一种以高粱为原料生产功能性营养食品的方法与流程

本发明属于高粱深加工技术领域；具体涉及一种一种以高粱为原料生产功能性食品的方法。

背景技术：

高粱是人类栽培的重要谷类作物之一，从世界范围来看，它仅次于小麦、水稻、玉米、大麦，居第五位。高粱籽粒中淀粉含量较高，一般含量可达50％-70％，高者达70％以上，其余是蛋白质4.4％-21.1％，单宁0.05％-2.89％、水分13％-15％、粗纤维3％、脂肪3％和灰分1％等。与其它粮食作物相比，高粱具有产量高、抗逆性强、用途广泛的特点。然而由于高粱的蛋白消化率低，适口性差，严重影响其产品的应用。目前只有少量用于一些地方传统食品的制作外，大部分用于饲料和酿造，市场上缺乏具有健康、可口、方便的高粱营养食品。

随着人们生活水平的提高，饮食结构发生了变化，饮食中高热量、高盐、高脂肪的“三高”食品逐渐增多，给人们的健康带来了潜在的威胁。解决这一问题的关键是改善膳食结构，多食用热量较低且有保健功能的食品。抗性淀粉是一种新型的低热量功能性食品基料，能促进肠道有益菌丛的生长繁殖，是一种双歧杆菌增殖因子，还可延缓餐后血糖上升，有效控制糖尿病病情的特点。同时，抗性淀粉还可作为低热量添加剂添加到食物中，有效控制体重。但是传统方法制备抗性淀粉存在化学试剂残留问题，这势必会对食品造成一定的安全隐患。植物源生物活性肽是一种多功能因子，具有降低胆固醇、降血压、预防肥胖、促进脂质代谢、恢复体力等功效，而且还容易被人体消化吸收、消化吸收速度快等优势。但是目前的研究表明酶解生产的生物活性肽在体内和体外的功效不同，尤其是在体内经过不同消化系统分解后，由于生物活性肽结构变化，在没有达到病灶时已改变了其功效，因此有必要解决生物活性肽在体内稳定性的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种采用生物酶法、微波膨化技术、微粉化等技术集成应用生产高粱功能性营养食品的方法，既可改善和提高生物活性肽在体内稳定性，又可赋予机体新的功能保健作用。

本发明的一种以高粱为原料生产功能性营养食品的方法是按下述步骤进行的：

步骤a、采用碱溶酸沉方法制备得到高粱淀粉和高粱蛋白质；

步骤b、步骤a获得的高粱淀粉配制成淀粉乳，淀粉乳依次经微波糊化、冷却、干燥和粉碎后得到高粱抗性淀粉；

步骤c、步骤a获得的高粱蛋白质配制成蛋白溶液，水浴预热后依次用胰蛋白酶、碱性蛋白酶、风味蛋白酶进行梯度酶解，高温灭菌酶，脱盐，干燥后得到高粱蛋白肽；

步骤d、将步骤b获得的高粱抗性淀粉、辛烯基琥珀酸淀粉酯钠和水混合均匀，然后加入步骤c获得的高粱蛋白肽，均质后喷雾干燥，即得到功能性营养食品。

步骤b所述淀粉乳的浓度为10％-30％(w/v)，ph值为6.0～10.0。步骤b所述微波糊化是在微波功率为200～400w条件下糊化2.0～4.0min。

步骤c所述蛋白溶液的浓度为7％～20％(w/v)。步骤c所述预热是在95℃的水浴中加热5～10min。步骤c所述胰蛋白酶酶解的参数为：胰蛋白酶的添加量2000u/g，酶解温度45℃，ph8.0，酶解时间2h。步骤c所述碱性蛋白酶酶解的参数为：碱性蛋白酶的添加量2000u/g，酶解温度50℃，ph9.0，酶解时间2.5h。步骤c所述风味蛋白酶酶解的参数为：碱性蛋白酶的添加量600u/g，酶解温度50℃，ph7.0，酶解时间1.5h。步骤c所述高温灭酶的温度为95℃～100℃。

步骤d所述高粱抗性淀粉：辛烯基琥珀酸淀粉酯钠的质量比为1:(1.2～1.5)。步骤d所述均质时间为30～120min。

本发明提高了高粱的综合利用率，通过采用梯度酶解技术、微波膨化技术、微粉化技术等技术集成处理高粱淀粉、高粱蛋白质，制备得到包含高粱抗性淀粉、高粱蛋白肽的功能性营养食品，并且制备的食品具有一定功能特性的。

本发明中将辛烯基琥珀酸淀粉酯与高粱抗性淀粉进行复合，将高粱蛋白肽包覆其中，形成微胶囊，用高粱抗性淀粉消化性低的优势弥补高粱蛋白肽消化吸收快、体内稳定性差的缺陷，本发明的产品既具有增加肠蠕动、降低淀粉消化率，又提高了蛋白肽在体内稳定性，确保高粱蛋白肽能在有效时间内再发挥其功能，该技术具有很强的实用价值，提高了产品的附加值。

附图说明

图1是高粱抗性淀粉的抗酶解性随时间变化图；图2是高粱蛋白肽的溶解性随时间变化图；图3是不同酶解时间的高粱蛋白肽的降胆固醇活性随时间变化图。

具体实施方式

具体实施方式一、本实施方式中以高粱为原料生产功能性营养食品的方法是按下述步骤进行的：

步骤a、采用碱溶酸沉方法制备得到高粱淀粉和高粱蛋白质，称取高粱籽粒，将其浸泡在水中5h，研磨并用纱布过滤，将滤液静置2h，得到的淀粉沉淀用石油醚进行脱脂，1％nacl水洗3次，0.01m/l的氢氧化钠洗脱3次(收集洗脱液备用)，然后用蒸馏水冲洗至ph为中性，将沉淀物在40℃下烘干，得到高粱淀粉；将氢氧化钠洗脱收集的洗脱液调ph至4.2，得到的沉淀物进行冷冻干燥即得高粱蛋白。

步骤b、步骤a获得的高粱淀粉配制成10％(w/v)的淀粉乳，调整ph值为9.0，在微波功率为240w条件下微波糊化2.5min，置于4℃冰箱中冷却28h，在35℃条件下干燥，粉碎后得到高粱抗性淀粉；

步骤c、步骤a获得的高粱蛋白质配制成7％(w/v)的蛋白溶液，95℃水浴预热10min后依次用胰蛋白酶、碱性蛋白酶、风味蛋白酶进行梯度酶解，100℃高温灭菌酶，采用反渗透膜脱盐，喷雾干燥后得到高粱蛋白肽；

步骤c中所述胰蛋白酶酶解的参数为：添加量2000u/g，酶解温度45℃，ph8.0，酶解时间2h；所述碱性蛋白酶酶解的参数为：添加量2000u/g，酶解温度50℃，ph9.0，酶解时间2.5h；所述风味蛋白酶酶解的参数为：添加量600u/g，酶解温度50℃，ph7.0，酶解时间1.5h；

步骤d、将4.5g步骤b获得的高粱抗性淀粉、5.4g辛烯基琥珀酸淀粉酯钠(高粱抗性淀粉与辛烯基琥珀酸淀粉酯钠质量为1:1.2)和100ml水混合均匀，然后加入15g步骤c获得的高粱蛋白肽，均质60min后喷雾干燥，即得到功能性营养食品。

图1是采用耐热α-淀粉酶对步骤b制备的高粱抗性淀粉酶解性的测定结果。由图1可知，随着时间的延长，溶液中还原糖含量呈上升趋势，经过10h的酶解，淀粉溶液中的还原糖含量为0.56％，同样条件下继续酶解，溶液中还原糖无明显增加，说明高粱抗性淀粉具有较强的抗酶解性。

图2反映的是高粱蛋白与不同酶解时间(梯度酶解总时间)条件下制备得到的高粱蛋白肽的溶解性。由图2可知，高粱蛋白肽的溶解性随着酶解时间的延长而增加。在6h时，溶解度达到94％以上，与高粱蛋白相比，溶解性差异显著(p＜0.05)。

根据蛋白肽对胆固醇在模拟胆汁胶束溶液中的溶解度计算蛋白肽对胆固醇的抑制率。图3反映的是不同酶解时间(梯度酶解总时间)条件下高粱蛋白肽的降胆固醇活性。由图3可知，随着酶解时间的延长蛋白肽的降胆固醇活性显著增加，尤其是酶解6h条件下，蛋白肽的降胆固醇活性达到60％。有研究发现抑制饮食中的胆固醇吸收是降低血液中胆固醇的有效方法，随着酶解时间的延长，蛋白肽的分子量随之降低，更容易被血液吸收，因而作用力会更强。

具体实施方式二、本实施方式中以高粱为原料生产功能性营养食品的方法是按下述步骤进行的：

步骤a、采用碱溶酸沉方法制备得到高粱淀粉和高粱蛋白质，制备步骤和参数与具体实施方式一相同；

步骤b、步骤a获得的高粱淀粉配制成15％(w/v)的淀粉乳，调整ph值为8.0，在微波功率为320w条件下微波糊化2.0min，置于4℃冰箱中冷却42h，在35℃条件下干燥，粉碎后得到高粱抗性淀粉；

步骤c、步骤a获得的高粱蛋白质配制成12％(w/v)的蛋白溶液，95℃水浴预热8min后依次用胰蛋白酶、碱性蛋白酶、风味蛋白酶进行梯度酶解，95℃高温灭菌酶，采用反渗透膜脱盐，喷雾干燥后得到高粱蛋白肽；

步骤c中所述胰蛋白酶酶解的参数为：添加量2000u/g，酶解温度45℃，ph8.0，酶解时间2h；所述碱性蛋白酶酶解的参数为：添加量2000u/g，酶解温度50℃，ph9.0，酶解时间2.5h；所述风味蛋白酶酶解的参数为：添加量600u/g，酶解温度50℃，ph7.0，酶解时间1.5h；

步骤d、将4.3g步骤b获得的高粱抗性淀粉、5.6g辛烯基琥珀酸淀粉酯钠(高粱抗性淀粉与辛烯基琥珀酸淀粉酯钠质量为1:1.3)和100ml水混合均匀，然后加入10g步骤c获得的高粱蛋白肽，均质70min后喷雾干燥，即得到功能性营养食品。

具体实施方式三、本实施方式中以高粱为原料生产功能性营养食品的方法是按下述步骤进行的：

步骤a、采用碱溶酸沉方法制备得到高粱淀粉和高粱蛋白质，制备步骤和参数与具体实施方式一相同；

步骤b、步骤a获得的高粱淀粉配制成30％(w/v)的淀粉乳，调整ph值为9.0，在微波功率为240w条件下微波糊化2.0min，置于4℃冰箱中冷却48h，在35℃条件下干燥，粉碎后得到高粱抗性淀粉；

步骤c、步骤a获得的高粱蛋白质配制成16％(w/v)的蛋白溶液，95℃水浴预热10min后依次用胰蛋白酶、碱性蛋白酶、风味蛋白酶进行梯度酶解，95℃高温灭菌酶，采用反渗透膜脱盐，喷雾干燥后得到高粱蛋白肽；

步骤c中所述胰蛋白酶酶解的参数为：添加量2000u/g，酶解温度45℃，ph8.0，酶解时间2h；所述碱性蛋白酶酶解的参数为：添加量2000u/g，酶解温度50℃，ph9.0，酶解时间2.5h；所述风味蛋白酶酶解的参数为：添加量600u/g，酶解温度50℃，ph7.0，酶解时间1.5h；

步骤d、将4.0g步骤b获得的高粱抗性淀粉、6.0g辛烯基琥珀酸淀粉酯钠(高粱抗性淀粉与辛烯基琥珀酸淀粉酯钠质量为1:1.5)和100ml水混合均匀，然后加入20g步骤c获得的高粱蛋白肽，均质110min后喷雾干燥，即得到功能性营养食品。