本发明涉及果胶低聚糖技术领域，尤其涉及一种面包专用果胶低聚糖，以及该果胶低聚糖的制备方法，和添加该果胶低聚糖制作的适合糖尿病患者食用的面包。
背景技术：
山楂(Crataegus pinnatifida Bunge)，又名山里果、山里红，蔷薇科落叶小乔木，树皮暗灰色、有浅黄色皮孔，小枝紫褐色，单叶互生或于短枝上簇生，叶片宽卵形，伞房花序，花白色、后期变粉红色，果实球形、熟后深红色，表面具淡色小斑点。
山楂果实酸甜可口，含丰富的维生素、山楂酸、柠檬酸、黄酮类等，能生津止渴，亦可入药，入药归脾、胃、肝经，有消食化积、活血散瘀的功效。山楂中维生素C的含量是橙的三倍，果胶含量以及所含微量元素中钙、镁含量均为水果之首。作为我国特有的药果兼用树种，在我国北方大面积种植，但由于果实带有特殊的酸味使其鲜食量遭到很大限制，果实利用率较低。因此开发山楂果实的冗余资源，有着较好的经济效益和应用前景。
技术实现要素：
为解决现有技术存在的不足，本发明提供了一种由山楂果实中得到的面包专用果胶低聚糖，作为添加剂可替代面包制作中使用的糖类、甜味剂类、及防腐类物质，食用后不会使血糖升高，还能有效延长面包的货架期，而且健康、安全、并具有保健功能。
为实现上述目的，本发明提供的面包专用果胶低聚糖，其聚合度为3～5，由脱色的新鲜山楂果胶经果胶酶酶解、凝胶柱分离得到，替代面包制作中使用的糖类、甜味剂类、及防腐类的物质。
作为对上述技术方案的限定，所述果胶低聚糖为冻干粉状物质。
本发明的面包专用果胶低聚糖，从山楂果胶中经酶解、分离获得，其聚合度仅为3～5，具有纯度高、功能效果显著的优势。该果胶低聚糖作为面包专用添加剂，可替代蔗糖、葡萄糖、果糖等制作面包的糖类物质，发挥糖对面包的调味、助发等作用；因果胶低聚糖为非胰岛素所依赖，食用后不会使血糖升高，并含有丰富的膳食纤维和多酚类物质，难被唾液酶和小肠消化酶水解，发热量低，很少转化为脂肪，还可替代甜味剂类物质，适合高血糖人群和肥胖人群食用，较甜味剂更天然、更安全，具有减肥、降低血脂胆固醇和保护血管等效果。而且，因果胶低聚糖的甜度较低，能改善人体肠道内微生态环境，有利于双歧杆菌和其它益生菌的增殖，抑制沙门氏菌的生长，助于消化与通便，还具有抗疲劳、防癌、减缓衰老等保健功效。另外，本发明的果胶低聚糖针对面包中枯草芽孢杆菌、青霉菌等腐败菌的生长具有显著地抑制作用，能替代制作面包的防腐类物质，不仅保证食品安全，还能有效延长面包的货架期。
同时，本发明还提供了一种面包专用果胶低聚糖的制备方法，包括以下步骤：
a、获取脱色的新鲜山楂果胶；
b、将山楂果胶复溶于40～60倍体积的去离子水中，然后向得到的山楂果胶溶液中加入果胶酶进行酶解反应，所述果胶酶的加入量为每100L山楂果胶溶液加入30g～60g果胶酶；
c、使用葡聚糖凝胶柱，对经步骤b酶解后的山楂果胶溶液进行分离，收集聚合度为3～5的果胶低聚糖。
作为对上述技术方案的限定，步骤a所述山楂果胶按以下步骤制备：
将经筛选、清洗后的山楂果实破碎打浆，加入12～18倍体积的去离子水，于70～90℃下水浴60～80min，经离心得到上清液；然后将上清液浓缩至三分之一体积，加入2～3％体积的大孔吸附树脂，放置在摇床内于110～130r/min条件下10～12h，再离心得到清液；最后向清液中加入1.2～1.3倍体积的食品级无水乙醇，静置2～3h，离心得到脱色的新鲜山楂果胶。
作为对上述技术方案的限定，所述山楂果实中果胶含量为4～6％。
作为对上述技术方案的限定，步骤b所述酶解反应条件为40～60℃下酶解80～160min。
作为对上述技术方案的限定，步骤c中所述葡聚糖凝胶柱使用葡聚糖凝胶G-15，所述果胶低聚糖的收集流速为2～3mL/min。
作为对上述技术方案的限定，将步骤c得到的果胶低聚糖在-20～-25℃下冷冻18～24h，然后在-20～-30℃下真空冷冻干燥10～12h，得到果胶低聚糖粉。
本发明的面包专用果胶低聚糖，原料取于山楂果实，制作方法简单、安全，符合人们对天然食品添加剂的需求。对果胶低聚糖的制备，从新鲜山楂果胶，经酶解、凝胶柱分离，以去除果胶液中小分子还原糖、色素等杂质，得到纯度高、聚合度仅为3～5的果胶低聚糖，是一种健康、绿色、功效显著的面包专用食品添加剂。在制备方法中，进一步限定从山楂果实得到新鲜山楂果胶并脱色的方法、山楂果实中果胶含量的控制，酶解条件、凝胶柱种类等因素的限定，以及经冷冻干燥制得果胶低聚糖粉的冷冻干燥条件，以提供更优的制备工艺，不仅利于操作步骤间的相互配合，提高果胶低聚糖粉产品质量，更进一步优化产品颗粒、性能等特征，便于作为添加剂的使用。
另外，本发明还提供了一种适合糖尿病患者食用的面包，由添加如上所述的果胶低聚糖，不添加其它糖类和甜味剂类物质，不添加防腐类物质，制作得到的面包。
作为对上述技术方案的限定，面包中所述果胶低聚糖的添加量为5～10％。
由本发明的果胶低聚糖作为添加剂制得的面包，口感软糯，甜味适宜，食用后不会使血糖升高，适合于高血糖人群、肥胖人群及糖尿病患者食用。面包中添加果胶低聚糖，不需再添加其它糖类、甜味剂类物质，及防腐类物质，更营养、健康、美味，并能保障食品安全，而且面包的货架期有效延长。
综上所述，采用本发明的技术方案，获得的面包专用果胶低聚糖，从山楂果胶中经酶解、分离获得，其聚合度仅为3～5，具有纯度高、功能效果显著的优势，不仅可替代面包中的糖类物质，发挥糖对面包的调味、助发等作用；还可替代甜味剂类物质，适合高血糖人群和肥胖人群食用，且较甜味剂更天然、更安全；并具有助消化、通便，减肥、降低血脂胆固醇、保护血管，以及抗疲劳、防癌、减缓衰老等保健功效。另外，本发明的果胶低聚糖能替代制作面包的防腐类物质，不仅保证食品安全，还能有效延长面包的货架期。本发明的面包专用果胶低聚糖，制作方法简单、安全，符合人们对天然食品添加剂的需求。以果胶低聚糖作为添加剂制得的面包，口感软糯，甜味适宜，食用后不会使血糖升高，尤其适合高血糖人群、肥胖人群及糖尿病患者食用。
具体实施方式
下面将结合实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
本实施例涉及一种面包专用果胶低聚糖的制备，以及添加该果胶低聚糖得到的适合糖尿病患者食用的面包。
实施例1.1
制备面包专用果胶低聚糖，按以下步骤进行：
a、获取脱色的新鲜山楂果胶，可直接采购，也可按下述方法制得：
从果胶含量4％的新鲜山楂中提取、纯化果胶，将经筛选、清洗后的山楂果实破碎打浆，加入12倍体积的去离子水，于70℃下水浴60min，经离心得到上清液；然后将上清液浓缩至三分之一体积，加入2％体积的大孔吸附树脂，放置在摇床内于110r/min下12h，再离心得到清液；最后向清液中加入1.2倍体积的食品级无水乙醇，静置2h，离心得到无色的山楂果胶；
b、将山楂果胶复溶于40倍体积的去离子水中，然后向得到的山楂果胶溶液中加入果胶酶，在40℃下酶解80min，所述果胶酶的加入量为每100L山楂果胶溶液加入30g果胶酶；
c、使用葡聚糖凝胶G-15凝胶柱，对经步骤b酶解后的山楂果胶溶液进行分离，收集聚合度为3的果胶低聚糖，收集流速为2mL/min；果胶低聚糖的聚合度计算方法为：溶液中总糖含量/溶液中还原糖含量；聚合度用TLC进行跟踪测定；
d、为便于果胶低聚糖的保存与使用，将步骤c的果胶低聚糖在-20℃下冷冻18h，然后在-20℃下真空冷冻干燥10h，得到果胶低聚糖粉。
实施例1.2
制备面包专用果胶低聚糖，按以下步骤进行：
a、获取脱色的新鲜山楂果胶，可直接采购，也可按下述方法制得：
从果胶含量5％的新鲜山楂中提取、纯化果胶，将经筛选、清洗后的山楂果实破碎打浆，加入15倍体积的去离子水，于80℃下水浴70min，经离心得到上清液；然后将上清液浓缩至三分之一体积，加入2.5％体积的大孔吸附树脂，放置在摇床内于120r/min下11h，再离心得到清液；最后向清液中加入1.25倍体积的食品级无水乙醇，静置2.5h，离心得到无色的山楂果胶；
b、将山楂果胶复溶于50倍体积的去离子水中，然后向得到的山楂果胶溶液中加入果胶酶，在50℃下酶解120min，所述果胶酶的加入量为每100L山楂果胶溶液加入45g果胶酶；
c、使用葡聚糖凝胶G-15凝胶柱，对经步骤b酶解后的山楂果胶溶液进行分离，收集聚合度为4的果胶低聚糖，收集流速为2.5mL/min；果胶低聚糖的聚合度计算方法为：溶液中总糖含量/溶液中还原糖含量；聚合度用TLC进行跟踪测定；
d、为便于果胶低聚糖的保存与使用，将步骤c的果胶低聚糖在-22.5℃下冷冻21h，然后在-25℃下真空冷冻干燥11h，得到果胶低聚糖粉。
实施例1.3
制备面包专用果胶低聚糖，按以下步骤进行：
a、获取脱色的新鲜山楂果胶，可直接采购，也可按下述方法制得：
从果胶含量6％的新鲜山楂中提取、纯化果胶，将经筛选、清洗后的山楂果实破碎打浆，加入18倍体积的去离子水，于90℃下水浴80min，经离心得到上清液；然后将上清液浓缩至三分之一体积，加入3％体积的大孔吸附树脂，放置在摇床内于130r/min下12h，再离心得到清液；最后向清液中加入1.3倍体积的食品级无水乙醇，静置3h，离心得到无色的山楂果胶；
b、将山楂果胶复溶于60倍体积的去离子水中，然后向得到的山楂果胶溶液中加入果胶酶，在60℃下酶解160min，所述果胶酶的加入量为每100L山楂果胶溶液加入60g果胶酶；
c、使用葡聚糖凝胶G-15凝胶柱，对经步骤b酶解后的山楂果胶溶液进行分离，收集聚合度为5的果胶低聚糖，收集流速为3mL/min；果胶低聚糖的聚合度计算方法为：溶液中总糖含量/溶液中还原糖含量；聚合度用TLC进行跟踪测定；
d、为便于果胶低聚糖的保存与使用，将步骤c的果胶低聚糖在-25℃下冷冻24h，然后在-30℃下真空冷冻干燥12h，得到果胶低聚糖粉。
获得的果胶低聚糖粉，纯度高，呈白色粉末状，具有咖啡苦香和葡萄果香，含有丰富的膳食纤维和多酚类物质等营养物质，可作为天然食品添加剂。因果胶低聚糖为非胰岛素所依赖，食用后不会使血糖升高；果胶低聚糖对面包中枯草芽孢杆菌、青霉菌等腐败菌的生长具有显著抑制作用；果胶低聚糖还具有助消化、通便，减肥、降低血脂胆固醇、保护血管，以及抗疲劳、防癌、减缓衰老等保健功效。
将获得的果胶低聚糖粉加入到面包原料中，添加量为5～10％(w/w)，不再添加其它糖类物质、甜味剂、防腐剂，制得一款适合糖尿病患者食用的面包，此款面包食用后不会使血糖升高，尤其适合高血糖人群、肥胖人群及糖尿病患者食用；在不添加防腐剂的前提下，此款面包的货架期得到有效延长，在自然环境比无添加防腐剂的面包的货架期延长3～5d。
对比例
对比例1
本对比例涉及在橙汁饮料中添加实施例1.3获得的果胶低聚糖粉作为防腐剂的防腐效果，考察本发明果胶低聚糖作为面包添加剂的专用性。
加入聚合度3～5的果胶低聚糖的橙汁，相比较无添加防腐剂的橙汁，货架期没有得到延长，说明聚合度3～5的果胶低聚糖对引起橙汁腐败的微生物生长没有明显抑制作用。
对比例2
本对比例涉及一组聚合度7～10的果胶低聚糖粉的制备，制备方法与实施例1.3基本相同，不同之处在于用葡聚糖凝胶G-15凝胶柱进行分离，收集聚合度7～10的果胶低聚糖。将得到的果胶低聚糖(聚合度7～10)加入到面包中，不再添加其它糖类物质、甜味剂、防腐剂，得到的面包货架期没有得到延长，说明聚合度仅为3～5的果胶低聚糖能有效抑制面包中枯草芽孢杆菌和青霉等腐败菌的生长，其专用性较强。
综上所述，本发明的面包专用果胶低聚糖，纯度高、功能效果显著，食用后不引起血糖升高，具有助消化、通便，减肥、降低血脂胆固醇、保护血管，以及抗疲劳、防癌、减缓衰老等保健功效，还可有效延长面包的货架期。本发明的面包专用果胶低聚糖，制作方法简单、安全，符合人们对天然食品添加剂的需求。以果胶低聚糖作为添加剂制得的面包，口感软糯，甜味适宜，尤其适合于高血糖人群、肥胖人群及糖尿病患者食用。