一种富含膳食纤维和聚乙二醇的固体低能量食品及其制备方法.pdf

本发明公开了一种具有保健功能的低能食品或食品代用品及其制备方法和用途，它是以膳食纤维、聚乙二醇、蛋白质、维生素、矿物质、食品添加剂、调味剂、粘合剂等物质组成，可制成多种可食用的剂型进行食用，可有效地预防或减轻营养过剩，降低体重、降低心脑血管疾病、肿瘤、糖尿病等的发病率，具有良好的适用价值和市场前景。

1、  一种作为膳食纤维补充剂的固体低能量食品，其特征在于所述的食品中含有膳食纤维和聚乙二醇，其中膳食纤维的含量以重量计为30％-95％。

2、  根据权利要求1所述的食品，其中聚乙二醇以重量计为所含膳食纤维量的10％-50％。

3、  根据权利要求1所述的食品，其特征在于所述的聚乙二醇为分子量为2000-20000道尔顿的一种或一种以上的聚乙二醇混合物，优选聚乙二醇4000和聚乙二醇6000。

4、  根据权利要求1所述的食品，其特征在于所述的食品包含有附加剂。

5、  根据权利要求1所述的食品，其特征在于所述食品的制剂类型为片剂、胶囊、颗粒剂、丸剂、散剂或点心类食品。

6、  根据权利要求4所述的食品，其特征在于所述附加剂选自糖类物质、脂类物质、蛋白质、维生素、矿物质、食品添加剂、调味剂以及其它的食用和药用制剂敷料中的一种或一种以上的混合物。

7、  权利要求1所述的食品在制备减少由于膳食纤维大量摄入所致便秘的副作用的食品和保健品中的用途。

8.  权利要求1的食品的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
1)将聚乙二醇与膳食纤维混合，制成膳食纤维与聚乙二醇的混合物；
2)在混合物中加入必要的附加剂；
3)经过粘合、制粒、干燥制成富含膳食纤维食品颗粒；
4)在成型设备上制成不同剂型的的富含膳食纤维的低能食品；
5)包装已备食用。

一种富含膳食纤维和聚乙二醇的固体低能量食品及其制备方法
[技术领域]
本发明涉及一种富含膳食纤维的固体低能量食品及其制备方法，特别是含有膳食纤维和聚乙二醇的固体低能量食品及其制备方法。
[背景技术]
现代医学将营养过剩和营养不足通称为营养不良，长期营养不良将引发多种代谢性疾病。目前，营养过剩和生活方式不当引起的疾病已成为威胁人类健康的头号杀手，各种致命的慢性代谢性疾病，如肥胖、高血压、冠心病、糖尿病、结肠直肠癌等发病率大幅上升。膳食纤维摄入不足是其发病的重要因素之一。
膳食纤维是指不能在人体小肠消化吸收的可食用的植物性成分及其相类似物质的总和，主要包括纤维素、半纤维素、果胶及亲水胶体物质，如树胶、海藻多糖等成分；另外还包括植物细胞壁中所含有的木质素；不被人体消化酶所分解的物质，如抗性淀粉、抗性糊精、抗性低聚糖、改性纤维素、黏质、寡糖以及少量相关成分，如蜡纸、角质、软木脂等。膳食纤维具有润肠通便、调节控制血糖浓度、降血脂等一种或多种生理功能。膳食纤维是一种可以食用的植物性成分，而非动物成分。根据其在水中的溶解性分为可溶性膳食纤维(SDF)和不可溶膳食纤维(IDF)。可溶性膳食纤维包括果胶等亲水胶体物质和部分半纤维素，不可溶膳食纤维(IDF)包括纤维素、木质素和部分半纤维素。
膳食纤维分子含有很多亲水基团，具有很强的持水力，同时表面带有很多活性基团，可以吸附螯合胆固醇、胆汁酸以及肠道内的有毒物质(内源毒素和外源性毒素)等有机化合物。越来越多的证据表明，膳食纤维是保持人体健康的人体必需成分之一。增加膳食纤维素摄入量，对人体有多方益处，如防治便秘、利于减肥、预防结肠和直肠癌、防治痔疮、降低血脂，预防冠心病、改善糖尿病症状、防治胆结石、预防乳腺癌等。
防治便秘是膳食纤维在使用过程中普遍认可的一有益功能，它通过吸水体积膨胀使其中的水份不容易被吸收，刺激肠蠕动从而减少食物在肠道中停留时间，膳食纤维在大肠内经细菌发酵，直接吸收纤维中的水份，使大便变软，进而产生通便作用。然而在实际使用中，人们却忽略了膳食纤维导致便秘的副作用。膳食纤维的摄入量大时，特别是一次性摄入大于10克时，会产生便秘、腹胀、腹痛，较少见的副作用有肠道内形成纤维粪石引起肠梗阻，出现与膳食纤维自身所具有的通便和防治便秘的相反的作用，这些副作用在老年人或极度消瘦的病人中出现率更高。导致这些副作用的主要原因是由于膳食纤维对结肠以上的肠道的肠蠕动刺激作用较强，而进入结肠后对肠蠕动的刺激作用减弱，使膳食纤维在结肠内脱水、堆积以及细菌发酵产气，引起腹胀、便秘，甚至形成纤维粪石引起肠梗阻。目前，随着生活水平的大幅度提高，人们的膳食结构发生了深刻的变化，这个变化的最大特点是由过去以植物性食物为主逐步过渡到植物性与动物性食物(肉、蛋、乳)并举，甚至以动物性食物为主的膳食结构。美国FDA推荐的总膳食纤维的摄入量为每日30-35g，根据中国营养学会2000年颁布中国居民营养素参考摄入量规定，每人每日膳食纤维摄入量为30.2g，然而根据调查，我国成人平均每人每日的膳食纤维为13.3g，纤维素食入量明显偏低。因此，我国成人膳食纤维每日的补充量应在20克左右，如每日采用一次性补给，长期服用，则会导致便秘。
聚乙二醇(PEG)是用环氧乙烷与水或用乙二醇逐步加成聚合得到的分子量较小的一类水溶性聚醚，是中国药典及英、美等许多国家药典收载的药用辅料，在制剂中应用十分广泛，同时聚乙二醇作为渗透性轻泻药在临床广泛使用，可使大部分慢性功能性便秘患者的大便形状、次数恢复正常，主要消化道症状消失，而且无明显不良反应发生，长期使用安全有效，临床常用聚乙二醇4000。因此，在膳食纤维食物中加入聚乙二醇，对于提高产品质量，增加产品使用的顺应性，减少产品使用的副作用具有重要的作用。
[发明内容]
本发明的目的是提供一种具有保健功能的富含膳食纤维和聚乙二醇的固体低能量食品及其制备方法以及作为食品及保健食品的应用。
为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案。
本发明所述的一种具有保健功能的固体低能量食品是由包含有膳食纤维和聚乙二醇所组成，其中膳食纤维的含量以重量计选择30％-95％，优选30％-80％，更优选30％-70％，聚乙二醇的含量以重量计为所含膳食纤维量的10％-50％，优选15-40％，更有选20％-35％。由于膳食纤维具有低剂量摄入通便而高剂量的摄入导致便秘的作用特点，因此，在所述的固体低能量食品中聚乙二醇是按以重量计的比例加入的，这样通便润肠功能物质的摄入量与膳食纤维的摄入量形成正相关，即膳食纤维的摄入越多，则通便润肠功能物质的摄入也越多，通过适当调整两者的比例就可产生膳食纤维低剂量摄入时，聚乙二醇摄入量小于功效剂量，仍维持膳食纤维的正常通便功能，而当膳食纤维高剂量摄入时，聚乙二醇摄入量也随之增加，达到了功效剂量水平，进而有效地对抗膳食纤维导致便秘的副作用。两者的具体加入的比例是以所采用的膳食纤维的种类、特性以及所采用的聚乙二醇的种类和特性决定的。
所述的聚乙二醇选自分子量在2000-20000的聚乙二醇中的一种或一种以上的混合物，优选聚乙二醇4000和聚乙二醇6000。
本发明创造性地在作为膳食纤维补充剂的固体食品中加入聚乙二醇，用以克服膳食纤维大量摄入所致便秘的副作用。目前，已有多篇有关膳食纤维与通便润肠功能物质合用的报道，有膳食纤维素、肉苁蓉、当归等组合(中国专利申请号03105221.5)，有膳食纤维与杏仁粉等的组合(中国专利申请号03152858.9)，有膳食纤维与菊粉等的组合(授权公告号1294849C)，有麦粒糊粉层(一种膳食纤维)与番泻叶等的组合(中国专利申请号00110105.6)，膳食纤维与芦荟等合用(杨正萼等，高纤维膳食的润肠通便作用效果观察.卫生毒理学杂志2004；18(2)：128-129)。但是，这些报道与本文所涉及的内容有着本质的区别：1)本发明重点强调了膳食纤维具有导致便秘的潜在活性，进而加入聚乙二醇以克服膳食纤维导致便秘的潜在活性；而文献报道并没有注意到膳食纤维具有导致便秘的潜在活性，而是将膳食纤维作为一种具有通便润肠活性的物质，与其他具有通便润肠活性的物质合用以提高所制备制剂的润肠通便功效；2)本发明重点是生产一种低能量的固体食品，主要目的是补充膳食纤维摄入的不足，因此制剂中膳食纤维的含量均在30％以上，而文献报道所述制剂的膳食纤维含量均低于25％，同时通便润肠又作为其主要功效，要求的服用剂量较小，如将其改用为膳食纤维补充剂，则大量服用，可导致腹泻，因此，不能作为膳食纤维的补充剂使用，与本发明有着本质的区别。3)本发明首次将膳食纤维与聚乙二醇合用以制备以膳食纤维补充剂为主要功效的保健食品。
所述的膳食纤维包括纤维素、半纤维素、果胶、木质素及亲水胶体物质，如树胶、海藻多糖等成分和不被人体消化酶所分解的物质，如抗性淀粉、抗性糊精、抗性低聚糖、改性纤维素、黏质、寡糖以及少量相关成分，如蜡纸、角质、软木脂等。所述的固体低能量食品除膳食纤维和聚乙二醇外包含有附加剂。所述附加剂选自糖类物质、脂类物质、蛋白质、维生素、矿物质、食品添加剂、调味剂以及食品用和药用制剂敷料中的一种或一种以上的混合物。
由于膳食纤维化学结构中含有很多亲水基团，具有很强的膨胀性和持水力，不同来源的膳食纤维其膨胀性和持水力差别很大，如从海带中提取的膳食纤维其膨胀力为54毫升/克，持水力为3201％；从麦草中提取的膳食纤维其膨胀力和持水力分别为4.7～6.9毫升/克，740～880％；玉米皮膳食纤维膨胀力为18.2毫升/克，持水力为930％。膳食纤维的持水性和遇水膨胀性，易引起饱腹感，同时，由于膳食纤维还会影响可利用碳水化合物等成分在体内的消化吸收，使人不易产生饥饿感，因此，适量服用膳食纤维，可有效地预防或减轻营养过剩，预防肥胖症，降低体重，降低心脑血管疾病、肿瘤、糖尿病等的发病率。本发明所述的固体低能量食品可制成多种利于服用的固体制剂，其制剂类型包括但不限于片剂、胶囊、颗粒剂、丸剂、散剂或点心类食品，其中片剂有普通片、口含片、咀嚼片、分散片、泡腾片等；胶囊有硬胶囊、软胶囊等；颗粒剂有普通颗粒、悬浮颗粒、泡腾颗粒等；丸剂有小丸、滴丸、糖丸等；点心类食品如即食型餐间点心、饼干、快餐棒等。所述的制剂均为食品和药品工业中常用的制剂类型，可以通过常规方法制备。
所述的食品在制备减少由于膳食纤维大量摄入所致便秘的副作用的食品和保健品中的用途。
本发明低能食品的制备包括以下步骤：
1)将聚乙二醇与膳食纤维混合，制成膳食纤维与聚乙二醇的混合物；
2)在混合物中加入必要的附加剂；
3)经过粘合、制粒、干燥制成富含膳食纤维食品颗粒；
4)在成型设备上制成不同剂型的的富含膳食纤维的低能食品；
5)包装已备食用。
[有益效果]
1)本发明创造性地在膳食纤维中加入聚乙二醇，克服了膳食纤维食入而导致的便秘、腹胀、腹痛和较少见的肠道内形成纤维粪石等副作用。人们通常认为膳食纤维具有通便、促进肠蠕动、防治便秘的功效，是用于润肠通便的食品和保健食品的主要功效成分之一，但在实际应用中且忽视了膳食纤维可导致便秘、腹胀甚至肠梗阻等副作用。这类副作用往往与摄入剂量有关。本发明巧妙地利用膳食纤维具有低剂量摄入通便而高剂量的摄入导致便秘的作用特点，按比例在所述的固体低能食品中加入聚乙二醇，使通便润肠功能物质的摄入量与膳食纤维的摄入量形成正相关，通过适当调整两者的比例产生膳食纤维低剂量摄入时，聚乙二醇摄入量小于功效剂量，仍维持膳食纤维的正常通便功能，而当膳食纤维高剂量摄入时，聚乙二醇摄入量也随之增加，达到了功效剂量水平，进而有效地对抗膳食纤维导致便秘的副作用。这对于提高产品质量，增加产品使用的顺应性，减少产品使用的副作用等具有重要的作用。
2)使每日膳食纤维的摄入量达到功效剂量水平。目前中国每人每日的膳食纤维食入量为13.3克，远低于中国营养学会2000年颁布中国居民营养素参考摄入量规定的每人每日30.2克的摄入量。本发明创造性地设计了富含膳食纤维和聚乙二醇的固体食品，可有效地补充膳食纤维摄入量的不足，有利于预防和降低心脑血管疾病、肿瘤、糖尿病、胆结石等的发病率。
3)减少高能物质的摄入。膳食纤维是一类不能被人体消化吸收，但具有让人产生饱感、促进肠蠕动、加快排泄、降低血胆固醇等多种功效，因此，食用本发明固体低能量食品可有效减少高能物质的摄入，产生维持或降低体重的功效。
4)使用方便。本发明产品为多种食用方便、携带方便的常用剂型，为产品的使用提供了更为便捷的途经。
5)生产工艺简单价格低廉，非常利于市场推广。
因此，本发明技术具有重要的卫生保健意义和良好的应用前景。
[具体实施方法]
通过以下具体实施实例，可以进一步了解本发明，但以下实例不是对本发明的限定。
实施例-添加聚乙二醇对富含膳食纤维的固体低能食品使用顺应性的影响
原材料：纯度为80％的膳食纤维(简称膳食纤维)、聚乙二醇4000、聚乙二醇6000、聚乙二醇10000、山梨醇、半乳糖果糖甙、菊粉、大豆蛋白粉、多种维生素矿物质复合片、微粉硅胶、淀粉
方法：取膳食纤维加入聚乙二醇、大豆蛋白粉、多种维生素矿物质复合片、微粉硅胶和淀粉，混匀，粉碎；配制40％的乙醇溶液，并用其配制10％PVPk30溶液，混合均匀制成粘合剂；在膳食纤维混合物中，加入粘合剂制成软材，20目筛制粒，45～50℃烘干；取干颗粒，20目筛整粒，加入重量比为3％的硬脂酸镁，混匀，用压片机压制成1.03克/片的富含膳食纤维的固体低能食品，然后以30片/袋进行包装，储存以备食用。制剂共有四种配方，具体如下：
1、总重量2000克，其中膳食纤维1200克、大豆蛋白粉200克、多种维生素矿物质复合片100克、微粉硅胶100克、淀粉400克
2、总重量2000克，其中膳食纤维1200克、聚乙二醇4000240克、大豆蛋白粉200克、多种维生素矿物质复合片100克、微粉硅胶100克、淀粉160克
3、总重量2000克，其中膳食纤维1200克、聚乙二醇6000 240克、大豆蛋白粉200克、多种维生素矿物质复合片100克、微粉硅胶100克、淀粉160克
4、总重量2000克，其中膳食纤维1200克、聚乙二醇10000 240克、大豆蛋白粉200克、多种维生素矿物质复合片100克、微粉硅胶100克、淀粉160克
选取志愿受试者32例，分为四组，分别为对照组、实验制剂1组、实验制剂2组、实验制剂3组，每日晚餐前服用30克(含膳食纤维14.4克)，饮水约500毫升，与水在口腔内混匀嚼服，然后正常进餐。连续服用两周，观察受试者服用后的反应包括饱腹感、进餐量、体力活动、腹痛、腹胀、便秘等指标。
结果见表1，在富含膳食纤维的固体低能食品中添加聚乙二醇可有效地缓解膳食纤维食入所致的便秘，提高了膳食纤维使用的顺应性。
表1、添加聚乙二醇对富含膳食纤维的固体低能食品使用顺应性的影响