本发明属于食品加工技术领域，具体涉及一种低热量速溶复合代餐粉及其制备方法。
背景技术：
随着社会的不断进步、经济的飞速发展和生活方式的极大改变，健康问题越来越引起人们的关注，其中尤其肥胖问题最为突出。肥胖对人体有显著的不利作用，不仅影响人的体态美观，而且还会导致许多相关疾病的发生。世界医学界将肥胖定义为生活方式性疾病。其次，由于人们生活饮食习惯和自然环境的改变，饮食结构的单一，生活节奏的加快，工作压力的增长，导致人体的各种营养元素比例严重失调，造成身体免疫系统不平衡，引发各种慢性疾病。在慢性病中，以糖尿病最为典型，它是当前威胁全球人类健康的重要的非传染性疾病。近几年，糖尿病在我国人群中爆发性增长，我国现已成为世界糖尿病第一大国。从饮食角度讲，长期的高热量饮食是主要诱因。
因此，糖尿病人和有意控制体重人群需要定量化、低热量、便捷的主食替代食品替代米面等主食，在不影响机体的正常代谢和所需营养的同时，帮助糖尿病人和肥胖人群做好降低热量的饮食管理。
低热量代餐粉是解决以上因饮食不均衡而导致的健康问题的一种综合性冲调粉剂产品。它集食用方便、效果显著、能提供特定营养等优点于一身。但是，目前销售的代餐粉仍存在溶解性差，配方单一，口感不好等缺点，导致产品的接受度低。
魔芋精粉的主要成分为葡甘聚糖，是一种天然的植物性可溶性膳食纤维，具有很强的吸水性，吸水后体积可膨胀一倍，具有很好的饱腹感，并且它能有效地把重金属原子、放射性元素、放射性同位素，从人体内排出，起到“胃肠清道夫”的作用，具有国内外公认的保健功能。魔芋葡甘聚糖因链式结构特殊，在人体内不会受到消化酶的影响，故不会产生热量，且不含有淀粉、脂肪和蛋白质等能够产生热量的物质，符合健康的饮食理念，被广泛用于代餐粉的原料。但是常规的魔芋粉冲调快速溶解后会迅速凝胶化，不太符合人们的常规要求，并且在加热溶解时易结块，易沉底，使其口感顺滑度不高，溶解度不佳。卡拉胶是从海藻里提取的，虽然本身不含营养物质，但是它和魔芋胶一样，可以作为减肥食品食用，食用后也会有饱腹感，会在肠道上形成一层保护膜。卡拉胶是热可逆物理凝胶，由于其滞后现象使其溶液粘度随温度的升高而成指数下降规律。卡拉胶与魔芋胶有较好的协同作用，两者复配可形成热可逆凝胶，可降低葡甘聚糖的粘度，可使魔芋溶解速度快，不结块，不沉底，并且降低了其凝胶温度，使口感佳。抗性糊精是一种低热量葡聚糖，属于低分子水溶性膳食纤维，由于不被体内的消化酶所分解，可直接进入大肠，作为膳食纤维发挥各种生理作用，可促进肠道内双歧杆菌的增殖。添加到糖尿病人食品中，可降低GI（血糖生成指数，glycemic index，GI)值。环糊精包合物，利用环糊精的包埋性，包合一些脂溶性功能成分来实现其保健功能。环糊精和抗性糊精还是一种助溶剂，可加快魔芋胶和卡拉胶的溶解度，并且本身也含有较低的热量。桑叶提取物含有生物碱、黄酮和多糖类化合物等具有降糖作用的生物活性成分，协同抑制餐后血糖水平升高，并可增加胰岛素敏感性。有鉴于此，目前急需一种工艺将普通魔芋粉制备成速溶魔芋精粉，通过低温超微粉碎技术提高其溶解性和降低其生产成本。速溶魔芋精粉再通过与速溶κ-卡拉胶、环糊精包合物、抗性糊精、桑树叶提取物、甜味剂和柠檬酸按一定比例复配以解决现在代餐粉溶解性差、易结块、易沉底、口感差、饱腹感不佳、热量高且缺少功能性成分的问题。
技术实现要素：
为弥补现有技术的不足，本发明提供一种低热量、速溶且具有针对性保健功能的低热量速溶复合代餐粉及其制备方法，适合于糖尿病人和有意控制体重人群，具有降血糖、控制体重作用、饱腹感强、口感好，对糖尿病症状具有明显的改善作用，并对糖尿病并发症有预防作用。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种低热量速溶复合代餐粉，其特殊之处在于：包括以下重量份数的原料：速溶魔芋精粉10-25份，速溶κ-卡拉胶5-12份，β-环糊精（β-CD）包合物0.5-2.0份，抗性糊精20-60份，桑叶提取物5-10份，低热量甜味剂0.05-0.4份，柠檬酸0.1-2.0份。
本发明的一种低热量速溶复合代餐粉，配方中所述速溶魔芋精粉通过以下方法制备：
a1、低温超微粉碎：将普通魔芋精粉干燥后加入低温振动式超微粉碎机中粉碎；设备功率为1.2kW，振幅为5mm，温度为-5—-15℃，粉碎时间30min；
a2、加水溶胀：向步骤a1超微粉碎后的魔芋精粉中加入冷水并混匀，使其充分溶胀2-4h；
a3、纯化：将步骤a2中溶胀好的魔芋精粉在密闭容器中进行超声处理，采用超声10s间歇10s的工作模式，超声功率300-500W，处理时间30min；向超声后的样品中加入其质量2倍的95%的乙醇，在转速为80-150r/min的转速下搅拌50min，过滤，得滤渣为纯化后的魔芋精粉；
a4、脱水：用质量浓度为50-65%的乙醇脱去步骤a3制得的经洗涤纯化的魔芋粉中的水分，制得混合液；
a5、浸泡固化：将步骤a4制得的混合液在温度为50℃下搅拌浸泡60分钟后，压滤脱液制得滤饼；
a6、干燥：在冷冻干燥机中干燥48h，将干燥好的样品放在粉碎机中粉碎，过100-120目筛，得速溶魔芋精粉。
作为优选方案，所述魔芋精粉的粘度为20000±500mPa·s，纯度≥90%。
本发明的一种低热量速溶复合代餐粉，配方中所述速溶κ-卡拉胶通过以下方法制备：
b1、将κ-卡拉胶在搅拌条件下分散于水中，微波-超声协同处理，超声功率调节范围：200-600W，微波功率调节范围：500-900W，在一定的功率下间歇加热（启动微波－超声10s后，暂停30s为1个周期），间歇处理使温度控制在80℃，加热30min；
b2、将完全溶解的胶体经超高压处理，通过热风干燥或真空干燥48h；
b3、将干燥好的样品粉碎过100目筛，得速溶κ-卡拉胶粉。
本发明的一种低热量速溶复合代餐粉，配方中所述β-环糊精包合物通过以下方法制备：
c1、称取一定量的β-环糊精于磨砂口三角瓶，移取蒸馏水置于其中，使其完全溶解，配制成β-环糊精溶液；
c2、按照β-环糊精与包合物比为1：1.5，称取脂溶性包合物于配制的β-环糊精溶液中，用漩涡振荡器震荡2min，密封；
c3、放入超声清洗器中超声5min；
c4、使用磁力搅拌器在55℃下搅拌3h，使包埋反应达到平衡；
c5、搅拌完成的溶液，静置30min，吸出烧杯液面边缘的油层，将剩余溶液转移至另一烧杯，即得到包合物水溶液；
c6、将包合物水溶液在-18℃冷冻，待冻结后放冷冻干燥机48h得β-环糊精包合物固体成品粉末。
作为优选方案，所述β-环糊精包合物其包合率为60-80%。
进一步的，所述β-环糊精包合物的包合原料包括维生素A、亚油酸中的一种或两种的混合物；维生素A可以改善胰岛素产生β-细胞的能力，对糖尿病有一定的预防保健作用；亚油酸有助于人们预防Ⅱ型糖尿病。
本发明的一种低热量速溶复合代餐粉，配方中所述桑叶提取物通过以下方法制备：
d1、浸提：桑叶除杂，以体积百分浓度为40-60%的乙醇水溶液作为提取溶剂在85℃水浴加热回流提取2-4h，得提取液；
d2、离心：提取液在8000r/min的转速下离心30min；
d3、吸附：活性炭吸附中活性炭的添加量为所述桑叶提取物提液重量的0.5-2%，所述活性炭吸附的时间为10-30min；
d4、浓缩：用氮气流吹扫浓缩；
d5、干燥：减压干燥或冷冻干燥，干燥24-48h，得桑叶提取物，过80-100目筛备用。
作为优选方案，本发明的一种低热量速溶复合代餐粉，所述抗性糊精分子量为6000±500Da，溶解度70-80%（w/w），纯度85-90%。
作为优选方案，本发明的一种低热量速溶复合代餐粉，所述低热量甜味剂为木糖醇、山梨醇、甘露醇、麦芽糖醇中的一种或几种。
本发明的一种低热量速溶复合代餐粉的制备方法，包括以下步骤：
（1）获取速溶魔芋精粉、速溶κ-卡拉胶、β-环糊精包合物、抗性糊精、桑叶提取物、低热量甜味剂、柠檬酸；
（2）按照步骤（1）的顺序把原料倒入混料机，进行混合，混合时间15-30min；
（3）真空干燥，粉状混合物烘干后的水分含量小于6%，过100-120目筛备用；
（4）定量包装，每包30-50g；
（5）微波法在70-90℃下进行灭菌，灭菌时间5-10min，然后检验装箱入库。
本发明的有益效果是：本发明的低热量速溶复合代餐粉，将速溶魔芋精粉、速溶κ-卡拉胶、环糊精包合物、抗性糊精、桑叶提取物、低热量甜味剂和柠檬酸相结合应用到代餐粉中，使得配方具有热量低、饱腹感强、溶解速度快且可降低GI值等优点。因此该配方适合糖尿病人和有意控制体重的人群。速溶魔芋精粉的制备过程中，首先将普通魔芋精粉采取低温超微粉碎，在洗涤纯化的过程中，采用间歇式超声处理，经过此处理与普通速溶魔芋精粉的制备过程相比不仅提高了魔芋精粉的纯度，而且还减少了乙醇的用量，并且速溶效果更好。卡拉胶在溶解的过程中采取微波-超声处理，随之进行超高压处理，使得溶解更充分，增加了卡拉胶的速溶效果，再加上可作为药食同源的桑叶提取物，可抑制餐后血糖水平升高，并可增加胰岛素敏感性。经试验，按本发明的配比进行调配，由于魔芋胶与卡拉胶两者具有协同作用，然后加入具有增溶效果的抗性糊精，使得代餐粉的溶解性增加，克服了普通代餐粉易结块、易沉底、口感不佳的缺点。再者维生素A、亚油酸等成分对预防和治疗糖尿病有一定的积极作用，利用环糊精的包埋作用，将这些功能性成分进行包埋，首先减少了营养损失，再者环糊精包埋的分子级粉末化微胶囊，不仅能够保持其营养成分，还使这些脂溶性成分均匀的溶解在水相体系中。桑叶提取物含有生物碱、黄酮和多糖类化合物等具有确定降糖作用的生物活性成分，协同抑制餐后血糖水平升高，并可增加胰岛素敏感性。低热量甜味剂和柠檬酸的加入，使得代餐粉具有良好的代餐口感，且热量低，易于接受。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，本发明的保护范围包括但不限于以下实施例，在不偏离本申请的精神和范围的前提下任何对本发明的技术方案的细节和形式所做出的修改均落入本发明的保护范围内。
实施例1
一种低热量速溶复合代餐粉，由以下重量份数的原料组成：速溶魔芋精粉10份；速溶κ-卡拉胶10份；维生素A/β-CD包合物1.0份；抗性糊精35份；桑叶提取物5份；木糖醇0.2份；柠檬酸1.0份。
本实施例的低热量速溶复合代餐粉的制备方法，包括以下步骤：
（1）按照配比获取速溶魔芋精粉、速溶κ-卡拉胶、β-环糊精包合物、抗性糊精、桑叶提取物、低热量甜味剂、柠檬酸；
其中，速溶魔芋精粉通过以下方法制备：
a1、低温超微粉碎：将普通魔芋精粉干燥后加入低温振动式超微粉碎机中粉碎；设备功率为1.2kW，振幅为5mm，温度为-5—-15℃，粉碎时间30min；
a2、加水溶胀：向步骤a1超微粉碎后的魔芋精粉中加入冷水并混匀，使其充分溶胀2-4h；
a3、纯化：将步骤a2中溶胀好的魔芋精粉在密闭容器中进行超声处理，采用超声10s间歇10s的工作模式，超声功率300-500W，处理时间30min；向超声后的样品中加入其质量2倍的95%的乙醇，在转速为80-150r/min的转速下搅拌50min，过滤，得滤渣为纯化后的魔芋精粉；
a4、脱水：用质量浓度为50-65%的乙醇脱去步骤a3制得的经洗涤纯化的魔芋粉中的水分，制得混合液；
a5、浸泡固化：将步骤a4制得的混合液在温度为50℃下搅拌浸泡60分钟后，压滤脱液制得滤饼；
a6、干燥：在冷冻干燥机中干燥48h，将干燥好的样品放在粉碎机中粉碎，过100-120目筛，得速溶魔芋精粉，速溶魔芋精粉的粘度为20000±500mPa·s，纯度≥90%。
其中，速溶κ-卡拉胶通过以下方法制备：
b1、将κ-卡拉胶在搅拌条件下分散于水中，微波-超声协同处理，超声功率调节范围：200-600W，微波功率调节范围：500-900W，在一定的功率下间歇加热（启动微波－超声10s后，暂停30s为1个周期），间歇处理使温度控制在80℃，加热30min；
b2、将完全溶解的胶体经超高压处理，通过热风干燥或真空干燥48h；
b3、将干燥好的样品粉碎过100目筛，得速溶κ-卡拉胶粉。
其中，β-环糊精包合物通过以下方法制备：
c1、称取一定量的β-环糊精于磨砂口三角瓶，移取蒸馏水置于其中，使其完全溶解，配制成β-环糊精溶液；
c2、按照β-环糊精与包合物比为1：1.5，称取脂溶性包合物于配制的β-环糊精溶液中，用漩涡振荡器震荡2min，密封；
c3、放入超声清洗器中超声5min；
c4、使用磁力搅拌器在55℃下搅拌3h，使包埋反应达到平衡；
c5、搅拌完成的溶液，静置30min，吸出烧杯液面边缘的油层，将剩余溶液转移至另一烧杯，即得到包合物水溶液；
c6、将包合物水溶液在-18℃冷冻，待冻结后放冷冻干燥机48h得β-环糊精包合物固体成品粉末，β-环糊精包合物其包合率为60-80%。
其中，桑叶提取物通过以下方法制备：
d1、浸提：桑叶除杂，以体积百分浓度为40-60%的乙醇水溶液作为提取溶剂在85℃水浴加热回流提取2-4h，得提取液；
d2、离心：提取液在8000r/min的转速下离心30min；
d3、吸附：活性炭吸附中活性炭的添加量为所述桑叶提取物提液重量的0.5-2%，所述活性炭吸附的时间为10-30min；
d4、浓缩：用氮气流吹扫浓缩；
d5、干燥：减压干燥或冷冻干燥，干燥24-48h，得桑叶提取物，过80-100目筛备用。
（2）按顺序把原料倒入混料机，进行混合，混合时间30min。
（3）真空干燥，粉状混合物烘干后的水分含量小于6%，过100目筛备用。
（4）定量包装，每包30g。
（5）微波法在90℃下进行灭菌，灭菌时间5min，然后检验装箱入库。
实施例2
一种低热量速溶复合代餐粉，由以下重量份数的原料组成：魔芋精粉25份；κ-卡拉胶12份；维生素A/β-CD包合物1.5份；抗性糊精60份；桑叶提取物7份；山梨醇0.4份；柠檬酸1.2份。
本实施例的低热量速溶复合代餐粉的制备方法，包括以下步骤：
（1）按照配比获取速溶魔芋精粉、速溶κ-卡拉胶、β-环糊精包合物、抗性糊精、桑叶提取物、低热量甜味剂、柠檬酸；速溶魔芋精粉、速溶κ-卡拉胶、环糊精包合物、桑叶提取物按照实施例1的方法制得；
（2）按顺序把原料倒入混料机，进行混合，混合时间20min。
（3）真空干燥，粉状混合物烘干后的水分含量小于6%，过100目筛备用。
（4）定量包装，每包30g。
（5）微波法在70℃下进行灭菌，灭菌时间10min，然后检验装箱入库。
实施例3
一种低热量速溶复合代餐粉，由以下重量份数的原料组成：魔芋精粉15份；κ-卡拉胶10份；亚油酸/β-CD包合物2份；抗性糊精50份；桑叶提取物9份；甘露醇0.05份；柠檬酸0.1份。
本实施例的低热量速溶复合代餐粉的制备方法，包括以下步骤：
（1）按照配比获取速溶魔芋精粉、速溶κ-卡拉胶、β-环糊精包合物、抗性糊精、桑叶提取物、低热量甜味剂、柠檬酸；速溶魔芋精粉、速溶κ-卡拉胶、环糊精包合物、桑叶提取物按照实施例1的方法制得；
（2）按顺序把原料倒入混料机，进行混合，混合时间15min。
（3）真空干燥，粉状混合物烘干后的水分含量小于6%，过100目筛备用。
（4）定量包装，每包30g。
（5）微波法在75℃下进行灭菌，灭菌时间15min，然后检验装箱入库。
实施例4
一种低热量速溶复合代餐粉，由以下重量份数的原料组成：魔芋精粉10份；κ-卡拉胶11份；亚油酸/β-CD包合物2.0份；抗性糊精20份；桑叶提取物10份；麦芽糖醇0.2份；柠檬酸0.5份。
本实施例的低热量速溶复合代餐粉的制备方法，包括以下步骤：
（1）按照配比获取速溶魔芋精粉、速溶κ-卡拉胶、β-环糊精包合物、抗性糊精、桑叶提取物、低热量甜味剂、柠檬酸；速溶魔芋精粉、速溶κ-卡拉胶、环糊精包合物、桑叶提取物按照实施例1的方法制得；
（2）按顺序把原料倒入混料机，进行混合，混合时间30min。
（3）真空干燥，粉状混合物烘干后的水分含量小于6%，过100目筛备用。
（4）定量包装，每包30g。
（5）微波法在80℃下进行灭菌，灭菌时间8min，然后检验装箱入库。
试验评价
对实施例1-实施例4制得的产品进行感官评价试验：
试验组分：以实施例1至实施例4制备的代餐粉作为实验组1至实验组4，对实施例1-4制得的代餐粉的性能进行感官测试。并以中国专利申请公布号CN106819993A公开的实施例1中的营养代餐粉作为对照组1，配方组成为：魔芋精粉：350份，茶多酚：15份，燕麦粉：1200份，乳清蛋白粉：600份，低聚木糖：100份，维生素B6：0.1份，麦芽糖醇：80份，麦芽糊精：80份，β-环状糊精：20份，葡萄糖酸锌：2-5份，富马酸亚铁：10-25份，果蔬粉：100份；以市售的修正生产的魔芋膳食纤维饱腹代餐粉为对照组2。结果见下表：
由上表数据可知，本发明实施例1至实施例4的感官评价在气味和口感上均优于对照组1和对照组2。
对实施例1至实施例4制得的产品进行使用效果试验：
1、试验样品
取上述实施例1-4所得的低热量速溶复合代餐粉为实验品，以30g/包封包，按1：50的比例用80℃温开水冲调。
2、试验动物
取100只5-8周龄的Balb/c小鼠，雄性，体重质量（180-200）g，在动物房内温度25℃和相对湿度65%的条件下适应性饲养10天。
3、试验模型建立
将小鼠按体重分为5组，分别为四组产品试验组和一组对照组。五组小鼠由尾静脉注射四氧嘧啶50mg/Kg，72h后尾部取血测定空腹血糖，要求空腹血糖≥10mmol/L。建模成功后，其中前四组小鼠作为实验组，在不改变生活习惯及饮食习惯的前提下，午餐和晚餐分别灌胃实施例1-4代餐粉，另外20只小鼠作为对照组，不改变饮食。试验连续8周，测体重、体脂率和空腹血糖值。
3、结果统计
数据用Excel处理，采用t检验对测试数据进行统计学分析，mean±SD，P＞0.05视为无显著差异，P＜0.05视为显著差异，P＜0.01视为极显著差异。
4、试验结果
试验前后受试者体成分分析结果如下表所示：
注：与对照组比，a：P＜0.05；与造模后比，b：P＜0.05；与造模前对比，c：P＜0.05。
上表结果表明：造模前和造模后在各项指标上存在显著性差异，说明造模成功。实施例1、实施例2、实施例3和实施例4实验后各指标平均值明显低于造模后（P＜0.05），且实施例1、实施例2、实施例3和实施例4均与对照组（P＜0.05）存在显著性差异。由于本次实验时间仅为八周，而且在建模成功后，所有实验对象在实验前体重、体脂率、空腹血糖值明显高于正常，所有试验对象通过试验并没能将各项体成分指标全部恢复至正常范围，但各项均有明显改善，根据测试结果可知，长期坚持一定可以将相关指标调整到正常范围。
由此结果可知，实施例1至实施例4具有很好的减肥、控制体重和降血糖的作用，且实施例3为最优选实施例，其食用后效果最佳。