一种预防肥胖和改善肠道微生态的儿童面条及其制备方法

1.本发明涉及食品领域，具体涉及一种预防肥胖和改善肠道微生态的儿童面条及其制备方法。


背景技术：

2.儿童阶段是生命周期中关系身心健康发展的关键时期。近年来随着生活水平的提高和膳食模式的改变，我国儿童肥胖的问题日趋严重。与1985年相比，2014年我国7岁以上学龄儿童超重率由2.1％增至12.2％，肥胖率则由0.5％增至7.3％，相应超重、肥胖人数也由615万人增至3496万人。儿童肥胖呈现超重率大于肥胖率的流行趋势。若不采取相应的有效措施，到2030年，预期0-7岁和7岁及以上的学龄儿童超重肥胖率将分别达到6.0％和28.0％，相应的肥胖或超重人数将分别增至664万人和4948万人；此外由儿童超重及肥胖所致的成人肥胖相关慢性病直接花费也将增至490.5亿元/年，带来巨大的社会经济负担。
3.儿童肥胖和多种因素有关，其中最基本的就是饮食因素。越来越多的研究表明，饮食在给机体提供营养素和能量的同时也可以改变肠道微生物的组成和功能，进而影响机体健康状态。肥胖儿童和正常儿童的肠道菌群存在差异，肥胖儿童肠道菌群的多样性低于正常儿童，而肠道微生物在人类的健康和疾病中发挥着重要的作用，其不仅参与人体内能量的收集、储存和各种代谢功能，还和免疫系统相关。
4.面条是中国的传统主食之一，然而普通的小麦面条中矿物质、维生素以及膳食纤维相对缺乏，精细面食的过多摄入会导致能量过剩，过剩的能量以甘油三酯的形式贮存在脂肪组织中，导致体内脂肪堆积，引起体重增加。
5.现有技术中针对儿童面条展开了多方面的研究与开发，然而尽管儿童面条的种类多样，却没有关于解决儿童目前所面临的最迫切的健康问题——预防超重和肥胖的儿童面条研发。因此，以当下儿童所面临的突出健康问题为出发点，研制一种高营养价值且有利于改善肠道微生态，进而帮助控制体重的儿童面条，成为本领域亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

6.因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中没有针对预防超重和肥胖问题的功能性儿童面条的缺陷，从而提供一种预防肥胖和改善肠道微生态的儿童面条及其制备方法。
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
8.第一方面，本发明提供一种预防肥胖和改善肠道微生态的儿童面条，包括以下重量份数的原料组分：有机麦芯粉10～15份、谷朊粉8～12份、益生元10～12份、小米粉65～75份、玉米粉10～15份、冻干胡萝卜粉6～8份、鸡内金粉5～7份、白扁豆粉10～15份、鹰嘴豆粉10～15份、藜麦粉20～25份、水40～45份，所述益生元包括阿拉伯半乳聚糖、阿拉伯木聚糖、低聚半乳糖中的至少一种。
9.进一步地，所述的预防肥胖和改善肠道微生态的儿童面条，包括以下重量份数的
原料组分：有机麦芯粉12份、谷朊粉10份、益生元12份、小米粉65份、玉米粉10份、冻干胡萝卜粉6份、鸡内金粉3份、白扁豆粉10份、鹰嘴豆粉10份、藜麦粉22份、水45份。
10.进一步地，所述小米粉、玉米粉、白扁豆粉、鹰嘴豆粉和藜麦粉均以整粒谷物经研磨、过筛后得到。
11.进一步地，所述冻干胡萝卜粉是将胡萝卜依次进行切片、漂烫、冷冻干燥、粉碎、过筛后得到。
12.进一步地，所述鸡内金粉是将鸡内金洗净后炒至鼓起，然后依次进行喷醋、干燥、粉碎、过筛后得到。
13.进一步地，所述小米粉、玉米粉、冻干胡萝卜粉、鸡内金粉、白扁豆粉、鹰嘴豆粉和藜麦粉的粒径为80～100目。
14.第二方面，本发明提供所述的预防肥胖和改善肠道微生态的儿童面条的制备方法，包括以下步骤：
15.(1)按比例将各原料组分混合并制成面团；
16.(2)将步骤(1)得到的面团醒发；
17.(3)将步骤(2)醒发好的面团制成面条；
18.(4)将步骤(3)得到的面条进行避光烘干，得到所述预防肥胖和改善肠道微生态的儿童面条。
19.进一步地，步骤(2)中，醒发条件为：在25～30℃下醒发40min。
20.进一步地，步骤(3)中，制成面条的直径为2～3mm。
21.进一步地，步骤(4)中，烘干温度为40～45℃，烘干的面条含水量为12～13％。
22.进一步地，步骤(1)中，按比例称取除水以外的其他原料，使用搅拌器充分混匀后置于自动和面机，加水搅拌至形成面絮，取出，揉捏形成面团，再次放入自动和面机和面，制成光滑面团。
23.进一步地，步骤(2)中，将面团盖上保鲜膜进行醒发。
24.进一步地，步骤(3)中，将醒发好的面团切分成小块放入自动出面机中，选择适当直径粗细的出面口，剪切挤压出面得到粗细均匀的面条。
25.进一步地，步骤(4)中，所述烘干在烘房中进行。
26.进一步地，所述制备方法还包括：将烘干的面条经检测合格后用避光材料包装。
27.本发明技术方案，具有如下优点：
28.本发明提供的预防肥胖和改善肠道微生态的儿童面条，主要原料组分为：有机麦芯粉、谷朊粉、益生元、小米粉、玉米粉、冻干胡萝卜粉、鸡内金粉、白扁豆粉、鹰嘴豆粉、藜麦粉和水，益生元包括阿拉伯半乳聚糖、阿拉伯木聚糖、低聚半乳糖中的至少一种。
29.在上述各原料组分中：
30.小米是一种药食同源的食物，含有多种维生素、矿物质和高水平的蛋白质，且易于被人体吸收，消化率在90％以上，有更低的血糖指数，此外，小米具有清热消渴、健脾养胃等作用，且小米黄色素对儿童视力健康是有益的。
31.玉米是粗粮中的营养佳品，有开胃、降血脂的功效，玉米中的纤维能刺激肠道蠕动，促使食物残渣排除体外，防止小儿便秘。
32.胡萝卜有着健脾、化滞、治疗消化不良的医药价值，其含有丰富的β-胡萝卜素可预
防肥胖发生，其含有的膳食纤维可改善肠道紊乱，促进儿童肠道健康。
33.鸡内金是药食同源的食材，鸡内金的基本功效是健运脾胃和消食化积，可增加儿童食欲，促进肠道内微量元素的吸收，使孩子更好地发育成长。
34.白扁豆为药食兼用食物，白扁豆营养价值较高，具有降血糖的作用，经常适量食用白扁豆可为儿童提供多种微量元素。
35.鹰嘴豆中膳食纤维、维生素和矿物质含量丰富，被认为是一种“功能性食品”，其含有的多种活性物质有着降糖降脂、抗氧化的功能，对儿童健康有促进作用。
36.藜麦有高蛋白、低脂肪、低糖、低热量、零胆固醇以及含有丰富的矿物质和膳食纤维的特点，合理食用可有效缓解贫血、乳糖不耐受等症状，还能一定程度上预防儿童肥胖。
37.1、本发明提供的儿童面条配方以不同种类的杂粮杂豆粉为主要原料，含有丰富的膳食纤维、维生素、矿物质，添加有机麦芯粉、谷朊粉、益生元和其他成分，优化了面条基本营养成分质量，使面条营养丰富、均衡。
38.本配方中含有的多种不可消化碳水化合物(如膳食纤维和抗性淀粉)以及未被小肠吸收的类胡萝卜素以完整形式到达结肠，可被微生物发酵利用并产生酸性物质，为盲肠和结肠细胞的增殖提供酸性环境，可以抑制或者促进某些肠道微生物的生长来调节肠道菌群的数量和比例，即正向调节肠道菌群组成，具体增加了双歧杆菌，乳酸杆菌，考拉杆菌和狭义梭菌属的相对丰度，这些菌群丰度增加和肥胖以及肠道炎症因子负相关，故有助于预防儿童肥胖，改善肠道微生态。特别是阿拉伯半乳聚糖、阿拉伯木聚糖、低聚半乳糖的添加，相较于本领域常用的益生元——菊粉而言，在调节肠道菌群、改善肠道微生态方面具有优势。
39.2、本发明提供的儿童面条配方选用富含赖氨酸的藜麦，并精准合理地搭配第一限制氨基酸为赖氨酸的白扁豆、鹰嘴豆以及有机麦芯粉，通过蛋白质互补，优化面条的必需氨基酸比例以及组成，提升了该面条蛋白质量，提高了蛋白质的生物利用率，同时强化了多种维生素以及矿物质，有助于预防儿童肥胖；此外创新性地同时添加鸡内金粉、小米粉和冻干胡萝卜粉，小米油脂含量丰富，有助于和脂溶性的类胡萝卜素结合，提高类胡萝卜素的生物可及性而且赋予了面条鲜艳的色泽，这有助于增加儿童的食欲。
40.3、本发明提供的儿童面条配方纯天然，不添加化学合成的面粉改良剂。一般而言，当配方中含有大量杂粮杂豆粉时，面条成形性差，且容易造成混汤现象，而本发明通过调整配方占比大的各种杂粮杂豆粉比例，使其自身形成较好的面筋结构，不易混汤，保证爽滑口感的同时提高面条中膳食纤维含量。
41.4、以本发明的原料配方制成的面条具有表面光滑、颜色鲜艳的特点，有全谷物醇香口感和淡淡的胡萝卜香味，还有胡萝卜诱人的色泽，食用起来口感爽滑，味道纯正，对超重儿童友好。
附图说明
42.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
km18q5-401j)中，加水搅拌至形成面絮，取出，揉捏形成面团，再次放入面条机中和面5min，制成光滑面团；
57.(2)将步骤(1)得到的面团盖上保鲜膜在25～30℃下醒发40min；
58.(3)将步骤(2)醒发好的面团切分成小块放入面条机中，选择直径2mm的出面口，剪切挤压出面得到粗细均匀的面条；
59.(4)将步骤(3)得到的面条在40～45℃的烘房中进行避光烘干，直至面条含水量为12％，经检测合格后用避光材料包装。
60.实施例2
61.本实施例提供一种预防肥胖和改善肠道微生态的儿童面条，其配方及制备方法参照实施例1，不同之处仅在于，以等量阿拉伯木聚糖替代实施例1中的阿拉伯半乳聚糖。
62.实施例3
63.本实施例提供一种预防肥胖和改善肠道微生态的儿童面条，其配方及制备方法参照实施例1，不同之处仅在于，以等量低聚半乳糖替代实施例1中的阿拉伯半乳聚糖。
64.上述实施例提供的儿童面条均具有面体细润，面色均匀，易煮，不混汤，口感爽滑的优点。
65.对比例1
66.本对比例提供一种预防肥胖和改善肠道微生态的儿童面条，其配方及制备方法参照实施例1，不同之处仅在于，省去实施例1中的阿拉伯半乳聚糖。
67.对比例2
68.本对比例提供一种预防肥胖和改善肠道微生态的儿童面条，其配方及制备方法参照实施例1，不同之处仅在于，以等量菊粉替代实施例1中的阿拉伯半乳聚糖。
69.实验例
70.本实验例采用模拟体外消化酵解的方法去评估实施例1～3以及对比例1～2制得的儿童面条在预防肥胖和改善肠道微生态方面的效果。
71.一、实验样品
72.各组实验样品信息如表1所示。
73.表1实验样品信息
[0074][0075][0076]
二、实验方法
[0077]
1、体外模拟消化：
[0078]
包括三个连续的消化阶段：口腔，胃和小肠，使用模拟口腔(ssf)、胃(sgf)、肠
(sif)的消化液进行，模拟口腔消化液(ssf)、胃消化液(sgf)和小肠消化液(sif)主要由电解质储备液、酶溶液(sif还包括胆汁)和水组成。其中，ssf、sgf与sif的电解质储备液浓度均为1.25
×
，将其与必要量的酶溶液、cacl2·
2h2o、hcl/naoh和水混合，方可得到稀释至1
×
离子浓度的工作溶液，该离子浓度与基于人体内数据推荐的电解质浓度一致，制备后于4℃保存，在消化过程中使用前，将其预热至37℃。模拟消化液的电解质储备液的组分及用量如表2所示。
[0079]
表2 ssf、sgf与sif的电解质储备液的组分及用量
[0080][0081]
(1)口腔消化阶段：
[0082]
将5g煮好的面条切成小块模拟咀嚼，加入4ml ssf电解质储备液、25μl cacl2·
2h2o(0.3m)、0.5mlα-淀粉酶(1500u/ml，ssf电解质储备液溶解)，用1m hcl调ph至7后补充蒸馏水，使混合体系为10ml，并将样品置于37℃的黑暗环境中振荡220rpm/min，保持2min；
[0083]
(2)胃消化阶段：
[0084]
在口腔消化结束后立即加入8ml sgf电解质储备液、5μl cacl2·
2h2o(0.3m)、0.5ml胃蛋白酶溶液(80000u/ml，sgf电解质储备液溶解)，用hcl调节ph至3后补加蒸馏水，使混合体系为20ml，放在37℃的黑暗环境中振荡220rpm/min，保持2h；
[0085]
(3)小肠消化阶段：
[0086]
在胃消化结束后将8.5ml sif电解质储备液、40μl cacl2·
2h2o(0.3m)、适量蒸馏水、5ml胰酶(以胰蛋白酶为标准:800u/ml，sif电解质储备液溶解)和2.5ml猪胆粉(38.4mg/ml，sif溶解)，使最终体系达到40ml，在37℃的黑暗环境中振荡220rpm/min，保持2h。
[0087]
2、体外模拟酵解：
[0088]
体外模拟消化后小分子物质被小肠吸收的过程使用透析袋(3kda分子量截留量)除掉小分子物质，之后收集未被透过吸收的消化物冷冻干燥，以学龄儿童粪便作为接种物，配制酵解培养基，每升培养基含蛋白胨2g、酵母浸膏2g、nacl 0.1g、kh2po
4 0.04g、k2hpo
4 0.04g、mgso4·
7h2o 0.01g、gacl2·
2h2o 0.01g、nahco
3 2g、l-半胱氨酸盐酸盐1g、胆盐0.5g、吐温80 2ml、消泡剂0.5ml、维生素k
1 10μl、氯化血红素0.05g、刃天青0.5ml(1％)。将冷冻干燥的消化物以0.5％的比例加到酵解培养基中，厌氧环境(5％ h2、5％ co2和90％ n2)下模拟发酵24h。
[0089]
3、检测：
[0090]
对模拟发酵过程的ph变化值、碳水化合物利用率、短链脂肪酸释放浓度以及属水平上菌群组成进行检测和分析，方法如下：
[0091]
(1)ph变化值：采用台式fe-28ph计测定发酵样品在不同时间点的ph值。
[0092]
(2)碳水化合物利用率：不同时间点的发酵样品首先在8000g下离心5min，取10～100μl上清液加入试管中，再加入蒸馏水490μl、3％苯酚500μl、浓硫酸2ml；涡旋混匀后，静置反应30min，在490nm处测定吸光度值；同时配制0.1mg/ml标准葡萄糖溶液，稀释成6个不同浓度的标准系列，绘制标准曲线。碳水化合物利用率的计算公式如下：
[0093]
碳水化合物利用率/％＝(co-ct)/co
[0094]
其中co为初始糖浓度，mg/ml；ct为糖酵解结束时的糖浓度，mg/ml。
[0095]
(3)短链脂肪酸释放浓度：不同时间点的发酵样品离心(13000rpm，5min，4℃)后，在ep管中加入上清液0.5～0.7ml，10％硫酸0.2ml，无水醚0.4ml；充分混合并静置30min后，上层有机相通过0.22μm有机过滤器；取上清液(2μl)注入装有熔融石英(hp-ffap,30m
×
320μm
×
0.25μm,agilent19091f-413)和火焰电离检测器(gc-fid 7890b,agilent technologies,inc.，santa clara,ca)的毛细管柱中，测定短链脂肪酸的含量。
[0096]
(4)属水平上菌群组成：根据粪便dna试剂盒(中国天根生物科技有限公司)提供的方法提取24h发酵产物的dna。使用通用515f引物(5'-gtgccagcmgccgcggtaa-3')和806r(5'-ggactachvgggtwtctaat-3')扩增细菌16s核糖体dna基因v4区；从2％的琼脂糖凝胶中，采用dna回收试剂盒(中国天根生物技术有限公司)提供的方法进行dna回收；纯化的dna用qubit 3.0(life invitrogen)进行定量，并在miseq平台(illumina)上测序。使用qiime软件v1.8.0(http://qiime.org)对数据进行筛选、组装、聚类和对齐。
[0097]
三、实验结果
[0098]
1、ph变化值
[0099]
如图1所示，各组实验样品在发酵过程中都降低了酵解体系的ph值。
[0100]
2、碳水化合物利用率
[0101]
如图2所示，ngos，nag，nax和n的碳水化合物利用率都高于inulin，这说明与inulin相比，ngos，nag，nax和n中含有的不可消化碳水化合物更容易被儿童肠道菌群分解代谢。
[0102]
3、短链脂肪酸释放浓度
[0103]
如图3所示，ngos，nag，nax和inulin比n产生了更多的短链脂肪酸，短链脂肪酸和肠道微生态密切相关，其塑造的酸性环境有利于抑制有害菌的生长，对维持肠道微生态有益处，这说明本发明中选择gos，ag和ax三种益生元加入面条后和inulin有着相似的益生元功效。
[0104]
4、属水平上菌群组成
[0105]
双歧杆菌(bifidobacterium)和乳酸杆菌(lactobacillus)是公认的对健康有益的肠道益生菌；考拉杆菌(phascolarctobacterium)是肠道菌群动态平衡的关键调节因素，和抗肥胖正相关，在容易减肥的个体中丰度更高；狭义梭状芽孢杆菌(clostridium_sensu_stricto_1)被认为是新的抗肥胖的生物标志物。
[0106]
如图4和图5所示，和control(未经处理的儿童粪便菌群)相比，ngos，nag，nax，n以及inulin在模拟发酵后bifidobacterium，lactobacillus，clostridium_sensu_stricto_1
以及phascolarctobacterium的相对丰度均有所增加；和inulin相比，发酵增加了ngos，nag，nax和n在bifidobacterium，lactobacillus和phascolarctobacterium的相对丰度。
[0107]
四、结论
[0108]
综合体外发酵过程ph，碳水化合物利用率，短链脂肪酸释放浓度以及对菌群组成在属水平上的分析，本发明添加低聚半乳糖、阿拉伯半乳聚糖和阿拉伯木聚糖的面条能够调节肠道微生态和预防肥胖，相较于现有技术添加的菊粉具有更好的效果。
[0109]
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。