阅读说明：本技术 一种魔芋功能食品及其制备方法 (Konjak functional food and preparation method thereof ) 是由 张志健 邹庭 祁珊珊 郑红星 于 2020-04-01 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种魔芋功能食品及其制备方法,属于营养食品加工领域。本发明通过将魔芋精粉、酶和水混合后进行酶解,得到酶解物；再将酶解物和羟甲基淀粉钠混合后进行浓缩,得到浓缩物；并将所得浓缩物粉碎成型,最终得到具有降血脂、降血糖、对糖尿病模型大鼠的高血糖具有改善作用的魔芋功能食品。(The invention provides a konjak functional food and a preparation method thereof, belonging to the field of processing of nutritional foods. Mixing konjak fine powder, enzyme and water, and carrying out enzymolysis to obtain an zymolyte; mixing the zymolyte and sodium hydroxymethyl starch, and concentrating to obtain a concentrate; and pulverizing the concentrate, and molding to obtain rhizoma Amorphophalli functional food with effects of reducing blood lipid and blood sugar and improving hyperglycemia of diabetes model rat.)

一种魔芋功能食品及其制备方法

技术领域

本发明涉及营养食品加工技术领域，尤其涉及一种魔芋功能食品及其制备方法。

背景技术

魔芋有较高的营养和医学价值，现代研究表明魔芋块茎的主要化学成分为：葡甘聚糖、淀粉、其他多糖、粗蛋白、必需氨基酸，以及钾、钙、镁、钠、铁、锰、铜等人体必需的多种微量元素。

魔芋中的葡甘聚糖是继淀粉和纤维素之后，一种较为丰富的可再生天然高分子资源，具有可生物降解性和水溶性，是自然界分子量较大、黏度最高的膳食纤维，它能吸附其自身体积200倍的水分子形成粘稠的溶液，可增强饱腹感，因不被人体的消化酶所影响，而不会产生热量。是公认的可溶性多功能性多糖，且其适度降解后又可产生功能更强大的魔芋低聚糖。但直接食用葡甘聚糖(即魔芋精粉)或作为添加剂使用会使人产生腹胀现象，导致其在食品生产中的应用受到限制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种同时含有速溶性魔芋葡甘聚糖和魔芋低聚糖的魔芋功能食品及其制备方法，该产品具有预防肥胖、降血脂、降血糖，降低脂质过氧化、抗炎、提高机体清除自由基的作用。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种魔芋功能食品的制备方法，包括以下步骤：

(1)将魔芋精粉、酶和水混合后进行酶解，得到酶解物；

(2)将酶解物和羟甲基淀粉钠混合后进行浓缩，得到浓缩物；

(3)将所述浓缩物粉碎后成型即得魔芋功能食品。

作为优选，所述步骤(1)中的酶包含葡甘聚糖酶、纤维素酶和果胶酶；

所述葡甘聚糖酶的用量为50～70u/g魔芋精粉，所述纤维素酶的用量为40～60u/g魔芋精粉，所述果胶酶占体系总质量的0.03～0.05％；

所述魔芋精粉和水的比例为10～20g:100ml；

所述酶解的温度为55～65℃，酶解的时间为2～3h。

作为优选，所述步骤(2)中的羟甲基淀粉钠与酶解物的质量体积比为20～40g:100ml；

所述步骤(2)中浓缩的温度为70～90℃，所得浓缩物的水分含量为8～10％；

所述步骤(2)中浓缩为真空浓缩，所述真空浓缩的真空度为0.08～0.10MPa；

所述步骤(3)中浓缩物粉碎后的细度为50～60目。

本发明还提供了所述制备方法得到的魔芋功能食品。

本发明提供了一种魔芋功能食品，该产品虽然仍含有葡甘聚糖，但与原有的葡甘聚糖相比聚合度降低，具有了速溶性，而无吸水膨胀性，克服了现有技术中存在的食用葡甘聚糖或作为添加剂使用会使人产生腹胀的现象；该产品还具有预防肥胖、降低血脂、预防肝脂肪变性的作用；具有降血糖，降低脂质过氧化、抗炎、提高机体清除自由基的作用，对糖尿病模型大鼠的高血糖具有改善作用。

本发明还提供了一种魔芋功能食品的制备方法，用该法制得的产品每片重0.28～0.32g，水分含量为8.3～9％，用《中国药典》(2015)0921崩解时限检测法测得崩解时间为35～40min。主要成分为魔芋低聚糖和可溶性多糖。该产品生产过程除使用食品级酶制剂和食品级羟甲基淀粉钠外，未使用任何加工助剂(包括酸、碱)和食品添加剂(包括防腐剂、风味物质、色素等)。

具体实施方式

本发明提供了一种魔芋功能食品的制备方法，包括以下步骤：

(1)将魔芋精粉、酶和水混合后进行酶解，得到酶解物；

(2)将酶解物和羟甲基淀粉钠混合后进行浓缩，得到浓缩物；

(3)将所述浓缩物粉碎后成型即得魔芋功能食品。

在本发明中，所述魔芋精粉优选为高纯度市售的魔芋精粉。

在本发明中，所述步骤(1)中的酶优选包含葡甘聚糖酶、纤维素酶和果胶酶。

在本发明中，所述葡甘聚糖酶的用量优选为50～70u/g魔芋精粉，进一步优选为55～65u/g魔芋精粉，更进一步优选为60～62u/g魔芋精粉；所述纤维素酶的用量优选为40～60u/g魔芋精粉，进一步优选为45～55u/g魔芋精粉，更进一步优选为47～52u/g魔芋精粉；所述果胶酶的用量优选为占体系总质量的0.03～0.05％，进一步优选为占体系总质量的0.035～0.04％。

在本发明中，所述体系是指魔芋精粉、酶和水混合得到的混合物。

本发明优选先将魔芋精粉和酶混合，然后再与水混合。

在本发明中，所述步骤(1)中的魔芋精粉和水的比例优选为10～20g:100ml，进一步优选为13～17g:100ml。

在本发明中，所述酶解的温度优选为55～65℃，进一步优选为60～62℃；酶解的时间优选为2～3h。

本发明所述酶解的原理为：依据酶的专一性，同时用葡甘聚糖酶和纤维素酶将葡甘聚糖酶解为魔芋低聚糖，纤维素酶将纤维素酶解为葡萄糖，果胶酶将果胶酶解为半乳糖醛酸以破坏魔芋精粉颗粒的结构，从而提高其它酶的作用效果。

在本发明中，所述步骤(2)中的羟甲基淀粉钠与酶解物的质量体积比优选为20～40g:100ml，进一步优选为25～35g:100ml，更进一步优选为28～30g:100ml。

在本发明中，所述羟甲基淀粉钠的作用是填充、防粘。

在本发明中，所述步骤(2)中浓缩优选为在水浴加热条件下进行。

在本发明中，所述步骤(2)中浓缩的温度优选为70～90℃，进一步优选为75～85℃，更进一步优选为78～82℃；所得浓缩物的水分含量优选为8～10％，进一步优选为8.5～9％。

在本发明中，所述步骤(2)中浓缩优选为真空浓缩；所述真空浓缩的真空度优选为0.08～0.10MPa，进一步优选为0.09MPa。

在本发明中，所述步骤(3)中浓缩物粉碎后的细度优选为50～60目，进一步优选为52～58目。

在本发明中，所述步骤(3)中浓缩物粉碎后优选在压片机上压片成型，高(厚)度压缩比优选为1～2倍。

本发明还提供了所述制备方法得到的魔芋功能食品。

下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。

实施例1

步骤1：酶解：取10g魔芋精粉与葡甘聚糖酶、纤维素酶和果胶酶混合，葡甘聚糖酶的用量为50u/g魔芋精粉，纤维素酶的用量为40u/g魔芋精粉，果胶酶的用量占体系总质量的0.03％。然后与100ml水混合，接下来进行酶解，在55℃条件下酶解2h得到酶解物。

步骤2：浓缩：将酶解物和羟甲基淀粉钠混合，羟甲基淀粉钠与酶解物的质量体积比为20g:100ml，然后进行真空浓缩，真空度为0.08MPa，浓缩的温度为70℃，所得浓缩物的水分含量为8％，得到浓缩物。

步骤3：成型：将所述浓缩物粉碎，细度为50目，最后在压片机上压片成型即得魔芋功能食品。

用该法制得的产品每片重约0.32g，水分含量约9％，用《中国药典》(2015)0921崩解时限检测法测得崩解时间约为40min。

实施例2

步骤1：酶解：取13g魔芋精粉与葡甘聚糖酶、纤维素酶和果胶酶混合，葡甘聚糖酶的用量为60u/g魔芋精粉，纤维素酶的用量为55u/g魔芋精粉，果胶酶的用量占体系总质量的0.04％。然后与100ml水混合，接下来进行酶解，在60℃条件下酶解2h得到酶解物。

步骤2：浓缩：将酶解物和羟甲基淀粉钠混合，羟甲基淀粉钠与酶解物的质量体积比为30g:100ml，然后进行真空浓缩，真空度为0.09MPa，浓缩的温度为85℃，所得浓缩物的水分含量为9％，得到浓缩物。

步骤3：成型：将所述浓缩物粉碎，细度为52目，最后在压片机上压片成型即得魔芋功能食品。

用该法制得的产品每片重约0.30g，水分含量约8.5％，用《中国药典》(2015)0921崩解时限检测法测得崩解时间约为37min。

实施例3

步骤1：酶解：取20g魔芋精粉与葡甘聚糖酶、纤维素酶和果胶酶混合，葡甘聚糖酶的用量为70u/g魔芋精粉，纤维素酶的用量为60u/g魔芋精粉，果胶酶的用量占体系总质量的0.05％。然后与100ml水混合，接下来进行酶解，在65℃条件下酶解3h得到酶解物。

步骤2：浓缩：将酶解物和羟甲基淀粉钠混合，羟甲基淀粉钠与酶解物的质量体积比为40g:100ml，然后进行真空浓缩，真空度为0.10MPa，浓缩的温度为90℃，所得浓缩物的水分含量为10％，得到浓缩物。

步骤3：成型：将所述浓缩物粉碎，细度为60目，最后在压片机上压片成型即得魔芋功能食品。

用该法制得的产品每片重约0.28g，水分含量约8.3％，用《中国药典》(2015)0921崩解时限检测法测得崩解时间约为35min。

实施例4

对实施例1-3制备的魔芋功能食品进行动物实验。

步骤1：动物造模和分组

选择健康雌性小鼠50只，饲喂普通饲料2周后，将它们随机分为2组，一组为空白对照组10只(饲喂普通饲料)、另一组为模型对照组40只(饲喂高脂饲料)，两组给予无限量饲料，喂养4周后，成功建立小鼠肥胖模型，模型对照组任意分为4组，每组小鼠10只，4组小鼠分别为高脂模型组(饲喂高脂饲料)、魔芋功能食品低剂量组(饲喂高脂饲料并灌胃魔芋食品15mg·100g^-1(BW)·d^-1)、魔芋功能食品中剂量组(饲喂高脂饲料并灌胃魔芋食品30mg·100g^-1(BW)·d^-1)、魔芋功能食品高剂量组(饲喂高脂饲料并灌胃魔芋食品60mg·100g^-1(BW)·d^-1)。空白对照组继续用普通饲料饲喂小鼠，高脂模型组以及魔芋食品低、中、高剂量组继续给小鼠饲喂高脂饲料，连续灌胃魔芋食品一个月。饲养温度为24～27℃，相对湿度45％～50％，采用11h:13h昼夜间断照明。

步骤2：样品采集

喂养10周后，各组小鼠禁食12h，处死前称体质量，麻醉后快速摘眼球取血，颈椎脱臼致死，快速分离出肝脏、心脏、脾脏、肾脏、肺、肾周围脂肪和腹股沟皮下脂肪，用盐水冲洗器官，滤纸吸干，称重脏器和组织。

步骤3：指标测定

在实验期间每天记录小鼠生长状态(小鼠的毛色、进食、排便和活动)，分别于周三、周四检测小鼠的日摄食量以及日饮水量，即于周三、周四称量饲料总量和加水总量，于周四、周五同一时间称量剩余饲料量和剩余水量。(即摄食量＝饲料总量-剩余饲料量，饮水量＝总水量-残留水量)。每周周六称量1次体质量。

切开腹部，取出小鼠体内的所有脂肪(包括肾周围的脂肪组织和腹股沟的皮下脂肪组织)并称量脂肪，按照公式(1)计算脂肪指数。

脂肪指数/％＝m₁/m×100 (1)

式中：m为小鼠处死前体质量/g；m₁为小鼠体内各脂肪组织质量/g。

步骤4：数据处理

利用SPSS 20软件进行统计学分析，用均值±标准差表示，各组间比较采用单因素方差分析，P<0.05表示两组之间存在显著性差异。

表1 魔芋食品对小鼠日摄食量的影响/g(均值±标准差)

注：*表示与正常对照相比在P＜0.05不平上的差异，#表示与高脂模型组相比在P＜0.05有差异

从表1可以看出，高脂模型组与正常对照组、魔芋食品低、中、高剂量组有显著差异(P<0.05)，说明魔芋食品具有饱腹感，可降低小鼠日摄食量，从而达到降脂减肥的效果，其中，魔芋食品高剂量组效果最为明显。

实施例5

对实施例1-3制备的魔芋功能食品进行动物实验。

步骤1：糖尿病大鼠模型的构建

选取60只健康雌性大鼠正常喂养1周，期间定期测量实验动物的饮水量、采食量。1周后，测量记录实验动物的体重及空腹血糖值，并进行随机分组(正常对照组和5组造模组)，每组10只。造模组大鼠通过腹腔注射内含STZ的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液诱导糖尿病，(用预冷的柠檬酸盐缓冲液pH＝4.5以1％的浓度溶解STZ，经0.22mol/L微孔滤膜过滤除菌。STZ容易失活，STZ快速称取后，用锡纸包裹避光，且现配现用并时刻置于冰浴中备用)，注射STZ浓度为45mg/kg，2％注射量，正常组大鼠腹腔注射等体积的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液，注射STZ过程中需要对大鼠腹腔皮肤进行消毒，防止感染。注射结束后，各组继续维持原来饮食。24h后于大鼠尾部采血，测量其空腹血糖值，使用血糖仪及配套血糖试纸测量大鼠空腹血糖，当造模组大鼠空腹血糖>16.7mmol/L(可重复测量2-3次，血糖稳定)，且出现有多饮多尿，体重减轻症状，视为建模成功。

步骤2：动物分组及给药

将造模成功的糖尿病大鼠进行分组调整，分别为魔芋食品高、中、低剂量组、阳性药物组、糖尿病模型组，血糖值与造模前一致的设为正常组。连续灌胃给药6周，实验期间，各组大鼠正常自由饮水摄食。灌胃时间为每日下午4点，各组大鼠灌胃给药剂量如下：魔芋食品高、中、低组灌胃剂量分别为2.500g/(kg·d)、1.250g/(kg·d)、0.625g/(kg·d)，阳性药物组给药剂量为0.140g/(kg·d)，正常组及高糖模型组饲喂等量生理盐水。

步骤3：指标测定

在大鼠灌胃给药期间每周测量各组大鼠的体重并记录，结果以g表示，分析并比较各组大鼠的体重差异；测定各组实验大鼠的空腹血糖值，结果表示为mmol/L，分析比较各组大鼠的血糖水平变化；测量并记录实验动物的饮水量、采食量，并分析灌胃给药期间各组大鼠饮水量和采食量的变化。

步骤4：统计学方法

利用SPSS 20软件进行统计学分析，用均值±标准差表示，各组间比较采用单因素方差分析，P<0.05表示两组之间存在显著性差异。

表2 魔芋食品对糖尿病大鼠采食量的影响

注：模型组与正常组相比，P＜0.05，表示差异显著，^**P＜0.01，表示差异极显著；治疗组与模型对照组相比，

^##P＜0.01，表示差异极显著；魔芋酶解物剂量组与阳性药物组相比，^&P＜0.05，表示差异显著。

由表2可看出，给药第0d，模型组大鼠采食量与正常组相比有所增加，且表现为显著性差异(p<0.05)，说明模型组大鼠具有糖尿病患者多食症状。给药后，魔芋食品各剂量组及阳性药物组大鼠采食量较模型组均有所下降。给药第42d，模型组大鼠采食量较正常组呈现极显著差异(p<0.01)，阳性药物组及魔芋食品高、中剂量组大鼠采食量较模型组出现极显著性差异(p<0.01)，且阳性药物组、魔芋食品高、中剂量组大鼠采食量无显著差异(p>0.05)。由此说明魔芋食品可缓解糖尿病大鼠的多食症状，且可能与二甲双胍可能具有相似的疗效。

由以上实施例可知，本发明提供了一种魔芋功能食品的制备方法，动物(白鼠)实验表明，该产品具有预防肥胖、降低血脂、预防肝脂肪变性的作用；具有降血糖，降低脂质过氧化、抗炎、提高机体清除自由基的作用，对糖尿病模型大鼠的高血糖具有改善作用。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。