一种高蛋白高膳食纤维低脂肪复合营养粉及其制备工艺的制作方法

本发明属于功能性营养食品，尤其涉及一种高蛋白高膳食纤维低脂肪复合营养粉及其制备工艺。

背景技术：

1、随着现代社会生活节奏加快和饮食结构变化，营养不均衡、膳食纤维摄入不足、蛋白质缺乏等问题日益突出。功能性复合营养粉因其便携、即冲即饮、营养全面的特点，逐渐成为人们日常营养补充的重要选择。

2、现有技术中，复合营养粉类产品在配方设计和工艺制备上存在以下技术问题：

3、第一，高蛋白与高膳食纤维难以兼得，市售营养粉通常侧重单一维度的营养强化：高蛋白产品膳食纤维含量普遍较低（通常为3%-8%），而高膳食纤维产品蛋白质含量则偏低（通常为5%-12%），难以在一款产品中同时实现高蛋白与高膳食纤维的双重营养目标。

4、第二，植物坚果类原料脂肪含量高，传统脱脂技术存在明显缺陷：花生、核桃、奇亚籽等植物坚果原料虽富含优质蛋白和不饱和脂肪酸，但其天然含油量高（核桃脂肪含量约60%，花生脂肪含量约40%-50%），若直接添加会大幅增加产品总脂肪含量，与现代消费者低脂肪健康诉求相悖；现有脱脂技术主要包括：高温压榨法（操作温度120℃-180℃）易导致蛋白质变性和热敏性活性成分损失，破坏原料的天然风味和营养结构；溶剂浸出法（如正己烷浸出）虽可实现较低残油率，但溶剂残留问题存在食品安全隐患，且有机溶剂易对环境造成污染；超临界co2萃取法通常需在高压（>20mpa）条件下操作，对设备耐压要求高，导致一次性投资和运行维护成本较高，在大规模产业化应用中受到一定限制。

5、第三，亚临界流体萃取技术在坚果类原料脱脂领域虽有应用尝试，但现有工艺未能实现残油率低于0.5%的稳定控制；亚临界萃取利用丁烷等溶剂在亚临界状态（温度25℃-45℃，压力0.3mpa-0.8mpa）下对物料进行萃取，相较于传统方法具有操作温度低、溶剂易回收等优势；然而，将亚临界萃取技术应用于花生、核桃、奇亚籽等不同物料时，存在一个尚未解决的技术难题：未经特定前处理的物料直接进行亚临界萃取，由于物料细胞结构完整、油路通道受阻，残油率普遍在2%-5%以上，难以达到低于0.5%的低残油水平；尤其对于奇亚籽等种子类小颗粒物料，因其颗粒细小、油脂被致密的种皮和胶质层包裹，常规亚临界萃取后残油率更高，难以满足低脂营养粉的严苛要求。

6、第四，药食同源成分（如党参、黄芪）与驼奶粉、植物蛋白原料的复合配伍，在炮制和混合工艺上缺乏系统优化；党参、黄芪等中药材需经合理炮制方能充分释放有效成分并消除不良气味，但现有技术中缺乏针对不同原料性状差异进行差异化炮制的工艺方案，各物料以未经差异化处理的方式直接混合，导致中药材生腥味残留、坚果类原料风味不足、成品冲调性差（易结团）等问题。

7、综上，如何在同一款产品中同时实现高蛋白、高膳食纤维、低脂肪三大营养特征的有机统一，并通过创新的脱脂和炮制工艺稳定控制各原料残油率低于0.5%，兼顾活性成分保留与产品口感风味，是本领域亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明提供一种高蛋白高膳食纤维低脂肪复合营养粉及其制备工艺，旨在解决现有技术中存在的以下问题：（1）无法在同一产品中同时实现高蛋白与高膳食纤维的双高营养目标；（2）传统脱脂工艺残油率高且易造成蛋白质变性；（3）亚临界萃取技术应用于不同物料时缺乏有效的前处理方案，难以将残油率稳定控制在0.5%以下；（4）多种原料配伍时缺乏差异化的炮制工艺，产品存在冲调性差、口感不佳、活性成分保留不足等问题。

2、本发明是这样实现的，一种高蛋白高膳食纤维低脂肪复合营养粉，包括以下按照重量份的原料：炮制脱脂花生粉12-22份、炮制脱脂核桃仁粉8-16份、炮制脱脂奇亚籽粉5-13份、炮制脱脂豌豆粉4-12份、炮制黄芪粉2-6份、炮制党参粉2-6份、燕麦粉18-32份、菊粉1-5份、动物乳粉12-24份。

3、优选地，所述动物乳粉为驼奶粉、牛乳粉、羊乳粉、马乳粉中的一种或多种。

4、优选地，所述驼奶粉的添加量优选为16-22份，进一步优选为18-20份。在本发明的一个优选实施方案中，所述驼奶粉为阿拉善双峰驼驼乳经低温喷雾干燥制得的脱脂驼奶粉，其乳铁蛋白含量不低于50mg/100g，免疫球蛋白igg含量不低于4.0g/100g。

5、优选地，所述复合营养粉的蛋白质含量为25-35g/100g，膳食纤维含量为14-20g/100g，脂肪含量为3-6g/100g。

6、本发明还提供一种上述复合营养粉的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：

7、s1.炮制前处理：取花生米、核桃仁、奇亚籽、豌豆分别进行分选除杂；取党参、黄芪洗净切片，沥净水分后上沸腾气流机干燥，干燥进风温度为105-115℃，出风温度为50-60℃；

8、s2.差异化炮制：将经前处理的各物料分别投入电加热滚筒炒货机中进行炮制，其中：

9、花生米：炮制温度65-75℃，炮制时间2.0-3.0h，转速15-25r/min；

10、核桃仁：炮制温度85-95℃，炮制时间1.5-2.5h，转速15-25r/min；

11、奇亚籽：炮制温度100-120℃，炮制时间30-50min，转速30-40r/min；

12、豌豆：炮制温度75-85℃，炮制时间1.0-2.0h，转速15-25r/min；

13、党参、黄芪：炮制温度130-150℃，炮制时间1.0-2.0h，转速20-30r/min；

14、各物料炮制后迅速转入沸腾气流机，开启引风机使物料温度降至25-35℃，电机引风转速：1800-2000r/min；

15、s3.压榨破壁：将炮制后的花生米、核桃仁分别投入竖式压榨机中进行压榨处理，使物料细胞充分破碎，压榨温度为20-40℃，压榨压力为25～30mpa、压榨时间3小时、－次压榨20公斤，收集压榨毛油，得花生压榨饼和核桃仁压榨饼；将炮制后的奇亚籽投入破壁机中进行破壁处理（采用双滚轧挤压破壁，6-7转/分钟、频率14hz，25公斤/15分钟）。

16、s4.亚临界流体萃取：将步骤s3所得花生压榨饼、核桃仁压榨饼、破壁后的奇亚籽以及炮制后的豌豆分别投入亚临界萃取釜中，以丁烷为萃取溶剂，丁烷萃取溶剂与物料的质量比为3-6:1，在萃取温度35-42℃、萃取压力0.45-0.55mpa的条件下进行逆流萃取，萃取时间为2-5h，萃取次数为2-4次；萃取完成后在真空度-0.08至-0.095mpa的条件下进行减压脱溶，脱溶温度为30-40℃，得脱脂花生粕、脱脂核桃仁粕、脱脂奇亚籽粕和脱脂豌豆粕，各脱脂物料的残油率均低于0.5%；

17、s5.粉碎筛分：将步骤s4所得各脱脂物料及步骤s2所得炮制党参、黄芪分别进行超微粉碎，粉碎细度为100-300目，得各原料细粉；

18、s6.混合包装：按配方重量份数称取各原料细粉、燕麦粉、菊粉和动物乳粉，投入三维混合机中混合20-40min，混合转速为10-20r/min，得复合营养粉，按规格进行包装。

19、优选地，步骤s5中所述超微粉碎后各原料细粉的细度优选为150-250目。

20、在本发明的一个优选实施方案中，步骤s4中通过控制萃取温度为38-42℃、萃取压力为0.48-0.52mpa，使得亚临界丁烷流体的密度为0.55-0.60g/cm3，在该条件下，亚临界丁烷在高效脱除油脂的同时，能够对物料中的植物蛋白产生原位溶胀和结构修饰作用，使蛋白质分子适度展开而不发生变性聚集，从而同步提升脱脂植物蛋白粉的功能特性，经该条件处理后的脱脂植物蛋白粉，其水溶性蛋白指数（nsi）较常规亚临界萃取产品提高10%以上，乳化活性指数（eai）提高15%以上。

21、在本发明的另一个优选实施方案中，步骤s6之前还包括凝胶骨架预制步骤：将部分炮制脱脂花生粉和/或炮制脱脂豌豆粉与燕麦粉、菊粉按质量比1:0.5-1.0:0.1-0.3预先混合，在含水率15%-25%、温度40-60℃、ph 6.0-7.5的条件下进行离子介导的多糖-蛋白交联反应30-90min，以构建具有快速复水能力的三维凝胶网络骨架；该反应主要利用燕麦β-葡聚糖与植物蛋白在乳粉中天然存在的钙、镁等二价阳离子桥接作用下发生的物理交联；反应结束后进行低温干燥至含水率≤5%，粉碎过筛后与其他剩余原料按配方比例混合；该步骤在干粉状态下预先构建凝胶网络结构，使得最终产品在冲调时能够迅速吸收水分并均匀分散，显著改善高蛋白高纤维体系的冲调性和口感顺滑度。

22、优选地，所述制备工艺还包括花生油精制步骤：将步骤s3收集的压榨毛油与步骤s4萃取所得的萃取混合油合并，经减压蒸馏脱除溶剂后，加入吸附剂进行精制处理，所述吸附剂为活性白土、活性炭中的一种或两种，吸附剂添加量为油脂总质量的0.5%-2.0%，精制温度为40-60℃，精制时间为20-40min，精制完成后过滤去除吸附剂，得成品花生油，所述花生油中维生素e含量不低于100mg/100g。

23、与现有技术相比，本技术实施例主要有以下有益效果：

24、本发明所提供的高蛋白高膳食纤维低脂肪复合营养粉通过脱脂植物蛋白粉（花生、核桃、豌豆）、高纤维原料（燕麦、奇亚籽、菊粉）、动物蛋白（驼奶粉）和药食同源成分（党参、黄芪）的科学复配，同时实现了高蛋白、高膳食纤维、低脂肪三大营养特征的有机统一，弥补了现有技术中高蛋白与高纤维难以兼得的缺陷。

25、本发明创新性地将差异化炮制、压榨破壁和亚临界流体萃取三种技术手段有机结合，形成了炮制-压榨-亚临界萃取三联脱脂工艺；通过炮制步骤使各物料细胞组织结构适度疏松、油路初步打通；通过压榨破壁步骤使花生、核桃等坚果物料的细胞壁充分破碎，大幅增加油脂释放通道；再通过亚临界萃取步骤在低温条件下进一步深度脱除残油，使花生、核桃、奇亚籽、豌豆四种原料的脱脂残油率均稳定控制在0.5%以下，低温萃取条件有效避免了蛋白质变性和热敏性活性成分损失，所得脱脂植物蛋白粉的蛋白质含量可达45%-55%。

26、本发明提出了奇亚籽炮制-破壁-亚临界萃取三步脱脂工艺，通过炮制使奇亚籽种皮疏松、胶质层适度降解；通过双滚轧挤压破壁使细胞结构充分破坏；再通过亚临界萃取深度脱脂，成功将奇亚籽脱脂残油率控制在0.5%以下，解决了奇亚籽深度脱脂的技术难题，经该工艺处理后的脱脂奇亚籽粉不仅残油率低，且色泽由深色转变为白色，流动性显著改善，彻底解决了中间体结团问题。

27、本发明针对不同物料的性状差异，制定了差异化的炮制温度、时间和转速参数：花生米65-75℃、2.0-3.0h；核桃仁85-95℃、1.5-2.5h；奇亚籽100-120℃、30-50min；豌豆75-85℃、1.0-2.0h；党参黄芪130-150℃、1.0-2.0h；该差异化炮制方案充分考虑了各物料的组织结构和热敏特性，使各原料在最佳条件下释放天然风味、消除不良气味，赋予成品浓郁的坚果香和驼奶香，口感醇厚顺滑，无需添加任何糖类或人工甜味剂即具有自然微甜的口感。

28、本发明工艺过程均在较低温度下进行（炮制最高温度150℃、萃取温度30-45℃、脱溶温度30-40℃），驼奶粉采用物理混合方式加入不经受高温处理，最大程度保留了驼奶中乳铁蛋白、免疫球蛋白igg等热敏性活性成分，以及党参、黄芪中的多糖、皂苷等药效成分，成品中乳铁蛋白含量不低于50mg/100g，免疫球蛋白igg含量不低于4.0g/100g。

29、本发明工艺在制备复合营养粉的同时，联产高品质花生油。经炮制和低温压榨-亚临界萃取所得的花生油，维生素e含量可达100mg/100g以上，且经检测无黄曲霉毒素污染，无需经280℃高温精炼即可直接食用，解决了传统花生油须经高温精炼导致营养成分破坏和风味变性的问题，具有良好的经济效益和环境效益。

30、在本发明优选方案中，通过精确控制亚临界萃取的温度和压力条件，使丁烷流体在脱脂同时对植物蛋白进行原位结构修饰，脱脂后的植物蛋白粉水溶性蛋白指数（nsi）和乳化活性指数（eai）均获得显著提升，进一步改善了终产品的冲调分散性和口感细腻度。

31、在本发明优选方案中，通过将部分原料预先进行离子介导的多糖-蛋白交联反应构建三维凝胶网络骨架，使终产品在冲调时能够快速水化重建，显著改善高蛋白高纤维体系的分散性和顺滑度，解决了易结团、冲调性差的技术问题，全程无需添加人工乳化剂或抗结剂，符合清洁标签趋势。