本发明属于功能性饮料制备领域，具体涉及一种秸秆功能性饮料及其制备方法。
背景技术：
功能饮料是指通过调整饮料中营养素的成分和含量比例，在一定程度上调节人体功能的饮料。据有关资料对功能性饮料的分类，认为广义的功能饮料包括运动饮料、能量饮料和其他有保健作用的饮料。功能饮料是2000年来风靡于欧美和日本等发达国家的一种健康饮品。它含有钾、钠、钙、镁等电解质，成分与人体体液相似，饮用后更能迅速被身体吸收，及时补充人体因大量运动出汗所损失的水分和电解质(盐分)，使体液达到平衡状态。当饮用功能性饮料成为一种时尚，这一产业也随之欣欣向荣。行业刊物《饮料系列》编辑巴里·纳坦松说，功能性饮料的产业价值已高达15亿美元，产品类型超过150种。功能饮料在中国的受到越来越多的消费者喜爱，中国逐渐成为功能性饮料的消费大国。
但是，目前市场上销售的功能性饮料一般都添加咖啡因能兴奋神经的物质，而这些物质长期食用不利于身体健康，所以我们需要一种天然来源的功能性饮料，既含有充分的营养素，又没有不利于人体健康的物质。
技术实现要素：
为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种富含氨基酸、矿物质、维生素，有益于人体健康，具有保健价值秸秆功能性饮料及其制备方法。
一种秸秆功能性饮料的制备方法，包括以下步骤：
(1)干玉米秸秆原料准备：将玉米干秸秆剪至大小3cm左右，去除表面的灰尘、杂质等，即得到干玉米秸秆原料；秸秆的长度过长会影响后续步骤的操作；
(2)水浸：将准备好的所述干玉米秸秆原料用蒸馏水浸泡24h，之后过滤收集滤渣备用，所述滤渣标记为1号滤渣；浸泡过程要求蒸馏水淹没所述干玉米秸秆原料，这样不仅可以去除灰尘等杂质，还能够使所述干玉米秸秆原料组织软化便于后续步骤的操作；
(3)烘干粉碎：将所述1号滤渣放入恒温干燥箱中进行烘干，之后将其粉碎至80目，得到秸秆粉末；
(4)碱性乙醇溶液洗涤：取一定量的所述秸秆粉末加入碱性乙醇溶液中缓慢升温至80℃，反应2h，过滤，收集滤渣，标记为2号滤渣；
(5)水洗：将所述2号滤渣浸泡于蒸馏水中维持24h，去除所述2号滤渣组织中的木质素类物质；
(6)酸性木聚糖酶水解：将水洗后的物质取出置于合适的容器中，按照料液比1：20比例加入0.05mol/l柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液(ph＝4.8)200ml，放入恒温水浴锅内升温至50～55℃，之后加入木聚糖酶0.5g，反应时间12h，得到酸性木聚糖酶水解物；
添加酸性木聚糖酶有效地减轻了天然果汁中的沉淀现象，沉淀现象的发生是因为天然果汁中含有较多的多糖类物质；
(7)漆酶水解：在所述酸性木聚糖酶水解物中按照料液比1:20加入0.2mol/l乙酸-乙酸钠缓冲液(ph＝4.8)200ml，并加入双氧水0.6ml，升温至50～55℃，之后加入漆酶0.1g，反应时间3h，得到漆酶水解物；
漆酶有效地防止了所述秸秆功能性饮料的氧化褐变，并使得饮料的颜色更加澄清，组织状态更稳定；
(8)酸性纤维素酶水解：在所述漆酶水解物中按照料液比1:20加入0.05mol/l柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液(ph＝4.8)200ml，放入恒温水浴锅内升温至50～55℃，之后加入纤维素酶0.05g，反应时间5h，得到酸性纤维素酶水解物；
酸性纤维素酶能够有效地软化植物组织，促进细胞内容物的释放，提高出汁率；
(9)高速分散处理：所述酸性纤维素酶水解物进行离心处理，收集滤渣，标记为3号滤渣，将所述3号滤渣进行高速分散处理2min，得到高速分散悬浮液；
(10)高压均质处理：将所述高速分散悬浮液放入均质机内，处理30s，得到高压均质处理悬浮液；
(11)脱色水洗：将所述高压均质处理悬浮液进行过滤，收集滤渣，标记为4号滤渣，在所述4号滤渣中加入浓度为0.02mol/l的双氧水，在50℃条件下反应30min，之后水洗5次，完成纳米纤维素纤维nfc的制备；
(12)风味调配处理：在所述纳米纤维素纤维nfc中添加一定量的蔗糖和柠檬酸，并添加适量果胶与羧甲基纤维素钠，得到饮料初品；
果胶是一种亲水性的植物胶，果胶的添加不仅可以减少沉淀的产生，还可以使所述秸秆功能性饮料的组织稳定性更强，获得区别于其他饮料的口感；羧甲基纤维素钠在食品应用方面有增加食品的粘稠性、浓度、稳定性的作用；而且果胶和羧甲基纤维素钠都是无毒副作用的食品添加剂，符合了制作安全、天然饮料的需求；
(13)杀菌、冷却灌装：采用低温巴士杀菌的方式，将恒温水浴升温至62℃，放入饮料初品进行低温巴士杀菌，杀菌时间为30min，之后冷却至室温灌装。
水浴温度不可以过高，因为天然的果蔬饮料是低热量的食物，其中所含有的也都是一些人体极易吸收的成分含量，如单糖、无机盐、维生素c等等，高温会使其中的营养成分受到破坏；低温巴士杀菌能杀灭致病菌和不耐热的微生物，而且可以保证所述秸秆功能性饮料的原汁原味。
所述玉米干秸秆、蔗糖和柠檬酸的质量比为50：20：1。
所述酸性木聚糖酶水解、漆酶水解、酸性纤维素酶水解的温度都为50℃。
一种秸秆功能性饮料由前述的一种秸秆功能性饮料的制备方法制备得到。
本发明的有益之处在于：本发明提供的一种秸秆功能性饮料富含可溶性糖、氨基酸、矿物质、维生素，有益于人体健康，同时具有吸附油脂、胆固醇、清除亚硝酸盐的功能，在作为一款饮料的同时，更具有保健价值，健康安全，具有纯天然特点，可以长期服用，且服用方便，具有良好的市场前景；而且其制备方法相比传统方法具有能耗低、酸碱使用量少、不使用化学危险试剂、副产物少、简单、易实现的优点，利用废弃的秸秆实现了资源的再利用，以最小的成本获得了最大的性价比，且废弃秸秆再利用减少了焚烧秸秆量，减轻了对环境的污染。
具体实施方式
实施例1
一种秸秆功能性饮料的制备方法，包括以下步骤：
(1)干玉米秸秆原料准备：将10g玉米干秸秆剪至大小3cm左右，去除表面的灰尘、杂质等，即得到干玉米秸秆原料；秸秆的长度过长会影响后续步骤的操作；
(2)水浸：将准备好的所述干玉米秸秆原料用蒸馏水浸泡24h，之后过滤收集滤渣备用，所述滤渣标记为1号滤渣；浸泡过程要求蒸馏水淹没所述干玉米秸秆原料，这样不仅可以去除灰尘等杂质，还能够使所述干玉米秸秆原料组织软化便于后续步骤的操作；
(3)烘干粉碎：将所述1号滤渣放入恒温干燥箱中进行烘干，之后将其粉碎至80目，得到秸秆粉末；
(4)碱性乙醇溶液洗涤：取一定量的所述秸秆粉末加入碱性乙醇溶液中缓慢升温至80℃，反应2h，过滤，收集滤渣，标记为2号滤渣；
(5)水洗：将所述2号滤渣浸泡于蒸馏水中维持24h，去除所述2号滤渣组织中的木质素类物质；
(6)酸性木聚糖酶水解：将水洗后的物质取出置于合适的容器中，加入0.05mol/l柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液(ph＝4.8)200ml，放入恒温水浴锅内升温至50℃，之后加入木聚糖酶0.5g，反应时间12h，得到酸性木聚糖酶水解物；
(7)漆酶水解：在所述酸性木聚糖酶水解物中加入0.2mol/l乙酸-乙酸钠缓冲液(ph＝4.8)200ml，并加入双氧水0.6ml，升温至50℃，之后加入漆酶0.1g，反应时间3h，得到漆酶水解物；
(8)酸性纤维素酶水解：在所述漆酶水解物中加入0.05mol/l柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液(ph＝4.8)200ml，放入恒温水浴锅内升温至50℃，之后加入纤维素酶0.05g，反应时间5h，得到酸性纤维素酶水解物；
(9)高速分散处理：所述酸性纤维素酶水解物进行离心处理，收集滤渣，标记为3号滤渣，将所述3号滤渣进行高速分散处理2min，得到高速分散悬浮液；
(10)高压均质处理：将所述高速分散悬浮液放入均质机内，处理30s，得到高压均质处理悬浮液；
(11)脱色水洗：将所述高压均质处理悬浮液进行过滤，收集滤渣，标记为4号滤渣，在所述4号滤渣中加入浓度为0.02mol/l的双氧水，在50℃条件下反应30min，之后水洗5次左右，完成纳米纤维素纤维nfc的制备；
(12)风味调配处理：在所述nfc中添加4g蔗糖和0.2g柠檬酸，并添加适量果胶与羧甲基纤维素钠，得到饮料初品；
(13)杀菌、冷却灌装：采用低温巴士杀菌的方式，将恒温水浴升温至62℃，放入饮料初品进行低温巴士杀菌，杀菌时间为30min，之后冷却至室温灌装。
产品性能检测：
1.感官评价
具体评价标准见表1.
表1感官评价标准表
根据表1的评分标准，对实施例1中得到的一种秸秆功能性饮料进行感官评价：外观清澈，无沉淀、悬浮物等杂质；保留了果蔬饮料天然的味道，没有不良的气味，口感酸甜适中，口味独特；得分为85.9。
采用市售产品为对照组，感官评价得分为74.5。
2.营养成分评价
实验过程：
(1)可溶性糖的测定
采用反相高效液相色谱法对秸秆饮料中的可溶性糖(包括葡萄糖、果糖、蔗糖、木糖、甘露糖、阿拉伯糖、乳糖、半乳糖)进行分析，称取5ml实施例1中制备的一种秸秆功能性饮料，用水稀释，并定容至10.0ml，摇匀，过0.22μm醋酸纤维滤膜，微量注射器取20μl滤液柱入色谱仪中进行分析。
(2)微量元素和重金属元素的icp-ms测定
称取0.5ml实施例1中制备的一种秸秆功能性饮料于50ml小烧杯中，加入25ml煮沸的去离子水浸泡15min，从中移取5ml定容至50ml，采用电感耦合等离子体质谱(icp-ms)法测定秸秆功能性饮料中的包含na、mg、k、ca、mn、zn、fe、cu、as、se、cd、pb一共12种元素，并用工作曲线法计算含量或残留量。
(3)氨基酸含量的分析
利用高效液相色谱仪分析实施例1中制备的一种秸秆功能性饮料中的游离氨基酸，样品经固相萃取柱oasishlb提取后，再经0.22μm滤膜过滤后上hplc仪，采用acclaimexplosivee2色谱柱(2.1mm×150mm，3μm)分离，以甲醇-10mmol/l乙酸铵溶液为流动相，在梯度洗脱模式下氨基酸。
(4)维生素c含量的分析
采用碘量法测定饮料中维生素c含量。
实验结果：通过分析可知实施例1中制备的一种秸秆功能性饮料中可溶性糖主要是果糖和蔗糖两大类，果糖含量最高，其最大含量是蔗糖最大含量的5倍，测定得果糖含量为12.35mg/ml；矿物质元素k、na、ca、mg、zn、fe和mn元素的含量分别为1567、75.8.、745、587、2.05、1.25和3.14mg/l，重金属元素cu、as、se、cd、pb未检测到；一共检测到16种氨基酸，其中丙氨酸、组氨酸、丝氨酸、赖氨酸、苏氨酸的含量较多，人体必需的苏氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸7种氨基酸含量分别为1.51、0.48、0.61、0.20、0.17、0.56和0.94mg/100ml；维生素c含量比较高，达到了71.16μg/g。
同时采用市售三种产品为对照组，实验结果表明配制型的功能性饮料中氨基酸的种类较少，只有丙氨酸、谷氨酸两类，糖类也以蔗糖为主，植物发酵液为基础功能性饮料中氨基酸的种类较多，但是每种的含量相对较低。
实施例2
一种秸秆功能性饮料的制备方法，包括以下步骤：
(1)干玉米秸秆原料准备：将10g玉米干秸秆剪至大小3cm左右，去除表面的灰尘、杂质等，即得到干玉米秸秆原料；秸秆的长度过长会影响后续步骤的操作；
(2)水浸：将准备好的所述干玉米秸秆原料用蒸馏水浸泡24h，之后过滤收集滤渣备用，所述滤渣标记为1号滤渣；浸泡过程要求蒸馏水淹没所述干玉米秸秆原料，这样不仅可以去除灰尘等杂质，还能够使所述干玉米秸秆原料组织软化便于后续步骤的操作；
(3)烘干粉碎：将所述1号滤渣放入恒温干燥箱中进行烘干，之后将其粉碎至80目，得到秸秆粉末；
(4)碱性乙醇溶液洗涤：取一定量的所述秸秆粉末加入碱性乙醇溶液中缓慢升温至80℃，反应2h，过滤，收集滤渣，标记为2号滤渣；
(5)水洗：将所述2号滤渣浸泡于蒸馏水中维持24h，去除所述2号滤渣组织中的木质素类物质；
(6)酸性木聚糖酶水解：将水洗后的物质取出置于合适的容器中，加入0.05mol/l柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液(ph＝4.8)200ml，放入恒温水浴锅内升温至50℃，之后加入木聚糖酶0.5g，反应时间12h，得到酸性木聚糖酶水解物；
(7)漆酶水解：在所述酸性木聚糖酶水解物中加入0.2mol/l乙酸-乙酸钠缓冲液(ph＝4.8)200ml，并加入双氧水0.6ml，升温至50℃，之后加入漆酶0.1g，反应时间3h，得到漆酶水解物；
(8)酸性纤维素酶水解：在所述漆酶水解物中加入0.05mol/l柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液(ph＝4.8)200ml，放入恒温水浴锅内升温至50℃，之后加入纤维素酶0.05g，反应时间5h，得到酸性纤维素酶水解物；
(9)高速分散处理：所述酸性纤维素酶水解物进行离心处理，收集滤渣，标记为3号滤渣，将所述3号滤渣进行高速分散处理2min，得到高速分散悬浮液；
(10)高压均质处理：将所述高速分散悬浮液放入均质机内，处理30s，得到高压均质处理悬浮液；
(11)脱色水洗：将所述高压均质处理悬浮液进行过滤，收集滤渣，标记为4号滤渣，在所述4号滤渣中加入浓度为0.02mol/l的双氧水，在50℃条件下反应30min，之后水洗5次左右，完成纳米纤维素纤维nfc的制备；
(12)风味调配处理：在所述nfc中添加4g蔗糖和0.1g柠檬酸，并添加适量果胶与羧甲基纤维素钠，得到饮料初品；
(13)杀菌、冷却灌装：采用低温巴士杀菌的方式，将恒温水浴升温至62℃，放入饮料初品进行低温巴士杀菌，杀菌时间为30min，之后冷却至室温灌装。
产品性能检测：
1.感官评价
根据表1的评分标准，对实施例2中得到的一种秸秆功能性饮料进行感官评价：外观清澈，无沉淀、悬浮物等杂质；保留了果蔬饮料天然的味道，没有不良的气味，口感酸甜适中，口味独特；得分为86.6。采用市售产品为对照组，感官评价得分为74.5。
2.营养成分评价
实验过程：按照实施例1中营养成分评价方法，对实施例2中制备的一种秸秆功能性饮料进行可溶性糖的测定、微量元素和重金属元素的icp-ms测定、氨基酸含量的分析、维生素c含量的分析。
实验结果：通过分析可知实施例2中制备的一种秸秆功能性饮料中可溶性糖主要是果糖和蔗糖两大类，果糖含量最高，其最大含量是蔗糖最大含量的4.8倍，测定得果糖含量为11.87mg/ml；矿物质元素k、na、ca、mg、zn、fe和mn元素的含量分别为1673、76.9.、801、612、2.15、1.19和3.76mg/l，重金属元素cu、as、se、cd、pb未检测到；一共检测到16种氨基酸，其中丙氨酸、组氨酸、丝氨酸、赖氨酸、苏氨酸的含量较多，人体必需的苏氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸7种氨基酸含量分别为1.74、0.52、0.83、0.42、0.34、0.89和1.12mg/100ml；维生素c含量比较高，达到了84.93μg/g。
同时采用市售三种产品为对照组，实验结果表明配制型的功能性饮料中氨基酸的种类较少，只有丙氨酸、谷氨酸两类，糖类也以蔗糖为主，植物发酵液为基础功能性饮料中氨基酸的种类较多，但是每种的含量相对较低。
实施例3
一种秸秆功能性饮料的制备方法，包括以下步骤：
(1)干玉米秸秆原料准备：将10g玉米干秸秆剪至大小3cm左右，去除表面的灰尘、杂质等，即得到干玉米秸秆原料；秸秆的长度过长会影响后续步骤的操作；
(2)水浸：将准备好的所述干玉米秸秆原料用蒸馏水浸泡24h，之后过滤收集滤渣备用，所述滤渣标记为1号滤渣；浸泡过程要求蒸馏水淹没所述干玉米秸秆原料，这样不仅可以去除灰尘等杂质，还能够使所述干玉米秸秆原料组织软化便于后续步骤的操作；
(3)烘干粉碎：将所述1号滤渣放入恒温干燥箱中进行烘干，之后将其粉碎至80目，得到秸秆粉末；
(4)碱性乙醇溶液洗涤：取一定量的所述秸秆粉末加入碱性乙醇溶液中缓慢升温至80℃，反应2h，过滤，收集滤渣，标记为2号滤渣；
(5)水洗：将所述2号滤渣浸泡于蒸馏水中维持24h，去除所述2号滤渣组织中的木质素类物质；
(6)酸性木聚糖酶水解：将水洗后的物质取出置于合适的容器中，加入0.05mol/l柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液(ph＝4.8)200ml，放入恒温水浴锅内升温至50℃，之后加入木聚糖酶0.5g，反应时间12h，得到酸性木聚糖酶水解物；
(7)漆酶水解：在所述酸性木聚糖酶水解物中加入0.2mol/l乙酸-乙酸钠缓冲液(ph＝4.8)200ml，并加入双氧水0.6ml，升温至50℃，之后加入漆酶0.1g，反应时间3h，得到漆酶水解物；
(8)酸性纤维素酶水解：在所述漆酶水解物中加入0.05mol/l柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液(ph＝4.8)200ml，放入恒温水浴锅内升温至50℃，之后加入纤维素酶0.05g，反应时间5h，得到酸性纤维素酶水解物；
(9)高速分散处理：所述酸性纤维素酶水解物进行离心处理，收集滤渣，标记为3号滤渣，将所述3号滤渣进行高速分散处理2min，得到高速分散悬浮液；
(10)高压均质处理：将所述高速分散悬浮液放入均质机内，处理30s，得到高压均质处理悬浮液；
(11)脱色水洗：将所述高压均质处理悬浮液进行过滤，收集滤渣，标记为4号滤渣，在所述4号滤渣中加入浓度为0.02mol/l的双氧水，在50℃条件下反应30min，之后水洗5次左右，完成纳米纤维素纤维nfc的制备；
(12)风味调配处理：在所述nfc中添加5g蔗糖和0.2g柠檬酸，并添加适量果胶与羧甲基纤维素钠，得到饮料初品；
(13)杀菌、冷却灌装：采用低温巴士杀菌的方式，将恒温水浴升温至62℃，放入饮料初品进行低温巴士杀菌，杀菌时间为30min，之后冷却至室温灌装。
产品性能检测：
1.感官评价
根据表1的评分标准，对实施例3中得到的一种秸秆功能性饮料进行感官评价：外观清澈，无沉淀、悬浮物等杂质；保留了果蔬饮料天然的味道，没有不良的气味，口感酸甜适中，口味独特；得分为87.0。采用市售产品为对照组，感官评价得分为74.5。
2.营养成分评价
实验过程：按照实施例1中营养成分评价方法，对实施例2中制备的一种秸秆功能性饮料进行可溶性糖的测定、微量元素和重金属元素的icp-ms测定、氨基酸含量的分析、维生素c含量的分析。
实验结果：通过分析可知秸秆功能性饮料中可溶性糖主要是果糖和蔗糖两大类，果糖含量最高，其最大含量是蔗糖最大含量的4.3倍，测定得果糖含量为10.87mg/ml；矿物质元素k、na、ca、mg、zn、fe和mn元素的含量分别为1654、86.7.、721、591、3.11、1.81和4.06mg/l，重金属元素cu、as、se、cd、pb未检测到；一共检测到16种氨基酸，其中丙氨酸、组氨酸、丝氨酸、赖氨酸、苏氨酸的含量较多，人体必需的苏氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸7种氨基酸含量分别为1.74、0.56、0.41、0.17、0.23、0.64和1.51mg/100ml；维生素c含量比较高，达到了68.8μg/g。
同时采用市售三种产品为对照组，实验结果表明配制型的功能性饮料中氨基酸的种类较少，只有丙氨酸、谷氨酸两类，糖类也以蔗糖为主，植物发酵液为基础功能性饮料中氨基酸的种类较多，但是每种的含量相对较低。
应当理解，以上所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。由本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。