CN114365839A - 基于魔芋葡甘聚糖的特殊医学用途增稠组件及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供基于魔芋葡甘聚糖的特殊医学用途增稠组件及其制备方法，按照质量百分比计，所述增稠组件组分包括：21.7％～26.8％的魔芋葡甘聚糖、3.3％～4.1％的瓜尔胶、3.3％～4.1％的黄原胶、3.3％～4.1％的刺槐豆胶、1.7％～2.1％的卡拉胶和58.8％～66.7％的麦芽糊精。所述增稠组件在冲调冷却后粘度不会有明显改变，稠度适中，可随时食用。

Description

基于魔芋葡甘聚糖的特殊医学用途增稠组件及其制备方法
技术领域
本发明属于特殊医学用途配方食品技术领域，具体涉及一种基于魔芋葡甘聚糖的特殊医学用途增稠组件及其制备方法。
背景技术
吞咽障碍是指由于神经或肌肉控制出现异常而造成的吞咽困难，多发生于老年人群体以及一些特定疾病人群中，患者常常难以有效且安全的将食物由口腔输送到胃部，无法正常饮水和进食，容易引起营养不良和吸入性肺炎等疾病，给身体健康带来严重影响。目前改善进食的主要策略是在食物中加入增稠剂，以改善食物的质构，使吞咽时间延长，降低吞咽风险。增稠组件作为特殊医学用途配方食品的一类，加入到流体食物中使用时，可以增加流体食物的粘稠度，降低其流动性；饮水时加入也可增加胃液的粘度，减少因胃食道反流而引发的消化类疾病。
在实际的使用中，现有的一些增稠剂，因冲调后放置时间过长冷却成团，无法服用。
发明内容
本发明的目的在于提供基于魔芋葡甘聚糖的特殊医学用途增稠组件及其制备方法，所述增稠组件在冲调冷却后粘度不会有明显改变，稠度适中，可随时食用。
本发明的技术方案如下：
基于魔芋葡甘聚糖的特殊医学用途增稠组件，按照质量百分比计，所述增稠组件组分包括：21.7％～26.8％的魔芋葡甘聚糖、3.3％～4.1％的瓜尔胶、3.3％～4.1％的黄原胶、3.3％～4.1％的刺槐豆胶、1.7％～2.1％的卡拉胶和58.8％～66.7％的麦芽糊精。
优选的，所述增稠组件的平均粒径为12～27μm。
所述的基于魔芋葡甘聚糖的特殊医学用途增稠组件的制备方法，包括以下步骤：
(1)将魔芋葡甘聚糖、瓜尔胶、黄原胶、刺槐豆胶和卡拉胶混料，得到复合增稠剂；
(2)将复合增稠剂与麦芽糊精充分混合，得到基于魔芋葡甘聚糖的特殊医学用途增稠组件。
优选的，步骤(1)中，魔芋葡甘聚糖、瓜尔胶、黄原胶、刺槐豆胶和卡拉胶分别用150～170目筛网过筛后再进行混料。
进一步的，混料采用三维混合机进行。
进一步的，所述三维混合机的转速为32r/min，混合时间为4～6min。
进一步的，步骤(2)中，利用双运动混合机将复合增稠剂与麦芽糊精充分混合。
进一步的，所述双运动混合机的混合时间为8～12min。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明公开的增稠组件优点包括：(1)以魔芋葡甘聚糖(Konjac Glucomannan,KGM)和麦芽糊精为主要原料，辅以瓜尔胶(guar gum,GG)、黄原胶(xanthan gum,XG)、刺槐豆胶(locust bean gum,LBG)和卡拉胶(kappa carrageenan,KC)制成，KGM是从魔芋的块茎里提取出来的一种高分子量、非离子型水溶性膳食纤维。KGM的高分子质量使其具有很强的粘性和增稠性，其粘度远高于同浓度下卡拉胶、阿拉伯胶等增稠剂的粘度，是一种良好的食品增稠剂，KGM作为一种优良的可溶性膳食纤维，几乎不含热量，能够在体内吸水膨胀，延长食物在胃部的滞留时间，减缓食物的消化吸收速度，具有改善糖代谢、调节脂代谢的生理功能。KGM具有很强的粘性和增稠性，同时具有诸多有利于抑制机体血糖升高的理化特性，如持水性、增稠性、流变性和凝胶性等。基于KGM的优良特性和功能，本发明公开的增稠组件也可用于如患有糖尿病等的吞咽障碍患者的食物增稠中，具有广泛的适用性。(2)在多种增稠剂的复配体系中，KGM与瓜尔胶和黄原胶复配可显著提高增稠效果，刺槐豆胶使加热再冷却后溶液的粘度适中，卡拉胶提供了滑腻的质感。本发明采用五种增稠剂的协同作用使得增稠组件可达到不同的增稠效果，满足不同程度咀嚼障碍人群的需求，同时在冲调冷却后粘度不会有明显改变，稠度适中，方便饮用。(3)本发明公开的增稠组件颗粒整体为近球形，呈现出良好的流动性；颗粒表面不平整，存在一定的凹陷和褶皱，一些小颗粒附着在大颗粒的凹陷处，以此填补颗粒间的间隙，在冲调时小颗粒可以快速润湿溶解，减少冲调时间的同时使粉体不易结块，具有良好的溶解能力。(4)本发明公开的增稠组件配方符合GB 2760—2014食品添加剂使用标准、GB29922—2013特殊医学用途配方食品通则。
本发明制备方法操作简便，易于控制，便于工业化生产。
附图说明
图1是KGM溶液、瓜尔胶溶液和黄原胶溶液粘度变化曲线图；
图2是KGM、瓜尔胶和黄原胶复配后的溶液粘度变化曲线图；
图3是复合增稠剂溶液冷却后粘度变化对比图。
图4是复合增稠剂(KGM+瓜尔胶+黄原胶+刺槐豆胶+卡拉胶)的粘度变化曲线图；
图5是1#基于KGM特殊医学用途增稠组件(实施例1)、2#基于KGM特殊医学用途增稠组件(实施例3)、3#基于KGM特殊医学用途增稠组件(实施例5)的流变曲线图；
图6是1#基于KGM特殊医学用途增稠组件(实施例1)、2#基于KGM特殊医学用途增稠组件(实施例3)、3#基于KGM特殊医学用途增稠组件(实施例5)的示意图；
图7是1#基于KGM特殊医学用途增稠组件(实施例1)、2#基于KGM特殊医学用途增稠组件(实施例3)、3#基于KGM特殊医学用途增稠组件(实施例5)的SEM图谱；
图8是1#基于KGM特殊医学用途增稠组件(实施例1)、2#基于KGM特殊医学用途增稠组件(实施例3)、3#基于KGM特殊医学用途增稠组件(实施例5)的粒径分布图。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明做详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
一种基于KGM特殊医学用途增稠组件，该增稠组件组分包括：复合增稠剂和麦芽糊精。所述复合增稠剂质量分数为33.3％～41.2％，麦芽糊精质量分数为58.8％～66.7％。所述复合增稠剂包括KGM 21.7％～26.8％、瓜尔胶3.3％～4.1％、黄原胶3.3％～4.1％、刺槐豆胶3.3％～4.1％、卡拉胶1.7％～2.1％。优选KGM、瓜尔胶、黄原胶、刺槐豆胶、卡拉胶的质量比为：13:2:2:2:1。所述增稠组件的平均粒径为12～27μm。
本发明还提供一种基于KGM特殊医学用途增稠组件的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备复合增稠剂：使用振动筛分机对原料进行筛分；利用三维混合机充分混合原料，得到复合增稠剂。所述原料包括KGM、瓜尔胶、黄原胶、刺槐豆胶、卡拉胶；所述振动筛分机的筛网选择150～170目的筛网；所述三维混合机的转速为32r/min，混合时间为4～6min。
(2)利用双运动混合机将复合增稠剂与麦芽糊精充分混合，得到基于KGM特殊医学用途增稠组件。所述双运动混合机的混合时间为8～12min。
所述增稠组件食用时的冲调温度为45～60℃。所述增稠组件在冲调冷却后粘度不会有明显改变，稠度适中，可随时食用。该增稠组件采用多种增稠剂复配协同增稠，以麦芽糊精作为碳水基础，易于冲调，稳定性好，可解决吞咽障碍患者的进食困难问题，减少误吸的发生，降低吞咽风险。
实施例1
一种基于KGM特殊医学用途增稠组件制备方法，包括以下步骤：
(1)制备复合增稠剂：使用170目筛网的振动筛分机对原料进行筛分，按照质量百分比计，原料包括KGM 21.7％、瓜尔胶3.3％、黄原胶3.3％、刺槐豆胶3.3％、卡拉胶1.7％，利用三维混合机充分混合原料，转速为32r/min，混合时间为4min，得到复合增稠剂；
(2)利用双运动混合机将复合增稠剂与麦芽糊精充分混合，麦芽糊精质量百分比为66.7％，混合时间为8min，得到基于KGM特殊医学用途增稠组件。
所制得基于KGM特殊医学用途增稠组件产品颗粒疏松，平均粒径为12μm，表面有许多小孔且存在一定的凹陷和褶皱，一些小颗粒附着在大颗粒的凹陷处，以此填补颗粒间的空隙，有利于粉体的润湿和冲调。取本品适量于60℃水中，充分搅拌使其溶解，静置10min，可将水增稠到蜂蜜型液体，粘度为740mPas，可以用吸管或杯子饮用，具有较低稠度，呈浓汤状，适用于轻度咀嚼障碍的人群。
实施例2
一种基于KGM特殊医学用途增稠组件制备方法，包括以下步骤：
(1)制备复合增稠剂：使用170目筛网的振动筛分机对原料进行筛分，按照质量百分比计，原料包括KGM 23.1％、瓜尔胶3.6％、黄原胶3.6％、刺槐豆胶3.6％、卡拉胶1.8％，利用三维混合机充分混合原料，转速为32r/min，混合时间为4min，得到复合增稠剂；
(2)利用双运动混合机将复合增稠剂与麦芽糊精充分混合，麦芽糊精质量百分比为64.3％，混合时间为9min，得到基于KGM特殊医学用途增稠组件。
所制得基于KGM特殊医学用途增稠组件产品颗粒疏松，表面有许多小孔且存在一定的凹陷和褶皱，一些小颗粒附着在大颗粒的凹陷处，以此填补颗粒间的空隙，有利于粉体的润湿和冲调。取本品适量于60℃水中，充分搅拌使其溶解，静置10min，可将水增稠到蜂蜜型液体，粘度为1020mPas，可以用杯子饮用，从勺子上倒出后会留下一层液体，具有较低稠度，适用于轻度咀嚼障碍的人群。
实施例3
一种基于KGM特殊医学用途增稠组件制备方法，包括以下步骤：
(1)制备复合增稠剂：使用170目筛网的振动筛分机对原料进行筛分，按照质量百分比计，原料包括KGM 24.4％、瓜尔胶3.8％、黄原胶3.8％、刺槐豆胶3.8％、卡拉胶1.9％，利用三维混合机充分混合原料，转速为32r/min，混合时间为4min，得到复合增稠剂；
(2)利用双运动混合机将复合增稠剂与麦芽糊精充分混合，麦芽糊精质量百分比为62.3％，混合时间为10min，得到基于KGM特殊医学用途增稠组件。
所制得基于KGM特殊医学用途增稠组件产品颗粒疏松，平均粒径为26μm，表面有许多小孔且存在一定的凹陷和褶皱，一些小颗粒附着在大颗粒的凹陷处，以此填补颗粒间的空隙，有利于粉体的润湿和冲调。取本品适量于60℃水中，充分搅拌使其溶解，静置10min，可将水增稠到蜂蜜型液体，粘度为1250mPas，可以用杯子饮用，稠度适中，呈酸奶状，可用于中度咀嚼障碍或轻度吞咽困难的人群。
实施例4
一种基于KGM特殊医学用途增稠组件制备方法，包括以下步骤：
(1)制备复合增稠剂：使用170目筛网的振动筛分机对原料进行筛分，按照质量百分比计，原料包括KGM 25.6％、瓜尔胶3.9％、黄原胶3.9％、刺槐豆胶3.9％、卡拉胶2.0％，利用三维混合机充分混合原料，转速为32r/min，混合时间为4min，得到复合增稠剂；
(2)利用双运动混合机将复合增稠剂与麦芽糊精充分混合，麦芽糊精质量百分比为60.7％，混合时间为11min，得到基于KGM特殊医学用途增稠组件。
所制得基于KGM特殊医学用途增稠组件产品颗粒疏松，表面有许多小孔且存在一定的凹陷和褶皱，一些小颗粒附着在大颗粒的凹陷处，以此填补颗粒间的空隙，有利于粉体的润湿和冲调。取本品适量于60℃水中，充分搅拌使其溶解，静置10min，可将水增稠到蜂蜜型液体，粘度为1440mPas，可以用杯子饮用，从勺子上倒出来后会留下一层较厚液体，稠度适中，可用于中度咀嚼障碍或轻度吞咽困难的人群。
实施例5
一种基于KGM特殊医学用途增稠组件制备方法，包括以下步骤：
(1)制备复合增稠剂：使用170目筛网的振动筛分机对原料进行筛分，按照质量百分比计，原料包括KGM 26.8％、瓜尔胶4.1％、黄原胶4.1％、刺槐豆胶4.1％、卡拉胶2.1％，利用三维混合机充分混合原料，转速为32r/min，混合时间为4min，得到复合增稠剂；
(2)利用双运动混合机将复合增稠剂与麦芽糊精充分混合，麦芽糊精质量百分比为58.8％，混合时间为12min，得到基于KGM特殊医学用途增稠组件。
所制得基于KGM特殊医学用途增稠组件产品颗粒疏松，颗粒平均粒径为27μm，表面有许多小孔且存在一定的凹陷和褶皱，一些小颗粒附着在大颗粒的凹陷处，以此填补颗粒间的空隙，有利于粉体的润湿和冲调。取本品适量于60℃水中，充分搅拌使其溶解，静置10min，可将水增稠到布丁型液体，粘度为1750mPas，需要用勺子来食用，具有很高的稠度，可提高有明显吞咽障碍的人群饮食安全性。
由图1可知，KGM溶液的粘度最大，峰值粘度可达523mPa·s，其次是黄原胶溶液，峰值粘度为305mPa·s，瓜尔胶溶液的粘度较小，峰值粘度为160mPa·s。三种溶液的粘度均会随温度的升高而降低，当温度逐渐降低时，粘度会回升。
从图2可以看出，KGM与瓜尔胶按照质量比7:3复配时溶液的最大粘度为525cp。由于瓜尔胶可在冷水中充分溶胀，因此溶液粘度能在较低的温度下快速达到峰值。当KGM与黄原胶按照质量比7:3复配时，溶液的粘度为920cp，温度较高时，其形态为可流动的溶胶，而冷却至室温后则会呈凝胶状态。KGM、瓜尔胶和黄原胶按照质量比6:1:1复配的溶液峰值粘度可达到1068cp。与图1对比可反映出KGM与瓜尔胶和黄原胶复配后的协同增稠效果明显，溶液粘度显著提升。
从图3可知，将复合增稠剂(KGM:瓜尔胶:黄原胶:刺槐豆胶:卡拉胶＝13:2:2:2:1)溶液加热至95℃后冷却至室温，加入刺槐豆胶的溶液粘度稳定在1100-1200mPa·s，而其余两组没有加入刺槐豆胶的溶液粘度随着温度的降低均呈现出一定的上升趋势。因此，刺槐豆胶的加入可使复配体系的粘度在温度降低后依然保持相对稳定，没有明显改变。
图4所示即为在一定的剪切速率下，最佳复配比的复合增稠剂(KGM:瓜尔胶:黄原胶:刺槐豆胶:卡拉胶＝13:2:2:2:1)的粘度随温度变化曲线。卡拉胶溶于热水中能形成透明的易流动溶液，其加入后可使复合增稠剂表面变得光滑。因此在复配体系中，KGM、瓜尔胶和黄原胶起到良好的增稠作用，刺槐豆胶使复合增稠剂的粘度在加热冷却后保持稳定，卡拉胶可提供滑腻的质地。
图5表明增稠组件的剪切应力与剪切速率呈明显的非线性变化规律。增稠组件的剪切应力随剪切速率的增大而逐渐增大，增稠组件质量分数越大时，溶液流动时受到的内摩擦力越大，其剪切应力也越大。三种增稠组件应力的上升趋势基本相同，具有良好的流变学性能。
在图6中，1#增稠组件属于花蜜型，呈浓汤状，具有较低稠度，适用于轻度咀嚼障碍的老人；2#增稠组件属于蜂蜜型，呈酸奶状，稠度适中，可用于中度咀嚼障碍或轻度吞咽困难的老人；3#增稠组件属于布丁型，具有较高的稠度，呈糊状，可提高有明显吞咽障碍的老人饮食安全性。
从图7中可以看出，三种配方的增稠组件由于选取的原料颗粒度不同，其混合后的颗粒大小也不同。1#增稠组件小颗粒较多，而2#和3#增稠组件颗粒度较大，大多为块状颗粒。这是因为1#增稠组件中麦芽糊精的含量较多，麦芽糊精为块状小颗粒，表面有小孔，因此1#增稠组件粒径较小。同时，不同配方增稠组件的颗粒表面均不平整，都存在一定的凹陷和褶皱，一些小颗粒附着在大颗粒的凹陷处，以此填补颗粒间的间隙，在冲调时小颗粒也可以快速溶解。
由图8可知，1#增稠组件的粒径范围为5.9-192μm，2#和3#增稠组件的粒径范围为11.9-272μm左右，在此粒径范围内均存在一个体积最高峰，且最高峰均位于最小粒径处，是由于麦芽糊精粒径较小，质量分数较大，对增稠组件的粒径分布有显著影响。
本发明所提供的增稠组件采用多种增稠剂复配协同增稠，KGM、瓜尔胶和黄原胶使增稠效果显著提高，刺槐豆胶使增稠组件冲调食用时加热再冷却后粘度适中，卡拉胶提供了滑腻的质感，麦芽糊精作为碳水基础，具有良好的速溶效果。最终制备的基于KGM特殊医学用途增稠组件可提供花蜜型、蜂蜜型、布丁型三种不同增稠效果，适用于不同程度咀嚼障碍人群的需求。该增稠组件口感细腻顺滑，适口性能良好，易冲调，加入到食物中能提供较高的粘度，改善食物的质构，使吞咽时间延长，降低吞咽风险。同时本发明所提供的制备工艺简单、易控制，利于工业化生产。

Claims (8)

1.基于魔芋葡甘聚糖的特殊医学用途增稠组件，其特征在于，按照质量百分比计，所述增稠组件组分包括：21.7％～26.8％的魔芋葡甘聚糖、3.3％～4.1％的瓜尔胶、3.3％～4.1％的黄原胶、3.3％～4.1％的刺槐豆胶、1.7％～2.1％的卡拉胶和58.8％～66.7％的麦芽糊精。
2.根据权利要求1所述的基于魔芋葡甘聚糖的特殊医学用途增稠组件，其特征在于，所述增稠组件的平均粒径为12～27μm。
3.权利要求1或2所述的基于魔芋葡甘聚糖的特殊医学用途增稠组件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将魔芋葡甘聚糖、瓜尔胶、黄原胶、刺槐豆胶和卡拉胶混料，得到复合增稠剂；
(2)将复合增稠剂与麦芽糊精充分混合，得到基于魔芋葡甘聚糖的特殊医学用途增稠组件。
4.根据权利要求3所述的基于魔芋葡甘聚糖的特殊医学用途增稠组件的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，魔芋葡甘聚糖、瓜尔胶、黄原胶、刺槐豆胶和卡拉胶分别用150～170目筛网过筛后再进行混料。
5.根据权利要求4所述的基于魔芋葡甘聚糖的特殊医学用途增稠组件的制备方法，其特征在于，混料采用三维混合机进行。
6.根据权利要求5所述的基于魔芋葡甘聚糖的特殊医学用途增稠组件的制备方法，其特征在于，所述三维混合机的转速为32r/min，混合时间为4～6min。
7.根据权利要求3所述的基于魔芋葡甘聚糖的特殊医学用途增稠组件的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，利用双运动混合机将复合增稠剂与麦芽糊精充分混合。
8.根据权利要求7所述的基于魔芋葡甘聚糖的特殊医学用途增稠组件的制备方法，其特征在于，所述双运动混合机的混合时间为8～12min。
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