一种低热量高饱腹感的蛋白质代餐营养棒及其制备方法与流程

本发明涉及代餐营养棒，具体涉及一种低热量高饱腹感的蛋白质代餐营养棒及其制备方法。

背景技术：

1、超重和肥胖的发病率不仅在美国而且在全球都越来越高。长期摄入超出能量消耗量的大量能量是现代世界中肥胖的主要原因。在现实世界中，为了引发并维持体重减轻，体重控制通常在数周和数月时间段的热量限制的情况下尝试进行。这种方法通常通过如下方式来实现：减少所消耗的食物量或食物类型(即，减少份量或食用热量密度较低的食物)，或用可商购获得的液体制剂(营养均衡的完全代餐产品)来替代正餐；已证实，这两种方式在减轻体重方面是有效的。

2、通过减少食物消耗量来进行热量控制似乎与增加的主观饥饿感和饮食冲动相关联。与用营养均衡的代餐产品来替代正餐相比，后者可能导致较高的失败率和反弹率。

3、营养棒一般以谷物、坚果、可可脂、蛋白粉等为主要原料，通过加工粘合剂粘合为一体，再经过成型得到的条、棒状食品。加工粘合剂一般由蔗糖、蜂蜜、炼乳、食用胶等组成，这往往导致产品的升糖指数(gi值)较高，不利于血糖的控制。此外，健康饮食不仅需要考虑gi值，还需要兼顾食品的营养素密度。营养平衡的膳食可通过摄取多种营养素满足人体对所有营养物质的需要，因此，开发出营养均衡、口感良好且具有低升糖指数(gi值)的食品，在保健食品和功能食品等领域具有重要意义和应用前景。

4、中国专利文献cn110959809a公开了一种入口即化的谷物棒及其制备方法，主要原料为膨化紫米、膨化白米以及膨化黄米，配以椰浆粉、酸奶粉、蛋白粉、奇亚籽，大量的膨化谷物使得谷物棒的gi值较高，同时，配方营养成分主要为碳水化合物、蛋白质与膳食纤维，营养组成较为单一。

5、因此，需要开发一种低热量高饱腹感，同时具有低升糖指数的蛋白质代餐棒，将会具有广阔的市场前景。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提出一种低热量高饱腹感的蛋白质代餐营养棒及其制备方法，gi值较低，能明显降低餐后血糖波动和糖耐量的作用，很好的维持餐后血糖稳定，同时，提高肠道益生菌丰度，提高了短链脂肪酸的含量，有益于肠道健康，进入人体后，在胃部停留较长时间，消化速度慢，人体吸收率较低，蛋白质还有助于刺激胰岛素的分泌，有利于维持人体血糖合理水平，降低对胰岛β细胞的负荷，改善胰岛素抵抗，有利于产生长时间的饱腹感，同时补充人体所需的蛋白质、膳食纤维、维生素等营养物质，从而有助于预防和控制糖尿病、肥胖、心血管疾病。

2、本发明的技术方案是这样实现的：

3、本发明提供一种低热量高饱腹感的蛋白质代餐营养棒的制备方法，将发酵后酿酒酵母菌泥和富硒酵母粉预处理，破壁处理后，加入外加酶，加热酶解，调节溶液的ph值，离心，固体为核酸杂质，上清液中加入活性炭吸附，超滤，获得酵母蛋白，将黑燕麦粉、魔芋胶粉、大豆分离蛋白、核酸杂质和水混合制得发酵培养基，接种植物乳杆菌和长双歧杆菌发酵，产物洗脱得到益生菌液，包埋得到益生菌包埋颗粒，剩余物干燥制得营养粉，将酵母蛋白、营养粉、复合蛋白粉、低聚异麦芽糖浆、中链甘油三酯、豌豆纤维、甘油、磷脂、扁桃仁碎压制，烘烤，得到营养棒芯，将黑巧克力液、椰子油和益生菌包埋颗粒混合涂覆在营养棒芯表面，冷却固化，制得低热量高饱腹感的蛋白质代餐营养棒。

4、作为本发明的进一步改进，包括以下步骤：

5、s1.酵母泥的预处理：将发酵后酿酒酵母菌泥和富硒酵母粉加入无菌水，搅拌混合均匀后，过滤，去除杂质，滤液中加入碳酸氢钠，搅拌反应，离心，去除上清液，固体用无菌水洗涤，离心，获得干净的酵母泥；

6、s2.破壁处理：将步骤s1制得的酵母泥加入水中，加入促溶剂，在紫外线照射下，进行加热超声波处理，搅拌反应，离心，洗涤，干燥，球磨，获得破壁酵母粉；

7、s3.酶促自溶反应：将步骤s2制得的破壁酵母粉加入水中，加入复合酶，加热酶解，灭酶，调节溶液的ph值，离心，收集上清液，固体为核酸杂质，干燥留用；

8、s4.酵母蛋白的精制：向步骤s3中的上清液中加入活性炭，搅拌吸附，过滤，滤液超滤处理，截留分子量为10-100kda的蛋白液，冷冻干燥，制得酵母蛋白；

9、s5.发酵培养基的制备：将黑燕麦粉、魔芋胶粉、大豆分离蛋白、步骤s3中的核酸杂质加入水中，灭菌，制得发酵培养基；

10、s6.益生菌发酵：向步骤s3制得的发酵培养基中接种植物乳杆菌和长双歧杆菌菌种种子液，发酵培养，产物过滤，获得滤液，固体洗涤，浓缩，获得益生菌液，剩余的固体与滤液混合，制得营养料，益生菌液中加入海藻酸钠、菊粉和卵磷脂，搅拌混合均匀，加入鱼油中，乳化，滴加氯化钙溶液，常温固化，离心，洗涤，干燥，制得益生菌包埋颗粒；

11、s7.低热量高饱腹感的蛋白质代餐营养棒的制备：将步骤s4制得的酵母蛋白、步骤s6制得的营养料、复合蛋白粉、低聚异麦芽糖浆、中链甘油三酯、豌豆纤维、甘油、磷脂、扁桃仁碎混合均匀，倒入模具，压制成长条状，烘烤，得到营养棒芯，将黑巧克力液、椰子油和步骤s6制得的益生菌包埋颗粒混合均匀，涂覆在制得的营养棒芯表面，冷却固化，制得低热量高饱腹感的蛋白质代餐营养棒。

12、作为本发明的进一步改进，步骤s1中所述发酵后酿酒酵母菌泥和富硒酵母粉的质量比为20-30：5-7，所述无菌水的加入量为发酵后酿酒酵母菌泥的2-4倍质量，所述过滤的筛网目数为50-80目，所述碳酸氢钠的添加量为体系总质量的5-7wt％，所述搅拌反应的时间为0.5-1h。

13、作为本发明的进一步改进，步骤s2中所述酵母泥、促溶剂和水的质量比为20-25∶3-5∶200-250，所述促溶剂包括表面活性剂和氯化钠，质量比为5-7∶12，所述表面活性剂选自吐温-20、吐温-40、吐温-60、吐温-80中的至少一种，所述紫外线照射的时间为30-40min，所述加热超声波处理的温度为35-40℃，超声波功率为700-1000w，处理方法为超声波处理8-12min，停止8-12min，再处理8-12min，所述球磨的时间为1-3h。

14、作为本发明的进一步改进，步骤s3中所述破壁酵母粉、水、复合酶的质量比为120-150∶1000∶7-10，所述复合酶包括葡聚糖酶和木瓜蛋白酶，质量比为3-5∶7，所述调节溶液的ph值为2-2.2。

15、作为本发明的进一步改进，步骤s4中所述上清液、活性炭的质量比为1000-1200∶15-20，所述搅拌吸附的时间为20-30min。

16、作为本发明的进一步改进，步骤s5中所述黑燕麦粉、魔芋胶粉、大豆分离蛋白、核酸杂质和水的质量比为15-20∶7-12∶7-10∶2-3∶200-300。

17、作为本发明的进一步改进，步骤s6中所述植物乳杆菌和长双歧杆菌菌种种子液的接种量分别为2-4v/v％和1-3v/v％，所述菌种种子液的含菌量为108-109cfu/ml，所述发酵培养的条件为微缺氧条件下，36-38℃，70-120r/min，发酵培养48-72h，所述微缺氧条件为10-12％co2、3-5％o2、3-5％h2，余量为氮气，％为体积百分比，所述益生菌液的含菌量为109-1010cfu/ml，所述益生菌液、海藻酸钠、菊粉、卵磷脂、鱼油的质量比为150-170∶25-30∶7-10∶2-3∶250-300，所述氯化钙溶液的浓度为5-7wt％，所述常温固化的时间为15-30min。

18、作为本发明的进一步改进，步骤s7中所述酵母蛋白、营养料、低聚异麦芽糖浆、复合蛋白粉、中链甘油三酯、豌豆纤维、甘油、磷脂、扁桃仁碎的质量比为100-120∶50-70∶3-5∶30-40∶1-2∶3-5∶10-20∶20-30∶15-20，所述复合蛋白粉包括分离乳清蛋白、牛奶蛋白、水解乳清蛋白，质量比为7-10∶3-5∶5-7，所述烘烤的温度为130-150℃，时间为20-25min，所述黑巧克力液、椰子油和益生菌包埋颗粒的质量比为20-30∶3-5∶5-7，所述冷却固化的温度为0-4℃，时间为20-30min。

19、本发明进一步保护一种上述的制备方法制得的低热量高饱腹感的蛋白质代餐营养棒。

20、本发明具有如下有益效果：

21、啤酒酵母蛋白富含人体必需的八种氨基酸，含量丰富，占菌体干重的40％-60％，营养价值介于乳清蛋白和大豆蛋白之间，其支链氨基酸的含量高于乳清蛋白，是一种优质的天然完全蛋白。在工业化制备啤酒的过程中，啤酒发酵成熟后，大量的酵母泥形成，除一部分留作啤酒发酵接种外，大部分随废水排放掉或直接用作饲料，因其丰富的营养增加了废水的bod负荷，从而大大增加的废水处理的难度，本发明直接利用发酵后酿酒酵母菌泥获得酵母蛋白，变废为宝，减轻了废弃物处理的负担，同时，大大提高了其经济附加值。

22、富硒酵母粉经过酶解、发酵后，得到的富硒蛋白具有多重作用，包括抗氧化反应和免疫系统功能，也能够很好的起到降血糖、提高免疫力等作用。硒是一种抗氧化剂，有助于减少自由基的损害。高血糖水平可能导致氧化应激，增加自由基的产生，从而损害细胞和组织。硒的抗氧化作用有助于减轻这种损害，保护胰岛细胞和维持胰岛素敏感性，硒可以改善机体对胰岛素的敏感性。这意味着身体更容易利用胰岛素，将葡萄糖从血液中带入细胞，从而降低血糖水平，硒可能有助于减轻这些炎症反应，也有助于维持正常的血糖水平。

23、本发明将发酵后酿酒酵母菌泥首先经过过滤处理，去除了其中残余的大颗粒酒花、树脂、谷物粒子、死酵母细胞壁等杂质，能一定程度去除酒花等杂质带来的苦味，加入小苏打使酒花成分皂化分解，有效地去除苦味和异味，工艺简单，成本较低，得到的酵母泥苦味大大降低。

24、破壁处理过程中，首先加入促溶剂能够促进细胞壁的破裂，表面活性剂和氯化钠协同作用下，与细胞膜的磷脂及脂蛋白相互作用，破坏膜结构，增加膜的透过性，能显著地加速酵母菌水解过程中蛋白产物的溶出，随后，超声波可粉碎酵母细胞壁，紫外线可穿透酵母细胞壁，导致酵母细胞壁穿孔，使得蛋白质释放出来，两者协同，能很大程度地加速酵母细胞的破壁，加速酵母蛋白释放的作用，进一步增强破壁作用。进一步采用球磨机械破壁后，能够使得酵母菌体的细胞壁大部分被破碎，从而使得酵母菌中几乎全部的蛋白质被提取出来。

25、酵母菌体会借助内源酶(蛋白酶、核酸酶、碳水化合物水解酶等)将菌体的高分子物质水解成小分子而溶解，在外加酶包括蛋白酶和葡聚糖酶的作用下，可加速酵母内大分子物质的水解，同时，在外加酶和酵母自身酶的协同作用下，大部分蛋白质被溶解，同时也有一部分核酸杂质溶解在此蛋白液中，因此，将溶液调至核酸的等电点2-2.2，，使得核酸杂质凝聚析出，析出的核酸因含有糖类和氮元素，可以废物利用，作为发酵培养基中的一部分原料。

26、向粗蛋白上清液中加入活性炭，活性炭有较好的脱色效果，还能祛除部分异味及苦味，在超滤技术过程中，能够脱除大部分色素分子，截取得到较纯净的分子量为10-100kda的酵母蛋白。

27、黑燕麦中富含膳食纤维、亚油酸、维生素等营养物质，特别是β-葡聚糖，其作为一种水溶性膳食纤维，在人体中起到维持血糖平衡、抑制胆固醇吸收的作用，还含有褪黑素，可以帮助人体淡化色斑。大豆分离蛋白含有丰富的蛋白质，为益生菌发酵提供了丰富的氮源，但是也含有一定的抗营养因子，进行发酵过程有助于抗营养因子的降解去除，从而也提高了大豆分离蛋白的营养性和安全性。魔芋胶主要成分为葡甘露聚糖，是一种可溶性膳食纤维，富含粗蛋白质，可溶性糖，淀粉，粗纤维，多种氨基酸，以及丰富的微量元素如钙、铁、锌、锰、锰和镁等。这些原料经过益生菌(包括植物乳杆菌和长双歧杆菌)发酵后，一方面提高制品的硬度和粘性，增强弹性、硬度，掩蔽不良气味，使得代餐棒的质构特性得到了增强，降低烹调损失率，另一方面能产生短链脂肪酸，调节肠道微生物群，从而预防肠道疾病，增加代餐棒的营养性。

28、同时，发酵增殖的益生菌经过包埋，提高了其保存稳定性，耐酸耐胆碱性，从而能够使得益生菌能顺利进入肠道，提高人体免疫力，增强人体肠道健康。

29、添加的低聚异麦芽糖浆甜度为蔗糖的一半，被人体食用后不会转化为葡萄糖，不会使口腔中的微生物生成酸，可以用于保持口腔卫生、预防龋齿，也适合糖尿病人食用。

30、本发明热量高饱腹感的蛋白质代餐营养棒的gi值较低，能明显降低餐后血糖波动和糖耐量的作用，很好的维持餐后血糖稳定，同时，提高肠道益生菌丰度，提高了短链脂肪酸的含量，有益于肠道健康，进入人体后，在胃部停留较长时间，消化速度慢，人体吸收率较低，蛋白质还有助于刺激胰岛素的分泌，有利于维持人体血糖合理水平，降低对胰岛β细胞的负荷，改善胰岛素抵抗，有利于产生长时间的饱腹感，同时补充人体所需的蛋白质、膳食纤维、维生素等营养物质，从而有助于预防和控制糖尿病、肥胖、心血管疾病。