一种菌酶协同法制备血糖调控功能食品原料的方法

本发明属于血糖调控，具体是一种菌酶协同法制备血糖调控功能食品原料的方法。

背景技术：

1、小麦加工产生大量的麦麸副产物，除部分用于小麦胚芽油、全麦粉及少量小麦蛋白肽、膳食纤维等功能原料的生产，其余大多用于饲料。麦麸(糊粉层和胚)虽然占小麦籽粒不到10％的质量，却含有小麦中近30％的蛋白质，使得麦麸中蛋白含量高达50％，还含有约7％的膳食纤维，营养成分丰富。但目前国内麦麸精深加工技术和功能成分开发方面处于较低水平，如果利用生物技术对麦麸进行加工获取功能成分、出于药食同源理念制造出对糖尿病等常见病有预防效果的食品，可充分挖掘麦麸营养和医学价值潜力。

2、糖尿病已成为现代人类健康的首要威胁。保健食品和功能性食品作为大健康产业的重要组成部分，其中有调控血糖的功能性食品是当今研究领域的焦点和热点。生物活性肽、酚类和膳食纤维都是具有血糖调控功效的生物活性物质。

3、不同作用机制降血糖物质联合具有协同增效作用。麦麸蛋白在特定的酶解条件下可以生成具有抑制α-淀粉酶、α-葡萄糖苷酶和/或dpp-iv等具有降糖活性的肽，通过延缓和抑制淀粉水解、促进胰岛素分泌和维持胰岛素稳定，从而降低膳食碳水对血糖影响。食品中多种膳食纤维具有阻碍葡萄糖吸收降血糖，抑制淀粉酶对淀粉的降解以及改善机体对胰岛素的敏感性等功效。此外，许多酚类物质也具有阻碍碳水化合物消化的功效，这些对ii型糖尿病或糖耐量异常均具有一定程度的干预作用。麦麸中富含蛋白、膳食纤维和多酚，因此麦麸是制备血糖调控功能食品的优质原料。

4、但麦麸中大部分功能性成分以结合态存在,生物利用率较低，仍有很大的空间提高其对血糖调控的作用，酶解法和微生物发酵法是目前生产中常用的改善谷物原料营养价值的方法。酶解可以高效地作用于纯化纤维、蛋白等单一组分，专一性强，但不适宜处理成分复杂的原料；发酵法利用微生物产生的多种酶系可以对复杂物料中多种成分同时进行酶解，但发酵法存在菌体产生酶系不均衡、作用时间长等常见问题。为此有必要提出一种菌酶协同法制备血糖调控功能食品原料的方法。

技术实现思路

1、为了解决上述单独采用发酵法和酶解法均具有不能够使原料有益物质完善释出的问题，本发明的目的是提供一种菌酶协同法制备血糖调控功能食品原料的方法，通过兼具发酵法和酶法的优势，能够缩短处理时间、改善产物风味，可以更优质和高效地处理成分复杂的物料。

2、为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种菌酶协同法制备血糖调控功能食品原料的方法，包括以下步骤；

3、步骤一，预处理：称取麦麸，去杂洗净，并对麦麸进行预处理，处理后用水浸提后离心取上清液进行冻干，得到水溶性麦麸提取物；

4、步骤二，发酵剂菌种筛选：选取若干的发酵菌种，将发酵菌种处理得到各菌液，将各菌液在适宜温度下分别对麦麸进行固态发酵30h；

5、步骤三，酶制剂的筛选：选取酶制剂，酶制剂为蛋白酶、纤维素酶、木聚糖酶、果胶酶和甘露聚糖酶中的一种或几种；

6、步骤四，菌酶协同制备：将选取后的酶制剂补充至发酵麦麸内进行菌酶协同发酵，以制备得本原料。

7、进一步，步骤一中，对麦麸进行预处理的操作为蒸汽爆破、挤压或超微粉碎。

8、进一步，步骤二中，菌种为米曲霉、酵母菌或乳酸菌。

9、进一步，步骤二中，发酵菌种的处理过程将菌种按照体积分数1％接种量接种到培养基,在不同培养温度下活化24h，按照同样的方式活化2-3代,继续于培养基中培养,得到发酵菌的菌液。

10、进一步，步骤二中，对麦麸进行固态发酵过程为，取处理后的麦麸与质量分数分别为50％的水和3％的糖蜜，并将麦麸、水和糖蜜与菌液混合均匀后置于无菌处理的自封袋中，自封袋放置于培养箱中发酵120h。

11、进一步，步骤二中，对不同菌种发酵后的产物进行肽、多酚和sdf的含量检测，筛选出适宜的菌株作为制曲的发酵剂。

12、进一步，步骤四中，以酶添加量、发酵剂接种量、孵育温度和孵育时间为考察因素，以麦麸抽提物中粗蛋白、肽、游离酚和sdf含量为考察指标，通过单因素及响应面实验优化出高效提取麦麸中生物活性物质的菌酶协同条件。

13、进一步，步骤四中，所制得的原料根据所需制备为固体或液体形态，保存。

14、基础方案的原理及有益效果是：1、采用物理预处理结合菌酶协同的方法，通过加工过程和工艺的优化，可以解决物理方法不具备专一性，酶制剂成本高而且对组成复杂基质作用受限，以及单纯发酵产酶不足或不同酶系分布不均等问题，结合了物理提取、发酵与酶解的优势，充分利用了菌体产生的多重酶系，同时作用于麦麸的多种功能性组分，降低了昂贵的酶制剂的使用量，在提高加工效率和生物效能的同时降低了生产成本。

15、2、利用微生物菌体分泌的多重酶系以及外源补充的酶系同时作用于麦麸的多种功能性组分，经生物转化，使富集的生物活性物质处于更利于被人体吸收利用的状态，提高了其生物可及度和生物利用率，按照特定功能定向优化加工工艺，将麦麸从低值的废弃物，转化为有血糖调控功能的营养助剂。

16、3、微生物发酵法是通过微生物发酵产生酶发挥作用，在发酵过程中还会产生乳酸等有机酸及各种活性物质，可以改善原料风味和口感，微生物进入机体肠道后还可以调节肠道健康，促进营养的吸收，由此本方法中以发酵法来弥补酶解法产物风味口感差的缺陷，以酶解法来保证工艺可控、成本可控以及肽的稳定性和安全性，使菌酶协同法在理论上和应用上具备了可行性，进而实现发挥麦麸控糖作用的同时保持本原料的反复口味，减少酶解过程中产生的糠醛类苦味物质影响口味的问题。

17、4、在发酵时，添加赤藓糖醇，能够为本制得的原料口味进一步调节，其中麦麸在发酵过程中会产生乳酸等有机酸及各种活性物质，进而将会带有一定的酸味，通过将赤藓糖醇进行添加可以对该酸味进行一定调节，减少酸味过重，进而影响后续的食用，赤藓糖醇的添加能够使本产物呈现酸甜味，进而更加适宜人体的食用喜好。并且赤藓糖醇是一种天然的糖醇，具有甜味，但甜度比蔗糖低，具有较高的稳定性，不易被人体分解和吸收。且经过发酵后，赤藓糖醇的升糖指数会降低，不会引起血糖剧烈波动。

18、5、采用不同的物理预处理方式对麦麸结构、营养物质的释放以及生物酶解的影响规律，能够为后续的生物发酵酶解实验奠定基础。麦麸中大部分功能性成分以结合态存在,生物利用率较低，仍有很大的空间提高其对血糖调控的作用。因此，采取适宜加工方式，通过结构组成的改变和功能成分的释放，提高原料的生物利用率；利用酶解和发酵法优势互补，是增强制品功能性的有效手段。

19、6、同时本发明将应用菌酶协同新技术，将小麦麸皮高效、有效转化为风味良好、功能明确的降血糖食品原料，生物活性肽和可溶性膳食纤维在降血糖功能上具有安全性高、副作用小的优势。通过对麦麸进行菌酶协同处理制备降血糖食品原料，可以作为降糖主食、降糖代餐粉、降糖口服液等多种产品的功能原料及助剂，与开发的杂粮营养粉、豆浆粉、全谷营养代餐奶昔、全谷物饼干、杂粮能量棒、杂粮方便主食包等形成全谷物功能性食品体系。