技术领域
[0001] 本发明涉及食品加工技术领域，具体为一种促进消化的即食生姜及其制备工艺。
相关背景技术
[0002] 随着现代社会生活节奏的加快，消化问题日益常见，部分原因是不规律的饮食习惯和高压力生活方式的影响。因此，市场上对于能够促进消化健康的功能性食品的需求日益增加。生姜作为一种传统的草药，因其消炎和抗氧化特性而被广泛用于各种健康问题，尤其是在促进消化方面表现出显著的效果。
[0003] 传统的生姜产品，包括干燥生姜和生姜粉，虽然便于储存和使用，但在加工过程中，生姜中的一些关键活性成分如姜辣素和必需油可能因高温或长时间暴露于空气中而降解，从而减少了其健康益处。此外，这些产品通常没有添加特别成分来增强其功能性。
具体实施方式
[0043] 下面将结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0044] 请参阅附图1，本发明实施例提供一种促进消化的即食生姜，按重量百分比计，包括以下组份：65％‑75％的生姜、2％‑5％的纳米级乳酸菌包埋粉末、4％‑5％的功能性低聚糖、3％‑4.5％的植物性抗氧化剂复合物、3％‑5％的纳米级矿物质强化剂、3％‑4％的脂肪酸酯类益生元、2％‑3％的微胶囊化维生素复合体、2％‑3％的植物性香料复合物、3％‑4％的有机无糖甜味剂。
[0045] 具体的，生姜是此产品的主要成分，提供了基本的风味和健康益处。生姜含有姜辣素等生物活性成分，已被广泛认可具有消炎、抗氧化和促进消化等多种健康效益。
[0046] 纳米级乳酸菌包埋粉末中乳酸菌是著名的益生菌，有助于改善肠道健康和增强免疫系统。采用纳米级包埋技术可以保护乳酸菌在胃酸中存活下来，确保其在到达肠道时仍然活跃，从而发挥其益生功能。
[0047] 低聚糖如果寡糖、菊糖和木寡糖作为益生元，能促进益生菌的生长和活性。这些低聚糖不被人体直接消化吸收，而是在肠道中被有益菌群利用，从而有助于维持肠道健康，改善肠道微生态。
[0048] 植物性抗氧化剂复合物包括茶多酚、白藜芦醇和姜黄素等天然抗氧化剂，有助于减少自由基，保护身体免受氧化压力的伤害。这些抗氧化剂也可能增强免疫功能，预防炎症，增强生姜本身的健康效果。
[0049] 纳米级的钙、镁、锌和铁的添加能够增强即食生姜的营养价值。纳米级制剂提高了矿物质的生物可利用性和稳定性，更容易被人体吸收利用，从而提供更好的健康支持。
[0050] 脂肪酸酯类益生元为非消化性脂肪，能够促进肠道中有益细菌的增长。它们主要作用于肠道，改善脂肪代谢和增强营养吸收。
[0051] 微胶囊化维生素复合体将维生素A、C、D、E和B群微胶囊化可以保护这些营养素免受加工过程中热量和光照的破坏，保证它们在消费时仍能发挥作用。微胶囊化有助于维生素的缓释和更好的吸收。
[0052] 植物性香料复合物如迷迭香、薄荷和柠檬香精不仅增加了产品的口感和香气吸引力，这些天然香料还可能带来额外的健康益处，例如薄荷的清凉感可以缓解胃部不适。
[0053] 有机无糖甜味剂如赤藓糖醇和甜菊糖提供了一种无糖的甜味选择，适合糖尿病患者或注意糖分摄入的消费者，使产品更加健康，不会导致血糖水平突然升高。
[0054] 功能性低聚糖任选果寡糖、菊糖和木寡糖中的一种。
[0055] 植物性抗氧化剂复合物包括茶多酚、白藜芦醇和姜黄素。
[0056] 纳米级矿物质强化剂为纳米级钙、镁、锌和铁的复合体。
[0057] 脂肪酸酯类益生元为自不饱和脂肪酸酯，微胶囊化维生素复合体包括维生素A、C、D、E和B群。
[0058] 植物性香料复合物包括迷迭香、薄荷和柠檬香精，有机无糖甜味剂为赤藓糖醇和甜菊糖。
[0059] 一种促进消化的即食生姜制备工艺，包括以下步骤：
[0060] S1、选择新鲜的生姜，进行清洗并剥去外皮，切成规定大小的薄片；
[0061] S2、应用高压处理技术于生姜片，以破坏微生物细胞壁；
[0062] S3、将处理过的生姜片浸泡在含有功能性低聚糖的溶液中；
[0063] S4、向浸泡液中加入纳米级矿物质强化剂和纳米级乳酸菌包埋粉末，使用超声波技术激活混合物；
[0064] S5、在生姜片上喷涂微胶囊化的植物性抗氧化剂复合物，使用喷雾干燥技术固定在表面；
[0065] S6、添加脂肪酸酯类益生元和微胶囊化维生素复合体，均匀混合；
[0066] S7、通过红外干燥技术快速干燥处理过的生姜片；
[0067] S8、使用活性包装材料对处理过的生姜片进行包装；
[0068] S9、进行最终产品的质量控制检测，包括感官评估、微生物检测和营养成分分析。
[0069] 具体地，S1步骤中，确保使用高质量的原料是提升最终产品品质的关键。新鲜的生姜含有丰富的生姜酚等活性成分，这些成分对促进消化和减轻消化不良症状具有显著效果。新鲜生姜的选择和适当的清洗及剥皮可以最大限度地保留生姜中的活性化合物，避免在加工过程中因污染或处理不当造成的营养损失。
[0070] S2步骤中，高压处理技术能有效破坏微生物的细胞壁，从而延长产品的保质期，同时保留生姜的营养和风味。通过施加高压力，改变微生物细胞的膜结构，导致其失活，而对生姜的感官质量影响较小。
[0071] S3步骤中，功能性低聚糖如果寡糖、菊糖和木寡糖可以作为益生元，促进肠道健康。低聚糖通过作为肠道中有益细菌的食物来源，帮助增加肠道中益生菌的数量，改善肠道微生态，从而增强消化系统的健康。
[0072] S4步骤中，纳米级矿物质和乳酸菌的添加可以提供额外的健康益处，如增强免疫力和促进营养吸收。纳米技术使得矿物质的粒径大幅减小，提高了其在人体内的可用性和吸收率。乳酸菌包埋粉末能在肠道中释放，有助于维持肠道健康。
[0073] S5步骤中，增加产品的抗氧化性，保护体内免受自由基损伤。微胶囊化技术可以保护抗氧化剂不被早期分解，确保其在消化过程中逐渐释放，提高效率和有效性。
[0074] S6步骤中，提供综合营养支持，促进健康。脂肪酸酯类益生元有助于调节体内脂肪的代谢，微胶囊化维生素可以有效地在肠道中释放，提高吸收率。
[0075] S7步骤中，快速干燥过程有助于维持生姜的色泽和口感，同时降低产品中水分，延长保质期。红外干燥通过辐射热效果快速移除水分，与传统热风干燥相比，能更均匀地加热，减少营养成分的损失。
[0076] S8步骤中，活性包装材料可以调节包装内的气氛，减少氧气和湿气，进一步延长食品的保质期。活性包装通过吸收或释放物质来改变包装内的环境，如吸收过多的氧气或水分，从而防止微生物生长和食品氧化。
[0077] S9步骤中，确保最终产品的质量满足消费者和法规的要求，保障消费者健康。通过全面的质量控制程序，包括感官评估、微生物测试和营养成分分析，确保产品的安全性、营养价值和一致性。
[0078] S1步骤具体包括以下步骤：
[0079] S1.1、使用自动化设备基于生姜的大小、色泽和密度进行选择，确保原料的一致性和质量，随后通过高压水流彻底清洗；
[0080] S1.2、采用激光技术精准剥去生姜皮，激光波长范围为1064nm‑10600nm，激光功率范围为10‑100Watts，最大限度地保留生姜中的营养成分；
[0081] S1.3、使用3D食品打印技术将生姜打印成特定形状和大小的薄片，切片厚度为0.5mm‑2.0mm，打印速度为20mm/s‑100mm/s。
[0082] 具体的，S1.1步骤中，使用自动化设备对生姜的大小、色泽和密度进行选择，确保了原料的一致性和质量。这一步骤是控制最终产品品质的关键因素，有助于确保所有生姜片在口感、外观和营养方面的均匀性。
[0083] 自动化设备通过高级传感器和图像识别技术来评估生姜的外观和物理属性，选择合适的生姜用于进一步加工。高压水流清洗则彻底去除表面杂质和微生物，减少生姜加工过程中的污染风险。
[0084] S1.2步骤中，激光剥皮技术能精确地移除生姜表皮而不损害下层组织，保留了生姜中的重要营养成分如姜辣素和维生素。这种方法比传统的机械剥皮更为精细，减少了生姜的浪费。
[0085] 激光剥皮通过特定波长的激光精确照射生姜表皮，利用激光的热效应局部蒸发生姜皮层。这种方法可以非接触式地剥去外皮，避免了物理接触导致的营养成分损失和微生物污染。
[0086] S1.3步骤中，3D打印技术允许生姜被加工成一致和精确的形状和尺寸，提高了产品的视觉吸引力和便于控制分量。此外，均匀的切片厚度有助于统一烹饪或干燥过程中的热分布，确保每片生姜都能均匀干燥，提升最终产品的品质。
[0087] 3D食品打印技术通过计算机控制，按照预设的参数将生姜切割成设计的形状和大小。
[0088] S2步骤中压力范围为300MPa‑600MPa，处理时间为1min‑5min，S3步骤中温度范围为4℃‑25℃，浸泡时间为15min‑60min，S4步骤中超声波频率为20KHz‑40KHz，激活时间为2min‑10min，S5步骤中喷涂压力为50ps i‑100ps i，可变波长红外波长范围为700nm‑
1400nm，干燥时间为5min‑20min。
[0089] S6步骤具体包括以下步骤：
[0090] S6.1、成分预准备
[0091] 配制益生元溶液：将所需的脂肪酸酯类益生元按比例溶解在合适的介质中，如植物油或水性溶剂；
[0092] 微胶囊化维生素复合体的制备：在实验室条件下将维生素A、C、D、E和B群等封装在微胶囊中，使用适当的聚合物材料，如明胶或改性淀粉作为外壳材料；
[0093] S6.2、均匀混合技术
[0094] 使用高剪切混合器：将预准备的益生元溶液和微胶囊化维生素复合体添加到高剪切混合器中；
[0095] 调整混合参数：设定转速在5000rpm‑10000rpm之间和混合时间在5min‑10min之间；
[0096] S6.3、应用到生姜片
[0097] 涂覆技术：使用自动化喷涂设备将混合好的益生元和维生素复合体均匀地喷涂到已经预处理的生姜片上；
[0098] 滚筒涂层：将生姜片放入转动的滚筒中，同时喷入益生元和维生素混合液。
[0099] 具体的，S6.1步骤中，通过在适当的介质中溶解脂肪酸酯类益生元，可增强其稳定性和生物可利用性。脂肪酸酯类益生元有助于调节肠道健康，促进营养吸收。
[0100] 脂肪酸酯类具有亲脂性，易于在脂溶性环境中分散，从而提高其在人体内的传输和吸收效率。
[0101] 微胶囊技术通过将维生素封装在微小的胶囊中，保护其免受加工过程中热量和光照的破坏，从而提高维生素的稳定性和有效性。
[0102] 使用明胶或改性淀粉等聚合物作为外壳材料，可以有效地封装活性成分，防止在加工和储存过程中的降解，确保维生素在肠道中逐步释放，提高吸收率。
[0103] S6.2步骤中，高剪切混合技术确保益生元溶液和微胶囊化维生素复合体彻底混合，形成均一的混合物，这对于确保最终产品中成分的一致性至关重要。
[0104] 高剪切混合器通过快速旋转产生剪切力，有效打散和混合不同密度和粘度的液体，确保混合物的均匀性。
[0105] S6.3步骤中，自动化喷涂设备可以精确控制益生元和维生素混合液的喷涂量和覆盖率，确保每片生姜都均匀覆盖，从而最大化其健康益处。
[0106] 喷涂技术通过细小的喷嘴均匀分布活性物质，形成薄膜覆盖在生姜片表面，增强生姜的功能属性和味道。
[0107] 滚筒涂层技术进一步确保生姜片的每个部分都能均匀涂覆益生元和维生素混合液，通过物理滚动作用达到全面覆盖。
[0108] 生姜片在转动的滚筒中与混合液接触，通过连续的翻滚，使得液体均匀分布于生姜片的每个角落，提高涂层的均一性和涂覆效率。
[0109] 实施例1:
[0110] S1：使用自动化设备选择新鲜的生姜，采用高压水流彻底清洗；
[0111] S2：高压处理设定为350MPa，持续时间为2分钟；
[0112] S3：将生姜片浸泡在含4％果寡糖的溶液中，温度控制在18℃，时间为40分钟；
[0113] S4：向浸泡液中加入2.5％的纳米级钙和镁，使用超声波频率30kHz，激活时间为4分钟；
[0114] S5：喷涂压力设为60ps i，使用含1％茶多酚的溶液进行喷涂；
[0115] S6：混合转速设置为7000rpm，混合时间为6分钟；
[0116] S7：使用红外干燥，波长设为800nm，干燥时间为15分钟；
[0117] S8：使用具备湿度调节功能的活性包装；
[0118] S9：进行感官评估和营养成分分析。
[0119] 总结：此实施例提供了一种高效的标准化制备流程，能够在保证生姜质量的同时，确保营养成分的最大保存。
[0120] 实施例2:
[0121] S1：选择密度为0.8‑1.0g/cm3的生姜，经过双重高压水流清洗；
[0122] S2：高压处理设定为300MPa，持续时间为1分钟；
[0123] S3：浸泡在含5％菊糖的溶液中，温度控制在10℃，时间为15分钟；
[0124] S4：添加3％的纳米级锌和铁，超声波频率为40kHz，激活时间为2分钟；
[0125] S5：喷涂压力设为90ps i，使用含1.5％白藜芦醇的溶液进行喷涂；
[0126] S6：混合转速为10000rpm，混合时间为5分钟；
[0127] S7：使用红外干燥，波长设为700nm，持续10分钟；
[0128] S8：使用具备湿度调节功能的活性包装；
[0129] S9：微生物检测采用PCR技术。
[0130] 总结：这个实施例特别适合在较冷的环境下操作，通过低温浸泡和快速高压处理，有效地保护了生姜中的活性成分，同时快速的流程减少了处理时间。
[0131] 实施例3:
[0132] S1：选择密度为0.9g/cm3的生姜，进行三重冲洗；
[0133] S2：高压处理设定为550MPa，持续时间为3分钟；
[0134] S3：浸泡在含4.5％木寡糖的溶液中，温度控制在15℃，时间为30分钟；
[0135] S4：添加4％的纳米级钙和铁，超声波频率为35kHz，激活时间为5分钟；
[0136] S5：喷涂压力设为85ps i，使用含2％姜黄素的溶液进行喷涂；
[0137] S6：混合转速为8500rpm，混合时间为7分钟；
[0138] S7：使用红外干燥，波长设为850nm，持续17分钟；
[0139] S8：使用具备二氧化碳和氧气调节功能的活性包装；
[0140] S9：营养成分分析采用红外光谱法。
[0141] 总结：通过增强的纳米级添加剂和精确的控制条件，此实施例能够显著提升即食生姜的营养价值和保质期，适用于追求高标准健康食品的市场。
[0142] 实施例4:
[0143] S1：使用自动化设备选择新鲜生姜，进行高压水流彻底清洗；
[0144] S2：高压处理设定为600MPa，持续时间为2分钟；
[0145] S3：浸泡在含5％果寡糖的溶液中，温度控制在20℃，时间为20分钟；
[0146] S4：向浸泡液中加入5％的纳米级钙和镁，使用超声波频率25kHz，激活时间为3分钟；
[0147] S5：喷涂压力设为100ps i，使用含3％茶多酚的溶液进行喷涂；
[0148] S6：混合转速设为9000rpm，混合时间为5分钟；
[0149] S7：使用红外干燥，波长设为900nm，干燥时间为12分钟；
[0150] S8：使用具备湿度和温度感应器的智能包装材料封装生姜片；
[0151] S9：进行感官评估和营养成分分析。
[0152] 总结：该实施例专注于快速加工和高效率，采用高强度的处理条件和先进的包装技术，确保产品迅速上市同时保持优质的品质和营养。
[0153] 实施例5:
[0154] S1：使用自动化选择设备，选择新鲜生姜，进行双重高压水流清洗，激光波长设为10600nm，功率为100Watts；
[0155] S2：高压处理设定为500MPa，持续时间为4分钟；
[0156] S3：浸泡在含4％木寡糖的溶液中，温度控制在18℃，时间为35分钟；
[0157] S4：向浸泡液中加入3.5％的纳米级镁和铁，使用超声波频率20kHz，激活时间为6分钟；
[0158] S5：喷涂压力设为80ps i，使用含2％白藜芦醇的溶液进行喷涂；
[0159] S6：混合转速为8000rpm，混合时间为6分钟；
[0160] S7：使用红外干燥，波长设为850nm，干燥时间为15分钟；
[0161] S8：使用具备气体调节能力的活性包装；
[0162] S9：微生物检测采用流式细胞仪。
[0163] 总结：此实施例兼顾了高效加工与严格的质量控制，适合在保证生姜品质的同时，满足大规模生产的需求。
[0164] 汇总总结：
[0165] 这五个实施例展示了即食生姜的多样化生产方法，通过不同的参数设置来适应不同的生产需求和市场。
[0166] 测试实验及其实验内容：
[0167] 实验目的：
[0168] 评估五种不同制备方法对即食生姜产品的感官品质、营养成分、微生物安全性以及保质期的影响。
[0169] 实验步骤：
[0170] 样本准备：
[0171] 从每种实施例制备的即食生姜中取样，确保每个样本都代表该批次的平均质量。
[0172] 对每种实施例准备五批样本以进行重复测试，以确保数据的可靠性和统计有效性。
[0173] 感官评估：
[0174] 组织10名训练有素的评审员进行盲测试，评估颜色、香气和口感。
[0175] 使用5点评分法(1分为最差，5分为最佳)记录评分。
[0176] 营养成分分析：
[0177] 将样本送至认证实验室，使用HPLC分析维生素和抗氧化剂含量。
[0178] 使用原子吸收光谱法分析钙、镁、锌和铁含量。
[0179] 微生物测试：
[0180] 在无菌条件下取样，使用平板计数法检测总菌落数、霉菌和酵母菌。
[0181] 保质期评估：
[0182] 在控制的环境下(温度20℃，湿度50％)存储样本。
[0183] 在0,1,3,6个月间隔进行定期检测，重复上述感官评估、营养成分和微生物测试。
[0184] 表1：
[0185]
[0186]
[0187] 总结：
[0188] 1、感官评估：
[0189] 实施例5表现最佳，颜色、香气和口感评分始终保持在最高，显示出其使用的高含量抗氧化剂和矿物质有效提升了感官品质。
[0190] 实施例3同样表现良好，与实施例5相似，使用了较高浓度的抗氧化剂和矿物质，增强了产品的吸引力和口感。
[0191] 实施例1作为标准型制备，提供了稳定的感官质量，虽然评分略低于实施例3和5，但仍保持良好的品质。
[0192] 2、营养成分分析：
[0193] 实施例5和实施例3的维生素C和抗氧化剂含量最高，说明高浓度的活性成分添加对提升营养价值有显著效果。
[0194] 实施例4和实施例2虽然起始含量较高，但随着时间延长，营养成分有所下降，表明其可能需要改进保存方法或采取更有效的保护措施。
[0195] 3、微生物安全性：
[0196] 所有实施例在微生物测试中表现良好，总菌落数和霉菌酵母菌数量均保持在安全范围内，说明高压处理和红外干燥技术有效地控制了微生物生长。
[0197] 实施例5和实施例3由于使用了更先进的包装技术，显示出更好的微生物控制效果，进一步降低了微生物数量。
[0198] 4、保质期评估：
[0199] 实施例5和实施例3显示出最长的保质期，这可能与其使用的高浓度营养添加剂和先进包装技术有关。
[0200] 实施例4和实施例2在保质期评估中表现较差，尤其是在6个月后，这可能是由于其包装技术未能完全抑制微生物活动和氧化反应。
[0201] 结论：
[0202] 整体而言，高浓度的抗氧化剂和矿物质添加，以及先进的包装技术，显著提升了即食生姜的感官品质、营养价值和微生物安全性，延长了产品的保质期。
[0203] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
