CN115944038A - 一种糖尿病人专用固体饮料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种糖尿病人专用固体饮料及其制备方法,固体饮料包括以下重量份组分:大豆发酵物85~95份、微量元素3~7份和维生素3~7份;所述的大豆发酵物在发酵过程所使用的菌种包括植物乳杆菌、干酪乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、长双歧杆菌、保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌;所述的大豆发酵物的发酵原料包括:将培养剂、蔬菜混合液、柠檬酸三铵、磷酸氢二钾、硫酸镁、乙酸钠、硫酸锰、吐温80和蒸馏水;所述的培养剂包括大豆粉、大豆蛋白粉、大豆纤维素粉、葡甘聚糖粉、琼脂粉和葡萄糖粉。与现有技术相比,本发明固体饮料具有一定的降糖效果。
Description
技术领域
本发明涉及糖尿病保健饮料技术领域,具体涉及一种糖尿病人专用固体饮料及其制备方法。
背景技术
糖尿病是胰岛素缺陷或其发生功能障碍所引起的以血糖量偏高为主要特点的代谢紊乱综合疾病,以II型糖尿病为主,占整个糖尿病患者人数的90%以上。糖尿病是一种无法彻底治愈的疾病,一般以缓解病情为主,当治疗方法不正确时可导致严重的并发症,其中包括各类心脑血管疾病、失明和肾功能衰竭,因此开发具有一定降糖效果的日用功能性食品是非常重要的。
发明内容
本发明的目的是提供一种糖尿病人专用固体饮料及其制备方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:一种糖尿病人专用固体饮料,包括以下重量份组分:大豆发酵物85~95份、微量元素3~7份和维生素3~7份;
所述的大豆发酵物在发酵过程所使用的菌种包括植物乳杆菌、干酪乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、长双歧杆菌、保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌。
优选地,所述的大豆发酵物的制备方法包括以下步骤:
(1)配料:将培养剂、蔬菜混合液、柠檬酸三铵、磷酸氢二钾、硫酸镁、乙酸钠、硫酸锰、吐温80和蒸馏水混合并在无菌条件下搅拌均匀,得到发酵原料;
(2)接种:向发酵原料中加入菌种的二级培养物,继续搅拌均匀;
(3)培养发酵:将接种后的发酵原料置于发酵罐内,先经过厌氧发酵,再充入氧气继续发酵,得到所述的大豆发酵物;
步骤(1)所述的培养剂包括大豆粉、大豆蛋白粉、大豆纤维素粉、葡甘聚糖粉、琼脂粉和葡萄糖粉。
进一步优选步骤(1)所述的培养剂包括以下重量份组分:大豆粉45~55份、大豆蛋白粉15~25份、大豆纤维素粉8~12份、葡甘聚糖粉3~7份、琼脂粉2~4份和葡萄糖粉1~3份。
进一步优选地,按重量份计,步骤(1)将培养剂90~110份、蔬菜混合液30~50份、柠檬酸三铵0.5~1份、磷酸氢二钾0.5~1份、硫酸镁0.5~1份、乙酸钠3~5份、硫酸锰0.01~0.03份、吐温80 0.08~0.12份和蒸馏水50~70份混合并在无菌条件下搅拌均匀。
进一步优选步骤(2)所述的菌种的二级培养物包括二级培养物A和二级培养物B,制备方法包括以下步骤:
S1:一级扩培,将植物乳杆菌、干酪乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、长双歧杆菌、保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌分别培养,得到各自的一级培养物;
S2:二级扩培,将植物乳杆菌、干酪乳杆菌、鼠李糖乳杆菌和保加利亚乳杆菌的一级培养物混合进行二级扩培,得到二级培养物A,将长双歧杆菌和嗜热链球菌的一级培养物混合进行二级扩培,得到二级培养物B。
更进一步优选步骤(2)所述的菌种的二级培养物中,二级培养物A和二级培养物B的质量比为1:1,菌种的二级培养物与发酵原料的重量比为1:50~65。
更进一步优选地,步骤S2所述的植物乳杆菌、干酪乳杆菌、鼠李糖乳杆菌和保加利亚乳杆菌的一级培养物的重量比为(1.8~2.2):1:(0.8~1.2):(0.4~0.6),长双歧杆菌和嗜热链球菌的一级培养物的重量比为1:(0.4~0.6)。
进一步优选,所述的大豆粉由大豆经磨压预处理和冷榨法处理得到。
优选地,所述的微量元素包括以下重量份组分:酵母铬0.8~1.2份,富硒母0.4~0.6份,硫酸镁0.008~0.012份,氯化钾0.008~0.012份,碳酸钙0.04~0.06份,硫酸锌0.008~0.012份。
优选地,所述的维生素包括以下重量份组分:叶酸0.8~1.2份,维生素B60.1~0.3份,维生素B12 0.1~0.3份,维生素A0.04~0.06份。
一种上述糖尿病人专用固体饮料的制备方法,将微量元素和维生素与干燥并粉碎后的大豆发酵物混合,称量、装袋。
本发明采用复合发酵大豆产物制备糖尿病人专用的固体饮料,大豆富含糖类、大豆蛋白、大豆异黄酮、植物总酚、大豆低聚糖、大豆膳食纤维等多种天然功能活性成分,有助于降低血糖、降低血压、诱导肠道微生物、促进胃肠蠕动、调节胰岛素水平、增强免疫力。经常食用大豆和大豆制品,对高血压、骨质疏松症、冠心病、糖尿病、动脉粥样硬化和其他疾病有一定治疗功效,还具有抗炎和抗癌、益肝肾、加强体重控制、清痰、美容和其他效果。大豆中约含粗蛋白370g/kg,人体对大豆蛋白的吸收率高达84%~98%。大豆蛋白属全价蛋白,其消化吸收率和蛋白质功效比值与牛奶、鸡蛋接近。豆渣蛋白中大豆β伴球蛋白可以明显提高胰岛素敏感性。大豆异黄酮苷元类成分对缓解糖尿病也有一定的效果。大豆皂苷能降低糖尿病大鼠血、尿和肾脏IL-6的水平,也就是其对糖尿病模型鼠的肾脏有一定的保护作用。大豆纤维能充实肠胃,使人具有饱腹感,同时可以改变食物通过小肠的时间,推迟糖的吸收,在一定程度上抑制餐后血糖迅速上升,并且对胰岛素有一定的制约作用。大豆原料经过微生物发酵后,通过微生物体内的酶系作用,可以生成活性更高的营养成分,使得大豆本身不容易吸收利用的成分也变得易于吸收。
大豆蛋白在大豆发酵过程中,经过乳酸菌分泌的系列蛋白酶和肽催化反应后可以降解生成多种氨基酸和肽类,其中包括各种大豆营养肽及苏氨酸、亮氨酸、甘氨酸等,其中亮氨酸对糖尿病缓解有一定的作用。经生物酶系的代谢活动后,大豆多肽、大豆异黄酮苷元、大豆多酚等生理活性物质都有较强的抗氧化活性,而强化后的抗氧化活性物质有助于糖尿病的缓解。
双歧杆菌补充物选择性的增加可以改善肠内分泌L细胞的增殖,提高GLP-1、GLP-2水平,从而加快能量的代谢,起到保护胰岛β细胞的功能和预防2型糖尿病的作用。与正常人比较,肥胖者服用嗜酸乳杆菌和加色乳酸菌后,脂肪量、血糖值和胰岛素抵抗均明显下降。
目前国内外对乳酸菌发酵大豆制品的研究涉及方面很多,但主要集中在肥胖、动脉硬化、皮肤炎症、乳糖不耐症等疾病以及营养成分变化规律等方面,对降糖功能的研究很少,尤其对产业化生产适合糖尿病患者饮用的发酵豆制品没有涉及。现在市场上存在的治疗糖尿病的药物不但昂贵,很多都有肝损伤、肠胃不适、低血糖等副作用,并且糖尿病领域西药的研发较为缓慢。因此本发明提供的具有辅助缓解高血糖疾病的功能性食品,具有重要的意义。
与现有技术相比,本发明具有以下优点:
1.本发明固体饮料中含有大豆发酵物、微量元素和维生素,具有一定降糖效果;
2.本发明将多种益生菌与脱脂大豆及大豆提取物直接混合后进行发酵,获得的发酵物中含有大豆β伴球蛋白、大豆异黄酮苷元、大豆多肽、大豆膳食纤维,等物质,具有降低血糖、降低血压、诱导肠道微生物、促进胃肠蠕动、调节胰岛素水平效果;
3.本发明多菌种混合培养达到有效作用的配比,使得发酵物中含有1~2.5%的大豆异黄酮苷元、2~5%的大豆β伴球蛋白,各组分协同达到最佳的降糖效果;
4.本发明将与糖尿病相关的微量元素、维生素、益生菌、益生元及蛋白多肽集合为固体饮料,特别是乳酸菌及植物乳杆菌分泌的系列蛋白酶和肽催化反应后可以降解生成多种氨基酸和肽类,更有利于人体吸收,同时通过混合培养产生多种与胰腺及胰岛素功能恢复相关成份,如其中抑制蛋白质激酶GCN2的成份,改善了2型糖尿病人的胰岛素抵抗;
5.本发明研究和开发的新型的具有抗糖尿病功能的大豆制品将会为社会增添新型、理想的天然营养功能食品,一方面可以满足人们对食品多方样化需求,另一方面还可以将豆类资源充分利用,提高产业经济效益,对提高我国人民健康水平以及经济社会全面发展意义重大而深远,应用前景也十分广阔,对国家三农建设规划也具有重要的促进作用,能产生较大的社会效益。
附图说明
图1为本发明固体饮料的制备流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
一种糖尿病人专用固体饮料的制备方法,包括以下步骤:
(一)发酵前准备(培养剂制备)
1.大豆粉预处理
原料大豆精选→清洗→磨压预处理→用冷榨法除去90%的油脂,粉碎成20目粗粉状,备用。
2.将大豆粉、大豆蛋白粉、大豆纤维素粉、葡甘聚糖粉、琼脂粉和葡萄糖粉按以下重量份混合后,高压灭菌(121℃,20分仲)后备用:大豆粉50份,大豆蛋白粉20份,大豆纤维素粉10份,葡甘聚糖粉5份,琼脂粉3份,葡萄糖粉2份。
(二)发酵
1.发酵所使用的菌种为:
植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum);
干酪乳杆菌(Lactobacillus casei);
鼠李糖乳杆菌(Lactobacillus rhamnosus);
长双歧杆菌(Bifidobacerium longum);
保加利亚乳杆菌(Lactobacillus bulgaricus);
嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)。
2.菌种扩大培养:
2.1一级扩培,按每个菌种单独用摇瓶培养:
2.1.1植物乳杆菌:
按GB 4789.35-2010标准配制培养基。
初始PH6.8±0.2;121℃高压灭菌。
接种量1%(体积分数),25℃静置培养5天。
2.1.2干酪乳杆菌:
采用MRS培养基,包括以下重量份组分:酪蛋白胨10份,牛肉浸取物10份,酵母提取液5.0份,葡萄糖20份,乙酸钠5.0份,柠檬酸二胺2.0份,吐温80 1.0份,磷酸氢二钾2.0份,七水硫酸镁0.2份,七水硫酸锰0.05份,碳酸钙20.0份,琼脂20.0份。
初始PH为6.8,121℃高压灭菌。接种量1%(体积分数),20℃静置培养4天。
2.1.3鼠李糖乳杆菌:
培养基包括以下重量份组分:蛋白胨10份,牛肉浸粉5份,酵母浸粉4份,葡萄糖20份,吐温80 1份,K2HPO4·7H2O 2份,醋酸钠·3H2O 5份,柠檬酸三铵2份,MgSO4·7H2O 0.2份,MnSO4·4H2O 0.05份,琼脂a 15份。
初始pH为6.2±0.2,121℃高压灭菌。
接种量1%(体积分数),25℃静置培养5天。
2.1.4长双歧杆菌:
培养基包括以下重量份组分:蛋白胨15份,酵母粉2份,葡萄糖20份,可溶性淀粉0.5份,氯化钠5份,5%半胱氨酸10份,西红柿浸出液40份,吐温80 1.0份,肝提取液0.8份,琼脂20份。
初始pH为7.0,121℃高压灭菌。
接种量1%(体积分数),20℃静置培养5天。
2.1.5保加利亚乳杆菌:
培养基包括:葡萄糖30g/L、豆粕28g/L、玉米粉14g/L、乳清粉28g/L、K2HPO4 3.0g/L、柠檬酸三铵2.5g/L、乙酸钠5g/L、吐温-80 1.25mL/L、MgSO4·7H2O0.2g/L、MnSO4·4H2O0.0625g/L。
培养条件为:初始pH值7.1,温度37℃,接种量4%(体积分数),静置培养4天。
2.1.6嗜热链球菌
①先进行基础培养:基础培养基为MRS培养基:酪胨10.0g,牛肉粉8.0g,酵母粉4.0g,葡萄糖20.0g,硫酸镁0.2g,乙酸钠5.0g,柠檬酸三铵2.0g,磷酸氢二钾2.0g,硫酸锰0.05g,吐温80 1.0g,蒸馏水1000mL。
初始pH为6.2±0.2,121℃高压灭菌15min。生长条件:37℃,厌氧5天。
②再进行增菌培养:增菌培养基包括MRS基础培养剂2份,大豆水解蛋白液1份,蔬菜混合液(比例为芹菜汁:胡萝卜汁:竹笋汁重量比例为2:2:1)0.5份。
初始pH为6.8,接种量与培养液的比例为5%(V/V),接种37℃培养20h。
2.2二级扩培,按需要量用菌种种子罐混合发酵:
2.2.1二级培养物A:
以MRS培养剂,取一级培养物植物乳杆菌2份,干酪乳杆菌(Lactobacillus casei)1份,鼠李糖乳杆菌1份,保加利亚乳杆菌0.5份(重量份),37℃,PH 7.0,发酵72小时。
2.2.2二级培养物B:
培养基包括以下重量份组分:蛋白胨15份,酵母粉2份,葡萄糖20份,可溶性淀粉0.5份,氯化钠5份,5%半胱氨酸10份,蔬菜混合液(比例为芹菜汁:胡萝卜汁:竹笋汁重量比例为2:2:1)30份,大豆水解蛋白液30份,吐温80 1份,肝提取液0.8份,琼脂20份。
取一级培养物长双歧杆菌1份,嗜热链球菌0.5份,培养条件:37℃,厌氧发酵20小时。
3.正式培养:
配料→混匀→接种→培养发酵。
3.1配料:取培养剂100公斤,蔬菜混合液(比例为芹菜汁:胡萝卜汁:竹笋汁重量比例为2:2:1)40公斤,柠檬酸三铵0.8公斤,磷酸氢二钾0.8公斤,硫酸镁0.8公斤,乙酸钠4公斤,硫酸锰0.02公斤,吐温80 0.1公斤,蒸馏水60公斤。
3.2混匀:在无菌条件下搅拌均匀。
3.3接种:将二级培养物A和二级培养物B各1.8公斤加入配料中,继续搅拌均匀。
3.4培养发酵:置于发酵罐内,培养条件:37℃,厌氧发酵20小时,充入适度氧气,继续发酵72小时。
(三)发酵后预处理
将发酵好的物料(大豆发酵物)经过冷冻干燥后粉碎成80目细粉,使用冷冻干燥机进行冻干,将物料放置在机内,-20℃冷冻,启动真空,升华干燥。待物料完成干燥后,用粉碎机粉碎,过80目筛。
(四)配方
发酵物90%18克
维生素5%1克(叶酸1份,VB6 0.2份,VB12 0.2份,维生素A0.05份等)。
(五)固体饮料制备
按图1所示流程进行固体饮料的制备。
(六)效果测试:
对象糖尿病74例,经随机法分组。
病程平均(5.15±1.24)年,最长病程15年,最短为2年,女患者有16例,男患者有21例,均龄(50.33±5.69)岁,年龄范围34~78岁。随机血糖≥15.8mmol/L,空腹血糖≥12mmol/L。
排除条件:①高渗性昏迷者;②急性肾功能衰竭;③酮症酸中毒合并昏迷者;④脑血管意外合并昏迷者。
37例治疗选用常规疗法,入组对照组。二甲双胍片,2次/d,口服,起始剂量500mg,视情况变化增加剂量,每日剂量不超过2 500mg。
37例选用本法,入组实验组。30克/tid,餐前20分钟,温水冲服。
观察周期 8周。
对比分析;评定两组FPG和2hPG。
表1 组间疗效对比[n(%)]
组别 | 无效 | 有效 | 显效 | 治疗有效率(%) |
对照组(n=37) | 6(16.22) | 14(37.84) | 17(45.95) | 83.78 |
实验组(n=37) | 2(5.41) | 13(35.14) | 22(59.46) | 94.59 |
X2 | 1.0628 | 1.0322 | 1.0617 | 1.0771 |
P | <0.05 | <0.05 | <0.05 | <0.05 |
无效:8周后,患者症状改善不明显,血糖无变化,2hPG>10.5mmol/L,FPG>9.0mmol/L;
有效:8周后,患者症状减轻,2hPG控制在8.3~10.5mmol/L,FPG控制在7.0~9.0mmol/L;
显效:8周后,患者症状消失,2hPG控制在<8.3mmol/,FPG控制在<7.0。
上述实验结果表面,本发明固体饮料具有一定的抗糖尿病功能。
糖尿病的病因是复杂的,是遗传基因与环境因素共同作用的结果。从营养学角度来看,糖尿病的根本病因是体内代谢水平改变,引起体内营养系统紊乱,导致B细胞功能损伤并引起其他组织细胞病变。
经常性保持体内各种营养要素的平衡,不仅可以有效地改善糖、蛋白质和脂肪代谢,还能有效地恢复胰岛B细胞功能,并增强机体对胰岛素功能的有效利用,才能有效地使糖尿病患者重获新生。
通过益生菌改变肠道菌群结构,稳定血糖。双歧杆菌是结肠中的主要降糖菌。双歧杆菌中含有半乳糖苷酵素,能分解乳中半乳糖和a-酪蛋白,加强人体对乳糖和蛋白质的吸收。
促进微量元素吸收,如铁、铜、铬、锌、镁等。在I糖尿病的治疗中,矿物微量元素扮演重要角色,特别是铬、锌、镁的地位更重要。铬是糖类、脂质和蛋白质在代谢中的必须微量元素,是胰岛素执行功能时的伴随因子,能激活受损胰岛细胞,增加胰岛素结合能力和胰岛素接受体数目,直接“矫正”血糖高低。
镁与糖代谢密切相关,镁是保证内分泌系统和糖、脂质代谢的重要元素、糖尿病伴随着微血管病变者细胞内的镁含量降低,因而导致心、脑、肾等重要器官缺血性损伤,同时镁还能参与防治胰岛外分泌功能的原发性损伤,防治胰岛萎缩。
改善色氨酸代谢,恢复胰腺正常分泌,肉类等蛋白质丰富的食品富含色氨酸,若体内维生素B6缺乏,将导致色氨酸非正常代谢产生黄氨酸,其会对B细胞器破坏作用,影响胰腺功能,使其丧失分泌胰岛素的能力。微生物酵素中的嗜酸乳杆菌和双歧杆菌在结肠中合成维生素B6,促使镁离子吸收,促进色氨酸正常代谢,恢复胰腺正常分泌胰岛素,有助于血糖恢复正常。
本发明通过配方设计,有利于保持体内各种营养要素的平衡,加强人体对乳糖和蛋白质的吸收,补充代谢中重要的微量元素,防治胰岛萎缩,改善色氨酸代谢,恢复胰腺正常分泌,有助于血糖恢复正常。
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 (10)
1.一种糖尿病人专用固体饮料,其特征在于,包括以下重量份组分:大豆发酵物85~95份、微量元素3~7份和维生素3~7份;
所述的大豆发酵物在发酵过程所使用的菌种包括植物乳杆菌、干酪乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、长双歧杆菌、保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌。
2.根据权利要求1所述的糖尿病人专用固体饮料,其特征在于,所述的大豆发酵物的制备方法包括以下步骤:
(1)配料:将培养剂、蔬菜混合液、柠檬酸三铵、磷酸氢二钾、硫酸镁、乙酸钠、硫酸锰、吐温80和蒸馏水混合并在无菌条件下搅拌均匀,得到发酵原料;
(2)接种:向发酵原料中加入菌种的二级培养物,继续搅拌均匀;
(3)培养发酵:将接种后的发酵原料置于发酵罐内,先经过厌氧发酵,再充入氧气继续发酵,得到所述的大豆发酵物;
步骤(1)所述的培养剂包括大豆粉、大豆蛋白粉、大豆纤维素粉、葡甘聚糖粉、琼脂粉和葡萄糖粉。
3.根据权利要求2所述的糖尿病人专用固体饮料,其特征在于,步骤(1)所述的培养剂包括以下重量份组分:大豆粉45~55份、大豆蛋白粉15~25份、大豆纤维素粉8~12份、葡甘聚糖粉3~7份、琼脂粉2~4份和葡萄糖粉1~3份。
4.根据权利要求2所述的糖尿病人专用固体饮料,其特征在于,按重量份计,步骤(1)将培养剂90~110份、蔬菜混合液30~50份、柠檬酸三铵0.5~1份、磷酸氢二钾0.5~1份、硫酸镁0.5~1份、乙酸钠3~5份、硫酸锰0.01~0.03份、吐温80 0.08~0.12份和蒸馏水50~70份混合并在无菌条件下搅拌均匀。
5.根据权利要求2所述的糖尿病人专用固体饮料,其特征在于,步骤(2)所述的菌种的二级培养物包括二级培养物A和二级培养物B,制备方法包括以下步骤:
S1:一级扩培,将植物乳杆菌、干酪乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、长双歧杆菌、保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌分别培养,得到各自的一级培养物;
S2:二级扩培,将植物乳杆菌、干酪乳杆菌、鼠李糖乳杆菌和保加利亚乳杆菌的一级培养物混合进行二级扩培,得到二级培养物A,将长双歧杆菌和嗜热链球菌的一级培养物混合进行二级扩培,得到二级培养物B。
6.根据权利要求5所述的糖尿病人专用固体饮料,其特征在于,步骤(2)所述的菌种的二级培养物中,二级培养物A和二级培养物B的质量比为1:1,菌种的二级培养物与发酵原料的重量比为1:50~65。
7.根据权利要求5所述的糖尿病人专用固体饮料,其特征在于,步骤S2所述的植物乳杆菌、干酪乳杆菌、鼠李糖乳杆菌和保加利亚乳杆菌的一级培养物的重量比为(1.8~2.2):1:(0.8~1.2):(0.4~0.6),长双歧杆菌和嗜热链球菌的一级培养物的重量比为1:(0.4~0.6)。
8.根据权利要求2所述的糖尿病人专用固体饮料,其特征在于,所述的大豆粉由大豆经磨压预处理和冷榨法处理得到。
10.一种如权利要求1~9任一项所述的糖尿病人专用固体饮料的制备方法,其特征在于,将微量元素和维生素与干燥并粉碎后的大豆发酵物混合,称量、装袋。
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