本发明属于红糖制备技术领域，具体涉及一种益生元红糖的制备方法。
背景技术：
甘蔗甘蔗属，多年生高大实心草本。根状茎粗壮发达。秆高3-6米。中国台湾、福建、广东、海南、广西、四川、云南等南方热带地区广泛种植。甘蔗适合栽种于土壤肥沃、阳光充足、冬夏温差大的地方。甘蔗是温带和热带农作物，是制造蔗糖的原料，且可提炼乙醇作为能源替代品。全世界有一百多个国家出产甘蔗，最大的甘蔗生产国是巴西、印度和中国。甘蔗中含有丰富的糖分、水分，还含有对人体新陈代谢非常有益的各种维生素、脂肪、蛋白质、有机酸、钙、铁等物质，主要用于制糖，表皮一般为紫色和绿色两种常见颜色，也有红色和褐色，但比较少见。
益生元（Prebiotics）是一种膳食补充剂，通过选择性的刺激一种或少数种菌落中的细菌的生长与活性而对寄主产生有益的影响从而改善寄主健康的不可被消化的食品成分。其主要成分为膳食纤维。成功的益生元应是在通过上消化道时，大部分不被消化而能被肠道菌群所发酵的。最重要的是它只是刺激有益菌群的生长，而不是有潜在致病性或腐败活性的有害细菌。
功能性食品之所以能够发挥保健功效,关键在于其成分对人体能充分显示身体防御功能、调节生理节律以及预防疾病和促进康复等。功能性食品的大力研究和开发可以解决和改善目前我国居民的营养现状及存在问题,预防和改善非传染性慢性疾病,提高广大居民的健康素质。低聚糖不易被人体消化酶和胃酸所降解，很难被小肠吸收,能够促进双歧杆菌增殖,具有降血压、降血脂,不升高血糖等生理功效,是一种重要的功能性食品的原料。目前国内外对于低聚糖的研究较多，主要的低聚糖有低聚异麦芽糖、低聚木糖、大豆低聚糖、低聚果糖、低聚半乳糖等。我国低聚糖的产品数量和质量较发达国家还是有差距的，需要对低聚糖进行更深入、系统的研究,使其能够广泛应用于食品加工中,满足广大消费者对食品营养与健康的需求，发挥其重要的功能保健作用。
红糖指带蜜的甘蔗成品糖，甘蔗经榨汁，浓缩形成的带蜜糖。红糖按结晶颗粒不同，分为片糖、赤砂糖、红糖粉、碗糖等，因没有经过高度精练，几乎保留了蔗汁中的全部成分，除了具备糖的功能外，还含有维生素和微量元素，如铁、锌、锰、铬等，营养成分比白砂糖高很多。著名红糖产地有广西桂林恭城瑶族自治县，云南等地。
如果采用传统红糖的制备方法，其红糖中益生元含量较低，本发明提供一种益生元的红糖及其制备方法，提高了红糖中的营养和保健价值。
技术实现要素：
本发明旨在提供一种天然的益生元红糖的制备方法，该方法可以显著提高红糖中的益生元含量，将甘蔗中的不溶性膳食纤维转变成可溶性膳食纤维，使红糖中的营养成分更丰富，可以提升红糖的营养价值。
一种益生元红糖的制备方法，具体包括如下步骤：甘蔗压榨、纤维素酶和磷酸混合处理、发酵接合酵母发酵、灭菌、β-甘露聚糖酶二次酶解、绿色木霉二次发酵、过滤、高益生元的甘蔗混合液熬制红糖。
进一步，所述益生元红糖的制备方法的具体步骤为：
1)甘蔗压榨：压榨处理新鲜甘蔗，得到甘蔗汁和蔗渣；
2)纤维素酶和磷酸处理：将蔗渣和甘蔗汁合并，并向其中添加纤维素酶和磷酸，在20~40℃的条件下酶解6~8h，得到一次酶解的甘蔗混合液；
3)发酵接合酵母发酵：制备发酵接合酵母孢子浓度为2.0~8.0×106个/mL的发酵接合酵母种子液，接种至一次酶解的甘蔗混合液中，发酵1~3h，得到发酵接合酵母发酵的甘蔗混合液；
4)灭菌：将灭菌处理，得到灭菌的甘蔗混合液；
5)β-甘露聚糖酶二次酶解：在灭菌的甘蔗混合液中加入β-甘露聚糖酶，在20~40℃的条件下酶解15~30min，得到二次酶解的甘蔗混合液；
6)绿色木霉二次发酵：活化后的绿色木霉接种到二次酶解的甘蔗混合液中，发酵时间28~50h，发酵温度26±3℃，得到二次发酵的甘蔗混合液；
7)压榨过滤：将二次酶解的甘蔗混合液置于压榨设备中压榨出汁，再过滤，得到高益生元的甘蔗混合液；
8)高益生元的甘蔗混合液熬制红糖：将高益生元的甘蔗混合液熬制5~6h，去除其中水分，制备出本发明的益生元红糖。
进一步，所述纤维素酶的添加量为：0.01~0.8%（m/V）。
进一步，所述磷酸的添加量为0.02~0.15%（m/V）。
进一步，所述发酵接合酵母菌的接种量为0.3~1.2%。
进一步，所述β-甘露聚糖酶的添加量为0.4~0.5%（m/V）。
进一步，所述绿色木霉的接种量2~10%。
有益效果
本发明通过纤维素酶和磷酸混合处理、发酵接合酵母发酵、β-甘露聚糖酶二次酶解和绿色木霉二次发酵制备得到了高益生元含量的红糖，本发明将现有红糖中的可溶性膳食纤维含量由不到1%提高到18.45±0.74%，可见本发明可以显著提高红糖中的膳食纤维含量，也就提升了红糖中的益生元含量，制备出了不仅具有红糖传统特性，而且具有益生元功能的红糖，使得红糖的营养价值有显著提升，具备养胃通便补血等综合功效，特别事宜体弱多病的人食用。
本发明首先将甘蔗的榨汁后的蔗渣利用起来，将蔗渣和甘蔗汁混合，并经过纤维素酶和磷酸处理，这样处理后可以使最后红糖中的膳食纤维含量显著提升，再依次经过发酵接合酵母发酵、β-甘露聚糖酶二次酶解和绿色木霉二次发酵，整个过程为完整的过程，如果缺少任意一个，其可溶性膳食纤维含量会显著降低，经过实验检测，仅仅采用绿色木霉发酵，制备的红糖中，可溶性膳食纤维含量为3.59±0.28%，显著低于本发明。
本发明方法简单，易操作性强，适用于高端红糖厂生产，其制备的原料均为纯天然的植物，食品添加剂也符合国家规定，安全营养，将甘蔗中的营养成分最大化的溶解到红糖中，提升红糖的营养价值，具有广阔的市场前景。
具体实施方式
下面结合具体实施例子进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明，而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域的技术人员对本发明各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所规定的范围。
本发明实施例中，所述发酵接合酵母的菌株购买自中国普通微生物菌种保藏管理中心(China General Microbiological Culture Collection Center, CGMCC)，CGMCC编号：2.3491，所述绿色木霉为中国普通微生物菌种保藏管理中心提供的标准菌株，CGMCC编号：3.2942。
所涉及到的其他试剂均为食品级。
实施例1
本实施例提供了一种益生元红糖的制备方法，所述一种益生元红糖的制备方法具体包括如下步骤：
1、甘蔗压榨：选取新鲜甘蔗，放入压榨机中压榨，得到甘蔗汁和蔗渣。
2、加入纤维素酶和磷酸：将蔗渣和甘蔗汁合并，并向其中加入0.2%（m/V）的纤维素酶和0.1%（m/V）的磷酸，在30℃的条件下酶解7.5h，得到一次酶解的甘蔗混合液。
3、发酵接合酵母发酵：发酵接合酵母接种到置于PDA液体培养基中活化培养，得到发酵接合酵母种子液，调整发酵接合酵母种子液中的发酵接合酵母孢子浓度为5.0×106个/mL，并接种至一次酶解的甘蔗混合液中，发酵接合酵母的接种量为0.8%，发酵2h，得到发酵接合酵母发酵的甘蔗混合液。
4、发酵接合酵母灭菌：将发酵接合酵母发酵的甘蔗混合液置于65℃的条件下，高温处理25min，得到灭菌的甘蔗混合液。
5、β-甘露聚糖酶酶解：在灭菌的甘蔗混合液中加入0.46%（m/V）的β-甘露聚糖酶，在30℃的条件下酶解20min，得到二次酶解的甘蔗混合液。
6、绿色木霉二次发酵：活化后的绿色木霉接种到二次酶解的甘蔗混合液中，其中，发酵时间40h，发酵温度26±3℃，菌种接种量5%，得到二次发酵的甘蔗混合液。
7、压榨过滤：将二次酶解的甘蔗混合液置于压榨设备中，过滤介质孔径为0.3mm，过滤掉粒径大于0.3mm的不溶物，得到甘蔗混合液。
8、高益生元的甘蔗混合液熬制：采用传统红糖制备工艺，将高益生元的甘蔗混合液控温在90~95℃，熬制5~6h，不断搅拌高益生元的甘蔗混合液使其中的水份蒸发，使高益生元的甘蔗混合液中的糖的浓度逐渐增高，最终得到本发明的益生元红糖。
发明人为了验证本发明制备红糖的益生元含量，采用酶-重量法GB/T 5009.88测定红糖中的膳食纤维含量。
传统红糖中，膳食纤维含量小于1%，而发明人测定实施例1中益生元红糖的可溶性膳食纤维含量为18.45±0.74%。可见，本发明方法可以显著提高红糖中益生元的含量。
实施例2
本实施例提供了一种益生元红糖的制备方法，所述一种益生元红糖的制备方法具体包括如下步骤：
1、甘蔗压榨：选取新鲜甘蔗，放入压榨机中压榨，得到甘蔗汁和蔗渣。
2、加入纤维素酶和磷酸：将蔗渣和甘蔗汁合并，并向其中加入0.01%（m/V）的纤维素酶和0.02%（m/V）的磷酸，在20℃的条件下酶解6h，得到一次酶解的甘蔗混合液。
3、发酵接合酵母发酵：将发酵接合酵母接种到置于PDA液体培养基中活化培养，得到发酵接合酵母种子液，调整发酵接合酵母种子液中的发酵接合酵母孢子浓度为2.0×106个/mL，并接种至一次酶解的甘蔗混合液中，发酵接合酵母的接种量为0.3%，发酵1h，得到发酵接合酵母发酵的甘蔗混合液。
4、发酵接合酵母灭菌：将发酵接合酵母发酵的甘蔗混合液置于60℃的条件下，高温处理10min，得到灭菌的甘蔗混合液。
5、β-甘露聚糖酶酶解：在灭菌的甘蔗混合液中加入0.4%（m/V）的β-甘露聚糖酶，在20℃的条件下酶解15min，得到二次酶解的甘蔗混合液。
6、绿色木霉二次发酵：活化后的绿色木霉接种到二次酶解的甘蔗混合液中，其中，发酵时间28h，发酵温度26±3℃，绿色木霉的接种量2%，得到二次发酵的甘蔗混合液。
7、压榨过滤：将二次酶解的甘蔗混合液置于压榨设备中，过滤介质孔径为0.5mm，过滤掉粒径大于0.5mm的不溶物，得到甘蔗混合液。
8、高益生元的甘蔗混合液熬制：采用传统红糖制备工艺，将高益生元的甘蔗混合液控温在90~95℃，熬制5~6h，不断搅拌高益生元的甘蔗混合液使其中的水份蒸发，使高益生元的甘蔗混合液中的糖的浓度逐渐增高，最终得到本发明的益生元红糖。
实施例3
本实施例提供了一种益生元红糖的制备方法，所述一种益生元红糖的制备方法具体包括如下步骤：
1、甘蔗压榨：选取新鲜甘蔗，放入压榨机中压榨，得到甘蔗汁和蔗渣。
2、加入纤维素酶和磷酸：将蔗渣和甘蔗汁合并，并向其中加入0.8%（m/V）的纤维素酶和0.15%（m/V）的磷酸，在40℃的条件下酶解8h，得到一次酶解的甘蔗混合液。
3、发酵接合酵母发酵：将发酵接合酵母接种到置于PDA液体培养基中活化培养，得到发酵接合酵母种子液，调整发酵接合酵母种子液中的发酵接合酵母孢子浓度为8.0×106个/mL，并接种至一次酶解的甘蔗混合液中，接种量为1.2%，发酵3h，得到发酵接合酵母发酵的甘蔗混合液。
4、发酵接合酵母灭菌：将发酵接合酵母发酵的甘蔗混合液置于80℃的条件下，高温处理30min，得到灭菌的甘蔗混合液。
5、β-甘露聚糖酶酶解：在灭菌的甘蔗混合液中加入0.5%（m/V）的β-甘露聚糖酶，在40℃的条件下酶解30min，得到二次酶解的甘蔗混合液。
6、绿色木霉二次发酵：活化后的绿色木霉接种到二次酶解的甘蔗混合液中，其中，发酵时间50h，发酵温度26±3℃，菌种接种量10%，得到二次发酵的甘蔗混合液。
7、压榨过滤：将二次酶解的甘蔗混合液置于压榨设备中压榨出汁，过滤介质孔径为0.1mm，过滤掉粒径大于0.3mm的不溶物，得到甘蔗混合液。
8、高益生元的甘蔗混合液熬制：采用传统红糖制备工艺，将高益生元的甘蔗混合液控温在90~95℃，熬制5~6h，不断搅拌高益生元的甘蔗混合液使其中的水份蒸发，使高益生元的甘蔗混合液中的糖的浓度逐渐增高，最终得到本发明的益生元红糖。