一种气阴双补型糖脂调节固体饮料及其制备方法与流程
本发明属于功能性食品加工,具体涉及一种药食同源草本与生物活性肽复合的固体饮料及其制备方法,尤其涉及一种具有气阴双补功效、可协同调节糖脂代谢的固体饮料,以及采用分段低温水提精制与热敏性活性成分低温液相复配相结合的制备工艺。
背景技术:
1、随着现代生活方式转变、饮食结构高脂高糖化以及人口老龄化进程加快,糖脂代谢异常相关疾病的发病率呈逐年上升且年轻化趋势。据流行病学数据显示,我国成人糖尿病患病率已超过11%,高脂血症患病率超过40%,糖脂代谢异常人群规模庞大。该类人群多伴随中医气阴两虚证候,表现为神疲乏力、口干多饮、多食易饥、腰膝酸软等症状,严重影响生活质量。
2、目前针对糖脂代谢调节的产品主要分为化学药物、保健食品与普通功能性食品三类。化学药物降糖降脂效果明确,但长期服用存在肝肾负担、胃肠道不良反应等副作用,且无法兼顾中医体质调理;保健食品多以单一功效成分为核心,作用靶点单一,部分产品存在功效成分含量低、稳定性差的问题;普通功能性食品多以药食同源草本为原料,采用传统煎煮工艺制备,存在有效成分溶出率低、活性破坏严重、功效不明确等缺陷。
3、近年来,生物活性肽因分子量小、易吸收、生理活性强等特点,被广泛应用于糖脂调节类食品中,其中苦瓜肽、葛根肽因具有明确的调节糖代谢、改善胰岛素抵抗、疏通微循环的功效,成为研究与应用热点。然而现有技术中将草本提取物与活性肽复合时,普遍存在以下四大核心技术缺陷:
4、1、肽类热敏性失活问题未根本解决:苦瓜肽、葛根肽均属于热敏性活性物质,60℃以上易发生肽链断裂、构象改变,高温共煎或高温复配会导致活性保留率不足30%;同时高温环境下多肽易与中药提取液中的还原糖、多糖发生美拉德反应,造成产品褐变、产生焦苦异味,进一步丧失生物活性。
5、2、草本提取工艺粗放,热敏成分损失严重:传统100℃高温长时间煎煮会破坏人参皂苷、黄芪多糖、玉竹多糖、桑叶黄酮等热敏性有效成分,损失率可达30%以上,且大量淀粉、果胶杂质溶出,成品易沉淀分层。
6、3、配方配伍缺乏中医理论系统支撑:多数产品仅简单叠加降糖降脂成分,忽视糖脂代谢异常人群“气阴两虚”的核心病机,无法实现标本兼治,长期食用依从性差。
7、4、成品稳定性与工业化适配性不足:过滤工艺简单导致冲调后沉淀、分层严重;工序设计不合理,有效成分溶出率低,生产能耗高,粉体流动性与溶解性差,不利于规模化生产。
8、针对上述技术问题,本领域亟需开发一种既能完整保留草本与活性肽生物活性,又符合中医气阴双补理论、可协同调节糖脂代谢,且成品稳定性好、口感佳、适合工业化生产的固体饮料及其制备方法。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足,本发明旨在实现以下目标:
2、1、构建“益气养阴、健脾化浊、糖脂同调”的复合配方体系,以九味药食同源草本固本培元,以苦瓜肽、葛根肽靶向调节糖脂,实现标本兼治,契合气阴两虚的核心病机。
3、2、首创“草本分段低温水提精制+热敏活性成分低温液相复配”工艺,彻底解决传统共煎导致的肽类失活、美拉德反应、草本热敏成分降解的行业痛点。
4、3、建立全流程低温保护与精细化前处理、多级过滤体系,提升有效成分溶出率,改善成品冲调稳定性与感官品质,延长货架期。
5、4、形成标准化、可放大的工业化生产参数,工艺可控性强,能耗低,无有机溶剂残留,符合食品安全生产规范。
6、本发明所述气阴双补型糖脂调节固体饮料,按重量份数计,由以下原料组成:赤藓糖醇10-20份、山药8-15份、茯苓6-12份、黄精5-10份、黄芪5-10份、鸡内金3-8份、人参2-6份、玉竹5-10份、桑叶4-9份、枸杞子6-12份、葛根肽粉1-5份、苦瓜肽粉1-5份。
7、进一步地,各原料的优选重量份数为:赤藓糖醇12-18份、山药10-13份、茯苓7-10份、黄精6-8份、黄芪6-8份、鸡内金4-6份、人参3-5份、玉竹6-8份、桑叶5-7份、枸杞子7-10份、葛根肽粉2-4份、苦瓜肽粉2-4份。
8、更进一步地,最佳重量份数为:赤藓糖醇15份、山药12份、茯苓9份、黄精7份、黄芪7份、鸡内金5份、人参4份、玉竹7份、桑叶6份、枸杞子9份、葛根肽粉3份、苦瓜肽粉3份。
9、配方配伍原理:本发明遵循中医“消渴症”辨证论治核心,针对糖脂代谢异常人群“气阴两虚、脾失健运、瘀浊内阻”的核心病机,以“益气养阴、健脾化浊、糖脂同调”为组方原则,君臣佐使齐备:
10、君药:人参大补元气、生津止渴,黄精补气养阴、健脾益肾,二者直击气阴两虚核心病机,固本培元。
11、臣药:黄芪补气升阳、生津养血,协助人参增强益气之功;玉竹养阴润燥、生津止渴,枸杞子滋补肝肾、益精明目,二者协助黄精增强养阴之效;山药益气养阴、补脾肺肾,茯苓利水渗湿、健脾宁心,二者健脾化湿,助脾运化,杜绝生痰生浊之源。
12、佐药:桑叶疏散风热、清肺润燥,兼具调节血糖作用;苦瓜肽为小分子活性肽,直接作用于糖代谢通路,改善胰岛素抵抗,降低血糖;葛根肽扩张血管、改善微循环,调节血脂代谢,三者针对糖脂代谢异常标证,增强糖脂调节功效。
13、使药:鸡内金健胃消食、化积排石,健脾助运,促进诸药吸收,兼能化浊降脂;赤藓糖醇为天然零热量甜味剂,不参与血糖代谢,掩盖中药苦涩味,改善产品口感。
14、全方寒温并用,补而不滞,清而不伤,共奏益气养阴、健脾化浊、糖脂同调之功,既改善气阴两虚体质,又直接调节糖脂代谢水平,标本兼治。所有原料均为国家卫健委公布的药食同源物品目录原料,安全性高;其中葛根肽粉、苦瓜肽粉均为食品级小分子活性肽,分子量≤1000da,易被人体吸收利用。
15、本发明所述制备方法,具体包括以下步骤:
16、步骤1:原料分类拆分
17、根据原料热敏性与加工特性,将所有原料分为两类:
18、(1)水提煎煮原料:山药、茯苓、黄精、黄芪、鸡内金、人参、玉竹、桑叶、枸杞子,该类为耐高温草本药材,有效成分需经水提溶出,可入罐煎煮;
19、(2)低温后配原料:葛根肽粉、苦瓜肽粉、赤藓糖醇,该类为热敏性活性物质,高温下易失活或性质不稳定,严禁高温煎煮,需在低温状态下后续复配加入。
20、步骤2:中药材前处理
21、选取符合《中华人民共和国药典》2025版标准的优质中药材原料,人工剔除霉变、虫蛀、杂质及非药用部位。采用食品级纯化水对药材进行快速喷淋清洗,清洗时间控制在10-20秒,清洗后立即沥干表面水分,避免长时间浸泡导致水溶性有效成分流失。
22、根据药材质地差异进行差异化处理:
23、(1)根茎补益硬质药材:包括人参、黄精、山药、茯苓、黄芪、玉竹,采用万能粉碎机粉碎至20-40目粗粉,增大药材与溶媒接触面积,提升有效成分溶出率;
24、(2)花叶果实类药材:包括桑叶、枸杞子、鸡内金,采用切段或整料处理,不进行粉碎,防止煎煮过程中淀粉、果胶大量溶出导致糊化、产生过多杂质,提升成品澄清度与口感纯净度。
25、步骤3:常温密闭浸润
26、将所有预处理后的草本药材投入多功能中药提取罐中,加入食品级纯化水,控制料液质量比为1:8,密封提取罐后,常温(25±2℃)下密闭静置浸润60分钟。
27、参数原理:浸润时间优选50-70分钟,最优选60分钟。时间过短则药材细胞壁吸水膨胀不充分,有效成分溶出率下降;时间过长则溶出率无显著提升,且增加微生物滋生风险与生产周期。本步骤可使药材细胞壁充分吸水膨胀,软化组织结构,降低后续煎煮对热敏性多糖、皂苷、黄酮的破坏,同时大幅缩短提取时间,提升有效成分溶出速率与溶出率。经试验验证,经本步骤浸润后,有效成分总溶出率较未浸润组提升22%以上。
28、步骤4:阶梯式低温双次水提取
29、摒弃传统100℃高温久煮工艺,采用低温微沸梯度提取工艺,最大程度保留人参皂苷、黄芪多糖、玉竹多糖、桑叶黄酮等核心热敏性调理成分,具体操作如下:
30、(1)首次提取:浸润完成后,以1.5℃/min的速率缓慢升温至90-95℃,保持微沸状态,恒温密闭提取70分钟,提取结束后通过80目滤网过滤,收集首次提取液;
31、(2)二次提取:向提取罐内剩余药渣中补加食品级纯化水,控制料液质量比为1:6,继续恒温90℃提取50分钟,提取结束后过滤,收集二次提取液;
32、(3)合并两次提取液,排出废弃药渣,得到混合粗提液。
33、参数原理:首次提取温度优选90-95℃,最优选92℃。温度低于90℃则皂苷类成分溶出不足;温度高于95℃则热敏成分破坏加剧。首次提取时间优选60-80分钟,最优选70分钟;二次提取温度固定90℃,时间优选40-60分钟,最优选50分钟,可在提取效率与活性保护之间取得最佳平衡。本步骤采用90-95℃低温微沸提取,相较于传统100℃沸腾提取,可减少热敏性成分热降解,双次提取可保证有效成分充分溶出,总提取率可达90%以上。
34、步骤5:多级精密过滤除杂
35、对混合粗提液进行三级精密过滤处理,逐步去除不同粒径杂质,提升成品澄清度与稳定性:(1)粗滤:混合粗提液经100目不锈钢滤网初步过滤,去除药渣残渣、大颗粒不溶性杂质;(2)离心过滤:将粗滤后的提取液转入管式离心机,以4000r/min转速高速离心处理15分钟,去除提取液中的淀粉、果胶、悬浮性微细杂质;(3)精滤:将离心后的上清液通过0.45μm微孔滤膜进行精密过滤,得到澄清透明的草本提取液,彻底杜绝成品沉淀、分层问题。
36、步骤6:低温减压浓缩
37、将精滤后的草本提取液转入真空减压浓缩罐中进行浓缩,设定真空度为-0.06~-0.09mpa、浓缩温度为60-65℃,在低温真空环境下将提取液浓缩至相对密度为1.10~1.20(60℃测)的中药清膏,完成浓缩后停止加热。
38、参数原理:浓缩温度优选60-65℃,最优选62℃。温度低于60℃则浓缩效率大幅降低,工业化生产不经济;温度高于65℃则热敏成分降解风险增加。浓缩后清膏得率约为原药材重量的20%~25%。本步骤利用真空环境降低水的沸点,在60-65℃即可实现快速浓缩,相较于常压高温浓缩,可有效避免高温对草本有效成分的破坏,浓缩效率更高、能耗更低。
39、步骤7:低温复配核心工序
40、待中药清膏自然降温至40℃以下,并保持恒温低温状态后,按照配方量依次加入苦瓜肽粉、葛根肽粉、赤藓糖醇,开启搅拌装置,以20-30r/min的低速匀速搅拌20-30分钟,至所有粉体完全均匀溶解、无结块,得到复合料液。
41、参数原理:复配温度优选35-40℃,最优选38℃。温度必须控制在40℃以下,温度越低对肽类活性保护越有利,但低于35℃会导致体系黏度增大、混合均匀性下降;搅拌转速采用低速,避免带入大量气泡影响后续喷雾干燥效果。本步骤为核心创新工序,40℃以下低温环境可完全保全苦瓜肽的降糖活性、葛根肽的代谢调理活性,同时保证赤藓糖醇的甜味稳定性,避免高温下肽链断裂、构象改变导致的活性失活,以及赤藓糖醇高温分解产生的口感劣变,还可彻底杜绝多肽与还原糖的美拉德反应。
42、步骤8:低温喷雾干燥成型
43、将混合均匀的复合料液送入低温喷雾干燥机中进行干燥成型,设定进风温度为160℃、出风温度为85℃,雾化器转速18000r/min,通过高压雾化将料液雾化成细小液滴,与热空气接触后瞬间干燥,制成细腻均匀的复合调理粉体;将干燥后的粉体通过80目振动筛进行整粒筛分,去除结块与大颗粒,得到成品粉体。
44、参数原理:进风温度优选155-165℃,最优选160℃;出风温度优选80-90℃,最优选85℃。料液在干燥塔内停留时间仅为数秒,因水分蒸发的冷却效应,实际料温始终保持在60℃以下,不会对肽类活性造成破坏,同时可保证粉体具有良好的溶解性与流动性。
45、步骤9:灭菌、质检、包装
46、采用钴-60辐照低温灭菌工艺对成品粉体进行灭菌处理,辐照剂量控制在2-3kgy,灭菌过程在常温下进行,不破坏肽类与草本的活性成分。灭菌完成后,对成品的色泽、水分、粒度、微生物指标、标志性有效成分含量进行检验,各项指标均符合固体饮料国家标准与企业内控标准后,在无菌环境下进行分装、密封包装,即为最终成品。
47、与现有技术相比,本发明具有如下显著的有益效果:
48、1、配方科学严谨,标本兼治,契合中医理论
49、本发明以中医消渴症气阴两虚证核心病机为出发点,组方遵循“益气养阴、健脾化浊、糖脂同调”原则,九味药食同源草本与两种活性肽科学配伍,君臣佐使齐备。既通过人参、黄精、黄芪、玉竹等实现气阴双补、固本培元的体质调理,又通过苦瓜肽、葛根肽、桑叶直接作用于糖脂代谢通路,标本兼治,克服了现有产品仅重指标改善、忽视体质调理的缺陷。采用赤藓糖醇作为甜味剂,零热量、不升血糖,适合糖脂代谢异常人群长期食用。
50、2、全流程低温保护体系,完整保留生物活性,攻克行业痛点
51、首创“草本分段低温水提精制+热敏活性成分低温液相复配”工艺,构建覆盖浸润、提取、浓缩、复配、干燥、灭菌全工序的低温保护体系:
52、草本原料采用阶梯式低温双次水提、低温减压浓缩,全程控制温度在95℃以下,最大程度保留人参皂苷、黄芪多糖、桑叶黄酮等热敏性有效成分;
53、苦瓜肽、葛根肽在40℃以下低温环境中液相复配,彻底避免高温导致的肽类失活与美拉德反应。经检测,苦瓜肽活性保留率可达92%以上,葛根肽活性保留率可达90%以上,相较于传统共煎工艺提升3倍以上,充分发挥活性肽的糖脂调节功效。
54、3、有效成分溶出率高,成品稳定性优异
55、通过常温密闭浸润预处理、阶梯式低温双次提取的工艺组合,既提升有效成分溶出速率,又保证溶出充分性。经试验验证,人参皂苷rg1溶出率较传统100℃高温煎煮工艺提升18%以上,黄芪多糖溶出率提升23%以上,有效成分利用率大幅提高。通过三级精密过滤除杂工艺,彻底去除淀粉、果胶等易导致沉淀的杂质,成品冲调后溶解时间≤15秒,静置2小时沉淀率≤0.3%,无沉淀、无分层;加速稳定性试验6个月后仍保持良好性状与活性,货架期稳定性显著优于同类产品。
56、4、口感佳,易冲调,食用依从性高
57、采用赤藓糖醇作为甜味剂,搭配低温提取工艺减少中药苦涩味成分溶出,成品口感清甜,无浓重中药苦味,易被消费者接受。经低温喷雾干燥制成的粉体细腻均匀,流动性好,冲调溶解速度快,冷水、温水均可冲调,食用方便,适合日常长期饮用。
58、5、工艺可控,节能环保,适合工业化生产
59、所有工序均采用标准化参数控制,工艺稳定性好,重现性高,可直接放大至工业化大规模生产。低温提取、减压浓缩等工艺相较于传统高温工艺,生产能耗降低25%以上,符合节能环保生产理念。全程采用物理方法提取、纯化,无有机溶剂残留,产品安全性高,符合食品生产规范要求。





