一种含益生元的果汁及其制备方法与流程

1.本发明属于功能食品技术领域，具体涉及一种含益生元的果汁及其制备方法。


背景技术：

2.糖尿病是最常见且很严重的生活习惯病之一。已知有二种类型的糖尿病，即胰岛素分泌不足引起的ⅰ型糖尿病和对胰岛素敏感性降低引起的ⅱ型糖尿病。大多数患者为ⅱ型糖尿病，常由不适当的生活习惯引起。
3.近年来，学者们发现益生元可用于预防和治疗糖尿病，成为糖尿病医学营养治疗的有效措施。菊粉、低聚果糖和低聚半乳糖是水溶性膳食纤维，因其具有不被人体所消化吸收，但可以被肠道微生物利用发酵，促进有益菌群的生长和代谢能力。国内外已有研究表明菊粉等益生元对糖尿病防控有一定的作用，有利于促进控制血糖和血脂。
4.果汁饮料已被广大消费者接受并认可，将蔗糖加入果汁饮料，口感和风味倍受消费者的青睐，但是含蔗糖量较高，不适合糖尿病人饮用，并且增加了果汁饮料的渗透压，在夏天饮用会使人产生越喝越渴的感觉，而且易发胖和致龋齿。如果用益生元替代蔗糖应用于果汁饮料，既不影响饮料的风味，又可避免发胖和降低患龋齿的概率，并能刺激体内的双歧杆菌的生长和繁殖，成为保健型果汁饮料。将具有保健功能的益生元添加在饮料中起到补充人体膳食纤维的功能已有研究和应用。中国发明专利201410606587.0公开了一种多功能饮料及其制备方法，将“苹果胶原”开发成为一种多功能饮料，该多功能饮料具有口感好、热量低、润肠通便、阻止酒精吸收等多种保健功能。该多功能饮料中核心成分苹果胶原的含量仅为1-1.5％，苹果汁的含量为1-3％，菊粉的含量为1.5-3％，有效浓度均较低，并且从实施例可知，该多功能饮料除水以外的物料含量仅约10％。果汁饮料中成分浓度偏低的情况下，为了保健的有效用量，则需增加每日饮用量。众所周知，苹果汁含有多酚类物质，会因氧化而变褐色，苹果汁浓度越高该问题越突出；其次益生元实现其改善肠道菌群功能也有用量要求，美国fda规定日有效摄入量为5克，推荐最大日摄入量为15-20克，欧盟认为消费者每日摄入12克才能获得有效功能，其日摄入量也在数克到十几克，我国新资源食品规定菊粉日摄入量不超过15克，与此同时，益生元在浓度较大时，如5％，6％时会发生缓慢的聚集，从而影响产品的质量。
5.为了减小每日饮用果汁的体积数或者达到功能效果所需的用量，拟采取提高果汁和益生元的浓度的措施，并解决果汁因浓度提高而导致氧化变色和益生元聚集的问题是本发明的初衷。中国发明专利201410606587.0未披露上述问题的解决方案。
6.针对目前现有技术存在的不足，开发一种有效成分含量高、稳定性好的果汁饮料非常有意义。


技术实现要素：

7.为了提高果汁和菊粉含量，并克服果汁氧化褐变及菊粉在高浓度聚集的缺陷，本发明提供了一种含益生元的果汁及其制备方法。
8.本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
9.一种含益生元的果汁，所述益生元的果汁包括苹果浓缩果汁12-18份、菊粉4-6份、稳定剂0.3-0.6份、山梨酸钾0.1-0.2份、柠檬酸0.1-0.2份和去离子水65-85份，物料以质量计；所述稳定剂为羧甲基纤维素和苹果酸。
10.进一步的，所述羧甲基纤维素按质量份计为0.1-0.3份，所述苹果酸按质量份计为0.2-0.3份，所述苹果浓缩果汁的规格为40-50％。苹果浓缩果汁的规格是指干物质占果汁的质量比，即苹果浓缩果汁的干物质占果汁的质量比为40-50％。
11.进一步的，含益生元的果汁还包含乙酰半胱氨酸，所述乙酰半胱氨酸按质量份计为0.03-0.08份。
12.进一步的，含益生元的果汁还包含低聚果糖、低聚半乳糖，所述低聚果糖按质量份计为1-3份，所述低聚半乳糖按质量份计为0.5-1.5份。
13.进一步的，含益生元的果汁还包含水蜜桃浓缩果汁，所述水蜜桃浓缩果汁的规格为30-40％，所述水蜜桃浓缩果汁按质量份计为8-12份。水蜜桃浓缩果汁的规格是指干物质占果汁的质量比，即水蜜桃浓缩果汁的干物质占果汁的质量比为30-40％。
14.进一步的，含益生元的果汁为水蜜桃浓缩果汁8-12份，苹果浓缩果汁12-18份，菊粉4-6份，低聚果糖1-3份，低聚半乳糖0.5-1.5份，山梨酸钾0.1-0.2份，柠檬酸0.1-0.2份，苹果酸0.2-0.3份，羧甲基纤维素0.1-0.3份，乙酰半胱氨酸0.03-0.08份，去离子水65-85份，所有物料按质量份数计。
15.一种含益生元的果汁的制备方法，包括以下步骤：
16.1)取65-85份的去离子水注入搅拌罐中，然后加入0.1-0.3份的羧甲基纤维素，溶解后加入12-18份的苹果浓缩果汁；
17.2)再加入4-6份的菊粉、0.1-0.2份的山梨酸钾、0.1-0.2份的柠檬酸、0.2-0.3份的苹果酸；
18.3)均质过滤，加热至105℃灭菌10min；
19.4)灌装，灌装温度为60-70℃。
20.进一步的，步骤1)中加入0.03-0.08份的乙酰半胱氨酸或/和8-12份的水蜜桃浓缩果汁。
21.进一步的，步骤2)中加入1-3份的低聚果糖、0.5-1.5份的低聚半乳糖。
22.进一步的，步骤1)和步骤2)充氮气或二氧化碳保护。
23.羧甲基纤维素为白色或类白色纤维状或颗粒状粉末，无臭，无味。在水中溶胀成澄清的胶体溶液，在食品、医药、日化等领域中作为增稠剂、粘合剂等。本发明中羧甲基纤维素可以避免菊粉的聚集，尤其是避免灭菌工序时的聚集，可以提高益生元果汁的稳定性，当羧甲基纤维素的质量分数低于0.1份时，抗菊粉聚集的作用明显减弱，无法达到抗聚集的效果；苹果酸可以改善并延缓苹果浓缩果汁的氧化速度或程度，延缓苹果汁变褐，提高感官性质，保持果汁的色香味和营养价值，当苹果酸的质量份数低于0.2份时，苹果浓缩果汁会缓慢氧化而变褐色，且益生元果汁的风味变差，且降低山梨酸钾的抑菌性。羧甲基纤维素和苹果酸从不同方面提高含益生元果汁的稳定性。
24.乙酰半胱氨酸具有一定的还原性，可以被氧化。但是乙酰半胱氨酸在益生元果汁的作用下更易于氧化，通过首先氧化乙酰半胱氨酸而保护苹果浓缩果汁中的多酚物质不被
氧化，最大限度地保护苹果汁的活性成份。
25.菊粉对于有益菌的增殖作用是最明显的；低聚果糖专注于促进双歧杆菌的增长，属双歧杆菌的专供食品；低聚半乳糖能够促进双歧杆菌和乳杆菌的生长和定植，且耐酸、耐热。菊粉、低聚果糖、低聚半乳糖三者在益生菌的定植、增殖中发挥着不同的作用，相互协同，共同促进肠道双歧杆菌的繁殖与增长，同时能促进苹果浓缩果汁中钙、镁离子的吸收。此外，低聚果糖是一种预防龋齿的理想甜味物质，同时因具有极低的升糖指数，非常适合糖尿病人。
26.水蜜桃浓缩果汁含有丰富的维生素c、维生素a等活性物质，不仅可以进一步改善益生元果汁的风味，同时还具有美容抗衰老的作用(清除体内的自由基)、润肠通便的作用(富含纤维素)。
27.有益技术效果：
28.1、益生元果汁中菊粉无聚集现象，尤其是在灭菌时也无聚集现象，提高了益生元果汁的质量和稳定性，延长了货架期。
29.2、苹果酸加入后抑制苹果浓缩果汁褐变，可提高益生元果汁外观性状和内在质量。
30.3、菊粉可促进苹果浓缩果汁中无机离子的吸收，苹果浓缩果汁中的无机离子又可促进乙酰半胱氨酸的氧化，加速氧的消耗，从而避免苹果汁的氧化。
31.4、菊粉、低聚果糖、低聚半乳糖三者在益生菌的定植、增殖发挥着不同的作用，相互协同，共同促进肠道双歧杆菌的繁殖与增长。
32.5、柠檬酸和苹果酸的组合可提高益生元果汁的风味，具有口感好的优点。
具体实施方式
33.实施例1含益生元的果汁
34.处方组成：
35.原料重量份数苹果浓缩果汁12菊粉6羧甲基纤维素0.3苹果酸0.2山梨酸钾0.1柠檬酸0.1去离子水81.3
36.制备方法：
37.1)取81.3份的去离子水注入搅拌罐中，然后加入0.3份的羧甲基纤维素，溶解后加入12份的苹果浓缩果汁，充二氧化碳保护；
38.2)再加入6份的菊粉、0.1份的山梨酸钾、0.1份的柠檬酸、0.2份的苹果酸，充二氧化碳保护；
39.3)均质过滤，加热至105℃灭菌10min；
40.4)灌装，灌装温度为60-70℃。
41.实施例2含益生元的果汁
42.处方组成：
43.原料重量份数苹果浓缩果汁18菊粉4羧甲基纤维素0.2苹果酸0.3山梨酸钾0.2柠檬酸0.2去离子水77.1
44.制备方法：
45.1)取77.1份的去离子水注入搅拌罐中，然后加入0.2份的羧甲基纤维素，溶解后加入18份的苹果浓缩果汁；
46.2)再加入4份的菊粉、0.2份的山梨酸钾、0.2份的柠檬酸、0.3份的苹果酸；
47.3)均质过滤，加热至105℃灭菌10min；
48.4)灌装，灌装温度为60-70℃。
49.实施例3含益生元的果汁
50.处方组成：
51.原料重量份数苹果浓缩果汁15菊粉5羧甲基纤维素0.2苹果酸0.25乙酰半胱氨酸0.03山梨酸钾0.1柠檬酸0.18去离子水79.24
52.制备方法：
53.1)取79.24份的去离子水注入搅拌罐中，然后加入0.2份的羧甲基纤维素，溶解后加入0.03份乙酰半胱氨酸、15份的苹果浓缩果汁；
54.2)再加入5份的菊粉、0.1份的山梨酸钾、0.18份的柠檬酸、0.25份的苹果酸；
55.3)均质过滤，加热至105℃灭菌10min；
56.4)灌装，灌装温度为60-70℃。
57.实施例4含益生元的果汁
58.处方组成：
[0059][0060][0061]
制备方法：
[0062]
1)取74.4份的去离子水注入搅拌罐中，然后加入0.1份的羧甲基纤维素，溶解后加入16份的苹果浓缩果汁；
[0063]
2)再加入5份的菊粉、3份的低聚果糖、1份的低聚半乳糖、0.15份的山梨酸钾、0.15份的柠檬酸、0.2份的苹果酸；
[0064]
3)均质过滤，加热至105℃灭菌10min；
[0065]
4)灌装，灌装温度为60-70℃。
[0066]
实施例5含益生元的果汁
[0067]
处方组成：
[0068][0069][0070]
制备方法：
[0071]
1)取71.2份的去离子水注入搅拌罐中，然后加入0.3份的羧甲基纤维素，溶解后加入12份的苹果浓缩果汁、12份的水蜜桃浓缩果汁；
[0072]
2)再加入4份的菊粉、0.1份的山梨酸钾、0.2份的柠檬酸、0.2份的苹果酸；
[0073]
3)均质过滤，加热至105℃灭菌10min；
[0074]
4)灌装，灌装温度为60-70℃。
[0075]
实施例6含益生元的果汁
[0076]
处方组成：
[0077][0078][0079]
制备方法：
[0080]
1)取66.57份的去离子水注入搅拌罐中，然后加入0.25份的羧甲基纤维素，溶解后加入0.08份乙酰半胱氨酸、14份的苹果浓缩果汁、10份的水蜜桃浓缩果汁；
[0081]
2)再加入6份的菊粉、1份的低聚果糖、1.5份的低聚半乳糖、0.2份的山梨酸钾、0.15份的柠檬酸、0.25份的苹果酸；
[0082]
3)均质过滤，加热至105℃灭菌10min；
[0083]
4)灌装，灌装温度为60-70℃。
[0084]
实施例7含益生元的果汁
[0085]
处方组成：
[0086]
原料重量份数苹果浓缩果汁15菊粉5羧甲基纤维素0.2苹果酸0.25乙酰半胱氨酸0.05低聚果糖2
低聚半乳糖0.5山梨酸钾0.2柠檬酸0.2去离子水76.6
[0087]
制备方法：
[0088]
1)取76.6份的去离子水注入搅拌罐中，然后加入0.2份的羧甲基纤维素，溶解后加入0.05份乙酰半胱氨酸、15份的苹果浓缩果汁，充氮气保护；
[0089]
2)再加入5份的菊粉、2份的低聚果糖、0.5份的低聚半乳糖、0.2份的山梨酸钾、0.2份的柠檬酸、0.25份的苹果酸，充氮气保护；
[0090]
3)均质过滤，加热至105℃灭菌10min；
[0091]
4)灌装，灌装温度为60-70℃。
[0092]
对比例1含益生元的果汁(不含羧甲基纤维素，聚集)
[0093]
处方组成：
[0094]
原料重量份数苹果浓缩果汁18菊粉4苹果酸0.3山梨酸钾0.2柠檬酸0.2去离子水77.3
[0095]
制备方法：
[0096]
1)取77.3份的去离子水注入搅拌罐中，然后加入18份的苹果浓缩果汁；
[0097]
2)再加入4份的菊粉、0.2份的山梨酸钾、0.2份的柠檬酸、0.3份的苹果酸；
[0098]
3)均质过滤，加热至105℃灭菌10min；
[0099]
4)灌装，灌装温度为60-70℃。
[0100]
对比例2含益生元的果汁(含果胶，长时间会聚集)
[0101]
处方组成：
[0102]
原料重量份数苹果浓缩果汁18菊粉4果胶0.2苹果酸0.3山梨酸钾0.2柠檬酸0.2去离子水77.1
[0103]
制备方法：
[0104]
1)取77.1份的去离子水注入搅拌罐中，然后加入0.2份的果胶，溶解后加入18份的苹果浓缩果汁；
[0105]
2)再加入4份的菊粉、0.2份的山梨酸钾、0.2份的柠檬酸、0.3份的苹果酸；
[0106]
3)均质过滤，加热至105℃灭菌10min；
[0107]
4)灌装，灌装温度为60-70℃。
[0108]
对比例3含益生元的果汁(不含苹果酸，褐变，口味变差)
[0109]
处方组成：
[0110][0111][0112]
制备方法：
[0113]
1)取79.55份的去离子水注入搅拌罐中，然后加入0.2份的羧甲基纤维素，溶解后加入15份的苹果浓缩果汁；
[0114]
2)再加入5份的菊粉、0.1份的山梨酸钾、0.15份的柠檬酸；
[0115]
3)均质过滤，加热至105℃灭菌10min；
[0116]
4)灌装，灌装温度为60-70℃。
[0117]
对比例4
[0118]
组成不改，制备方法不灭菌处理(弱聚集)
[0119]
处方组成：
[0120][0121][0122]
制备方法：
[0123]
1)取69.27份的去离子水注入搅拌罐中，然后加入0.2份的羧甲基纤维素，溶解后加入0.03份的乙酰半胱氨酸、15份的苹果浓缩果汁、10份的水蜜桃浓缩果汁；
[0124]
2)再加入5份的菊粉、0.1份的山梨酸钾、0.15份的柠檬酸、0.25份的苹果酸；
[0125]
3)均质过滤；
[0126]
4)灌装，灌装温度为60-70℃。
[0127]
实验例1
[0128]
通过对实施例和对比例进行性状的观察，观察菊粉是否聚集、果汁是否发生氧化变褐，同时通过品尝益生元果汁进行风味评价。实施例和对比例所制备的益生元果汁的性状和风味结果见下表：
[0129][0130][0131]
以上结果表明，实施例1-7所制备的含益生元果汁具有良好的稳定性，产品未发生聚集和褐变，风味良好。上述结果同时表明，灭菌过程会加速菊粉聚集，缺少羧甲基纤维会导致菊粉的聚集，缺少苹果酸的含益生元果汁会氧化褐变，且风味变差。
[0132]
实验例2
[0133]
将实施例和对比例制备的含益生元果汁在常温条件下放置6个月、12个月，考察含益生元果汁在长期条件下菊粉聚集情况。通过对实施例和对比例制备的含益生元果汁进行性状观察，结果见下表：
[0134][0135][0136]
以上结果表明，实施例1-7所制备的含益生元果汁具有良好的稳定性，产品未发生聚集。上述结果同时表明，果胶在益生元果汁制备初期具有防止菊粉聚集的作用，但随着时间的延长，菊粉会慢慢产生聚集。