本发明公开了一种低热量营养型甜味剂的制备方法，属于食品添加剂制备技术领域。
背景技术：
甜味剂是一类能赋予食品甜味的食品添加剂，不仅可以改进食品的可口性和其他食用性质，而且有的还能起到一定的预防和治疗作用，按其来源可分为两类：第一类为天然甜味剂，如葡萄糖、蔗糖、果糖及木糖醇等；第二类为人工合成甜味剂，顾名思义该类甜味剂完全是由人工化学方法合成的，糖精是最早使用的化学合成甜味剂，此外，甜蜜素、天冬甜素等也属此类。
天然甜味剂系天然提取物，通常安全可靠，无毒无副作用，但缺点是热值高，食用后以引起肥胖症、糖尿病、高血压病等，而且甜度低，生产成本高，且生产常受自然条件的限制等。
人工合成甜味剂通常具有高甜度、低热量、非营养型以及非龋齿性等特点。近年来，人们对于健康问题的关注不断升温，目前许多研究表面过多的糖类摄入是导致某些疾病如糖尿病、肥胖症等产生的重要原因之一，而人工合成甜味剂由于甜度高，通常只需较少的热量摄入就可以达到很好的甜度水平，因此对于此类物质的需求也不断升温，对于新型甜味剂的开发研究层出不穷，目前市场上所使用的人工合成甜味剂主要有：磺酰胺类、二肽类、蔗糖衍生物三类。
磺酰胺类甜味剂，如糖精，是世界上应用最为广泛的甜味剂，其甜度是蔗糖的300～500倍，且不易被人体吸收，价格低廉，性能稳定，用途广泛，大部分以原型从肾脏排出，但是其味道较差，有明显的后苦味，且能引起动物肿瘤，安全性不高。二肽类甜味剂，如阿斯巴甜，甜度为蔗糖的200倍，其甜味纯正，具有和蔗糖极其相似的清爽甜味，同时还有明显的增香效果，能使香味持久，减少芳香剂的用量，但是它对酸和热的稳定性较差，同时由于在人体代谢会产生苯丙氨酸、天冬氨酸和甲醇，不适用于苯丙酮酸尿患者。蔗糖衍生物类甜味剂，如三氯蔗糖，甜度是蔗糖的600倍，甜味品质好，味觉类似于蔗糖，且其甜味稳定性好，在烘烤、焙烧及贮存期味道保持不变，但是其在生产过程中，原材料稀缺，导致成本较高，且工艺复杂，操作步骤多，难以实现工业化生产。
技术实现要素：
本发明主要解决的技术问题是：针对传统天然甜味剂热量高，易导致血糖升高和肥胖，而人工合成甜味剂口感不佳，安全性低的问题，提供了一种以低热量的甘草提取物与蛋白质降解产物复配得到的低热量营养型甜味剂的制备方法。本发明首先将甘草根暴晒后避光存放，利用自身酶在储存过程中降解大分子糖类，增加有效成分甜度，再经加压后瞬间泄压爆破处理使甘草纤维降解，配合酶解，使有效成分充分释放，再经超声提取浓缩干燥后得到甘草提取物晶体，再利用蛋白酶酶解牛肉，生成氨基酸，与甘草提取物晶体复配，对甜味产生增效作用，制得低热量营养型甜味剂。本发明所得甜味剂热值较低，可代替蔗糖等传统甜味剂，适合于肥胖和糖尿病患者使用，且具有独特风味，与其他调味料配合使用，可有效增进调味效果，产生饱满柔和的味感。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
（1）称取200～300g新鲜甘草根，经人工用去离子水洗涤3～5次，除去表面污物，再将甘草根置于阳光下暴晒3～5天，随后将暴晒后的甘草根置于避光通风处，静置存放30～45天；
（2）将上述静置存放后的甘草根切割成厚为2～4mm甘草片，再将甘草片转入盛有200～300mL去离子水的反应釜，随后将反应釜密闭，加热升温，直至反应釜内压力达2.6～3.2MPa，保压15～30min，打开反应釜底部出料阀，使反应釜中物料喷射进入接收釜；
（3）待接收釜中物料冷却至室温，将物料转入盛有400～500mL去离子水的烧杯中，再依次加入3～5g纤维素酶，1～3g果胶酶，随后将烧杯置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为40～45℃，转速为300～400r/min条件下，恒温搅拌反应2～4h；
（4）待反应结束，迅速升温至90～95℃，保温灭酶15～20min，随后趁热将烧杯转入超声振荡仪，以200～300W功率超声20～30min，过滤，除去滤渣，收集得1号滤液；
（5）按体积比为4：1～6：1将上述所得滤液与无水乙醇混合均匀后，置于冰箱中，于温度为2～4℃冷藏6～8h，过滤，除去滤渣，收集得2号滤液，并将2号滤液转入旋转蒸发仪，于温度为75～80℃条件下，旋蒸浓缩45～60min，再将浓缩液转入冰箱中，于温度为2～4℃条件下冷藏3～5h，过滤，除去滤液，收集滤渣，并将滤渣置于烘箱中，于温度为55～60℃条件下，干燥6～8h，得甘草提取物晶体，备用；
（6）称取100～200g牛肉，用去离子水洗涤3～5次，加入绞肉机中，绞成牛肉末，再将牛肉末转入盛有1～2L去离子水的烧杯中，滴加质量分数为3～5%磷酸溶液，调节pH至4.0～4.2，再加入2～4g酸性蛋白酶，随后于温度为40～45℃，转速为300～500r/min条件下，酶解反应4～6h，过滤，除去滤渣，收集得3号滤液；
（7）将3号滤液转入真空冷冻干燥机中，干燥6～8h，再将所得干燥物与步骤（5）备用甘草提取物晶体按质量比为1：50～1：60倒入研钵中，研磨混合15～20min，出料，包装，即得低热量营养型甜味剂。
本发明所得营养型甜味剂为白色晶体，熔点为200～220℃，甜度是蔗糖的400～600倍，甜味持续时间是蔗糖的8～12倍，热量为4～6J/100g。
本发明的有益效果是：
（1）本发明所得甜味剂中糖分在人体内不参与代谢，不被人体吸收，热量较低，是糖尿病人理想的甜味代用品，且不被龋齿病菌利用，不会引起龋齿，是一种符合消费者健康要求的甜味剂；
（2）本发明所得甜味剂含有牛肉蛋白酶解的小分子氨基酸成分，起到对甜味剂的增效作用的同时，作为营养成分被人体吸收，提高人体免疫力；
（3）本发明所得甜味剂适应性广，在加工和储存时具有非常高的稳定性，且对酸味和咸味有明显淡化效果，对涩味、苦味也有很好的掩盖效果，可广泛应用于食品调味。
具体实施方式
称取200～300g新鲜甘草根，经人工用去离子水洗涤3～5次，除去表面污物，再将甘草根置于阳光下暴晒3～5天，随后将暴晒后的甘草根置于避光通风处，静置存放30～45天；将上述静置存放后的甘草根切割成厚为2～4mm甘草片，再将甘草片转入盛有200～300mL去离子水的反应釜，随后将反应釜密闭，加热升温，直至反应釜内压力达2.6～3.2MPa，保压15～30min，打开反应釜底部出料阀，使反应釜中物料喷射进入接收釜；待接收釜中物料冷却至室温，将物料转入盛有400～500mL去离子水的烧杯中，再依次加入3～5g纤维素酶，1～3g果胶酶，随后将烧杯置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为40～45℃，转速为300～400r/min条件下，恒温搅拌反应2～4h；待反应结束，迅速升温至90～95℃，保温灭酶15～20min，随后趁热将烧杯转入超声振荡仪，以200～300W功率超声20～30min，过滤，除去滤渣，收集得1号滤液；按体积比为4：1～6：1将上述所得滤液与无水乙醇混合均匀后，置于冰箱中，于温度为2～4℃冷藏6～8h，过滤，除去滤渣，收集得2号滤液，并将2号滤液转入旋转蒸发仪，于温度为75～80℃条件下，旋蒸浓缩45～60min，再将浓缩液转入冰箱中，于温度为2～4℃条件下冷藏3～5h，过滤，除去滤液，收集滤渣，并将滤渣置于烘箱中，于温度为55～60℃条件下，干燥6～8h，得甘草提取物晶体，备用；称取100～200g牛肉，用去离子水洗涤3～5次，加入绞肉机中，绞成牛肉末，再将牛肉末转入盛有1～2L去离子水的烧杯中，滴加质量分数为3～5%磷酸溶液，调节pH至4.0～4.2，再加入2～4g酸性蛋白酶，随后于温度为40～45℃，转速为300～500r/min条件下，酶解反应4～6h，过滤，除去滤渣，收集得3号滤液；将3号滤液转入真空冷冻干燥机中，干燥6～8h，再将所得干燥物与备用甘草提取物晶体按质量比为1：50～1：60倒入研钵中，研磨混合15～20min，出料，包装，即得低热量营养型甜味剂。
实例1
称取200g新鲜甘草根，经人工用去离子水洗涤3次，除去表面污物，再将甘草根置于阳光下暴晒3天，随后将暴晒后的甘草根置于避光通风处，静置存放30天；将上述静置存放后的甘草根切割成厚为2mm甘草片，再将甘草片转入盛有200mL去离子水的反应釜，随后将反应釜密闭，加热升温，直至反应釜内压力达2.6MPa，保压15min，打开反应釜底部出料阀，使反应釜中物料喷射进入接收釜；待接收釜中物料冷却至室温，将物料转入盛有400mL去离子水的烧杯中，再依次加入3g纤维素酶，1g果胶酶，随后将烧杯置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为40℃，转速为300r/min条件下，恒温搅拌反应2h；待反应结束，迅速升温至90℃，保温灭酶15min，随后趁热将烧杯转入超声振荡仪，以200W功率超声20min，过滤，除去滤渣，收集得1号滤液；按体积比为4：1将上述所得滤液与无水乙醇混合均匀后，置于冰箱中，于温度为2℃冷藏6h，过滤，除去滤渣，收集得2号滤液，并将2号滤液转入旋转蒸发仪，于温度为75℃条件下，旋蒸浓缩45min，再将浓缩液转入冰箱中，于温度为2℃条件下冷藏3h，过滤，除去滤液，收集滤渣，并将滤渣置于烘箱中，于温度为55℃条件下，干燥6h，得甘草提取物晶体，备用；称取100g牛肉，用去离子水洗涤3次，加入绞肉机中，绞成牛肉末，再将牛肉末转入盛有1L去离子水的烧杯中，滴加质量分数为3%磷酸溶液，调节pH至4.0，再加入2g酸性蛋白酶，随后于温度为40℃，转速为300r/min条件下，酶解反应4h，过滤，除去滤渣，收集得3号滤液；将3号滤液转入真空冷冻干燥机中，干燥6h，再将所得干燥物与备用甘草提取物晶体按质量比为1：50倒入研钵中，研磨混合15min，出料，包装，即得低热量营养型甜味剂。
本发明所得营养型甜味剂为白色晶体，熔点为200℃，甜度是蔗糖的400倍，甜味持续时间是蔗糖的8倍，热量为4J/100g。
实例2
称取260g新鲜甘草根，经人工用去离子水洗涤4次，除去表面污物，再将甘草根置于阳光下暴晒4天，随后将暴晒后的甘草根置于避光通风处，静置存放40天；将上述静置存放后的甘草根切割成厚为3mm甘草片，再将甘草片转入盛有260mL去离子水的反应釜，随后将反应釜密闭，加热升温，直至反应釜内压力达2.8MPa，保压20min，打开反应釜底部出料阀，使反应釜中物料喷射进入接收釜；待接收釜中物料冷却至室温，将物料转入盛有450mL去离子水的烧杯中，再依次加入4g纤维素酶，2g果胶酶，随后将烧杯置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为42℃，转速为360r/min条件下，恒温搅拌反应3h；待反应结束，迅速升温至92℃，保温灭酶17min，随后趁热将烧杯转入超声振荡仪，以250W功率超声25min，过滤，除去滤渣，收集得1号滤液；按体积比为5：1将上述所得滤液与无水乙醇混合均匀后，置于冰箱中，于温度为3℃冷藏7h，过滤，除去滤渣，收集得2号滤液，并将2号滤液转入旋转蒸发仪，于温度为78℃条件下，旋蒸浓缩55min，再将浓缩液转入冰箱中，于温度为3℃条件下冷藏4h，过滤，除去滤液，收集滤渣，并将滤渣置于烘箱中，于温度为58℃条件下，干燥7h，得甘草提取物晶体，备用；称取150g牛肉，用去离子水洗涤4次，加入绞肉机中，绞成牛肉末，再将牛肉末转入盛有1.5L去离子水的烧杯中，滴加质量分数为4%磷酸溶液，调节pH至4.1，再加入3g酸性蛋白酶，随后于温度为42℃，转速为400r/min条件下，酶解反应5h，过滤，除去滤渣，收集得3号滤液；将3号滤液转入真空冷冻干燥机中，干燥7h，再将所得干燥物与备用甘草提取物晶体按质量比为1：55倒入研钵中，研磨混合18min，出料，包装，即得低热量营养型甜味剂。
本发明所得营养型甜味剂为白色晶体，熔点为210℃，甜度是蔗糖的500倍，甜味持续时间是蔗糖的10倍，热量为5J/100g。
实例3
称取300g新鲜甘草根，经人工用去离子水洗涤5次，除去表面污物，再将甘草根置于阳光下暴晒5天，随后将暴晒后的甘草根置于避光通风处，静置存放45天；将上述静置存放后的甘草根切割成厚为4mm甘草片，再将甘草片转入盛有300mL去离子水的反应釜，随后将反应釜密闭，加热升温，直至反应釜内压力达3.2MPa，保压30min，打开反应釜底部出料阀，使反应釜中物料喷射进入接收釜；待接收釜中物料冷却至室温，将物料转入盛有500mL去离子水的烧杯中，再依次加入5g纤维素酶，3g果胶酶，随后将烧杯置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为45℃，转速为400r/min条件下，恒温搅拌反应4h；待反应结束，迅速升温至95℃，保温灭酶20min，随后趁热将烧杯转入超声振荡仪，以300W功率超声30min，过滤，除去滤渣，收集得1号滤液；按体积比为6：1将上述所得滤液与无水乙醇混合均匀后，置于冰箱中，于温度为4℃冷藏8h，过滤，除去滤渣，收集得2号滤液，并将2号滤液转入旋转蒸发仪，于温度为80℃条件下，旋蒸浓缩60min，再将浓缩液转入冰箱中，于温度为4℃条件下冷藏5h，过滤，除去滤液，收集滤渣，并将滤渣置于烘箱中，于温度为60℃条件下，干燥8h，得甘草提取物晶体，备用；称取200g牛肉，用去离子水洗涤5次，加入绞肉机中，绞成牛肉末，再将牛肉末转入盛有2L去离子水的烧杯中，滴加质量分数为5%磷酸溶液，调节pH至4.2，再加入4g酸性蛋白酶，随后于温度为45℃，转速为500r/min条件下，酶解反应6h，过滤，除去滤渣，收集得3号滤液；将3号滤液转入真空冷冻干燥机中，干燥8h，再将所得干燥物与备用甘草提取物晶体按质量比为1：60倒入研钵中，研磨混合20min，出料，包装，即得低热量营养型甜味剂。
本发明所得营养型甜味剂为白色晶体，熔点为220℃，甜度是蔗糖的600倍，甜味持续时间是蔗糖的12倍，热量为6J/100g。