本發(fā)明涉及藥物、食品和保健品的生產(chǎn)加工領(lǐng)域。更具體而言，本發(fā)明涉及一種擠壓熟化谷物纖維粉的方法、由該方法制備得到的熟化谷物纖維粉及其作為制備藥物、健康食品或保健食品的用途。

背景技術(shù)：

代謝綜合癥是以高血糖、高血壓、高血脂和體重超標為特征的一個癥候群，代謝綜合癥是很多慢性疾病如糖尿病、冠心病、腦中風和結(jié)腸癌等的高危誘發(fā)因素。現(xiàn)如今隨著生活水平日益提高，人們的生活方式也發(fā)生了重大變化。不當?shù)纳罘绞胶筒缓侠淼娘嬍辰Y(jié)構(gòu)所引發(fā)的代謝綜合癥已經(jīng)成為全球性的重大公共衛(wèi)生問題。

研究表明，腸道菌群在代謝綜合癥的發(fā)生發(fā)展中起著重要的作用。腸道中的有害菌會產(chǎn)生內(nèi)毒素，刺激人體免疫系統(tǒng)，出現(xiàn)慢性炎癥，逐步產(chǎn)生胰島素抵抗，導致糖尿病、肥胖等慢性病的發(fā)生。而腸道中有益菌的生長在某種程度上依賴于谷物原糧中膳食纖維等的營養(yǎng)成分。近年來，由于人們對食品口味的過度追求，谷物原糧被過度加工。大量對人體和腸道細菌有益的成分，包括膳食纖維、礦物質(zhì)等營養(yǎng)素大量流失，導致產(chǎn)生內(nèi)毒素的有害菌的數(shù)量和比例不斷增加。而且被過度加工的食品在小腸即被人體消化吸收，導致血糖迅速升高。長期食用“精”糧，最終會導致肥胖、糖尿病等慢性病的發(fā)生。

因此，近年來人們已經(jīng)逐漸意識到食用高膳食纖維食品的益處，并已經(jīng)開發(fā)了多種相關(guān)的健康食品，例如全麥或者全糧食品、糊粉層產(chǎn)品等等。

然而，伴隨著高膳食纖維含量的益處，這些高膳食纖維食品在生食時往往口感欠佳，而且不易保存和食用。因而，需要對高膳食纖維食品材料進行熟化。目前生產(chǎn)上常用的熟化工藝是使一定細度的小麥纖維粉經(jīng)過過篩、調(diào)節(jié)濕度、炒制、出料、冷卻、包裝等環(huán)節(jié)(參見CN 104187280 A和CN 104304917 A)?，F(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)在一定程度上解決了高膳食纖維食物熟化的連續(xù)生產(chǎn)問題，但是在炒制階段容易出現(xiàn)加熱不均勻、局部結(jié)塊等現(xiàn)象，能耗較高，同時成品含水量超過5％，無法達到固體飲料國家標準對含水量低于5％的要求，也不利于產(chǎn)品的長期保存。而且，通常認為高溫加工會提高高膳食纖維食品的可消化性，進而降低高膳食纖維食品的治療或保健效果。

綜上所述，本領(lǐng)域需要一種能夠在改善口感、達到含水量標準的同時保持膳食纖維的難消化特性的熟化工藝。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的第一個方面，提供一種熟化谷物纖維粉的方法，包括使用螺桿擠壓機熟化谷物纖維粉的步驟。

在一個實施方式中，螺桿擠壓機選自單螺桿擠壓機、雙螺桿擠壓機和/或多螺桿擠壓機。

在一個實施方式中，螺桿擠壓機的機筒溫度設(shè)定在140℃以上、150℃以上、160℃以上、170℃以上、180℃以上、190℃以上、或200℃以上。在一個實施方式中，螺桿擠壓機的機筒溫度設(shè)定為280℃以下、270℃以下、260℃以下、250℃以下、240℃以下、230℃以下、220℃以下、210℃以下、或200℃以下。在一個實施方式中，螺桿擠壓機的機筒溫度設(shè)定在180-240℃。優(yōu)選地，螺桿擠壓機的機筒溫度設(shè)定在200-240℃。在一個實施方式中，谷物纖維粉在擠壓機中停留的時間為15秒以上、17秒以上或20秒以上，且為35秒以下、30秒以下或25秒以下。在一個實施方式中，谷物纖維粉在擠壓機中的停留時間為25秒。在一個實施方式中，擠壓機的螺桿轉(zhuǎn)速為每分鐘120轉(zhuǎn)以上、125轉(zhuǎn)以上、130轉(zhuǎn)以上、135轉(zhuǎn)以上或140轉(zhuǎn)以上，且為180轉(zhuǎn)以下、175轉(zhuǎn)以下、170轉(zhuǎn)以下、165轉(zhuǎn)以下、160轉(zhuǎn)以下、155轉(zhuǎn)以下、或150轉(zhuǎn)以下。在一個實施方式中，擠壓機的螺桿轉(zhuǎn)速為每分鐘145轉(zhuǎn)。

在一個實施方式中，谷物纖維粉為從谷物原糧中棄去部分胚乳而得到的谷物纖維粉。在一個實施方式中，棄去的部分胚乳占谷物原糧總重量的50％以上、51％以上、52％以上、53％以上、54％以上、55％以上、56％以上、57％以上、58％以上、59％以上、60％以上、65％以上、70％以上、75％以上、或79％以上。在一個實施方式中，棄去的部分胚乳占谷物原糧總重量的80％以下、75％以下、70％以下、65％以下、60％以下、59％以下、58％以下、57％以下、56％以下、55％以下、54％以下、53％以下、52％以下或51％以下。在一個實施方式中，棄去的胚乳占谷物原糧總重量的50％、51％、52％、53％、54％、55％、56％、57％、58％、59％、60％、65％、70％、75％、或80％。在一個實施方式中，棄去的胚乳占谷物原糧總重量的60-80％。在一個實施方式中，棄去的胚乳占谷物原糧總重量的60-70％。

在一個實施方式中，谷物纖維粉包含谷物的表皮、果皮、種皮、珠心層、糊粉層、胚芽和部分胚乳，所述部分胚乳不超過谷物纖維粉重量的60％、55％、50％、45％、40％、35％、30％、25％或20％。

在一個實施方式中，谷物纖維粉的細度為70目以上、75目以上、80目以上、85目以上、90目以上、95目以上、100目以上、105目以上、110目以上、115目以上或119目以上。在一個實施方式中，谷物纖維粉的細度為120目以下、115目以下、110目以下、105目以下、100目以下、95目以下、90目以下、85目以下、80目以下、75目以下、或71目以下。在一個實施方式中，谷物纖維粉的細度為70目、75目、80目、85目、90目、95目、100目、105目、110目、115目、或120目。優(yōu)選地，谷物纖維粉的細度為90-120目，更優(yōu)選為100-120目。

在一個實施方式中，谷物纖維粉由小麥屬(Triticum)、大麥屬(Hordeum)、燕麥屬(Avena)、蕎麥屬(Fagopyrum Mill)、和黑麥屬(Secale)中的一種或多種制備而來。在一個實施方式中，谷物纖維粉由小麥屬制備而來。在一個實施方式中，谷物纖維粉由大麥屬制備而來。在一個實施方式中，小麥屬選自普通小麥(Triticum aestivum L)和/或硬粒小麥(Triticum durum)。在一個實施方式中，大麥屬谷物選自大麥(HordeumvulgareL.)和/或青稞(Hordeum vulgare Linn.var.nudumHook.f.)。在一個實施方式中，燕麥屬選自燕麥(Avena sativa L.)和/或莜麥(AvenanudaL.)。在一個實施方式中，蕎麥屬植物選自蕎麥(FagopyrumesculentumMoench)和/或苦蕎(Fagopyrumtataricum(L.)Gaertn.)。在一個實施方式中，黑麥屬谷物選自黑麥(SecalecerealeL.)。

在一個實施方式中，谷物纖維粉根據(jù)以下方法制備得到：

(1)對谷物原糧進行粉碎研磨，棄去谷物原糧中的部分胚乳；

(2)對保留部分進行二次研磨和過篩，得到谷物纖維粉。

在一個實施方式中，步驟(1)中棄去的部分胚乳占谷物原糧總重量的50％以上、51％以上、52％以上、53％以上、54％以上、55％以上、56％以上、57％以上、58％以上、59％以上、60％以上、65％以上、70％以上、75％以上、或79％以上。在一個實施方式中，棄去的部分胚乳占谷物原糧總重量的80％以下、75％以下、70％以下、65％以下、60％以下、59％以下、58％以下、57％以下、56％以下、55％以下、54％以下、53％以下、52％以下或51％以下。在一個實施方式中，步驟(1)中棄去的胚乳占谷物原糧總重量的50％、51％、52％、53％、54％、55％、56％、57％、58％、59％、60％、65％、70％、75％、或80％。優(yōu)選地，步驟(1)中棄去的胚乳占谷物原糧總重量的60-80％。更優(yōu)選地，步驟(1)中棄去的胚乳占谷物原糧總重量的60-70％。

在一個實施方式中，步驟(2)中收集的谷物纖維粉的細度為70目以上、75目以上、80目以上、85目以上、90目以上、95目以上、100目以上、105目以上、110目以上、115目以上、或119目以上。在一個實施方式中，谷物纖維粉的細度為120目以下、115目以下、110目以下、105目以下、100目以下、95目以下、90目以下、85目以下、80目以下、75目以下、或71目以下。在一個實施方式中，步驟(2)中收集的谷物纖維粉的細度為70目、75目、80目、85目、90目、95目、100目、105目、110目、115目、或120目。優(yōu)選地，步驟(2)中收集的谷物纖維粉的細度為90-120目，更優(yōu)選為100-120目。在一個實施方式中，步驟(2)中谷物纖維粉的得率占保留部分的重量的75％以上、80％以上、85％以上、90％以上或95％以上。

在一個實施方式中，在步驟(1)中使用粉碎機械對谷物原糧進行粉碎研磨以及二次研磨，其中粉碎機械為石磨、鋼磨等。

在一個實施方式中，谷物纖維粉每100克含有膳食纖維10-30克，碳水化合物35-70克，蛋白質(zhì)10-25克。在一個實施方式中，谷物纖維粉與等重面粉產(chǎn)生的能量相當。在一個實施方式中，谷物纖維粉在體內(nèi)的產(chǎn)氫情況與等重的益生元如低聚果糖、抗性糊精等相當。

根據(jù)本發(fā)明的第二個方面，提供由本發(fā)明方法制備的熟化谷物纖維粉，其具有良好的口感，含水量小于5％，且保持不易消化的特性。本發(fā)明熟化谷物纖維粉產(chǎn)生的餐后血糖水平與谷物纖維生粉相當或稍高，但是產(chǎn)氫能力略為下降，但是均顯著好于精制食品。

根據(jù)本發(fā)明的第三個方面，提供本發(fā)明的熟化谷物纖維粉作為制備藥物、健康食品或保健食品的用途。該藥物、健康食品或保健食品作為代餐或佐餐，用于控制餐后血糖、改善腸道健康、改善身體代謝狀況等。該藥物、健康食品或保健食品適用于健康人群、亞健康人群以及代謝綜合癥患者。在用作代餐或佐餐時，本發(fā)明的熟化谷物纖維粉能夠提供良好的口感、足夠的能量、更加全面的營養(yǎng)、更低的餐后血糖水平，并在體內(nèi)產(chǎn)生有益人體的氫氣。在一個實施方式中，熟化的谷物纖維粉可以直接食用，無需烹煮等進一步加工，且口感良好。在一個實施方式中，在受試者食用熟化的谷物纖維粉之后，其血糖水平持續(xù)穩(wěn)定地保持在非常低的水平，并產(chǎn)生對人體有益的氫氣。

本發(fā)明使用擠壓機對具有高纖維含量的谷物纖維粉進行熟化，熟化參數(shù)易于精確控制，加熱過程受熱均勻，不易產(chǎn)生結(jié)塊和受熱不均勻的問題，成品含水量可以直接控制在5％以下，易于保存。并且，在改善口感、提供全面營養(yǎng)和充足能量的同時保留膳食纖維難消化的特性，降低餐后血糖生成水平，達到改善腸道菌群結(jié)構(gòu)的效果。

附圖說明

圖1示出受試者在服用根據(jù)本發(fā)明實施方式的谷物纖維粉和白米飯后的餐后血糖和產(chǎn)氫情況，數(shù)值為均值±SEM。

圖2示出根據(jù)本發(fā)明實施方式的谷物纖維生粉與幾種常見益生元的餐后血糖水平比較。

圖3示出根據(jù)本發(fā)明實施方式的谷物纖維生粉與幾種常見益生元的產(chǎn)氫情況比較。

圖4示出根據(jù)本發(fā)明實施方式的熟化旱地小麥纖維粉與旱地小麥纖維粉生粉的餐后2小時血糖測試結(jié)果。

圖5示出根據(jù)本發(fā)明實施方式的熟化小麥纖維粉的餐后3小時血糖測試結(jié)果。

圖6示出根據(jù)本發(fā)明實施方式的熟化旱地小麥纖維粉的餐后產(chǎn)氫測試結(jié)果。

圖7示出根據(jù)本發(fā)明實施方式的熟化青稞纖維粉的餐后血糖測試結(jié)果。

圖8示出根據(jù)本發(fā)明實施方式的熟化青稞纖維粉的餐后產(chǎn)氫測試結(jié)果。

具體實施方式

下面通過參考附圖和具體實施方式進一步詳細闡述本發(fā)明，但這些闡述僅僅是為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解和實施本發(fā)明，并不對本發(fā)明做任何形式的限制。除非另有說明，否則本文所用的所有科學和技術(shù)術(shù)語具有本發(fā)明所屬和相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的一般技術(shù)人員通常理解的含義。在本申請上下文中，如無特別說明，比例是指重量比。

高膳食纖維食品在生食時往往口感欠佳，而且不易保存和食用。而高溫高壓處理又往往會提高膳食纖維的可消化性，進而升高其餐后血糖水平并降低其對于腸道菌群結(jié)構(gòu)的改善作用。在本發(fā)明中，通過短時間的高溫處理，提高高膳食纖維食品的口感，并將其難消化特性保持在一定的水平。從而，在受試者食用之后，餐后血糖水平保持在較低水平，且產(chǎn)生對人體有益的氫氣。在本發(fā)明中，膳食纖維是指人體不可消化吸收、進入大腸直接作用于腸道細菌的營養(yǎng)物質(zhì)，為腸道有益菌提供發(fā)酵底物。

本發(fā)明提供一種擠壓熟化谷物纖維粉的方法，包括使用擠壓機熟化谷物纖維粉的步驟。

食品擠壓機類型很多，目前食品工業(yè)中最主要使用的是螺桿擠壓機。螺桿擠壓機主要由套筒和在套筒中旋轉(zhuǎn)的帶螺旋的螺桿構(gòu)成。螺桿擠壓機按螺桿的根數(shù)分類可分為單螺桿擠壓機、雙螺桿擠壓機和多螺桿擠壓機。

在一個實施方式中，本發(fā)明使用雙螺桿擠壓機。雙螺桿擠壓機由兩根相互嚙合的螺桿組成，兩根螺桿緊密嚙合或者部分嚙合，同步同向旋轉(zhuǎn)。工作時將按配方混合好的物料定量均勻地加入雙螺桿擠壓機的進料斗內(nèi)，互相嚙合旋轉(zhuǎn)的雙螺桿將物料向前推進，在推進過程中物料受熱、受壓、摩擦、剪切等，再從模具出口擠出。雙螺桿擠壓機在食品行業(yè)主要用于谷物類膨化食品、膨化零食、蛋白組織化(人造肉)和寵物食品等。目前市場上的雙螺桿擠壓機品牌眾多，根據(jù)加工量的不同，可以分為試驗型、中試型和生產(chǎn)型。國際上試驗和小試型雙螺桿擠壓機有例如布拉本德TSE 20/40、哈克TSE 24MC等系列，生產(chǎn)型擠壓機供應商有布勒設(shè)備工程(無錫)有限公司、美國Wenger公司，還有一些國內(nèi)的生產(chǎn)廠家。

單螺桿擠壓機也可用于本發(fā)明的熟化工藝。單螺桿擠壓機的機筒內(nèi)只有一根螺桿，通過螺桿和機筒對物料的摩擦來輸送物料。多螺桿擠壓機也可以用于本發(fā)明的熟化工藝。

本發(fā)明方法中可使用的擠壓機包括但不限于螺桿擠壓機。如果使用螺桿擠壓機，可以將螺桿擠壓機的機筒溫度設(shè)定在140℃-280℃。在一個實施方式中，螺桿擠壓機的機筒溫度可以設(shè)定為200℃，優(yōu)選為240℃。在臨近進料口的部分，溫度會稍低于設(shè)定溫度。例如，當機筒溫度設(shè)定為200℃時，從進料口到出口，溫度分布為180℃、200℃和200℃。當機筒溫度設(shè)定為240℃時，從進料口到出口，溫度分布為200℃、240℃和240℃。谷物纖維粉在擠壓機中停留的時間設(shè)定為較短，例如為15秒-30秒。在一個實施方式中，谷物纖維粉在擠壓機中的停留時間為25秒。如此，通過短時間的高溫處理，使谷物纖維粉熟化，改善食用口感，并盡可能地保留膳食纖維的難消化特性。

擠壓機的螺桿轉(zhuǎn)速可以設(shè)定為每分鐘120轉(zhuǎn)-180轉(zhuǎn)。在一個實施方式中，擠壓機的螺桿轉(zhuǎn)速為每分鐘145轉(zhuǎn)。對螺桿轉(zhuǎn)速沒有特別限定，可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)實際情況而設(shè)定。

在本發(fā)明中，谷物纖維粉為從谷物原糧中棄去50-80％胚乳的谷物纖維粉，一般包含谷物的表皮、果皮、種皮、珠心層、糊粉層、胚芽和部分胚乳。一般而言，除胚乳以外的成分占谷物原糧重量的20％，因而，保留在谷物纖維粉中的部分胚乳不超過谷物纖維粉重量的60％、55％、50％、45％、40％、35％、30％、25％或20％。為了更好地在亞健康人群和糖尿病患者等中控制餐后血糖、改善腸道健康、改善身體代謝狀況等，去除谷物纖維粉中大部分的胚乳，使其具有較高的膳食纖維比例。此外，保留谷物纖維粉中少量的胚乳，可確保谷物纖維粉中一定的碳水化合物比例。含有高比例膳食纖維的產(chǎn)品也有益于健康人群的長期腸道菌群平衡和代謝改善。

本發(fā)明的谷物纖維粉可以為任何細度。在一個實施方式中，谷物纖維粉的細度為70目-120目。優(yōu)選地，谷物纖維粉的細度為90-120目，更優(yōu)選為100-120目。因為谷物纖維粉含有較多的膳食纖維，消化過程慢，因而在將其制作為細微粉末的狀態(tài)下，腸胃可能會更加適應。此外，當粉末較細時，本發(fā)明的熟化谷物纖維粉可以在不烹煮的情況下直接服用。但是，目數(shù)越高，加工工序所花費的時間、能耗會增加。本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，當谷物纖維粉達到80目時，即可方便服用，并且不會產(chǎn)生消化不良的情況；當谷物纖維粉達到100目以上時，口感更好。

在本發(fā)明中，對谷物纖維粉的制備來源沒有特別限制。在一個實施方式中，谷物纖維粉由小麥屬、大麥屬、燕麥屬、蕎麥屬、和黑麥屬中的一種或多種制備而來。在一個實施方式中，谷物纖維粉由小麥屬制備而來。在另一個實施方式中，谷物纖維粉由大麥屬制備而來。谷物纖維粉的制備來源可以根據(jù)需要和實際可得情況進行變化和搭配，只要終產(chǎn)品含有一定量的膳食纖維即可。

此外，谷物纖維粉每100克含有膳食纖維10-30克，碳水化合物35-70克，蛋白質(zhì)10-25克，且產(chǎn)生與等重面粉相當?shù)哪芰俊?/p>

本發(fā)明的谷物纖維粉可以用任何方法制備得到。在一個實施方式中，本發(fā)明的谷物纖維粉通過以下方法進行制備，該方法包括以下步驟：

(1)對谷物原糧進行粉碎研磨，舍棄占谷物原糧重量50-80％的胚乳；

(2)對保留部分進行二次研磨和過篩，得到谷物纖維粉。

本發(fā)明所用術(shù)語的“谷物原糧”是指只經(jīng)過去除成熟谷物外殼的谷物果實。例如，在本發(fā)明的谷物原糧為小麥的情況下，谷物原糧是指僅去除小麥外殼而沒有經(jīng)過其他加工的谷物，因此包括小麥果實的所有組成部分，如表皮、果皮、種皮、珠心層、糊粉層、胚芽和胚乳等。在谷物顆粒中，以小麥為例，胚乳的比例高達80％左右，而我們通常所指的面粉即基本是胚乳部分。面粉通常含有大量的碳水化合物，幾乎不含膳食纖維和脂肪，蛋白含量也較低。谷物顆粒中除胚乳以外的部分通常存在于麩粉中，通常作為飼料食用，或者摻入面粉中制作全麥面粉。

在該方法中，在步驟(1)中舍棄大部分的胚乳，以提高所得谷物纖維粉中膳食纖維的比例。在本發(fā)明的方法中，步驟(2)中收集的谷物纖維粉的細度可以為任何細度，特別地為80目-120目。當谷物纖維粉達到80目時，即可方便服用，并不會產(chǎn)生消化不良的情況；當谷物纖維粉達到100目以上時，口感更好。在本發(fā)明的方法中，步驟(2)中谷物纖維粉的得率占保留部分的重量的75％以上、80％以上、85％以上、90％以上或95％以上。從理論上看，谷物纖維粉的得率越高越好，但是，隨著研磨的進行，研磨物越來越少，且越到后面，剩余研磨物中的纖維含量越高，因而研磨效率逐漸變低。因而，當?shù)寐蔬_到75％以上、80％以上、85％以上、90％以上或95％以上時，可以視需要停止研磨。

在本發(fā)明的方法中，可使用任何合適的方式進行粉碎研磨和二次研磨。例如，可以使用任何合適的粉碎機械進行研磨，如石磨或者鋼磨?？捎糜诒景l(fā)明的一種示例性石磨是山東泗水鑫峰面粉機械有限公司生產(chǎn)的登峰牌6F-40型輥式磨粉機，一種示例性的鋼磨是山東泗水鑫峰面粉機械有限公司生產(chǎn)的登峰牌6F-38型輥式磨粉機。具體而言，在實施本發(fā)明方法時，可以利用粉粹機械如石磨、鋼磨等將谷物原糧研磨粉碎，將一部分的胚乳面粉另行收集使用，將不同細度的剩余部分全部收集，然后進行二次磨粉和過篩，要求得到一定細度，未達到細度要求的纖維粉繼續(xù)回收磨粉，在符合細度要求的纖維粉的得率達到一定比例后，收集達到細度的所有纖維粉并混合。

在本發(fā)明的方法中，對所使用的谷物原糧沒有特別限制，在一個實施方式中，谷物原糧選自小麥屬、大麥屬、燕麥屬、蕎麥屬、和黑麥屬中的一種或多種。在一個實施方式中，谷物原糧選自小麥屬。在另一個實施方式中，谷物原糧選自大麥屬。在一個實施方式中，小麥屬谷物選自普通小麥和/或硬粒小麥。在一個實施方式中，大麥屬谷物選自大麥和/或青稞。在一個實施方式中，燕麥屬谷物選自燕麥和/或莜麥。在一個實施方式中，蕎麥屬植物選自蕎麥和/或苦蕎。在一個實施方式中，黑麥屬谷物選自黑麥。谷物原糧的種類可以根據(jù)需要和實際可得情況進行變化和搭配。本領(lǐng)域技術(shù)人員也可容易地將本發(fā)明方法應用于任何其他合適的谷物種類。

本發(fā)明還提供由本發(fā)明方法熟化的谷物纖維粉，其具有良好的口感，含水量小于5％，且具有不易消化的特性。因而，熟化的谷物纖維粉可以長期保存，在食用后保持較低水平的餐后血糖，并經(jīng)腸道內(nèi)發(fā)酵產(chǎn)生對人體有益的氫氣。

由于本發(fā)明中熟化谷物纖維粉具有的良好口感、高膳食纖維比例以及一定的碳水化合物含量，可以用于制作藥物、保健食品或健康食品，用于控制餐后血糖、改善腸道健康、改善身體代謝狀況等。特別地，這種藥物、健康食品或保健食品可以用作代餐或佐餐，適用于健康人群、亞健康人群和代謝綜合癥患者。在用作代餐或佐餐時，熟化的谷物纖維粉可以直接食用，口感良好，無需烹煮等進一步加工，不僅不會影響人們的日常工作生活，而且可以節(jié)約一定的時間。此外，由于本發(fā)明的谷物纖維粉產(chǎn)生與等重面粉相當?shù)哪芰?，產(chǎn)生持續(xù)穩(wěn)定在較低水平的餐后血糖，食用后經(jīng)過腸道內(nèi)菌群的發(fā)酵產(chǎn)生對人體有益的氫氣，因而，通過簡單地服用本發(fā)明的代餐或佐餐就可以同時達到補充能量并保持健康的目的。長期食用本發(fā)明的熟化谷物纖維粉，不僅可以獲得足夠的熱量，還能逐漸改善身體的疾病癥狀或亞健康狀態(tài)。

本文中的“代餐”是指取代全部或部分正餐。本文中的“佐餐”是指隨餐服用。

本發(fā)明通過在攝入食物的受試者中檢測呼出氣體中的氫氣，來反映食物在腸道內(nèi)的發(fā)酵情況。腸道內(nèi)微生物對于不易消化的食物成分的發(fā)酵是氫氣在人體內(nèi)唯一的產(chǎn)生途徑，臨床上已經(jīng)將這部分呼出氫氣與甲烷結(jié)合而用于檢測小腸細菌的過度增生等。

綜上所述，本發(fā)明使用擠壓機進行谷物纖維粉的熟化，口感改善是目的之一，保持物料熟化后的較低餐后血糖水平等健康效應是本發(fā)明更為關(guān)注的目標。

本發(fā)明使用擠壓機尤其是雙螺桿擠壓機進行加工，與傳統(tǒng)食品加工方法相比，擠壓機具有能源效率高、成本低、可自動控制等優(yōu)點。將生的谷物纖維粉經(jīng)過擠壓機機筒高溫熟化，得到具有麥香味的、均勻無結(jié)塊的成品，同時成品含水量低于5％，符合國家關(guān)于固體飲料含水量的要求，利于長期保存。與傳統(tǒng)熟化工藝比較，省去了加濕、除濕的環(huán)節(jié)，降低了能量消耗，同時提高了成品的品質(zhì)。用本發(fā)明方法熟化后的谷物纖維粉保持了餐后血糖生成水平低、可以到達大腸改善腸道菌群結(jié)構(gòu)的難消化特性。

本申請上下文中的術(shù)語“包括”和“包含”可以相互替換使用，并同時涵蓋了“由…組成”這一表述。

下面將結(jié)合具體實施例進一步闡述本發(fā)明。應理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不以任何方式限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的范圍僅由所附的權(quán)利要求書限定。本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀了本公開內(nèi)容之后，可在不脫離本發(fā)明精神和范圍的情況下對本發(fā)明做出多種改動和變化，這些改動和變化都應認為是本發(fā)明實施方式的等同形式而落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。

實施例

實施例1旱地小麥纖維粉的生產(chǎn)

用山東泗水鑫峰面粉機械有限公司生產(chǎn)的登峰牌6F-40輥式石磨或者6F-38輥式鋼磨對購自洪洞縣眾一農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司的旱地小麥原糧進行粉碎研磨。旱地小麥，是指在干旱、半干旱地區(qū)種植在丘陵地、山坡地，依靠自然降水栽培的小麥，本實施例中所用旱地小麥的種植區(qū)域在山西洪洞縣及周邊的一些丘陵地、山坡地上。在上述粉碎研磨中，選用的是豎式磨盤，極大地減少了面粉中的灰分。石磨機轉(zhuǎn)速20轉(zhuǎn)/分鐘，溫度45度，并且這種皮心并重的制粉工藝，使小麥在研磨中的遍數(shù)大為減少，麥胚的香味、蛋白質(zhì)、胡蘿卜素、碳水化合物、鈣、磷、鐵、維生素B1、維生素B2、膳食纖維等營養(yǎng)物質(zhì)完全保留。在粉碎研磨后，將占旱地小麥原糧質(zhì)量65％的胚乳另行收集。將保留的占旱地小麥原糧質(zhì)量35％的不同細度的麩粉全部收集，進一步研磨，即進行二次磨粉。過篩收集細度在100-120目的麩粉，將不符合細度要求的粉放回墨中再次磨制，直到這占旱地小麥原糧質(zhì)量35％麩粉中符合細度要求的纖維粉得率達到85％，停止研磨。將該部分符合細度要求的纖維粉混合收集待用，剩余部分舍棄。

實施例2旱地小麥纖維粉的能量和主要營養(yǎng)素測定

根據(jù)標準方法檢測所得的旱地小麥纖維粉的能量和主要營養(yǎng)素含量。能量和碳水化合物根據(jù)GB/T 21922-2008進行檢測；蛋白質(zhì)、脂肪和膳食纖維粉別根據(jù)GB 5009.5-2010第一法、GB/T 5009.6-2003酸水解法和AOAC 991.43進行檢測。

根據(jù)上述方法制備并檢測的小麥纖維粉的主要營養(yǎng)素含量見下表1。與普通旱地小麥面粉相比，膳食纖維(小麥纖維粉23.7g vs.普通小麥面粉2.1g)和蛋白質(zhì)(麥纖粉16.2g vs.普通小麥面粉11.2g)含量明顯增加，而碳水化合物(小麥纖維粉50.4g vs.普通小麥面粉73.6g)含量大幅降低。同時，相同重量的小麥纖維粉與普通小麥面粉提供相當?shù)哪芰俊?/p>

表1.旱地小麥纖維粉和普通小麥面粉的能量和主要營養(yǎng)素比較

數(shù)據(jù)來源：a，通標標準技術(shù)服務(上海)有限公司檢測；b，中國食品成分表，王光亞，2010；上表中的碳水化合物不包括膳食纖維成分。

實施例3旱地小麥纖維粉的餐后血糖和產(chǎn)氫測試

在本實施例中，對實施例1制備的小麥纖維粉測定餐后血糖和產(chǎn)氫情況，并與白米飯以及多種常見益生元進行比較。

共4名健康受試者(年齡28-45歲，BMI 18.0-22.3，無糖耐量異常)參與該測試，測試前空腹12小時，測試當天進食前收集空腹呼出氫氣，測量空腹血糖，并在餐后3小時內(nèi)測試血糖水平，在餐后的12小時內(nèi)檢測產(chǎn)氫情況，每隔60分鐘一次。測試結(jié)束后再進食。這4名健康受試者分別參加2輪或3輪測試，兩輪測試之間間隔數(shù)天。其中，1名受試者在第1輪測試中服用20g實施例1制備的旱地小麥纖維粉，在第2輪測試中服用20g菊粉(武漢英紐林生物科技有限公司制)；1名受試者在第1輪測試中服用20g抗性糊精(Fibersol-2，MATSUTANI Chemical Industry Co.,Ltd制)，在第2輪測試中服用20g低聚果糖(QHT-FOS-P95S，量子高科(中國)生物股份有限公司)；1名受試者在第1輪測試中服用20g低聚木糖(山東龍力生物科技股份有限公司制)，在第2輪測試中服用20g魔芋膠(四川省綿陽圣安魔芋制品有限公司制)；另一名受試者在第1輪測試中服用20g白米飯，在第2輪測試中服用20g發(fā)明人自制的谷物纖維粉組合物(成分比例如表2所示)，在第3輪測試中不服用任何食物以測得空腹產(chǎn)氫情況。

血糖檢測使用羅氏血糖儀(ACCU-Performa)，呼出氫氣檢測使用美國QUINTRONBreathTracker呼吸氣體檢測儀。

表2谷物纖維粉組合物配方

圖1示出受試者在服用實施例1谷物纖維粉后的餐后血糖和產(chǎn)氫情況，數(shù)值為均值±SEM。如圖所示，受試者在沖服20g旱地小麥纖維粉后，餐后血糖穩(wěn)定在5.7mmol/L左右的較低水平。對比白米飯(10.8mmol/L)而言，對餐后血糖控制有明顯的優(yōu)勢。另外，由于旱地小麥纖維粉的化學鍵組成復雜，組成成分豐富，同時含有較高的蛋白質(zhì)，因此口盲時間較長(約300min)，進入大腸后的發(fā)酵過程也較長，產(chǎn)氫總量顯著高于同樣食用量的白米飯。由此可見，食用本發(fā)明的小麥纖維粉后，受試者不僅可以得到充足的能量和均衡的營養(yǎng)，還可以嚴格控制餐后血糖，并受益于膳食纖維的發(fā)酵。

圖2示出實施例1旱地小麥纖維生粉與幾種益生元、白米飯、以及發(fā)明人自制的谷物纖維粉組合物的餐后血糖比較。如圖所示，旱地小麥纖維粉的餐后血糖AUC(曲線下面積)與幾種常見益生元如抗性糊精和低聚果糖等基本一致，均保持在較低水平，且大大低于白米飯。

圖3示出實施例1旱地小麥纖維生粉與幾種益生元、白米飯以及發(fā)明人自制的谷物纖維粉組合物的餐后產(chǎn)氫比較。如圖所示，旱地小麥纖維生粉的餐后產(chǎn)氫AUC(曲線下面積)與幾種常見益生元如低聚果糖等相當，且遠遠高于白米飯。

實施例4旱地小麥纖維粉的熟化

將實施例1制備的旱地小麥纖維粉直接加入雙螺桿擠壓機(濟南大億機械有限公司，賽信DS56-111)的進料倉，通過螺桿輸送進雙螺桿擠壓機。熟化加工參數(shù)見表3。其中，對于編號為旱地小麥纖維粉-E的纖維粉，機筒溫度設(shè)定為200℃，從進料口到出口，溫度分布為180℃、200℃和200℃；對于編號為旱地小麥纖維粉-F的纖維粉，機筒溫度設(shè)定為240℃，從進料口到出口，溫度分布為200℃、240℃和240℃。螺桿轉(zhuǎn)速設(shè)定為每分鐘145轉(zhuǎn)。使用輸送螺桿，出料口無壓輸出，旱地小麥纖維粉在雙螺桿擠壓機中的停留時間25秒，得到熟化的旱地小麥纖維粉。

表3旱地小麥纖維粉熟化加工參數(shù)

實施例5熟化的旱地小麥纖維粉的餐后血糖和產(chǎn)氫測試

對實施例4得到的旱地小麥纖維粉-E和旱地小麥纖維粉-F進行感官評價以及含水量和血糖上升率測試，結(jié)果見表4，其中，含水量是指水分占物料總質(zhì)量的百分比，血糖上升率是指測試時間內(nèi)血糖最高值與0時刻血糖值比較的增加量。如表4顯示，兩個測試樣品的含水量在3％和4％左右，說明含水量低。血糖上升率分別為0.4和0.1mmol，沒有明顯提高餐后血糖。

表4熟化的旱地小麥纖維粉的樣品測試

兩名健康志愿者參與食用熟化旱地小麥纖維粉樣品20g后2小時的血糖測試。其中，一名男性志愿者，年齡45歲，BMI 23.2，一名女性志愿者，年齡30歲，BMI 18.3,均無消化系統(tǒng)疾病史，無糖耐量異常。其中一名志愿者食用實施例3得到的旱地小麥纖維粉-E，另一名志愿者食用旱地小麥纖維粉-F，之后進行2小時的血糖測試，血糖測試使用的是羅氏血糖儀/卓越型(ACCU-Performa)。采用實施例1中旱地小麥纖維生粉作為對照，參與的志愿者為兩名健康女性，年齡29-54歲，BMI 18.3-18.5，無消化道疾病史和糖耐量異常，血糖測試程序和設(shè)備均與上述一致。結(jié)果如圖4所示。從圖4可以看出，熟化工藝并未大幅提高纖維粉的消化性，采用實施例4參數(shù)加工的熟化小麥纖維粉未顯著提高餐后血糖水平，可以用于生產(chǎn)低血糖生成指數(shù)的產(chǎn)品。結(jié)合表4和圖4的數(shù)據(jù)，可以看出，熟化旱地小麥纖維粉-F的餐后血糖控制更優(yōu)。

四名健康志愿者參與食用熟化旱地小麥纖維粉樣品20g后3小時的血糖測試。其中，三名女性志愿者年齡在28-30歲，BMI 18.3-22.0，一名男性志愿者年齡45歲，BMI 23.2，均無消化系統(tǒng)疾病史和糖耐量異常。測試前一天晚上8點后禁止進食，早餐空腹服用熟化的旱地小麥纖維粉-F 20g，其中兩名志愿者將小麥纖維粉用300mL溫水沖制成為麥糊飲，另兩名志愿者將小麥纖維粉用500mL溫水沖制為奶茶樣飲料。結(jié)果示于圖5。從圖5可以看出，與2小時測試結(jié)果一致，沒有明顯提高血糖水平。

熟化小麥纖維粉的產(chǎn)氫測試。測試方法如下：(志愿者和3小時血糖測試的人員相同)，測試前一天禁止進食產(chǎn)氣食物，例如酸奶、益生元和豆類食品?？崭?2小時后進行測試，測試當日早上空腹采集0時間點的氣體，進食測試產(chǎn)品后每一小時收集氣體，共收集12小時的氣體，用美國QUINTRONBreathTracker SC呼吸氣體檢測儀檢測氫氣含量。結(jié)果為四名志愿者測試結(jié)果的平均值，示于圖6。從圖6可以看出，用本發(fā)明方法熟化的旱地小麥纖維粉能長時間、均衡地產(chǎn)生氫氣，從而為人體提供抗氧化等有益效果，效果顯著好于白米飯等精制食品，但是相比于實施例1的旱地小麥纖維生粉要稍差。

實施例6青稞纖維粉的制備和熟化

用山東泗水鑫峰面粉機械有限公司生產(chǎn)的登峰牌6F-40輥式石磨或者6F-38輥式鋼磨對購自西藏藏稞食品有限公司的青稞原糧進行粉碎研磨。在上述粉碎研磨中，選用的是豎式磨盤，極大地減少了面粉中的灰分。石磨機轉(zhuǎn)速20轉(zhuǎn)/分鐘，溫度45度，并且這種皮心并重的制粉工藝，使小麥在研磨中的遍數(shù)大為減少，麥胚的香味、蛋白質(zhì)、胡蘿卜素、碳水化合物、鈣、磷、鐵、維生素B1、維生素B2、膳食纖維等營養(yǎng)物質(zhì)完全保留。在粉碎研磨后，將占青稞原糧質(zhì)量65％的胚乳另行收集。將保留的占青稞原糧質(zhì)量35％的不同細度的麩粉全部收集，進一步研磨，即進行二次磨粉。過篩收集細度在100-120目的麩粉，將不符合細度要求的粉放回墨中再次磨制，直到這占青稞原糧質(zhì)量35％麩粉中符合細度要求的纖維粉得率達到85％，停止研磨。將該部分符合細度要求的青稞纖維粉混合收集待用，剩余部分舍棄。

將實施例6中制備的青稞纖維粉直接加入雙螺桿擠壓機(濟南大億機械有限公司，賽信DS56-111)的進料倉，通過螺桿輸送進雙螺桿擠壓機。熟化加工參數(shù)見表5。其中，機筒溫度設(shè)定為200℃，從進料口到出口，溫度分布為180℃、200℃和200℃。螺桿轉(zhuǎn)速設(shè)定為每分鐘145轉(zhuǎn)。使用輸送螺桿，出料口無壓輸出，青稞纖維粉在雙螺桿擠壓機中的停留時間25秒，得到熟化的青稞纖維粉。

表5青稞纖維粉熟化加工參數(shù)

實施例7熟化的青稞纖維粉的餐后血糖和氫氣測試

對熟化的青稞纖維粉進行餐后3小時的血糖測試和6小時的產(chǎn)氫測試，測試方法和設(shè)備同實施例5，青稞纖維粉血糖和產(chǎn)氫測試共有兩名志愿者參與，一名健康男性志愿者，年齡45歲，BMI 22.3和一名健康女性志愿者，年齡28歲，BMI 22.0，均無消化道疾病史和糖耐量異常。測試采用白米飯作為對照，志愿者為一名健康男性，年齡45歲，BMI 23.2，無消化系統(tǒng)疾病史。結(jié)果示于圖7和圖8中。

如圖7所示，與白米飯相比，本發(fā)明的熟化青稞纖維粉的餐后血糖穩(wěn)定在5mmol/L左右的低水平，稍低于實施例4的熟化旱地小麥纖維粉。此外，如圖8所示，與白米飯幾乎不產(chǎn)氫的情況相比較，本發(fā)明的熟化青稞纖維粉約在餐后3.5小時后開始產(chǎn)氫，最高值在20ppm左右，產(chǎn)氫情況優(yōu)于實施例4的熟化旱地小麥纖維粉。