一种杂豆粉及由其制备得到的杂豆组合物及应用 |
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| 申请号 | CN201911375903.7 | 申请日 | 2019-12-27 | 公开(公告)号 | CN113040331B | 公开(公告)日 | 2023-12-19 |
| 申请人 | 丰益(上海)生物技术研发中心有限公司; | 发明人 | 高霓思; 郑妍; 祁瑜婷; | ||||
| 摘要 | |||||||
| 权利要求 | 1.一种杂豆组合物的制备方法，其特征在于，将杂豆粉与水接触得到预混料，糊化处理所述预混料；其中，所述杂豆粉中阿拉伯糖:半乳糖:葡萄糖的重量比为1:1‑3:5‑10，所述杂豆粉中直链淀粉和脂肪重量比大于20:1，所述杂豆粉中不饱和脂肪酸与饱和脂肪酸的重量比为1‑5:1；所述杂豆组合物的淀粉相对结晶度为5‑15%，所述杂豆组合物的淀粉‑脂肪复合指数为5‑15%。 |
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| 说明书全文 | 一种杂豆粉及由其制备得到的杂豆组合物及应用技术领域[0001] 本发明涉及杂豆组合物的制备方法及其在制备慢消化食品中的应用。 背景技术[0002] 近年来，随着我国经济的飞速发展，人们的饮食结构和生活方式的巨大变化，导致人类疾病谱和死亡谱发生显著变化，慢性非传染性疾病(慢性病)如糖尿病、高血压、冠心病以及脑卒中等问题日益严峻，已经成为我国居民致死和致残的主要原因。糖尿病作为一种常见的慢性疾病，目前正以惊人的速度增长，特别是II型糖尿病已经成为严重影响人类身心健康的三大慢性病之一。淀粉作为谷物食品的主要成分，其消化性与糖尿病人的糖代谢密切相关。因此，如何控制淀粉的消化性已成为治疗和预防糖尿病的关键。 [0003] 关于淀粉的消化性，英国生理学家Englyst将其分为快消化淀粉(RDS)、慢消化淀粉(SDS)以及抗性淀粉(RS)。RDS是指在小肠内迅速消化吸收的淀粉(<20min)；SDS是指能在小肠中完全消化吸收，但速度较慢的淀粉(20‑120min)；RS是在在人体小肠内无法消化吸收的淀粉。其中，SDS在小肠中降解缓慢并延长葡萄糖释放，维持血糖稳定，是兼顾营养与功能的低血糖淀粉，也可以预防和治疗糖尿病、心血管疾病和肥胖症等疾病。因此，研究如何制备高质量的SDS及包含SDS的食品具有重要的营养学意义。 [0004] 近年来，通过提高直链淀粉含量改变淀粉分子结晶结构来降低淀粉消化性是较为常见的策略。例如CN201811492438.0和CN201811385328.4，是通过酶法脱支生产短链直链淀粉，再经高温脂质反应，形成淀粉‑脂质复合体提高抗性淀粉含量。例如CN201710316027.5和CN201810830247.4，是通过普鲁兰脱支酶解调整直淀粉含量，结合反复冻融或低温韧化，完善淀粉结晶结构增强对酶的抵抗作用。还有经过酶解脱支后利用直链淀粉疏水螺旋空腔络合的能力复合包埋其它对淀粉酶有抑制作用的酚类物质，例如CN201510851226.7、CN201710844398.0、CN201610781168.X。上述方法的缺点主要有1)使用酶制剂价格昂贵，使用低温冷冻工艺，不利于生产成本的控制；2)制备工艺产生大量废水，后续涉及干燥环节，不环保、不节能；3)一些添加脂类的制备工艺还引入了有机溶剂，溶剂残留存在食品安全的风险。 发明内容[0005] 第一方面，本发明提供一种杂豆粉，所述杂豆粉中阿拉伯糖:半乳糖:葡萄糖的重量比为1:1‑3:5‑10。 [0006] 在一个或多个实施方案中，所述杂豆粉中直链淀粉和脂肪重量比大于20:1。 [0007] 在一个或多个实施方案中，所述杂豆粉中直链淀粉和脂肪重量比为20‑50:1。 [0009] 在一个或多个实施方案中，所述杂豆粉中不饱和脂肪酸与饱和脂肪酸的重量比为1.5‑3:1。 [0010] 在一个或多个实施方案中，所述杂豆为红豆、绿豆、蚕豆、豌豆、豇豆、芸豆、扁豆、鹰嘴豆中的一种或多种。 [0011] 第二方面，本发明提供一种杂豆组合物的制备方法，将本发明第一方面的杂豆粉与水接触得到混合物，糊化所述混合物。 [0012] 在一个或多个实施方案中，所述杂豆粉与水的重量比为0.1‑1.5:1，优选为0.4‑1:1。 [0013] 在一个或多个实施方案中，所述糊化处理为热糊化、压力糊化、挤压糊化中的一种或多种。 [0014] 在一个或多个实施方案中，所述糊化处理后，还包括低温干燥的步骤，所述低温干燥的温度为40‑60℃。 [0015] 在一个或多个实施方案中，所述低温干燥后还包括粉碎步骤。 [0016] 第三方面，本发明提供一种由本发明第二方面所述方法制备得到的杂豆组合物。 [0017] 在一个或多个实施方案中，所述杂豆组合物的淀粉相对结晶度为5‑15％，淀粉‑脂肪复合指数为5‑15％。 [0018] 第三方面，本发明提供一种慢消化食品，所述慢消化食品中含有本发明第二方面所述方法制备得到的杂豆组合物，或，所述食品是由本发明第二方面所述方法制备得到的杂豆组合物为原料制备得到。 [0019] 在一个或多个实施方案中，所述慢消化食品为粉条、粉丝、蛋糕、饼干、大饼等主食产品。 [0020] 在一个或多个实施方案中，所述慢消化食品中的慢消化淀粉含量高于35％。 具体实施方式[0021] 应理解，在本发明范围内中，本发明的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成优选的技术方案。 [0022] 本发明的目的在于提供一种杂豆粉，及由该杂豆粉制备的杂豆组合物，进而提供一种由杂豆组合物制备得到的慢消化食品。 [0023] 杂豆，属豆科蝶形花亚科植物,是指除大豆(俗称黄豆)之外的其他豆类，其脂肪含量一般为0.5‑5％，包括但不限于红豆、绿豆、蚕豆、豌豆、豇豆、芸豆、扁豆、鹰嘴豆。 [0024] 本发明提供一种杂豆粉，所述杂豆粉中阿拉伯糖:半乳糖:葡萄糖的重量比为1:1‑3:5‑10。 [0025] 在某些实施方案中，所述杂豆粉中直链淀粉和脂肪重量比大于20:1。 [0026] 在某些实施方案中，所述杂豆粉中直链淀粉和脂肪重量比为20:1‑50:1。 [0027] 在某些实施方案中，所述杂豆粉中直链淀粉和脂肪重量比为20:1、21:1、22:1、23:1、24:1、25:1、26:1、27:1、28:1、29:1、30:1、31:1、32:1、33:1、34:1、35:1、36:1、37:1、38:1、 39:1、40:1、41:1、42:1、43:1、44:1、45:1、46:1、47:1、48:1、49:1、50:1或上述比值之间的任意范围。 [0028] 在某些实施方案中，所述杂豆粉中不饱和脂肪酸与饱和脂肪酸的重量比为1‑5:1。 [0029] 在某些实施方案中，所述杂豆粉中不饱和脂肪酸与饱和脂肪酸的重量比为1.5‑3:1。 [0030] 在某些实施方案中，所述杂豆粉中不饱和脂肪酸与饱和脂肪酸的重量比为1:1、1.5:1、2:1、2.5:1、3:1、3.5:1、4:1、4.5:1、5:1或上述比值之间的任意范围。 [0031] 在某些实施方案中，所述杂豆为红豆、绿豆、蚕豆、豌豆、豇豆、芸豆、扁豆、鹰嘴豆中的一种或多种。 [0032] 本发明的杂豆粉的制备方法 [0033] 本发明的杂豆粉可以通过粉碎杂豆后再经分级处理得到，也可以通过超高压处理杂豆淀粉得到，还可以通过超高压处理杂豆淀粉、杂豆纤维粉的混合物得到。优选地，可以在分级或者超高压处理得到的粉体中添加杂豆全粉、杂豆纤维粉中的一种或多种。 [0034] 在某些实施方案中，所述杂豆淀粉可以通过本领域常规的淀粉制备方法加工得到，例如可以通过干法或者湿法工艺得到。 [0035] 在某些实施方案中，所述湿法工艺为浸泡杂豆，所述浸泡杂豆的浸泡时间为12‑20h，浸泡温度20‑30℃，杂豆与水的体积比为1:3‑5，浸泡后还包括对浸泡杂豆的洗涤、机磨、过筛、沉降、清洗、干燥的步骤，其中沉降步骤优选进行4‑6次沉降，干燥步骤的干燥温度为50‑60℃。 [0036] 在某些实施方案中，所述杂豆全粉通过本领域常规的粉碎工艺粉碎杂豆得到，优选地，所述粉碎可以为干法粉碎或者湿法粉碎。 [0037] 在某些实施方案中，杂豆纤维粉可以是绿豆纤维粉、豌豆纤维粉、鹰嘴豆纤维粉、扁豆纤维粉、蚕豆纤维粉、红豆纤维粉、豇豆纤维粉、芸豆纤维粉中的一种或多种。 [0038] 在某些实施方案中，粉碎可采用本领域常规的粉碎方法，例如利用常规的粉碎设备粉碎，获得粉碎杂豆。 [0039] 在某些实施方案中，在粉碎前对杂豆进行了脱皮处理。 [0040] 在某些实施方案中，常规的粉碎方法可以是气流粉碎、冲击粉碎、振动粉碎、超声粉碎、球磨粉碎、辊压式粉碎中的一种或多种。 [0041] 在某些实施方案中，常规的粉碎方法可以是扁平式气流粉碎、流化床气流粉碎、超音速气流粉碎、靶式气流粉碎、循环式气流粉碎、离心冲击粉碎、摆锤冲击粉碎、高能纳米冲击粉碎、超声振动粉碎的一种或多种。 [0042] 在某些实施方案中，粉碎处理的温度为20‑60℃，优选地，所述粉碎处理温度为30‑40℃。 [0043] 在某些实施方案中，分级处理可采用本领域常规的分级方法，例如利用常规的分级设备分级。优选地，分级方法为气流分级。 [0044] 在某些实施方案中，分级处理中分级轮转速为1000‑3000rpm。 [0045] 在某些实施方案中，分级处理中引风机频率为30‑50Hz。 [0047] 在某些实施方案中，超高压处理可采用本领域常规的超高压处理方法，例如利用常规的超高压设备进行超高压处理。 [0048] 在某些实施方案中，超高压处理的压力是300‑600Mpa。 [0049] 在某些实施方案中，超高压处理的时间是3‑30min。 [0050] 在某些实施方案中，超高压处理的温度是20‑40℃。 [0051] 本发明提供一种杂豆组合物的制备方法，将本发明的杂豆粉与水接触得到混合物，糊化所述混合物。 [0052] 在某些实施方案中，所述杂豆粉与水的重量比0.1‑1.5:1，优选为0.4‑1:1。 [0053] 在某些实施方案中，所述糊化处理为热糊化、压力糊化、挤压糊化中的一种或多种。 [0054] 在某些实施方案中，所述糊化处理为热糊化处理，糊化温度为80‑95℃。 [0055] 在某些实施方案中，所述糊化处理为压力糊化，所述压力糊化的压力为400‑100MPa。 [0056] 在某些实施方案中，所述糊化处理后，还包括低温干燥的步骤，所述低温干燥的温度为40‑60℃。 [0057] 在某些实施方案中，所述低温干燥后还包括粉碎步骤。 [0058] 本文中，淀粉相对结晶度是指在淀粉X射线衍射图谱中，既有结晶区的衍射峰，又有非晶区和亚微晶的弥散谱峰。因此，可根据多晶混合物中，一相的衍射强度与该相在混合物中的含量有对应关系，来计算淀粉的相对结晶度。 [0060] 本发明提供一种慢消化食品，所述慢消化食品中含有本发明的杂豆组合物，或，所述食品是由本发明的杂豆组合物为原料制备得到。 [0061] 在一个或多个实施方案中，所述慢消化食品为粉条、粉丝、蛋糕、饼干、大饼等主食产品。 [0062] 在一个或多个实施方案中，所述慢消化食品中的慢消化淀粉含量高于35％。 [0063] 本发明具有以下优点： [0064] 1.本发明加工工艺简单，容易实现工业化。 [0065] 2.本发明通过选用特定单糖组成的杂豆粉原料，不需要额外添加脂质类原料，通过糊化处理优化了淀粉与脂肪酸之间的相互作用关系。在糊化过程中，精确控制反应条件避免了淀粉形成太完整的晶体结构，调节了淀粉‑脂肪复合的程度，从而减低了抗性淀粉的生成。 [0066] 3.利用本发明所述组合物制备的主食食品与普通食品相比，消化吸收缓慢并持续释放能量有利于维持血糖稳态，避免糖尿病患者因脑细胞缺糖引起的神志不清、突发昏迷。也可以预防糖尿病、心血管疾病和肥胖症等疾病，具有重要的营养学意义。 [0067] 下文将以具体实施例的方式阐述本发明。应理解，这些实施例仅仅是阐述性的，并非用于限制本发明的保护范围。 [0069] 实施例中使用到的机械冲击磨(绵阳流能粉体设备)、超高压设备(山西三水河科技股份有限公司) [0070] 实施例中用到以下检测方法： [0071] 在本发明的下述实施例中，采用的检测方法如下： [0072] 1.体外消化性：采用改进的Englyst方法。 [0073] 2.直链淀粉的测定参照GB/T 15683‑2008 [0074] 3.脂肪的测定,脂肪酸组成的测定参考GB5009168‑2016 [0076] 5.淀粉结晶度的测定参考陈福泉，张本山，X射线衍射在淀粉颗粒结晶度研究中的应用，食品科学，2010(31),284‑287. [0077] 6.淀粉‑脂肪复合指数的测定参考Kulwinder Kaur,Narpinder Singh.Amylose‑lipid complex formation during cooking of rice flour[J].Food Chemistry，2000(71),511‑517. [0078] 实施例中用到的材料和其它方法，除非另有说明，否则为本领域常规的材料和方法。 [0079] 实施例1 [0080] 将脱皮后的豌豆原料放入机械冲击磨进行粉碎分级，分级轮转速3000rpm，引风机频率50赫兹，处理至豌豆粉粒径D90小于50微米。所得豌豆粉直链淀粉含量34％，脂肪0.68％，其中不饱和脂肪与饱和脂肪之比为3.08:1，单糖组分阿拉伯糖：半乳糖：葡萄糖为 1:1.1:7.8。 [0081] 取豌豆粉500g与1.25kg水混合均匀后，装入加厚袋中进行真空包装。然后置于超高压设备中，施加900MPa压力，保压温度35℃，保压时间30min。放入40℃恒温箱干燥至水分12％。粉碎过100目筛即得到杂豆组合物。其淀粉相对结晶度为11％，淀粉‑脂肪复合指数 14％。 [0082] 实施例2 [0083] 将脱皮后的豌豆原料放入机械冲击磨进行粉碎分级，分级轮转速1100rpm，引风机频率35赫兹，处理至豌豆粉粒径D90小于50微米。所得豌豆粉直链淀粉含量39％，脂肪1.15％，其中不饱和脂肪与饱和脂肪之比为2.7:1，单糖组分阿拉伯糖：半乳糖：葡萄糖为1: 1.3:10。 [0084] 取豌豆粉500g与1.25kg水混合均匀后，装入加厚袋中进行真空包装。然后置于超高压设备中，施加1000MPa压力，保压温度15℃，保压时间20min。放入40℃恒温箱干燥至水分12％。粉碎过100目筛即得到杂豆组合物。其淀粉相对结晶度为8％，淀粉‑脂肪复合指数12％。 [0085] 实施例3 [0086] 将绿豆和扁豆按1:1质量比混合，粉碎至平均粒径27微米，利用重力分级机(叶片3 空气流量100m /min)分级至纤维含量4％，其中单糖组分阿拉伯糖：半乳糖：葡萄糖为1: 2.2:5.6。杂豆粉直链淀粉42％，脂肪1.1％，其中不饱和脂肪与饱和脂肪之比为1.17:1。 [0087] 取1.5kg杂豆粉与1.5kg水混合均匀，采用双螺杆挤压机进行糊化处理。螺杆转速6赫兹，四段加热区温度分别为75℃，80℃，85℃和95℃。室温冷却后放入55℃恒温箱干燥至水分6％。粉碎过100目筛即得到杂豆组合物。杂豆组合物的淀粉相对结晶度为12.9％，淀粉‑脂肪复合指数11.5％。 [0088] 实施例4 [0089] 以鹰嘴豆为原料，粉碎至平均粒径19微米，利用惯性力附壁式气流分级机(入料速3 度100kg/h，系统体积流量50m /min)分级至纤维含量6％，其中单糖组分阿拉伯糖：半乳糖： 葡萄糖为1:2.7:6。杂豆粉直链淀粉43％，脂肪2.1％，其中不饱和脂肪与饱和脂肪之比为 4.8:1 [0090] 取豌豆粉250g与1.25kg水混合均匀后，装入加厚袋中进行真空包装。然后置于超高压设备中，施加450MPa压力，保压温度55℃，保压时间10min。放入40℃恒温箱干燥至水分12％。粉碎过100目筛即得到杂豆组合物。其淀粉相对结晶度为6％，淀粉‑脂肪复合指数 10％。 [0091] 实施例5 [0092] 取在室温下，经超高压600Mpa处理15min的豌豆淀粉2.7kg与鹰嘴豆粉0.3kg、豌豆纤维粉165g混合复配成单糖组分阿拉伯糖：半乳糖：葡萄糖为1:1.95:8的杂豆粉。杂豆粉直链淀粉27％，脂肪1.03％，其中不饱和脂肪与饱和脂肪之比为2.39:1。 [0093] 取杂豆粉500g与1kg水混合均匀后，85℃蒸箱加热30min，然后放入40℃恒温箱干燥至水分12％。粉碎过100目筛即得到杂豆组合物。杂豆组合物的淀粉相对结晶度为9％，淀粉‑脂肪复合指数6.5％。 [0094] 实施例6 [0095] 取常温下经超高压300Mpa处理25min的绿豆淀粉1.6kg与鹰嘴豆粉0.4kg、绿豆纤维粉120g混合复配成单糖组分阿拉伯糖：半乳糖：葡萄糖为1:1.15:7.6的杂豆粉。杂豆粉直链淀粉36％，脂肪1.7％，其中不饱和脂肪与饱和脂肪之比为3.9:1。 [0096] 取杂豆粉800g与400g水混合均匀后，95℃蒸箱加热15min，然后放入40℃恒温箱干燥至水分10％。粉碎过100目筛即得到杂豆组合物。杂豆组合物的淀粉相对结晶度为11％，淀粉‑脂肪复合指数9.5％。 [0097] 对比例1 [0098] 制备方法同实施例1，除将豌豆原料直接放入机械冲击磨进行粉碎分级，分级轮转速8000rpm，处理至豌豆粉粒径D90小于20微米。所得颗粒的直链淀粉含量22％，脂肪1.9％，其中不饱和脂肪与饱和脂肪之比为2.3:1，单糖组分阿拉伯糖：半乳糖：葡萄糖为1:0.27:4。高压糊化后淀粉相对结晶度为4％，淀粉‑脂肪复合指数为14％。 [0099] 对比例2 [0100] 超高压糊化处理前向豌豆粉(山东金都塔林食品有限公司，该豌豆粉的单糖组分阿拉伯糖：半乳糖：葡萄糖为1:0.2:2.85，直链淀粉26％，脂肪1.16％，其中不饱和脂肪与饱和脂肪之比为3.8:1)中加入硬脂酸颗粒混合均匀得预混料，使得不饱和脂肪酸和饱和脂肪酸之比为0.5:1。 [0101] 取预混料500g与1.25kg水混合均匀后，装入加厚袋中进行真空包装。然后置于超高压设备中，施加1000MPa压力，保压温度15℃，保压时间20min。放入40℃恒温箱干燥至水分12％。粉碎过100目筛即得到杂豆组合物，该杂豆组合物的淀粉相对结晶度为10％，淀粉‑脂肪复合指数为25％。 [0102] 对比例3 [0103] 双螺杆挤压糊化处理前向豌豆粉(山东金都塔林食品有限公司，该豌豆粉的单糖组分阿拉伯糖：半乳糖：葡萄糖为1:0.2:2.85，直链淀粉26％，脂肪1.16％，其中不饱和脂肪与饱和脂肪之比为3.8:1)中喷入葵花籽油混合均匀，使不饱和脂肪酸和饱和脂肪酸之比为8:1。使用实施例3的糊化条件进行糊化处理，糊化后放置于55℃恒温箱干燥至水分6％，粉碎过100目筛即得到杂豆组合物。该杂豆组合物的淀粉相对结晶度为11％，淀粉‑脂肪复合指数为4％。 [0104] 对比例4 [0105] 以脱皮后的豌豆为原料，粉碎至平均粒径25微米制备豌豆粉。其单糖组分阿拉伯糖：半乳糖：葡萄糖为1:1.2:13，直链淀粉22％，脂肪1.95％(不饱和脂肪与饱和脂肪之比为1.98:1)。将豌豆粉进行600MPa 15min的超高压处理。 [0106] 取豌豆粉500g与1kg水混合均匀后，85℃蒸箱加热30min，然后放入40℃恒温箱干燥至水分12％。粉碎过100目筛即得到杂豆组合物。杂豆组合物的淀粉相对结晶度为10％，淀粉‑脂肪复合指数8％。 [0107] 对比例5 [0108] 取鹰嘴豆全粉1.6kg与豌豆淀粉670g、鹰嘴豆纤维120g、扁豆纤维120g混合复配成单糖组分阿拉伯糖：半乳糖：葡萄糖为1:3.4:6.5的杂豆粉。杂豆粉直链淀粉31％，脂肪2.55％，其中不饱和脂肪与饱和脂肪之比为4.5:1。 [0109] 取1.5kg杂豆粉与1kg水混合均匀，采用双螺杆挤压机进行糊化处理。螺杆转速8赫兹，四段加热区温度分别为75℃，80℃，85℃和90℃。室温冷却后放入55℃恒温箱干燥至水分8％。粉碎过100目筛即得到杂豆组合物。杂豆组合物的淀粉相对结晶度为12％，淀粉‑脂肪复合指数7％。 [0110] 上述实施例和比较实施例所得组合物，按照粉条的加工方法(原料→和浆→一次熟化→二次熟化→摊晾→切割→干燥)制备粉条，煮熟后测量慢消化淀粉SDS和抗性淀粉RS的含量。 [0111] 表1实施例与比较实施例中粉条的体外消化性 [0112] [0113] [0114] 注：以上数据为三次测量平均值 [0115] 上述实施例和比较实施例所得组合物，按照饼干的加工方法(面团调制→成形→焙烤→冷却→成品)制备饼干，烘烤后测量慢消化淀粉SDS和抗性淀粉RS的含量。 [0116] 表2实施例与比较实施例中饼干的体外消化性 [0117] [0118] 注：以上数据为三次测量平均值。 |
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