本发明属于食品配方领域，特别涉及一种四联益生菌固体饮料及其制备方法。
背景技术：
在人的肠道中存在着几百种、数百亿个细菌，在肠内构成菌丛。迄今为止，人们已知的肠道细菌分三类：一类是能够合成某些维生素、对有害细菌的增殖有抑制作用、对免疫功能有刺激和促进的效果，这就是以双歧杆菌和乳杆菌为主的有益菌，这些细菌在肠道的平衡，关系到人体的健康、衰老和疾病。通过调整肠道生态系统可保持人体的健康，减少疾病，延缓衰老，因此被称为益生菌；另一类是在肠道内会构成腐败或致癌物质的有害菌，如梭状芽胞杆菌、拟杆菌属和真细菌属等；另外还有一类既有有害作用，又有有益作用的细菌，如胨球菌。肠道内正常菌群作为一个整体存在，相互依赖又相互制约，机体肠道内菌群失调则出现一系列的生理功能紊乱，益生菌是从有益于人类健康角度所指的一类肠道生理细菌，是一些从人体肠道中分离所得的特殊菌株。益生菌具有下列特性：1、源于人体；2、抗胃酸和胆汁；3、能附着在人的肠道细胞上；4、能在肠道中定殖；5、能产生抗菌物质；6、抗龋齿菌和致病菌；7、对人体安全。由于益生菌具有调节肠道菌群，改善人体健康的作用，已成为母婴市场的主流产品。目前，生产益生菌产品的厂家很多，但产品质量和效果参差不齐。益生菌类产品要保证足够的活菌数量，才能发挥其益生作用，外源益生菌能否在宿主肠道中粘附和定植下来是评价益生菌益生效果的主要指标之一。技术实现要素：本发明目的是提供一种四联益生菌固体饮料及其制备方法，通过选取定植能力强的益生菌原料，优化菌种冻干工艺中的保护剂配方，并在产品中添加益生元达到菌活数高和定植能力强的目的，本发明具有增强免疫力、调解肠道菌群平衡的作用。本发明采用的技术方案为：本发明由两种乳杆菌(鼠李糖乳杆菌和罗伊氏乳杆菌)、两种双歧杆菌(动物双歧杆菌和乳双歧杆菌)共四种益生菌组成。重量百分比分别为：鼠李糖乳杆菌冻干粉2-25％罗伊氏乳杆菌冻干粉1-15％动物双歧杆菌冻干粉1-15％乳双歧杆菌冻干粉1-15％水苏糖0.1-10％低聚异麦芽糖0.1-10％木糖醇0.1-10％抗性糊精0.5-10％全脂乳粉10-50％葡萄糖10-50％香蕉粉5-20％维生素b10.0009-0.0022％维生素b20.0009-0.0022％维生素b60.0007-0.0022％葡萄糖酸锌0.043-0.128％本发明提供了上述固体饮料的制备方法，采用常规的制剂方法制备成粉剂，其制备工艺为：先将维生素b1、b2、b6和葡萄糖酸锌混匀，再与少量葡萄糖和水苏糖、低聚异麦芽糖、木糖醇、抗性糊精、香蕉粉混合在一起，为预混合物1，混匀时间为20-40分钟。再添加量大的原辅料鼠李糖乳杆菌冻干粉、罗伊氏乳杆菌冻干粉、动物双歧杆菌冻干粉、乳双歧杆菌冻干粉、葡萄糖、全脂乳粉，其中颗粒状原料要经过粉碎并通过60-80目筛网，再与预混合物1进行总混，总混时间为60-120分钟。将样品分装，经检验合格后，可装盒、装箱，成品检验合格后方可入库。本发明还提供了罗伊氏乳杆菌的菌种冻干工艺中的冻干保护剂配方。纯菌种培养分为四级培养，由一、二、三级的逐级扩培至第四级的发酵培养组成。在这个过程中，一、二、三级培养主要应用基础培养基进行菌种培养，为了使菌种的生长更旺盛，所以采取第四级更换优化培养基，来达到刺激菌种生长的目的。培养结束后，通过离心菌液得菌泥、添加冻干保护剂、冻存工艺，最终获得冻干菌粉。本工艺改进了罗伊氏乳杆菌的冻干保护剂，通过优选的保护剂配方提高菌体的存活率。优选的冻干保护剂，按照菌泥：冻干保护剂＝1:1～2的体积比，添加冻干保护剂，并搅拌、混合均匀，分装到冻干机托盘，准备进行菌粉的冷冻干燥。所述罗伊氏乳杆菌冻干保护剂的配方：脱脂奶粉7-12％海藻糖2-8％谷氨酸钠0.4-1.5％蔗糖3-8％无菌水70.5-87.6％ph值6.8-7.5。本产品的罗伊氏乳杆菌冻干粉活菌数均可高达1011cfu/g以上。本配方不仅降低了保护剂成本，而且提高了菌体冻干存活率。具体的，本发明中所述的益生菌为鼠李糖乳杆菌、罗伊氏乳杆菌、动物双歧杆菌和乳双歧杆菌。乳酸菌对食品病源微生物和肠道内的病原菌的拮抗作用十分显著。在生长过程中能够产生有机酸、过氧化氢、细菌素等多种拮抗物质，可有效抑制体内的有害菌的生长和繁殖，控制肠胃感染；益生菌粘附在消化道黏膜上，通过与病原菌竞争营养物质抑制病原菌的生长；另一方面可以防止有害物质的吸收并中和有毒产物；调整肠道菌群平衡；产生独特的抑菌素、抑制有害菌；刺激免疫系统，提高免疫功能。鼠李糖乳杆菌是人体正常菌群之一，肠道黏着率高，定植能力强，是人类研究最广泛、最可靠、最深入的益生菌之一，具有平衡和改善胃肠道功能、增强人体自身免疫能力、促进双歧杆菌和嗜酸乳杆菌生长和作用、预防和帮助治疗腹泻、预防龋齿等作用。罗伊氏乳杆菌是新生儿和健康成年人肠道微生物菌群的主要成员。它可以承受胃酸汁液和胆汁盐而到达小肠上部，表现出较强的粘附能力。定植后通过产生有机酸、过氧化氢和细菌类拮抗物质来抑制有害菌的生长和繁殖，从而达到维持宿主肠道内微生态平衡的目的。罗伊氏乳杆菌重要特性是产生独特的抑菌素，其性能最佳，具有很宽的抑菌谱带，可以有效的抑制多种有害菌的生长。乳双歧杆菌、动物双歧杆菌是人和许多哺乳动物肠道中的优势菌之一，定植能力强，是人和动物肠道中重要的生理性细菌，参与免疫、营养、消化和保护等一系列的生理过程，发挥着重要的功能和保健作用。代谢过程可产生有机酸降低周围环境的eh和ph值，还可以分泌抗菌类物质以及胞外糖苷酶，并且可以与外来菌群竞争营养物质，从一定程度上抑制致病菌的生长和繁殖。双歧杆菌能够激活巨噬细胞的β-半乳糖苷酶，加强其吞噬作用；可增强辅助型t细胞的平衡应答作用；还可激活淋巴细胞，调节机体免疫应答，增强肠道非特异性免疫功能与宿主免疫监视功能。双歧杆菌对人体还具有营养作用，能在肠内合成多种生物酶和维生素类物质，如叶酸、尼克酸、维生素k1、维生素b1、维生素b2、维生素b6、维生素b12等，其代谢产生的醋酸和乳酸可以使肠道酸化，利于维生素d、钙铁离子和磷的吸收利用。具体的，本发明中所述的益生元为水苏糖、低聚异麦芽糖和抗性糊精。益生元是一些能选择性地促进肠道中一种或多种益生菌菌株生长和代谢活动的物质，主要是一些低聚糖和膳食纤维。水苏糖和低聚异麦芽糖作为益生元，不能被消化道和病原菌利用，仅能被益生菌利用，可以促进肠道双歧杆菌和乳酸菌的增殖，抑制大肠杆菌等的生长，还可以稳定肠道环境，提高肠黏膜免疫功能等。其中水苏糖不仅能促进益生菌增殖，还可以促进体内多种维生素如维生素b1、维生素b6、烟酸和叶酸的合成，还能促进钙、铁、镁等微量元素的吸收。抗性糊精通过结肠发酵表现出益生元的作用。木糖醇不会被口腔内细菌发酵利用，能抑制细菌生长及酸的产生，可防止龋齿，且生物稳定性好。b族维生素是维持人体正常机能与代谢活动不可或缺的水溶性维生素，帮助脑和免疫系统发挥正常的生理机能。人体无法自行合成，必须额外补充，多余的b族维生素不会贮藏于体内，会排出体外。本发明中所述的提高菌活的方法之一为，优选益生菌的冻干保护剂。真空冷冻干燥法是对菌体进行收集最为普遍和有效的方法，是生产和保存活细胞的有效方法，是冷冻和干燥技术的结合，这两个过程会对细胞产生一系列损伤，如机械损伤、溶质损伤、细胞膜损伤或其他等损伤。而冻干保护剂是在冻干工艺中保证菌活的重要因素之一，冻干保护剂可以减轻或抑制冷冻和复水对细胞造成的伤害，尽可能完整的保留其各种生理特性和生物活性，同时增强细胞在保藏期间的稳定性。保护剂可以影响细胞膜相变的温度、体系玻璃化转变的温度以及蛋白的结果等。按照保护剂的性质可以将保护剂分为以下几类：糖类、多元醇类、氨基酸类、无机盐类、蛋白质类和混合物等。其中糖类对菌体的保护机理是由于其含有羟基基团能在冻干过程中代替细胞膜原有的水分子基团，与磷脂和蛋白质形成氢键，从而稳定了细胞膜的完整性。而大分子保护剂的作用机制是在菌体表面形成一层有效的保护层，对菌体进行包裹，同时刺激小分子物质发挥保护作用。菌体与保护剂的体积比也会影响菌体的存活率。与现有技术相比，本发明具有以下突出的优点：1、本发明同时含有鼠李糖乳杆菌、罗伊氏乳杆菌、动物双歧杆菌和乳双歧杆菌四联益生菌，有力补充胃肠道内这四种益生菌的缺失。2、本发明在菌种冻干粉制备的工艺中，优化了菌种冻干保护剂配方，保证菌体冻干粉的活菌数。3、本发明含有丰富的益生元，水苏糖、低聚异麦芽糖和抗性糊精，各益生元有效促进益生菌在肠内的定植、繁殖。4、本发明采用科学配方，相互协调、互促互进，更利于发挥四种益生菌的强大功能：鼠李糖乳杆菌有促进双歧杆菌生长的作用；低聚异麦芽糖和水苏糖能使食物在消化道内的通过时间缩短，并使肠内菌群发生变化，增加有益菌，减少有害菌；b族维生素之间有协同作用，同时摄取全部b族维生素，要比分别摄取效果更好。全脂乳粉中含有的多种物质可以提供益生菌必需的营养元素，这些营养物质能迅速持久补充肠胃益生菌，高效维护肠道微生态平衡。香蕉粉对人体胃粘膜有保护作用，进入到肠胃后可抑制腐败型细菌的生长，促进益生菌的生长繁殖，还可以增强机体的免疫力。5、本发明同时能够补充b族维生素和锌。具体实施方式实施例一：一种四联益生菌固体饮料及其制备方法一、配方经严格筛选的市售符合相应的国家标准/行业标准和国家规定的合格原辅料，取得各原料。分别准确称取鼠李糖乳杆菌冻干粉8kg、罗伊氏乳杆菌冻干粉5kg、动物双歧杆菌冻干粉5kg、乳双歧杆菌冻干粉5kg、水苏糖8.5kg、葡萄糖31kg、全脂乳粉24kg、低聚异麦芽糖3.5kg、木糖醇2kg、抗性糊精2kg、香蕉粉5.906kg、维生素b10.0015kg、维生素b20.001kg、维生素b60.001kg和葡萄糖酸锌0.0905kg。二、制备方法1)先将维生素b10.0015kg、维生素b20.001kg、维生素b60.001kg和葡萄糖酸锌0.0905kg混匀，再与葡萄糖2kg、水苏糖8.5kg、低聚异麦芽糖3.5kg、木糖醇2kg、抗性糊精2kg、香蕉粉5.906kg混合在一起，为预混合物1，混匀时间为20-40分钟。2)鼠李糖乳杆菌冻干粉8kg、罗伊氏乳杆菌冻干粉5kg、动物双歧杆菌冻干粉5kg、乳双歧杆菌冻干粉5kg、葡萄糖29kg、全脂乳粉24kg，其中颗粒状原料要经过粉碎并通过60-80目筛网，与预混合物1进行总混，总混时间为60-120分钟。将样品分装，经检验合格后，可装盒、装箱，成品检验合格后方可入库。实施例二一、感官评定取6克本实施例1制备的产品，加入到30-40ml的温开水中(40℃以下)，完全溶解。选取10位感官评定人员，观察品尝后，按照表1评定方法对本发明产品的色泽、状态、滋、气味进行全面评价，取平均分作为综合评分。表1感官评定方法和结果由表1得出感官评定结论：本发明产品色泽为类白至淡黄色，均匀一致，粉末状、无结块、无肉眼可见外来杂质，口感清香甜美，滋味宜人，无异味。二、免疫力对比实验实验动物：4～5周龄的昆明小鼠，18～22g，雄性，每组10只，共90只。实验内容：根据体重随机对实验动物分为9组进行碳廓清比对实验，具体如下：对照组：喂食蒸馏水；实验组：喂食配方1(实施例1)、2-8的组合物配方，见表2。分别将配方1-8的组合物以蒸馏水为溶剂配制成所需浓度的溶液，本品成人推荐日服量为3.5g/天，以成人体重60kg计，推荐量为0.06g/kgbw。本实验设剂量为0.6g/kgbw，相当于成人推荐量的10倍，配成溶液经口灌胃分别给予8组小鼠，按此法受试30天。如表2所示，分别按照各配方准确称取各原辅料，经过配料，预混和总混，充分混合均匀，制成粉剂，分装。表2配方1-8明细表单位：kg实验结果：碳廓清吞噬指数(α)计算公式：α＝体重/(肝重+脾重)×k1/3；k＝(lgod1-lgod2)/(t2-t1)；其中：od1为t1(2min)血标本的od值；od2为t2(10min)血标本的od值。结果如下：表3不同组别对小鼠单核-巨噬细胞功能的影响实验结论：由表3可知：配方1(即实施例1配方)小鼠的单核-巨噬细胞碳廓清吞噬指数均高于其他配方组，即配方1增强免疫力效果优于其他配方。实施例三罗伊氏乳杆菌冻干保护剂筛选：保护剂一般具有三个以上氢键或者具有一些离子基团，在保护过程中能够取代水与菌体的蛋白质结合，从而减少冰晶的形成让菌体免受损害。保护剂的灭菌条件为温度115℃，灭菌时间30min。脱脂奶粉作为保护剂，可以在细胞表面形成一层保护层，保护细胞壁免受损伤。因此选择脱脂奶粉作为基础保护剂。将葡萄糖、蔗糖分别按2％、4％、6％、8％、10％比例分别加入到基础保护剂中，考察添加不同浓度的葡萄糖和蔗糖对罗伊氏乳杆菌保护效果的影响。表4葡萄糖和蔗糖对罗伊氏乳杆菌存活率的影响2％4％6％8％10％葡萄糖41.32％44.26％47.47％50.62％47.56％蔗糖43.15％39.73％55.39％52.55％48.42％表4数据结果表明，糖类对罗伊氏乳杆菌的冻干有较好的保护效果，当蔗糖在添加浓度为6％时为最佳，罗伊氏乳杆菌的冻干存活率可达到56.39％。故本发明以脱脂奶粉、蔗糖作为基础保护剂，添加糖类、无机盐类、多元醇类或氨基酸类，其他为无菌水。单因素考察复合糖类对保护效果的影响，按一定比例添加乳糖、麦芽糖、低聚果糖、海藻糖。表5罗伊氏乳杆菌冻干保护剂配方对罗伊氏乳杆菌存活率的影响通常复合保护剂配方优于单一因素的保护效果。通过单因素实验考察配方4最优，故在此配方基础上继续添加氨基酸类(如半胱氨酸、甘氨酸)，或者多元醇类(如甘油、山梨醇)考察其保护效果。表6冻干保护剂配方对罗伊氏乳杆菌存活率的影响配方5配方6配方7配方8脱脂奶粉110g/l110g/l110g/l110g/l谷氨酸钠12g/l12g/l12g/l12g/l蔗糖60g/l60g/l60g/l60g/l海藻糖40g/l40g/l40g/l40g/l半胱氨酸3g/l―――甘氨酸―3g/l――甘油――2g/l―山梨醇―――2g/l溶液颜色略偏红乳白色乳白色，略浑浊乳白色菌粉颜色偏红淡黄色―淡黄色存活率/％―88.52―83.65由表6和8可知，在配方4的基础上添加甘氨酸和山梨醇得到的菌存活率较好，但存活率仍低于配方4。罗伊氏乳杆菌冻干粉的保护剂采用配方4时，其菌存活率高于配方1-3和配方5-8，且配方4成本较低。综合保护剂的保护效果和经济效益方面的考虑，配方4为最优。当前第1页12