技术领域
[0001] 本发明涉及食品加工技术领域，尤其涉及一种全谷物超浓缩营养精华速溶奶茶及其制备方法。
相关背景技术
[0002] 在食品科学领域，全谷物如燕麦、糙米、薏仁、黑米、藜麦等，因其保留了谷物的胚芽、胚乳和麸皮三个部分，富含多种营养成分而备受关注。营养食材如螺旋藻、枸杞、玛卡等也因富含抗氧化剂、维生素等多种有益成分而受到重视。传统加工方法如研磨、煮沸等简单处理已不能满足现代需求。现有的加工方法也存在提取效率低、营养成分易受损等问题。此外，由于现有加工方法的局限性，全谷物和营养食材制成冲泡型饮品时还存在溶解性差等问题。
具体实施方式
[0031] 下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例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。
[0032] 应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
[0033] 为了更充分理解本发明的技术内容，下面结合具体实施例对本发明的技术方案进一步介绍和说明。
[0034] 具体的，原料的预处理如下：
[0035] (1)全谷物的预处理
[0036] 清洗：使用自来水清洗全谷物5‑10分钟，去除表面附着的灰尘和杂质。
[0037] 浸泡：将清洗后的全谷物在室温下浸泡3‑5小时，使其充分吸水膨胀。
[0038] 蒸煮：将浸泡后的全谷物放入高压锅中蒸煮25‑35分钟，使其变软便于后续处理。
[0039] (2)营养食材的预处理
[0040] 清洗：使用自来水清洗螺旋藻、枸杞、玛卡5‑10分钟，去除表面附着的灰尘和杂质。
[0041] 干燥：将清洗后的营养食材晾干或使用干燥设备进行干燥处理，确保其含水量在10％以下，避免粉碎时发生粘连。
[0042] 实施例1
[0043] 一种全谷物超浓缩营养精华速溶奶茶的制备方法，包括以下步骤：
[0044] S1：原材料选取；
[0045] 按质量份数分别选取以下组分：
[0046] 全谷物：燕麦20份、糙米5份、薏仁5份、黑米5份、藜麦5份；
[0047] 营养食材：螺旋藻3份、枸杞3份、玛卡2份；
[0048] 红茶茶叶基底10份；
[0049] 奶粉5份；
[0050] 天然甜味剂5份。
[0051] S2：超临界流体萃取；将使用超临界二氧化碳对全谷物及营养食材在压力300bar、温度31℃的条件下进行提取2h。进行三次超临界流体萃取，每次萃取后收集提取物并过滤残渣，将三次提取物混合，得到超临界流体萃取物。
[0052] S3：酶解；在超临界流体萃取物加入0.144份纤维素酶和0.096份蛋白酶，在pH值5.5、温度50℃的条件下酶解1小时，酶解完成后，再加热至85℃，维持10分钟，以终止酶的活性。通过离心或过滤取出酶渣，收集酶解后的提取物。
[0053] S4：微波辅助萃取；使用微波萃取装置，设置功率为700W，时间5分钟，萃取过程中温度不超过70℃，采用质量浓度为70％的乙醇溶液作为溶剂。将酶解后的提取物和乙醇溶液按体积比为10:1的料液比混合萃取。微波辅助萃取3次：第一次萃取完成后，收集提取物并过滤残渣；第二次萃取使用第一次萃取的残渣作为样品，重复第一次操作；第三次萃取使用第二次萃取的残渣作为样品，重复操作，使提取物中有效成分含量不再显著增加，将三次萃取后的提取物混合均匀，得到微波辅助萃取物。
[0054] S5：高压均质；在高压均质机中加入微波辅助萃取物，设置高压均质机压力为200bar，进行两次均质处理。使均质后的提取物颗粒大小达到80‑100目。
[0055] S6：微胶囊化；使用阿拉伯胶作为壁材，使均质后的提取物与阿拉伯胶按比例为1:3进行混合，然后使用微胶囊化技术形成微胶囊，控制微胶囊粒径在1‑5μm之间。
[0056] S7：喷雾干燥；将微胶囊在进风温度180℃，出风温度80℃的条件下进行喷雾干燥。喷雾干燥后的粉末粒径分布为20‑50μm。
[0057] S8：冷冻干燥；将喷雾干燥后的粉末在‑50℃的温度下预冷3h，调节真空度为0.1mbar，继续冷冻干燥24h，保持原有的营养成分含量，并使水分含量低于2％。最后将冷冻干燥后的粉末与奶粉和天然甜味剂混合均匀，得到全谷物超浓缩营养精华速溶奶茶。
[0058] 实施例2
[0059] 一种全谷物超浓缩营养精华速溶奶茶的制备方法，包括以下步骤：
[0060] S1：原材料选取；
[0061] 按质量份数分别选取以下组分：
[0062] 全谷物：燕麦10份、糙米6份、薏仁8份、黑米10份、藜麦6份；
[0063] 营养食材：螺旋藻4份、枸杞5份、玛卡3份；
[0064] 红茶茶叶基底16份；
[0065] 奶粉5份。
[0066] S2：超临界流体萃取；将使用超临界二氧化碳对全谷物及营养食材在压力250bar、温度30℃的条件下进行提取2.5h。进行4次超临界流体萃取，每次萃取后收集提取物并过滤残渣，将4次提取物混合，得到超临界流体萃取物。
[0067] S3：酶解；在超临界流体萃取物中加入0.284份纤维素酶和0.142份蛋白酶，在pH值6.5、温度45℃的条件下酶解1.5小时，酶解完成后，再加热至80℃，维持10分钟，以终止酶的活性。通过离心或过滤取出酶渣，收集酶解后的提取物；复合酶包括质量比为6:4的纤维素酶和蛋白酶。
[0068] S4：微波辅助萃取；使用微波萃取装置，设置功率为650W，时间5分钟，萃取过程中温度为70℃，采用质量浓度为70％的乙醇溶液作为溶剂。将酶解后的提取物和乙醇溶液按体积比为10:1的料液比混合萃取。微波辅助萃取3次：第一次萃取完成后，收集提取物并过滤残渣；第二次萃取使用第一次萃取的残渣作为样品，重复第一次操作；第三次萃取使用第二次萃取的残渣作为样品，重复操作，使提取物中有效成分含量不再显著增加，将三次萃取后的提取物混合均匀，得到微波辅助萃取物。
[0069] S5：高压均质；在高压均质机中加入微波辅助萃取物，设置高压均质机压力为200bar，进行两次均质处理。使均质后的提取物颗粒大小达到80‑100目。
[0070] S6：微胶囊化；使用阿拉伯胶作为壁材，使均质后的提取物与阿拉伯胶按比例为1:2进行混合，然后使用微胶囊化技术形成微胶囊，控制微胶囊粒径在1‑5μm之间。
[0071] S7：喷雾干燥；将微胶囊在进风温度185℃，出风温度75℃的条件下进行喷雾干燥。喷雾干燥后的粉末粒径分布为20‑50μm。
[0072] S8：冷冻干燥；将喷雾干燥后的粉末在‑52.5℃的温度下预冷3.5h，调节真空度为0.12mbar，继续冷冻干燥24h，保持原有的营养成分含量，并使水分含量低于2％。最后将冷冻干燥后的粉末与奶粉混合均匀，得到全谷物超浓缩营养精华速溶奶茶。
[0073] 实施例3
[0074] 一种全谷物超浓缩营养精华速溶奶茶的制备方法，包括以下步骤：
[0075] S1：原材料选取；
[0076] 按质量份数分别选取以下组分：
[0077] 全谷物：燕麦10份、糙米5份、薏仁5份、黑米5份、藜麦5份；
[0078] 营养食材：螺旋藻3份、枸杞4份、玛卡5份；
[0079] 红茶茶叶基底10份；
[0080] 奶粉5份；
[0081] 益生菌冻干粉2份。
[0082] S2：超临界流体萃取；将使用超临界二氧化碳对全谷物及营养食材在压力350bar、温度31℃的条件下进行提取1.5h。进行三次超临界流体萃取，每次萃取后收集提取物并过滤残渣，将三次提取物混合，得到超临界流体萃取物。
[0083] S3：酶解；在超临界流体萃取物中加入0.421份纤维素酶和0.169份蛋白酶，在pH值5.5、温度50℃的条件下酶解1小时，酶解完成后，再加热至85℃，维持10分钟，以终止酶的活性。通过离心或过滤取出酶渣，收集酶解后的提取物。
[0084] S4：微波辅助萃取；使用微波萃取装置，设置功率为750W，时间5分钟，萃取过程中温度为70℃，采用质量浓度为70％的乙醇溶液作为溶剂。将酶解后的提取物和乙醇溶液按体积比为10:1的料液比混合萃取。微波辅助萃取3次：第一次萃取完成后，收集提取物并过滤残渣；第二次萃取使用第一次萃取的残渣作为样品，重复第一次操作；第三次萃取使用第二次萃取的残渣作为样品，重复操作，使提取物中有效成分含量不再显著增加，将三次萃取后的提取物混合均匀，得到微波辅助萃取物。
[0085] S5：高压均质；在高压均质机中加入微波辅助萃取物，设置高压均质机压力为200bar，进行两次均质处理。使均质后的提取物颗粒大小达到80‑100目。
[0086] S6：微胶囊化；使用阿拉伯胶作为壁材，使均质后的提取物与阿拉伯胶按比例为1:5进行混合，然后使用微胶囊化技术形成微胶囊，控制微胶囊粒径在1‑5μm之间。
[0087] S7：喷雾干燥；将微胶囊在进风温度180℃，出风温度85℃的条件下进行喷雾干燥。喷雾干燥后的粉末粒径分布为20‑50μm。
[0088] S8：冷冻干燥；将喷雾干燥后的粉末在‑47.5℃的温度下预冷4h，调节真空度为0.08mbar，继续冷冻干燥24h，保持原有的营养成分含量，并使水分含量低于2％。最后将冷冻干燥后的粉末、粉碎后的红茶茶叶基底、奶粉和益生菌冻干粉混合均匀，得到全谷物超浓缩营养精华速溶奶茶。
[0089] 实施例4
[0090] 一种全谷物超浓缩营养精华速溶奶茶的制备方法，包括以下步骤：
[0091] S1：原材料选取；
[0092] 按质量份数分别选取以下组分：
[0093] 全谷物：燕麦20份、糙米10份、薏仁10份、黑米10份、藜麦10份；
[0094] 营养食材：螺旋藻5份、枸杞5份、玛卡2份；
[0095] 绿茶茶叶基底20份；
[0096] 奶粉5份；
[0097] 天然甜味剂3份；
[0098] 益生菌冻干粉2份。
[0099] S2：超临界流体萃取；将使用超临界二氧化碳对全谷物及营养食材在压力300bar、温度35℃的条件下进行提取2h。进行三次超临界流体萃取，每次萃取后收集提取物并过滤残渣，将三次提取物混合，得到超临界流体萃取物。
[0100] S3：酶解；在超临界流体萃取物中加入0.126份纤维素酶和0.084份蛋白酶，在pH值5.5、温度50℃的条件下酶解1小时，酶解完成后，再加热至90℃，维持10分钟，以终止酶的活性。通过离心或过滤取出酶渣，收集酶解后的提取物。
[0101] S4：微波辅助萃取；使用微波萃取装置，设置功率为700W，时间5分钟，萃取过程中温度为68℃，采用质量浓度为70％的乙醇溶液作为溶剂。将酶解后的提取物和乙醇溶液按体积比为10:1的料液比混合萃取。微波辅助萃取3次：第一次萃取完成后，收集提取物并过滤残渣；第二次萃取使用第一次萃取的残渣作为样品，重复第一次操作；第三次萃取使用第二次萃取的残渣作为样品，重复操作，使提取物中有效成分含量不再显著增加，将三次萃取后的提取物混合均匀，得到微波辅助萃取物。
[0102] S5：高压均质；在高压均质机中加入微波辅助萃取物，设置高压均质机压力为200bar，进行两次均质处理。使均质后的提取物颗粒大小达到80‑100目。
[0103] S6：微胶囊化；使用阿拉伯胶作为壁材，使均质后的提取物与阿拉伯胶按比例为1:3进行混合，然后使用微胶囊化技术形成微胶囊，控制微胶囊粒径在1‑5μm之间。
[0104] S7：喷雾干燥；将微胶囊在进风温度175℃，出风温度80℃的条件下进行喷雾干燥。喷雾干燥后的粉末粒径分布为20‑50μm。
[0105] S8：冷冻干燥；将喷雾干燥后的粉末在‑60℃的温度下预冷3h，调节真空度为0.1mbar，继续冷冻干燥24h，保持原有的营养成分含量，并使水分含量低于2％。最后将冷冻干燥后的粉末、粉碎后的绿茶茶叶基底、奶粉、天然甜味剂和益生菌冻干粉混合均匀，得到全谷物超浓缩营养精华速溶奶茶。
[0106] 实施例5
[0107] 一种全谷物超浓缩营养精华速溶奶茶的制备方法，包括以下步骤：
[0108] S1：原材料选取；
[0109] 按质量份数分别选取以下组分：
[0110] 全谷物：燕麦20份、糙米5份、薏仁5份、黑米10份、藜麦5份；
[0111] 营养食材：螺旋藻3份、枸杞4份、玛卡2份；
[0112] 红茶茶叶基底12份；
[0113] 奶粉5份；
[0114] 天然甜味剂5份。
[0115] S2：超临界流体萃取；将使用超临界二氧化碳对全谷物及营养食材在压力300bar、温度31℃的条件下进行提取2h。进行三次超临界流体萃取，每次萃取后收集提取物并过滤残渣，将三次提取物混合，得到超临界流体萃取物。
[0116] S3：酶解；在超临界流体萃取物中加入0.365份纤维素酶和0.243份蛋白酶，在pH值5.5、温度50℃的条件下酶解1小时，酶解完成后，再加热至85℃，维持10分钟，以终止酶的活性。通过离心或过滤取出酶渣，收集酶解后的提取物。
[0117] S4：微波辅助萃取；使用微波萃取装置，设置功率为700W，时间5分钟，萃取过程中温度不超过70℃，采用质量浓度为70％的乙醇溶液作为溶剂。将酶解后的提取物和乙醇溶液按体积比为10:1的料液比混合萃取。微波辅助萃取3次：第一次萃取完成后，收集提取物并过滤残渣；第二次萃取使用第一次萃取的残渣作为样品，重复第一次操作；第三次萃取使用第二次萃取的残渣作为样品，重复操作，使提取物中有效成分含量不再显著增加，将三次萃取后的提取物混合均匀，得到微波辅助萃取物。
[0118] S5：高压均质；在高压均质机中加入微
[0119] 波辅助萃取物，设置高压均质机压力为200bar，进行两次均质处理。使均质后的提取物颗粒大小达到80‑100目。
[0120] S6：微胶囊化；使用阿拉伯胶作为壁材，使均质后的提取物与阿拉伯胶按比例为1:3进行混合，然后使用微胶囊化技术形成微胶囊，控制微胶囊粒径在1‑5μm之间。
[0121] S7：喷雾干燥；将微胶囊在进风温度180℃，出风温度85℃的条件下进行喷雾干燥。喷雾干燥后的粉末粒径分布为20‑50μm。
[0122] S8：冷冻干燥；将喷雾干燥后的粉末在‑51℃的温度下预冷3h，调节真空度为0.1mbar，继续冷冻干燥24h，保持原有的营养成分含量，并使水分含量低于2％。最后将冷冻干燥后的粉末、粉碎后的红茶茶叶基底、奶粉和天然甜味剂混合均匀，得到全谷物超浓缩营养精华速溶奶茶。
[0123] 为说明本发明的技术效果，对实施例1‑5进行以下测试实验。
[0124] (一)溶解性测试
[0125] (1)对实施例1‑5均质处理后的提取物做溶解性测试
[0126] 溶解性测试方法如下：
[0127] 称取实施例1‑5均质后的提取物样品各1g作为样品，使用定量移液管向含有样品的容器中加入10ml蒸馏水，样品与溶剂比例为1:10。使用磁力搅拌器以中等速度搅拌混合物5分钟。停止搅拌后，让混合物静置10分钟，记录混合物状态。随后，使用显微镜观察颗粒分布情况，确认颗粒是否均匀分散。
[0128] 测试结果如下表1所示：
[0129] 表1实施例1‑5均质处理后的提取物做溶解性测试结果
[0130]
[0131] (1)全谷物超浓缩营养精华速溶奶茶溶解性测试
[0132] 为探究喷雾干燥处理对奶茶溶解性的影响，在实施例1的基础上设置对比例1‑4如下：
[0133] 对比例1
[0134] 本对比例与实施例1的区别仅在于进风温度为160℃。
[0135] 对比例2
[0136] 本对比例与实施例1的区别仅在于进风温度为200℃。
[0137] 对比例3
[0138] 本对比例与实施例1的区别仅在于出风温度为70℃。
[0139] 对比例4
[0140] 本对比例与实施例1的区别仅在于出风温度为90℃。
[0141] 将对比例1‑4和实施例1制备得到的奶茶进行溶解性测试，溶解性测试方法同上。测试结果如下表2所示：
[0142] 表2对比例1‑4和实施例1制备得到的奶茶的溶解性测试结果
[0143]样品编号 混合物状态 颗粒分布 平均粒径(μm) 溶解性(％)
实施例1 均匀分散 均匀 32 95
对比例1 部分团聚 不均匀 45 80
对比例2 部分团聚 不均匀 20 85
对比例3 平均分散 不均匀 24 84
对比例4 部分团聚 不均匀 25 82
[0144] (二)营养价值测试
[0145] (1)成分保留实验
[0146] 为探究冷冻干燥对成分保留率的影响，在实施例1的基础上设置对比例5‑8如下：
[0147] 对比例5
[0148] 本对比例与实施例1的区别仅在于冷冻干燥的温度为﹣40℃。
[0149] 对比例6
[0150] 本对比例与实施例1的区别仅在于冷冻干燥的温度为﹣60℃。
[0151] 对比例7
[0152] 本对比例与实施例1的区别仅在于冷冻干燥的真空度为0.05mbar。
[0153] 对比例8
[0154] 本对比例与实施例1的区别仅在于冷冻干燥的温度为0.2mbar。
[0155] 将对比例5‑8和实施例1的奶茶使用高效液相色谱仪(HPLC)进行成分分析，测试成分保留率，并测试其冷冻干燥时的升华速率，测试结果如下表3所示。
[0156] 表3对比例5‑8和实施例1成分保留率和冷冻干燥升华速率测试结果[0157]
[0158]
[0159] 如表3所示，当温度升高至‑40℃时，干燥时间缩短至20小时，但成分保留率下降至85％，这是因为较高温度加速升华过程，导致部分有效成分损失。当温度降低至‑60℃时，干燥时间延长至28小时，成分保留率略有上升至87％，由于较低温度减缓了升华速率，使得有效成分的损失减少。当真空度降低至0.05mbar时，干燥时间缩短至18小时，成分保留率降至
82％，因为较低真空度加速了升华过程，导致有效成分的损失。当真空度增加至0.2mbar时，干燥时间延长至30小时，成分保留率为83％，由于较高真空度减缓了升华速率，但也增加了干燥时间。因此，可以看出，调整本申请方案中的冷冻干燥的温度和真空度会导致成分保留率变化。
[0160] (2)营养成分含量测试
[0161] 为验证本发明各个步骤对奶茶中营养成分的影响，对实施例1‑5的原料以及进行超临界流体萃取、酶解和微波辅助萃取处理后的样品分别使用高效液相色谱仪(HPLC)进行成分分析。测试结果如下表4所示。
[0162] 表4实施例1‑5营养成分含量测试
[0163]
[0164]
[0165] 如表4所示，依次经过超临界流体萃取、酶解和微波辅助萃取处理后可以显著提高奶茶中有效成分的含量。此外，酶解可以分解大分子物质，提高提取物蛋白质吸收性，还增加了产品的功能性和健康效益。
[0166] (三)稳定性测试
[0167] (1)微胶囊化稳定性测试实验
[0168] 为验证微胶囊化步骤对样品的稳定性影响，对实施例1‑5微胶囊化出来后得到的微胶囊样品在常温下保留6个月，测试其各有效成分含量，测试结果如下表5所示。
[0169] 表5稳定性测试结果
[0170]
[0171]
[0172] 如表5所示，实施例1‑5的微胶囊化包埋率均在90％以上，且在常温下保留六个月后，有效物含量还可以保持在88％以上。
[0173] 进一步地，分别在实施例1‑5基础上，设置未进行微胶囊化的对比例9‑13，分别测试其保留1个月、3个月和6个月后的总有效成分含量，测试结果如下表6所示。
[0174] 表6实施例1‑5和对比例9‑13微胶囊化稳定性测试对比结果
[0175]
[0176]
[0177] 如表6所示，未进行微胶囊化的样品相比于进行微胶囊化后的样品进行保存6个月后，有效成分的含量大幅下降，说明通过微胶囊化步骤，可以显著提高样品在常温下的稳定性，有效保护有效成分，防止其随时间的推移而降解。这表明微胶囊化是提高产品稳定性和延长保质期的有效方法。
[0178] 因此，微胶囊化可以显著延长产品的保质期，使其在常温下保存6个月后仍能保持较高的有效成分含量和抗氧化活性，这对于产品的市场推广和消费者使用具有重要意义。
[0179] (2)全谷物超浓缩营养精华速溶奶茶稳定性测试
[0180] 为了本申请制备得到的全谷物超浓缩营养精华速溶奶茶在常温下存储的稳定性，在实施例2的基础上设置对比例14，对比例14与实施例2的区别仅在于为进行冷冻干燥步骤。对实施例2和对比例14得到的全谷物超浓缩营养精华速溶奶茶进行了为期12个月的保质期测试，每隔三个月测试一次各种有效成分的含量。测试结果如下表7所示。
[0181] 表7稳定性测试结果
[0182]
[0183]
[0184] 如表7所示，在常温下储存12个月后，本申请的全谷物超浓缩营养精华速溶奶茶中的有效物含量变化较小，说明本申请的技术方案可以提高奶茶的稳定性，并可以进一步延长其保质期，使其在12个月内仍可以保持高的有效物含量。
[0185] 以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
