原料进行高效提取是降低成本扩大生产的主要方向。
此外，L-阿拉伯糖与蔗糖混配后形成的糖浆剂在被人体摄入后常常会出现腹泻腹胀的现象，如何改善糖浆剂的代谢问题也是需要进一步考虑的问题。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述问题而提供一种成本低廉、口感好并且更健康的L-阿拉伯糖蔗糖糖浆组合物及其制备方法。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种L-阿拉伯糖蔗糖糖浆组合物，该糖浆组合物包括以下重量份的组分：蔗糖60-80份、L-阿拉伯糖5-15份、麦芽糖醇5-15份、D-木糖1-5份及红藻提取物5-10份。
优选地，该糖浆组合物包括以下重量份配比的组分：蔗糖65-75份、L-阿拉伯糖10-12份、麦芽糖醇5-10份、D-木糖2-3份及红藻提取物5-8份。
优选地，该糖浆组合物包括以下重量份配比的组分：蔗糖66份、L-阿拉伯糖11份、麦芽糖醇7份、D-木糖3份及红藻提取物6份。
优选地，所述L-阿拉伯糖采用酸水解法制备得，具体包括以下步骤：
(1)将原料玉米芯和大豆渣的混合物使用粉碎机粉碎后，采用草酸进行水解，水解后进行渣水分离；
(2)将水解液在70-75℃条件下保温并搅拌，加入石灰乳溶液，调节pH至5-6，保温0.5-1h，固液分离得中和液；
(3)向中和液中加入活性炭脱色、过滤，得到脱色液；
(4)将脱色液抽入离子交换系统，经过阴阳离子交换树脂处理进行脱盐除杂至无机盐含量0.1％以下后，通入超滤膜浓缩系统进行浓缩(L-阿拉伯糖质量百分浓度约在25％左右)，再将浓缩液输送至有机脱色膜系统中进行过滤、分离，除去可溶性小分子蛋白及色素(L-阿拉伯糖质量百分浓度约在30％左右)，然后将浓缩液加热至60-70℃，蒸发浓缩至固态物质量分数为70-80％，自然降至室温后，搅拌、离心、烘干，制得L-阿拉伯糖晶体。
优选地，步骤(1)中玉米芯和大豆渣的干重质量比为3-4:1。
优选地，步骤(1)中玉米芯和大豆渣混合物重量与草酸固液比为1g:8-10mL，水解温度为110-120℃，水解时间为2-5h，草酸体积质量分数为2-3％。
优选地，所述红藻提取物的制备方法包含如下步骤：
(1)将新鲜红藻洗净后于40℃～65℃下烘干，然后将其粉碎制成红藻粉；
(2)将红藻粉用水浸泡12～36h后，加热至60℃～80℃，不断搅拌3～6h后，降至室温，得到胶状物；
(3)将步骤(2)制得的胶状物于40℃～65℃下烘干，即得红藻提取物。
一种L-阿拉伯糖蔗糖糖浆组合物的制备方法，包括以下步骤：
(1)分别称取各原料适量，均以干物质计；
(2)将各称量后的固体产品置于搅拌罐中，加水调整固形物至30-40％，升温至70-80℃，使其充分混合溶解；
(3)将所得混合糖液通过超滤膜进行脱色、除杂；
(4)将所得液体通过真空浓缩设备浓缩至所需固形物浓度；
(5)将所得液体进行灌装得产品。
本发明中的蔗糖为食糖的主要成分，成本低廉，但容易被人体吸收。
L-阿拉伯糖能抑制水解双糖的酶，抑制因摄入蔗糖(在小肠蔗糖酶的作用下分解成葡萄糖和果糖而被吸收)而导致的血糖升高；因L-阿拉伯糖对双糖水解酶的抑制作用，使在小肠里没被分解的蔗糖在大肠里被微生物分解产生出大量的有机酸，这种有机酸对肝脏合成脂肪有抑制作用，再加上L-阿拉伯糖在小肠里对吸收蔗糖的抑制作用，从而减少体内新脂肪的产生。
麦芽糖醇甜度高、热量低、安全性好，原料比较充足，制造工艺简单，具有其他甜味料所不具备的独特性能。麦芽糖醇味道纯正，接近蔗糖，但不被消化，又不被口腔微生物代谢，不会引起龋齿病，为无热量的食品甜味料，特别适于糖尿病、肥胖病患者食用。
D-木糖能调节肠道菌群，促进双岐杆菌增殖，能够选择性的促进肠道双歧杆菌等有益菌的增殖，使其成为肠道优势菌群，调节肠道微生态平衡，促进肠道健康。双歧杆菌是人体肠道内的正常栖居的菌群，它能够选择性的代谢D-木糖产生大量短链脂肪酸，相反，肠道中的葡萄球菌、大肠杆菌和许多梭状芽孢杆菌都不能利用D-木糖。双歧杆菌代谢D-木糖产生的短链脂肪酸主要是乳酸和醋酸，能够降低肠道的pH值，抑制了其它有害菌的繁殖，使人体内的吲哚、酚、氨和尸胺等有害代谢物质明显减少，从而降低了人体患结肠癌等疾病的机率。同时，肠道酸性环境的改善还能刺激肠道蠕动，增加粪便湿润度，促进排便，从而防止便秘发生，减少宿便对便秘患者带来的危害，同时，D-木糖通过调节肠道菌群对腹泻症状也有一定的缓解作用，因而它是一种具有通便和缓解腹泻的双向调节剂。此外，D-木糖属于水溶性膳食纤维，具有膳食纤维的部分生理功能，D-木糖对预防高脂血症有很好的效果。D-木糖很难被人体消化酶系统所分解，唾液、胃液、胰液和小肠液等都几乎不能分解D-木糖，其能量值几乎为零，因此，D-木糖可用作减肥食品和调节血糖食品的原料。
红藻提取物能够分解代谢为多种生物活性物质，同样可以显著改善胃肠道菌群的组成，调节机体代谢活动，提高机体的免疫能力；另外，红藻提取物的加入可使得糖浆呈胶状，增加了糖浆摄入后的饱腹感，延迟了胃排空的时间，从而降低碳水化合物的吸收。并且红藻提取物的加入还可显著改善糖浆中麦芽糖醇类功能糖醇易引发的腹泻腹胀的问题。
有益效果：
本发明提供的L-阿拉伯糖蔗糖糖浆组合物在不明显升高血糖的前提下具有甜味口感好、更健康的特点，可供肥胖者和糖尿病患者食用，可同等质量替代蔗糖使用的更健康糖浆食品。此外，本发明改良了L-阿拉伯糖的制备工艺，具有收率高的优点，为糖浆制备降低了原料成本。
具体实施方式
实施例A1 L-阿拉伯糖的制备
采用酸水解法制备得，具体步骤如下：
(1)将干重质量比为3:1的玉米芯和大豆渣混合物使用粉碎机粉碎后，过60目筛，采用质量分数为2％的草酸进行水解2h，水解温度为120℃，水解后进行渣水分离，玉米芯和大豆渣混合物重量与草酸固液比为1g:8mL；
(2)将水解液在75℃条件下保温并搅拌，加入石灰乳溶液，调节pH至5-6，保温0.5h，固液分离得中和液；
(3)向中和液中加入活性炭脱色、过滤，得到脱色液；
(4)将脱色液抽入离子交换系统，经过阴、阳离子交换树脂处理进行脱盐除杂，至无机盐含量0.1％以下后通入超滤膜浓缩系统进行浓缩，经超滤膜浓缩处理后的L-阿拉伯糖浓缩液质量百分浓度约25％左右，再将浓缩液输送至有机脱色膜系统中进行过滤、分离，除去可溶性小分子蛋白及色素，有机脱色膜处理后的L-阿拉伯糖浓缩液质量百分浓度约30％左右，然后将浓缩液加热至60-70℃，蒸发浓缩至固态物质量分数为70-80％，自然降温至室温后，放入离心机搅拌、离心，在40-65℃下烘干，制得成品L-阿拉伯糖晶体，L-阿拉伯糖的收率为5.01％。
改变不同工艺条件，制备不同收率的L-阿拉伯糖，具体见表1。
表1 L-阿拉伯糖制备工艺
Figure BDA0003294756430000051
实施例1-6及对比例1-5 L-阿拉伯糖蔗糖糖浆组合物的制备
该糖浆组合物包括以下组分：蔗糖、L-阿拉伯糖、麦芽糖醇和D-木糖，各原料的重量份配比参见表2，具体制备方法，包括以下步骤：
(1)分别称取各原料适量，均以干物质计；
(2)将各称量后的固体产品置于搅拌罐中，加水调整固形物至30-40％，升温至70-80℃，使其充分混合溶解；
(3)将所得混合糖液通过超滤膜进行脱色、除杂；
(4)将所得液体通过真空浓缩设备浓缩至所需固形物浓度；
(5)将所得液体进行灌装得产品。
表2糖浆组合物配比(kg)
Figure BDA0003294756430000052
Figure BDA0003294756430000061
上述任意一组红藻提取物的制备方法如下：
(1)将新鲜红藻洗净后于40℃～65℃下烘干，然后将其粉碎制成红藻粉；
(2)将红藻粉用水浸泡12～36h后，加热至60℃～80℃，不断搅拌3～6h后，降至室温，得到胶状物；
(3)将步骤(2)制得的胶状物于40℃～65℃下烘干，即得红藻提取物。
随机抽取60例健康自愿试验者，分为4组，每组男8例、女7例，年龄25-40岁。
服用方式：试验在试验者清晨空腹至少八小时以后进行，而且试验前3天每日碳水化合物的摄入量不少于150g，用75g实施例1-实施例6以及对比例1至对比例5糖品，加入250ml水内在5分钟之内喝完，从服第一口糖液开始计时，服用前、服用后一小时，服用后两小时分别测定血糖。试验过程中受试者不喝茶、咖啡以及其他含糖饮料，不吸烟，不做剧烈运动。
试验结果如表3所示。
表3临床效果
Figure BDA0003294756430000062
Figure BDA0003294756430000071
由上述结果可以看出，本发明低糖、不升高血糖效果显著，尤其是实施例1效果最明显，大部分受试者在服用后，短时间内血糖并无明显升高，这表明本发明糖浆组合物具有低糖效果，同时保留蔗糖的甜味。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种L-阿拉伯糖蔗糖糖浆组合物，其特征在于，包括以下重量份的组分：蔗糖60-80份、L-阿拉伯糖5-15份、麦芽糖醇5-15份、D-木糖1-5份及红藻提取物5-10份。
2.根据权利要求1所述的一种L-阿拉伯糖蔗糖糖浆组合物，其特征在于，包括以下重量份的组分：蔗糖65-75份、L-阿拉伯糖10-12份、麦芽糖醇5-10份、D-木糖2-3份及红藻提取物5-8份。
3.根据权利要求2所述的一种L-阿拉伯糖蔗糖糖浆组合物，其特征在于，包括以下重量份的组分：蔗糖66份、L-阿拉伯糖11份、麦芽糖醇7份、D-木糖3份及红藻提取物6份。
4.根据权利要求1所述的一种L-阿拉伯糖蔗糖糖浆组合物，其特征在于，所述L-阿拉伯糖采用酸水解法制备得，具体包括以下步骤：
（1）将原料玉米芯和大豆渣的混合物使用粉碎机粉碎后，采用草酸进行水解，水解后进行渣水分离；
（2）将水解液在70-75℃条件下保温并搅拌，加入石灰乳溶液，调节pH至5-6，保温0.5-1h，固液分离得中和液；
（3）向中和液中加入活性炭脱色、过滤，得到脱色液；
（4）将脱色液抽入离子交换系统，经过阴阳离子交换树脂处理进行脱盐除杂至无机盐含量0.1%以下后，通入超滤膜浓缩系统进行浓缩，再将浓缩液输送至有机脱色膜系统中进行过滤、分离，除去可溶性小分子蛋白、色素，然后将浓缩液加热至60-70℃，蒸发浓缩至固态物质量分数为70-80%，自然降至室温后，搅拌、离心、烘干，制得L-阿拉伯糖晶体。
5.根据权利要求4所述的一种L-阿拉伯糖蔗糖糖浆组合物，其特征在于，步骤（1）中玉米芯和大豆渣的干重质量比为3-4:1。
6.根据权利要求4所述的一种L-阿拉伯糖蔗糖糖浆组合物，其特征在于，玉米芯和大豆渣混合物重量与草酸固液比为1g:8-10mL，水解温度为110-120℃，水解时间为2-5h，草酸体积质量分数为2-3%。
7.根据权利要求1所述的一种L-阿拉伯糖蔗糖糖浆组合物，其特征在于，所述红藻提取物的制备方法包含如下步骤：
（1）将新鲜红藻洗净后于40℃～65℃下烘干，然后将其粉碎制成红藻粉；
（2）将红藻粉用水浸泡12～36h后，加热至60℃～80℃，不断搅拌3～6h后，降至室温，得到胶状物；
（3）将步骤（2）制得的胶状物于40℃～65℃下烘干，即得红藻提取物。
8.如权利要求1所述的一种L-阿拉伯糖蔗糖糖浆组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）分别称取各原料适量，均以干物质计；
（2）将各称量后的固体产品置于搅拌罐中，加水调整固形物至30-40％，升温至70-80℃，使其充分混合溶解；
（3）将所得混合糖液通过超滤膜进行脱色、除杂；
（4）将所得液体通过真空浓缩设备浓缩至所需固形物浓度；
（5）将所得液体进行灌装得产品。
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