一种低GI无糖糖浆及其制备方法和应用与流程

一种低gi无糖糖浆及其制备方法和应用
技术领域
1.本发明涉及食品加工领域，具体而言，涉及一种低gi无糖糖浆及其制备方法和应用。


背景技术：

2.血糖生成指数(glycemic index，gi)是反映食物引起人体血糖升高程度的指标，高gi食物(gi≥70)在进入肠道后消化快、吸收好，血糖上升较快、峰值较高；而低gi食物(gi≤55)在胃肠中停留时间长，吸收率低，餐后血糖上升慢、峰值低，这意味着低gi食物消化需要的胰岛素量相应减少，从而避免血糖的剧烈波动，实现有效控制血糖。研究发现，低gi食物还具有加速脂肪分解、提供较长时间饱腹感等功能，实现降低血脂、预防肥胖、控制体重的目的。
3.目前，低gi产品通常是使用不同低gi的原料进行混配，例如营养棒，一般以谷物、坚果、可可脂、蛋白粉等为主要原料，通过加工粘合剂粘合为一体，再经过成型得到的条、棒状食品。加工粘合剂一般由蔗糖、蜂蜜、炼乳、食用胶等组成，这往往导致产品的升糖指数(gi值)较高，不利于血糖的控制。
4.鉴于此，特提出本发明。


技术实现要素：

5.本发明的目的是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种低gi无糖糖浆及其制备方法和应用。
6.本发明是这样实现的:
7.本发明提供一种低gi无糖糖浆的制备方法，该低gi无糖糖浆包括不小于75wt％的低血糖指数糖组分，并且低血糖指数糖组分的主要成分为聚合度小于10的短链菊粉，不含有果糖、葡萄糖和蔗糖。
8.本发明还提供一种包含上述的低gi无糖糖浆的甜味剂。
9.本发明还提供一种包含上述的低gi无糖糖浆或低gi甜味剂的低gi产品。
10.本发明还提供一种上述低gi无糖糖浆的制备方法，其包括：以菊芋为原料，原料经榨汁、澄清、酶解、过滤、浓缩和灭菌，制备得到低gi无糖糖浆。
11.本发明还提供一种通过上述低gi无糖糖浆作为健康桌面糖浆日常代糖，或作为基础糖浆与高倍甜味剂复配的应用。
12.本发明还提供一种通过上述低gi无糖糖浆在功能性食品添加剂和营养保健品中作为益生元的应用。
13.本发明具有以下有益效果:
14.本发明提供了一种低gi无糖糖浆及其制备方法和应用。该低gi无糖糖浆包括不小于75wt％的低血糖指数糖组分，并且低血糖指数糖组分的主要成分为聚合度小于10的短链菊粉，不含有果糖、葡萄糖和蔗糖。本发明提供的低gi无糖糖浆经检测不含果糖、葡萄糖及
蔗糖，主要成分为聚合度小于10的短链菊粉，是一种天然甜味剂，且具有良好的益生元效果，可直接作为健康桌面糖浆日常代糖使用，亦可作为基础糖浆与高倍甜味剂复配使用。除用于代糖以外还有良好的改善肠道健康效果。
附图说明
15.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
16.图1为实施例1制备的低gi无糖糖浆与果糖、葡萄糖、蔗糖标准品的hplc检测的对比图。
具体实施方式
17.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
18.本发明的目的在于提供一种低gi无糖糖浆及其制备方法和应用。该低gi无糖糖浆不同于目前市场上低gi食品，其不含有果糖、葡萄糖及蔗糖，主要成分为聚合度小于10的短链菊粉，甜度为蔗糖的40％左右，其以精选菊芋块茎为原料，经过热水提取及膜过滤等工艺，生产出的一种聚合度小于10的短链菊粉，是一类具有代糖功能的膳食纤维，属于天然益生元产品，为白色透明液体，无异味微甜。特点是纤维含量高，可作为多功能糖的替代品。
19.为实现本发明的上述目的，特采用以下的方案。
20.第一方面，本发明实施例提供一种低gi无糖糖浆，低gi无糖糖浆包括不小于75wt％的低血糖指数糖组分，并且低血糖指数糖组分的主要成分为聚合度小于10的短链菊粉，不含有果糖、葡萄糖和蔗糖。
21.目前，低gi产品如低gi营养棒一般以谷物、坚果、可可脂、蛋白粉等为主要原料，通过加工粘合剂粘合为一体，再经过成型得到的条、棒状食品。低gi谷物棒是以燕麦、大米、玉米等谷物为主要原料，采用高粘度糖浆粘合而成的片状、棒状产品。以上的低gi产品均是将不同gi的物质进行混配，尽管使用低gi物质为原料，但是大部分谷物棒、营养棒类产品，在粘结时使用了蜂蜜、多糖类物质等，碳水化合物的含量均在60％以上，这类产品含有大量的单糖和双糖，升糖指数(gi)较高，食用后会加速血糖升高，同时，为保持产品的松脆度和咀嚼性，通常会加入油脂，主要为富含饱和脂肪酸的植物油、奶油、人造黄油等，因此并不是真正的低gi产品，为了获得一种不含有多糖如单糖和双糖等糖类物质的低gi物质，本发明提供一种低gi无糖糖浆，该低gi无糖糖浆的主要成分为聚合度小于等于10的短链菊粉，其具有良好的水溶性，因此也就能稳定存在，并且不含有果糖、葡萄糖及蔗糖，短链菊粉作为一种水溶性膳食纤维和良好的益生元物质，可以控制血脂，降低血糖，促进矿物质的吸收。
22.在可选的实施方式中，低gi无糖糖浆的甜度为蔗糖的40％。
23.第二方面，本发明实施例还提供一种包含上述低gi无糖糖浆的甜味剂。
24.在可选的实施方式中，低gi甜味剂包含上述的低gi无糖糖浆以及高倍甜味剂。
25.在可选的实施方式中，高倍甜味剂选自甜菊糖、罗汉果甜和三氯蔗糖中的至少一种。
26.第三方面，本发明实施例还提供一种包含上述低gi无糖糖浆或低gi甜味剂的低gi产品。
27.第四方面，本发明实施例还提供一种上述的低gi无糖糖浆的制备方法，其包括：以菊芋为原料，原料经榨汁、澄清、酶解、过滤、浓缩和灭菌，制备得到低gi无糖糖浆。
28.本发明实施例提供的低gi无糖糖浆的制备方法，以菊芋为原料，原料经榨汁、澄清的前处理，可使菊芋中的菊粉溶出，该过程中不使用预处理剂或沉淀剂等，则不会引入盐物质，也就无需使用离子树脂进行脱盐脱色处理，然后通过酶解和过滤，酶解使用的菊糖酶能把果聚糖水解成果糖或低聚果糖，选择合适的截留分子量的滤膜可以将溶液中的果糖、葡萄糖和蔗糖全部除去，再将上述过滤后的滤液进行浓缩和灭菌，则可以得到纯度为100％的低gi无糖糖浆。
29.在可选的实施方式中，低gi无糖糖浆的制备方法包括以下步骤：将菊芋清洗后破碎，使用陶瓷膜对榨汁液进行澄清处理，对澄清后的菊芋汁使用菊糖酶进行酶解，对酶解后的菊芋汁再使用有机膜过滤，将有机膜过滤后的滤液浓缩和灭菌，制备得到低gi无糖糖浆；
30.优选地，陶瓷膜的孔径为50nm-200nm；
31.优选地，菊糖酶的添加量为菊芋汁的0.1
‰‑
0.5
‰
，酶解温度为45-55℃，酶解时间为30-120min；
32.优选地，有机膜的截留分子量为700da-1500da；
33.优选地，将有机膜过滤后的滤液在50-70℃条件下减压浓缩至固含≥75％；
34.优选地，将浓缩后的浓缩液使用超高温瞬时灭菌对浓缩液灭菌，灭菌温度125-140℃，灭菌时间8-15秒。
35.第五方面，本发明实施例还提供上述低gi无糖糖浆作为健康桌面糖浆日常代糖，或作为基础糖浆与高倍甜味剂复配的应用。
36.第六方面，本发明实施例还提供上述低gi无糖糖浆在功能性食品添加剂和营养保健品中作为益生元的应用。
37.以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
38.本发明实施例提供一种低gi无糖糖浆的制备方法，该低gi无糖糖浆为主要由菊芋浓缩汁组成，包括以下步骤：以菊芋为原料，菊芋清洗、破碎、榨汁
→
陶瓷膜澄清
→
酶解
→
过滤去除小分子糖
→
浓缩
→
灭菌
→
菊芋浓缩汁。
39.具体步骤如下：
40.(1)、将菊芋清洗后破碎，破碎后的菊芋使用螺杆压榨榨汁；
41.(2)、使用陶瓷膜对榨汁液进行澄清处理，陶瓷膜孔径为50nm-200nm；
42.(3)、对澄清后的菊芋汁进行酶解，用菊糖酶，添加量为菊芋汁的0.1
‰‑
0.5
‰
，酶解温度为45-55℃，酶解时间为30-120min；
43.(4)、对酶解后的菊芋汁使用有机膜过滤，以去除菊芋汁中的果糖、葡萄糖和蔗糖，有机膜的分子量为700da-1500da；
44.(5)、将有机膜过滤后的浓液在50-70℃条件下减压浓缩至固含≥75％；
45.(6)、使用超高温瞬时灭菌对浓缩液灭菌，灭菌温度为125-140℃，灭菌时间为8-15秒。
46.菊芋中富含菊粉，菊粉是果聚糖的混合物，聚合度为2-60，通过酶解可将菊粉的聚合度控制在10以内，即短链菊粉。同时通过膜分离技术选择不同分子量的膜，完全去除溶液中的果糖、葡萄糖和蔗糖，因此，制备得到的gi无糖糖浆主要成分为聚合度小于10的短链菊粉，甜度为蔗糖的40％左右，具有良好的益生元效果，可直接作为健康桌面糖浆日常代糖使用，亦可作为基础糖浆与高倍甜味剂复配使用。除用于代糖以外还有良好的改善肠道健康效果。
47.实施例1
48.一种低gi无糖糖浆的制备方法，包括以下步骤：
49.(1)、将菊芋清洗后破碎，破碎后的菊芋使用螺杆压榨榨汁；
50.(2)、使用陶瓷膜对榨汁液进行澄清处理，陶瓷膜孔径为50nm；
51.(3)、对澄清后的菊芋汁进行酶解，用菊糖酶，添加量为菊芋汁的0.3
‰
，酶解温度55℃，酶解时间为60min；
52.(4)、对酶解后的菊芋汁使用有机膜过滤，以去除菊芋汁中的果糖、葡萄糖和蔗糖，有机膜的分子量为700da；
53.(5)、将有机膜过滤后的浓液在65℃条件下减压浓缩至固含≥75％；
54.(6)、使用超高温瞬时灭菌对浓缩液灭菌，灭菌温度为130℃，灭菌时间为12秒。
55.(7)、每11.16kg菊芋可加工出1kg菊芋浓缩汁。
56.实施例1制备的低gi无糖糖浆的hplc检测方法如下：
57.仪器与条件：waters2435液相色谱仪，蒸发光散射检测器，色谱柱：糖分析柱；流动相70％
‑‑
30％乙腈水溶液梯度洗脱，流速：1ml/min，进样量：20μl。
58.检测方法：
59.标准品溶液配制
60.标准品储备液(20mg/ml)：分别称取果糖、葡萄糖、蔗糖各1g，加水定容至50ml。
61.标准品溶液：分别吸取标准储备液1.00ml、2.00ml、3.00ml、5.00ml于10ml容量瓶，加水定容，分别相当于2.0mg/ml、4.0mg/ml、6.0mg/ml、10.0mg/ml浓度标准溶液。
62.低gi糖浆待测液制备：精密称取低gi糖浆适量，于25ml容量瓶中，加入纯水超声溶解并定容，用0.45μm微孔滤膜过滤，收集滤液，作为待测溶液。
63.含量检测：根据以上检测条件，对标准品溶液及低gi糖浆进行检测，hplc图谱见图1。由图1可以看出：在实施例1制备的低gi无糖糖浆中并没有出现果糖、葡萄糖、蔗糖的色谱峰，即采用实施例1的方法制备的低gi糖浆中不含有果糖、葡萄糖和蔗糖。
64.实施例2
65.一种低gi无糖糖浆的制备方法，包括以下步骤：
66.(1)、将菊芋清洗后破碎，破碎后的菊芋使用螺杆压榨榨汁；
67.(2)、使用陶瓷膜对榨汁液进行澄清处理，陶瓷膜孔径为200nm；
68.(3)、对澄清后的菊芋汁进行酶解，用菊糖酶，添加量为菊芋汁的0.2
‰
，酶解温度50℃，酶解时间为90min；
69.(4)、对酶解后的菊芋汁使用有机膜过滤，以去除菊芋汁中的果糖、葡萄糖和蔗糖，
有机膜的分子量为800da；
70.(5)、将有机膜过滤后的浓液在70℃条件下减压浓缩至固含≥75％；
71.(6)、使用超高温瞬时灭菌对浓缩液灭菌，灭菌温度为135℃，灭菌时间为11秒。
72.(7)、每12.38kg菊芋可加工出1kg菊芋浓缩汁。
73.实施例3
74.(1)、将菊芋清洗后破碎，破碎后的菊芋使用螺杆压榨榨汁；
75.(2)、使用陶瓷膜对榨汁液进行澄清处理，陶瓷膜孔径为100nm；
76.(3)、对澄清后的菊芋汁进行酶解，用菊糖酶，添加量为菊芋汁的0.3
‰
，酶解温度48℃，酶解时间为110min；
77.(4)、对酶解后的菊芋汁使用有机膜过滤，以去除菊芋汁中的果糖、葡萄糖和蔗糖，有机膜的分子量为1000da；
78.(5)、将有机膜过滤后的浓液在60℃条件下减压浓缩至固含≥75％；
79.(6)、使用超高温瞬时灭菌对浓缩液灭菌，灭菌温度为130℃，灭菌时间为13秒。
80.(7)、每13.14kg菊芋可加工出1kg菊芋浓缩汁。
81.对实施例2-3中的低gi无糖糖浆进行测试，得到与实施例1相同的结果。
82.对比例1
83.(1)、将菊芋清洗后破碎，破碎后的菊芋使用螺杆压榨榨汁；
84.(2)、使用陶瓷膜对榨汁液进行澄清处理，陶瓷膜孔径为200nm；
85.(3)、对澄清后的菊芋汁进行酶解，用菊糖酶，添加量为菊芋汁的0.8
‰
，酶解温度55℃，酶解时间为80min；
86.(4)、对酶解后的菊芋汁使用有机膜过滤，以去除菊芋汁中的果糖、葡萄糖和蔗糖，有机膜的分子量为500da；
87.(5)、将有机膜过滤后的浓液在70℃条件下减压浓缩至固含≥75％；
88.(6)、使用超高温瞬时灭菌对浓缩液灭菌，灭菌温度为130℃，灭菌时间为13秒。
89.(7)、每11.56kg菊芋可加工出1kg菊芋浓缩汁，由于酶添加量高，导致过度酶解，产生较多的果糖、葡萄糖和蔗糖，同时选用500d分子量的膜分离，无法完全去除果糖、葡萄糖和蔗糖，该菊芋浓缩汁中无果糖和葡萄糖，蔗糖含量为3.47％。
90.对比例2
91.(1)、将菊芋清洗后破碎，破碎后的菊芋使用螺杆压榨榨汁；
92.(2)、使用陶瓷膜对榨汁液进行澄清处理，陶瓷膜孔径为50nm；
93.(3)、对澄清后的菊芋汁进行酶解，用菊糖酶，添加量为菊芋汁的0.3
‰
，酶解温度50℃，酶解时间为150min；
94.(4)、对酶解后的菊芋汁使用有机膜过滤，以去除菊芋汁中的果糖、葡萄糖和蔗糖，有机膜的分子量为700da；
95.(5)、将有机膜过滤后的浓液在70℃条件下减压浓缩至固含≥75％；
96.(6)、使用超高温瞬时灭菌对浓缩液灭菌，灭菌温度为130℃，灭菌时间为13秒。
97.(7)、每13.42kg菊芋可加工出1kg菊芋浓缩汁，由于酶解时间长，导致酶解过度，该菊芋浓缩汁中果糖0.63％和葡萄糖0.35％，蔗糖含量为3.14％。
98.从对比例1和对比例2的结果可以看出：改变实验条件，制备的糖浆中含有果糖、葡
萄糖或蔗糖中的一种或几种，根据目前报道，食物血糖生成指数如下表1所示:
99.表1食物血糖生成指数
100.食物名称gi食物名称gi葡萄糖100绵白糖84蔗糖65果糖23乳糖46麦芽糖105蜂蜜73胶质软糖80巧克力49mm巧克力32方糖65
ꢀꢀ
101.从上述的表1可以看出，果糖、葡萄糖或蔗糖具有非常高的血糖生成指数，因此，含有果糖、葡萄糖或蔗糖的食品或糖浆均能升高血糖，而根据本发明实施例提供的低gi无糖糖浆不含有果糖、葡萄糖或蔗糖，因此本发明实施例提供的低gi无糖糖浆真正实现了低血糖生成指数的要求，可满足人们对于低血糖生成指数的食品需求。
102.综上，本发明实施例提供了一种低gi无糖糖浆及其制备方法和应用。该低gi无糖糖浆包括不小于75wt％的低血糖指数糖组分，并且低血糖指数糖组分的主要成分为聚合度小于10的短链菊粉，不含有果糖、葡萄糖和蔗糖。以上提供的低gi无糖糖浆由于其主要成分为短链菊粉，因此具有良好的益生元效果，可直接作为健康桌面糖浆日常代糖使用，亦可作为基础糖浆与高倍甜味剂复配使用。除用于代糖以外还有良好的改善肠道健康效果。
103.以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。