一种富含一型双果糖酐、菊糖及低聚果糖的牛蒡固体饮料

本发明属于食品加工，具体涉及一种富含一型双果糖酐、菊糖及低聚果糖的牛蒡固体饮料。

背景技术：

1、牛蒡为菊科植物，是一种药食同源的草本植物。牛蒡根为牛蒡的根茎，其肉质粗壮，呈圆锥形，具有丰富的营养价值，主要含氨基酸、多酚类、牛蒡酸、挥发油、膳食纤维以及低聚糖等成分。菊糖含量约占牛蒡根干重的30％，是一种可溶性膳食纤维，在体内不会被消化，有助于降低人体血脂以及促进肠道益生菌群的繁殖。研究表明，牛蒡具有疏散风热、宜肺透疹、散结解毒等药用价值；具有降血糖、降血压、降血脂以及提高人体免疫力等功效，可用于糖尿病、高血压、高血脂等多种疾病的辅助治疗。

2、菊粉(菊糖)可以在一型菊糖果糖转移酶作用下转化为潜在的功能甜味剂一型双果糖酐。一型双果糖酐dfa-i只有蔗糖甜度的一半，可以作为潜在的新型低热量甜味剂。同时一型菊糖果糖转移酶转化菊糖的部分副产物为低聚果糖。低聚果糖为食品添加剂，是一种益生元，能够促进肠道益生菌的生长，且能够促进ca、mg和fe等矿物质元素的吸收，广泛应用于食品行业。

3、为适应当下生活节奏的加快，人们对便利健康营养的固体饮料系列产品的消费有所提高，而市面上针对牛蒡所开发的产品多为牛蒡茶和牛蒡酱，且深加工产品较少。由于牛蒡纤维含量较高，且易因保藏不当而老化，牛蒡食品在加工以及贮运过程中品质容易劣化。同时，牛蒡中富含菊糖，菊糖(菊粉)是目前被广泛应用的膳食纤维，亦是一种益生元。然而，目前，有关牛蒡中的菊糖只有简单的提取工艺研究，并没有将牛蒡菊糖进行深加工的研究。为了实现牛蒡菊糖深加工和增加牛蒡的功能性以及营养价值，可以通过酶法对牛蒡直接进行深加工，不用先从牛蒡中提取出菊糖，免去提取成本，同时能够增加牛蒡附加值。针对牛蒡中高含量的菊糖开发利用程度不大，因此，如何通过酶法实现牛蒡深加工提升牛蒡附加值和营养价值是目前需要解决的一个技术问题。

4、喷雾干燥的本质是通过汽化的方式将非挥发性浆状料液中的水分去除，从而得到粉末颗粒状物质。该方法能够瞬间完成干燥过程，产品质量稳定，因此喷雾干燥已经成为将液态产品干燥为粉状产品的常用方法。同时，由于喷雾干燥中高温作用，从而能够实现一型菊糖果糖转移酶的灭活。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种富含一型双果糖酐(dfa-i)、菊糖及低聚果糖的牛蒡固体饮料的制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、本发明的第一个目的是提供一种制备富含一型双果糖酐、菊糖及低聚果糖的牛蒡固体饮料的方法，包括如下步骤：

3、(1)将新鲜牛蒡根制成牛蒡根切片；

4、(2)将步骤(1)所得的牛蒡根切片烘干与烘烤，冷却后进行粉碎制成牛蒡根粉；

5、(3)向步骤(2)所得的牛蒡根粉中添加适量水调浆，加热搅拌得牛蒡浸取液；

6、(4)将步骤(3)中的牛蒡浸取液冷却，加入来源于微生物microbacterium flavumstrain dsm 18909的一型菊糖果糖转移酶进行酶解，获得牛蒡反应液；

7、(5)将步骤(4)中制得的牛蒡反应液干燥制成牛蒡固体饮料。

8、在一种实施方式中，所述步骤(1)中，所选择的牛蒡根要求新鲜且无虫蛀、无腐烂情况；牛蒡根切片厚度为3～4mm。

9、在一种实施方式中，所述步骤(2)中，烘干的温度为60～80℃，烘烤的条件为在120～150℃下烘烤至牛蒡根切片中间呈白色，边缘呈咖啡色；牛蒡根粉碎至100～200目。

10、在一种实施方式中，所述步骤(3)中，在牛蒡根粉中加入其质量10-15倍的水进行调浆。

11、在一种实施方式中，所述步骤(3)中，加热搅拌的条件为在75～90℃下以300rpm的搅拌速度浸取1～3h。

12、在一种实施方式中，所述步骤(4)中，将牛蒡浸取液冷却至50～55℃后再进行酶解。

13、在一种实施方式中，所述步骤(4)中，所述一型菊糖果糖转移酶的添加量是牛蒡根质量的0.06～0.1‰。

14、在一种实施方式中，所述一型菊糖果糖转移酶的氨基酸序列如seq id no.2所示。

15、在一种实施方式中，所述一型菊糖果糖转移酶的核苷酸序列如seq id no.1所示。

16、在一种实施方式中，所述一型菊糖果糖转移酶酶制剂的比活为351u/mg。

17、在一种实施方式中，所述步骤(4)中，酶解时间为0.5～2h。

18、在一种实施方式中，所述步骤(5)中，将牛蒡反应液直接喷雾干燥制成牛蒡固体饮料。

19、本发明提供了利用上述方法制备得到的牛蒡固体饮料。

20、本发明提供了上述方法或上述牛蒡固体饮料在食品领域中的应用。

21、本发明提供了所述一型菊糖果糖转移酶在制备富含一型双果糖酐、菊糖及低聚果糖的牛蒡固体饮料中的应用，所述一型菊糖果糖转移酶来源于微生物microbacteriumflavum strain dsm 18909。

22、在一种实施方式中，所述一型菊糖果糖转移酶的氨基酸序列如seq id no.2所示。

23、在一种实施方式中，所述一型菊糖果糖转移酶的核苷酸序列如seq id no.1所示。

24、本发明提供了所述一型菊糖果糖转移酶在制备一型双果糖酐或含有一型双果糖酐的产品中的应用；所述一型菊糖果糖转移酶来源于微生物microbacterium flavumstrain dsm 18909。

25、在一种实施方式中，所述应用以牛蒡、菊糖或其他富含菊糖的可食用植物为底物。

26、在一种实施方式中，所述一型菊糖果糖转移酶的氨基酸序列如seq id no.2所示。

27、在一种实施方式中，所述一型菊糖果糖转移酶的核苷酸序列如seq id no.1所示。

28、在一种实施方式中，所述产品包括食品或药品。

29、在一种实施方式中，所述食品包括保健品、功能性食品或特殊食品。

30、本发明提供了所述一型菊糖果糖转移酶在食品领域中的应用，所述菊糖果糖转移酶来源于微生物microbacterium flavum strain dsm 18909。

31、在一种实施方式中，所述一型菊糖果糖转移酶的氨基酸序列如seq id no.2所示。

32、在一种实施方式中，所述一型菊糖果糖转移酶的核苷酸序列如seq id no.1所示。

33、综上所述，本发明的有益技术效果为：

34、1、本发明采用的天然药食同源草本植物牛蒡，通过对牛蒡根处理提高其功能性，充分利用了牛蒡资源；

35、2、本发明制备的牛蒡固体饮料具有功能元素多样化，包括了本身含有的菊糖，生成的低聚果糖(gf2、gf3、gf4)和潜在的功能性甜味剂一型双果糖酐dfa-i，其中菊糖、gf2、gf3、gf4和一型双果糖酐dfa-i的含量分别为13.2％、1.5％、1.6％、1.6％和4.6％，具有促进矿物质的吸收，抗龋齿，改善便秘，促进益生菌繁殖，抑制胆固醇吸收以及提高人体免疫力和抵抗力等功能，提升了牛蒡固体饮料的品质；

36、3、本发明产品为固体颗粒，且包装成袋装体积小，易于携带和冲泡，为便利营养健康的固体饮料产品。