CN106234921A - 挤压熟化谷物纤维粉的工艺及熟化的谷物纤维粉 - Google Patents

Abstract

本申请涉及使谷物纤维粉熟化的方法以及由此得到的熟化谷物纤维粉。使谷物纤维粉熟化的方法包括使用挤压机来熟化谷物纤维粉的步骤。本发明使用挤压机进行高膳食纤维含量的谷物纤维粉的熟化，熟化参数易于精确控制，加热过程受热均匀，不易产生结块和受热不均匀的问题，成品含水量可以直接控制在5％以下，易于保存。同时，在改善谷物纤维粉口感、提供全面营养和充足能量的同时，使膳食纤维的难消化特性保持在一定水平，从而提供较低餐后血糖生成水平，并在一定程度上改善肠道菌群结构。

Description

挤压熟化谷物纤维粉的工艺及熟化的谷物纤维粉

技术领域

本发明涉及药物、食品和保健品的生产加工领域。更具体而言，本发明涉及一种挤压熟化谷物纤维粉的方法、由该方法制备得到的熟化谷物纤维粉及其作为制备药物、健康食品或保健食品的用途。

背景技术

代谢综合症是以高血糖、高血压、高血脂和体重超标为特征的一个症候群，代谢综合症是很多慢性疾病如糖尿病、冠心病、脑中风和结肠癌等的高危诱发因素。现如今随着生活水平日益提高，人们的生活方式也发生了重大变化。不当的生活方式和不合理的饮食结构所引发的代谢综合症已经成为全球性的重大公共卫生问题。

研究表明，肠道菌群在代谢综合症的发生发展中起着重要的作用。肠道中的有害菌会产生内毒素，刺激人体免疫***，出现慢性炎症，逐步产生胰岛素抵抗，导致糖尿病、肥胖等慢性病的发生。而肠道中有益菌的生长在某种程度上依赖于谷物原粮中膳食纤维等的营养成分。近年来，由于人们对食品口味的过度追求，谷物原粮被过度加工。大量对人体和肠道细菌有益的成分，包括膳食纤维、矿物质等营养素大量流失，导致产生内毒素的有害菌的数量和比例不断增加。而且被过度加工的食品在小肠即被人体消化吸收，导致血糖迅速升高。长期食用“精”粮，最终会导致肥胖、糖尿病等慢性病的发生。

因此，近年来人们已经逐渐意识到食用高膳食纤维食品的益处，并已经开发了多种相关的健康食品，例如全麦或者全粮食品、糊粉层产品等等。

然而，伴随着高膳食纤维含量的益处，这些高膳食纤维食品在生食时往往口感欠佳，而且不易保存和食用。因而，需要对高膳食纤维食品材料进行熟化。目前生产上常用的熟化工艺是使一定细度的小麦纤维粉经过过筛、调节湿度、炒制、出料、冷却、包装等环节(参见CN 104187280 A和CN 104304917 A)。现有生产技术在一定程度上解决了高膳食纤维食物熟化的连续生产问题，但是在炒制阶段容易出现加热不均匀、局部结块等现象，能耗较高，同时成品含水量超过5％，无法达到固体饮料国家标准对含水量低于5％的要求，也不利于产品的长期保存。而且，通常认为高温加工会提高高膳食纤维食品的可消化性，进而降低高膳食纤维食品的治疗或保健效果。

综上所述，本领域需要一种能够在改善口感、达到含水量标准的同时保持膳食纤维的难消化特性的熟化工艺。

发明内容

根据本发明的第一个方面，提供一种熟化谷物纤维粉的方法，包括使用螺杆挤压机熟化谷物纤维粉的步骤。

在一个实施方式中，螺杆挤压机选自单螺杆挤压机、双螺杆挤压机和/或多螺杆挤压机。

在一个实施方式中，螺杆挤压机的机筒温度设定在140℃以上、150℃以上、160℃以上、170℃以上、180℃以上、190℃以上、或200℃以上。在一个实施方式中，螺杆挤压机的机筒温度设定为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。在一个实施方式中，螺杆挤压机的机筒温度设定在180-240℃。优选地，螺杆挤压机的机筒温度设定在200-240℃。在一个实施方式中，谷物纤维粉在挤压机中停留的时间为15秒以上、17秒以上或20秒以上，且为35秒以下、30秒以下或25秒以下。在一个实施方式中，谷物纤维粉在挤压机中的停留时间为25秒。在一个实施方式中，挤压机的螺杆转速为每分钟120转以上、125转以上、130转以上、135转以上或140转以上，且为180转以下、175转以下、170转以下、165转以下、160转以下、155转以下、或150转以下。在一个实施方式中，挤压机的螺杆转速为每分钟145转。

在一个实施方式中，谷物纤维粉为从谷物原粮中弃去部分胚乳而得到的谷物纤维粉。在一个实施方式中，弃去的部分胚乳占谷物原粮总重量的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。在一个实施方式中，弃去的部分胚乳占谷物原粮总重量的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。在一个实施方式中，弃去的胚乳占谷物原粮总重量的50％、51％、52％、53％、54％、55％、56％、57％、58％、59％、60％、65％、70％、75％、或80％。在一个实施方式中，弃去的胚乳占谷物原粮总重量的60-80％。在一个实施方式中，弃去的胚乳占谷物原粮总重量的60-70％。

在一个实施方式中，谷物纤维粉包含谷物的表皮、果皮、种皮、珠心层、糊粉层、胚芽和部分胚乳，所述部分胚乳不超过谷物纤维粉重量的60％、55％、50％、45％、40％、35％、30％、25％或20％。

在一个实施方式中，谷物纤维粉的细度为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。在一个实施方式中，谷物纤维粉的细度为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。在一个实施方式中，谷物纤维粉的细度为70目、75目、80目、85目、90目、95目、100目、105目、110目、115目、或120目。优选地，谷物纤维粉的细度为90-120目，更优选为100-120目。

在一个实施方式中，谷物纤维粉由小麦属(Triticum)、大麦属(Hordeum)、燕麦属(Avena)、荞麦属(Fagopyrum Mill)、和黑麦属(Secale)中的一种或多种制备而来。在一个实施方式中，谷物纤维粉由小麦属制备而来。在一个实施方式中，谷物纤维粉由大麦属制备而来。在一个实施方式中，小麦属选自普通小麦(Triticum aestivum L)和/或硬粒小麦(Triticum durum)。在一个实施方式中，大麦属谷物选自大麦(HordeumvulgareL.)和/或青稞(Hordeum vulgare Linn.var.nudumHook.f.)。在一个实施方式中，燕麦属选自燕麦(Avena sativa L.)和/或莜麦(AvenanudaL.)。在一个实施方式中，荞麦属植物选自荞麦(FagopyrumesculentumMoench)和/或苦荞(Fagopyrumtataricum(L.)Gaertn.)。在一个实施方式中，黑麦属谷物选自黑麦(SecalecerealeL.)。

在一个实施方式中，谷物纤维粉根据以下方法制备得到：

(1)对谷物原粮进行粉碎研磨，弃去谷物原粮中的部分胚乳；

(2)对保留部分进行二次研磨和过筛，得到谷物纤维粉。

在一个实施方式中，步骤(1)中弃去的部分胚乳占谷物原粮总重量的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。在一个实施方式中，弃去的部分胚乳占谷物原粮总重量的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。在一个实施方式中，步骤(1)中弃去的胚乳占谷物原粮总重量的50％、51％、52％、53％、54％、55％、56％、57％、58％、59％、60％、65％、70％、75％、或80％。优选地，步骤(1)中弃去的胚乳占谷物原粮总重量的60-80％。更优选地，步骤(1)中弃去的胚乳占谷物原粮总重量的60-70％。

在一个实施方式中，步骤(2)中收集的谷物纤维粉的细度为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。在一个实施方式中，谷物纤维粉的细度为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。在一个实施方式中，步骤(2)中收集的谷物纤维粉的细度为70目、75目、80目、85目、90目、95目、100目、105目、110目、115目、或120目。优选地，步骤(2)中收集的谷物纤维粉的细度为90-120目，更优选为100-120目。在一个实施方式中，步骤(2)中谷物纤维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。

在一个实施方式中，在步骤(1)中使用粉碎机械对谷物原粮进行粉碎研磨以及二次研磨，其中粉碎机械为石磨、钢磨等。

在一个实施方式中，谷物纤维粉每100克含有膳食纤维10-30克，碳水化合物35-70克，蛋白质10-25克。在一个实施方式中，谷物纤维粉与等重面粉产生的能量相当。在一个实施方式中，谷物纤维粉在体内的产氢情况与等重的益生元如低聚果糖、抗性糊精等相当。

根据本发明的第二个方面，提供由本发明方法制备的熟化谷物纤维粉，其具有良好的口感，含水量小于5％，且保持不易消化的特性。本发明熟化谷物纤维粉产生的餐后血糖水平与谷物纤维生粉相当或稍高，但是产氢能力略为下降，但是均显著好于精制食品。

根据本发明的第三个方面，提供本发明的熟化谷物纤维粉作为制备药物、健康食品或保健食品的用途。该药物、健康食品或保健食品作为代餐或佐餐，用于控制餐后血糖、改善肠道健康、改善身体代谢状况等。该药物、健康食品或保健食品适用于健康人群、亚健康人群以及代谢综合症患者。在用作代餐或佐餐时，本发明的熟化谷物纤维粉能够提供良好的口感、足够的能量、更加全面的营养、更低的餐后血糖水平，并在体内产生有益人体的氢气。在一个实施方式中，熟化的谷物纤维粉可以直接食用，无需烹煮等进一步加工，且口感良好。在一个实施方式中，在受试者食用熟化的谷物纤维粉之后，其血糖水平持续稳定地保持在非常低的水平，并产生对人体有益的氢气。

本发明使用挤压机对具有高纤维含量的谷物纤维粉进行熟化，熟化参数易于精确控制，加热过程受热均匀，不易产生结块和受热不均匀的问题，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、提供全面营养和充足能量的同时保留膳食纤维难消化的特性，降低餐后血糖生成水平，达到改善肠道菌群结构的效果。

附图说明

图1示出受试者在服用根据本发明实施方式的谷物纤维粉和白米饭后的餐后血糖和产氢情况，数值为均值±SEM。

图2示出根据本发明实施方式的谷物纤维生粉与几种常见益生元的餐后血糖水平比较。

图3示出根据本发明实施方式的谷物纤维生粉与几种常见益生元的产氢情况比较。

图4示出根据本发明实施方式的熟化旱地小麦纤维粉与旱地小麦纤维粉生粉的餐后2小时血糖测试结果。

图5示出根据本发明实施方式的熟化小麦纤维粉的餐后3小时血糖测试结果。

图6示出根据本发明实施方式的熟化旱地小麦纤维粉的餐后产氢测试结果。

图7示出根据本发明实施方式的熟化青稞纤维粉的餐后血糖测试结果。

图8示出根据本发明实施方式的熟化青稞纤维粉的餐后产氢测试结果。

具体实施方式

下面通过参考附图和具体实施方式进一步详细阐述本发明，但这些阐述仅仅是为了使本领域技术人员更好地理解和实施本发明，并不对本发明做任何形式的限制。除非另有说明，否则本文所用的所有科学和技术术语具有本发明所属和相关技术领域的一般技术人员通常理解的含义。在本申请上下文中，如无特别说明，比例是指重量比。

高膳食纤维食品在生食时往往口感欠佳，而且不易保存和食用。而高温高压处理又往往会提高膳食纤维的可消化性，进而升高其餐后血糖水平并降低其对于肠道菌群结构的改善作用。在本发明中，通过短时间的高温处理，提高高膳食纤维食品的口感，并将其难消化特性保持在一定的水平。从而，在受试者食用之后，餐后血糖水平保持在较低水平，且产生对人体有益的氢气。在本发明中，膳食纤维是指人体不可消化吸收、进入大肠直接作用于肠道细菌的营养物质，为肠道有益菌提供发酵底物。

本发明提供一种挤压熟化谷物纤维粉的方法，包括使用挤压机熟化谷物纤维粉的步骤。

食品挤压机类型很多，目前食品工业中最主要使用的是螺杆挤压机。螺杆挤压机主要由套筒和在套筒中旋转的带螺旋的螺杆构成。螺杆挤压机按螺杆的根数分类可分为单螺杆挤压机、双螺杆挤压机和多螺杆挤压机。

在一个实施方式中，本发明使用双螺杆挤压机。双螺杆挤压机由两根相互啮合的螺杆组成，两根螺杆紧密啮合或者部分啮合，同步同向旋转。工作时将按配方混合好的物料定量均匀地加入双螺杆挤压机的进料斗内，互相啮合旋转的双螺杆将物料向前推进，在推进过程中物料受热、受压、摩擦、剪切等，再从模具出口挤出。双螺杆挤压机在食品行业主要用于谷物类膨化食品、膨化零食、蛋白组织化(人造肉)和宠物食品等。目前市场上的双螺杆挤压机品牌众多，根据加工量的不同，可以分为试验型、中试型和生产型。国际上试验和小试型双螺杆挤压机有例如布拉本德TSE 20/40、哈克TSE 24MC等系列，生产型挤压机供应商有布勒设备工程(无锡)有限公司、美国Wenger公司，还有一些国内的生产厂家。

单螺杆挤压机也可用于本发明的熟化工艺。单螺杆挤压机的机筒内只有一根螺杆，通过螺杆和机筒对物料的摩擦来输送物料。多螺杆挤压机也可以用于本发明的熟化工艺。

本发明方法中可使用的挤压机包括但不限于螺杆挤压机。如果使用螺杆挤压机，可以将螺杆挤压机的机筒温度设定在140℃-280℃。在一个实施方式中，螺杆挤压机的机筒温度可以设定为200℃，优选为240℃。在临近进料口的部分，温度会稍低于设定温度。例如，当机筒温度设定为200℃时，从进料口到出口，温度分布为180℃、200℃和200℃。当机筒温度设定为240℃时，从进料口到出口，温度分布为200℃、240℃和240℃。谷物纤维粉在挤压机中停留的时间设定为较短，例如为15秒-30秒。在一个实施方式中，谷物纤维粉在挤压机中的停留时间为25秒。如此，通过短时间的高温处理，使谷物纤维粉熟化，改善食用口感，并尽可能地保留膳食纤维的难消化特性。

挤压机的螺杆转速可以设定为每分钟120转-180转。在一个实施方式中，挤压机的螺杆转速为每分钟145转。对螺杆转速没有特别限定，可以由本领域技术人员根据实际情况而设定。

在本发明中，谷物纤维粉为从谷物原粮中弃去50-80％胚乳的谷物纤维粉，一般包含谷物的表皮、果皮、种皮、珠心层、糊粉层、胚芽和部分胚乳。一般而言，除胚乳以外的成分占谷物原粮重量的20％，因而，保留在谷物纤维粉中的部分胚乳不超过谷物纤维粉重量的60％、55％、50％、45％、40％、35％、30％、25％或20％。为了更好地在亚健康人群和糖尿病患者等中控制餐后血糖、改善肠道健康、改善身体代谢状况等，去除谷物纤维粉中大部分的胚乳，使其具有较高的膳食纤维比例。此外，保留谷物纤维粉中少量的胚乳，可确保谷物纤维粉中一定的碳水化合物比例。含有高比例膳食纤维的产品也有益于健康人群的长期肠道菌群平衡和代谢改善。

本发明的谷物纤维粉可以为任何细度。在一个实施方式中，谷物纤维粉的细度为70目-120目。优选地，谷物纤维粉的细度为90-120目，更优选为100-120目。因为谷物纤维粉含有较多的膳食纤维，消化过程慢，因而在将其制作为细微粉末的状态下，肠胃可能会更加适应。此外，当粉末较细时，本发明的熟化谷物纤维粉可以在不烹煮的情况下直接服用。但是，目数越高，加工工序所花费的时间、能耗会增加。本发明的发明人发现，当谷物纤维粉达到80目时，即可方便服用，并且不会产生消化不良的情况；当谷物纤维粉达到100目以上时，口感更好。

在本发明中，对谷物纤维粉的制备来源没有特别限制。在一个实施方式中，谷物纤维粉由小麦属、大麦属、燕麦属、荞麦属、和黑麦属中的一种或多种制备而来。在一个实施方式中，谷物纤维粉由小麦属制备而来。在另一个实施方式中，谷物纤维粉由大麦属制备而来。谷物纤维粉的制备来源可以根据需要和实际可得情况进行变化和搭配，只要终产品含有一定量的膳食纤维即可。

此外，谷物纤维粉每100克含有膳食纤维10-30克，碳水化合物35-70克，蛋白质10-25克，且产生与等重面粉相当的能量。

本发明的谷物纤维粉可以用任何方法制备得到。在一个实施方式中，本发明的谷物纤维粉通过以下方法进行制备，该方法包括以下步骤：

(1)对谷物原粮进行粉碎研磨，舍弃占谷物原粮重量50-80％的胚乳；

(2)对保留部分进行二次研磨和过筛，得到谷物纤维粉。

本发明所用术语的“谷物原粮”是指只经过去除成熟谷物外壳的谷物果实。例如，在本发明的谷物原粮为小麦的情况下，谷物原粮是指仅去除小麦外壳而没有经过其他加工的谷物，因此包括小麦果实的所有组成部分，如表皮、果皮、种皮、珠心层、糊粉层、胚芽和胚乳等。在谷物颗粒中，以小麦为例，胚乳的比例高达80％左右，而我们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，几乎不含膳食纤维和脂肪，蛋白含量也较低。谷物颗粒中除胚乳以外的部分通常存在于麸粉中，通常作为饲料食用，或者掺入面粉中制作全麦面粉。

在该方法中，在步骤(1)中舍弃大部分的胚乳，以提高所得谷物纤维粉中膳食纤维的比例。在本发明的方法中，步骤(2)中收集的谷物纤维粉的细度可以为任何细度，特别地为80目-120目。当谷物纤维粉达到80目时，即可方便服用，并不会产生消化不良的情况；当谷物纤维粉达到100目以上时，口感更好。在本发明的方法中，步骤(2)中谷物纤维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。从理论上看，谷物纤维粉的得率越高越好，但是，随着研磨的进行，研磨物越来越少，且越到后面，剩余研磨物中的纤维含量越高，因而研磨效率逐渐变低。因而，当得率达到75％以上、80％以上、85％以上、90％以上或95％以上时，可以视需要停止研磨。

在本发明的方法中，可使用任何合适的方式进行粉碎研磨和二次研磨。例如，可以使用任何合适的粉碎机械进行研磨，如石磨或者钢磨。可用于本发明的一种示例性石磨是山东泗水鑫峰面粉机械有限公司生产的登峰牌6F-40型辊式磨粉机，一种示例性的钢磨是山东泗水鑫峰面粉机械有限公司生产的登峰牌6F-38型辊式磨粉机。具体而言，在实施本发明方法时，可以利用粉粹机械如石磨、钢磨等将谷物原粮研磨粉碎，将一部分的胚乳面粉另行收集使用，将不同细度的剩余部分全部收集，然后进行二次磨粉和过筛，要求得到一定细度，未达到细度要求的纤维粉继续回收磨粉，在符合细度要求的纤维粉的得率达到一定比例后，收集达到细度的所有纤维粉并混合。

在本发明的方法中，对所使用的谷物原粮没有特别限制，在一个实施方式中，谷物原粮选自小麦属、大麦属、燕麦属、荞麦属、和黑麦属中的一种或多种。在一个实施方式中，谷物原粮选自小麦属。在另一个实施方式中，谷物原粮选自大麦属。在一个实施方式中，小麦属谷物选自普通小麦和/或硬粒小麦。在一个实施方式中，大麦属谷物选自大麦和/或青稞。在一个实施方式中，燕麦属谷物选自燕麦和/或莜麦。在一个实施方式中，荞麦属植物选自荞麦和/或苦荞。在一个实施方式中，黑麦属谷物选自黑麦。谷物原粮的种类可以根据需要和实际可得情况进行变化和搭配。本领域技术人员也可容易地将本发明方法应用于任何其他合适的谷物种类。

本发明还提供由本发明方法熟化的谷物纤维粉，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，熟化的谷物纤维粉可以长期保存，在食用后保持较低水平的餐后血糖，并经肠道内发酵产生对人体有益的氢气。

由于本发明中熟化谷物纤维粉具有的良好口感、高膳食纤维比例以及一定的碳水化合物含量，可以用于制作药物、保健食品或健康食品，用于控制餐后血糖、改善肠道健康、改善身体代谢状况等。特别地，这种药物、健康食品或保健食品可以用作代餐或佐餐，适用于健康人群、亚健康人群和代谢综合症患者。在用作代餐或佐餐时，熟化的谷物纤维粉可以直接食用，口感良好，无需烹煮等进一步加工，不仅不会影响人们的日常工作生活，而且可以节约一定的时间。此外，由于本发明的谷物纤维粉产生与等重面粉相当的能量，产生持续稳定在较低水平的餐后血糖，食用后经过肠道内菌群的发酵产生对人体有益的氢气，因而，通过简单地服用本发明的代餐或佐餐就可以同时达到补充能量并保持健康的目的。长期食用本发明的熟化谷物纤维粉，不仅可以获得足够的热量，还能逐渐改善身体的疾病症状或亚健康状态。

本文中的“代餐”是指取代全部或部分正餐。本文中的“佐餐”是指随餐服用。

本发明通过在摄入食物的受试者中检测呼出气体中的氢气，来反映食物在肠道内的发酵情况。肠道内微生物对于不易消化的食物成分的发酵是氢气在人体内唯一的产生途径，临床上已经将这部分呼出氢气与甲烷结合而用于检测小肠细菌的过度增生等。

综上所述，本发明使用挤压机进行谷物纤维粉的熟化，口感改善是目的之一，保持物料熟化后的较低餐后血糖水平等健康效应是本发明更为关注的目标。

本发明使用挤压机尤其是双螺杆挤压机进行加工，与传统食品加工方法相比，挤压机具有能源效率高、成本低、可自动控制等优点。将生的谷物纤维粉经过挤压机机筒高温熟化，得到具有麦香味的、均匀无结块的成品，同时成品含水量低于5％，符合国家关于固体饮料含水量的要求，利于长期保存。与传统熟化工艺比较，省去了加湿、除湿的环节，降低了能量消耗，同时提高了成品的品质。用本发明方法熟化后的谷物纤维粉保持了餐后血糖生成水平低、可以到达大肠改善肠道菌群结构的难消化特性。

本申请上下文中的术语“包括”和“包含”可以相互替换使用，并同时涵盖了“由…组成”这一表述。

下面将结合具体实施例进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不以任何方式限制本发明的范围。本发明的范围仅由所附的权利要求书限定。本领域技术人员在阅读了本公开内容之后，可在不脱离本发明精神和范围的情况下对本发明做出多种改动和变化，这些改动和变化都应认为是本发明实施方式的等同形式而落在本发明的范围内。

实施例

实施例1旱地小麦纤维粉的生产

用山东泗水鑫峰面粉机械有限公司生产的登峰牌6F-40辊式石磨或者6F-38辊式钢磨对购自洪洞县众一农业发展有限公司的旱地小麦原粮进行粉碎研磨。旱地小麦，是指在干旱、半干旱地区种植在丘陵地、山坡地，依靠自然降水栽培的小麦，本实施例中所用旱地小麦的种植区域在山西洪洞县及周边的一些丘陵地、山坡地上。在上述粉碎研磨中，选用的是竖式磨盘，极大地减少了面粉中的灰分。石磨机转速20转/分钟，温度45度，并且这种皮心并重的制粉工艺，使小麦在研磨中的遍数大为减少，麦胚的香味、蛋白质、胡萝卜素、碳水化合物、钙、磷、铁、维生素B1、维生素B2、膳食纤维等营养物质完全保留。在粉碎研磨后，将占旱地小麦原粮质量65％的胚乳另行收集。将保留的占旱地小麦原粮质量35％的不同细度的麸粉全部收集，进一步研磨，即进行二次磨粉。过筛收集细度在100-120目的麸粉，将不符合细度要求的粉放回墨中再次磨制，直到这占旱地小麦原粮质量35％麸粉中符合细度要求的纤维粉得率达到85％，停止研磨。将该部分符合细度要求的纤维粉混合收集待用，剩余部分舍弃。

实施例2旱地小麦纤维粉的能量和主要营养素测定

根据标准方法检测所得的旱地小麦纤维粉的能量和主要营养素含量。能量和碳水化合物根据GB/T 21922-2008进行检测；蛋白质、脂肪和膳食纤维粉别根据GB 5009.5-2010第一法、GB/T 5009.6-2003酸水解法和AOAC 991.43进行检测。

根据上述方法制备并检测的小麦纤维粉的主要营养素含量见下表1。与普通旱地小麦面粉相比，膳食纤维(小麦纤维粉23.7g vs.普通小麦面粉2.1g)和蛋白质(麦纤粉16.2g vs.普通小麦面粉11.2g)含量明显增加，而碳水化合物(小麦纤维粉50.4g vs.普通小麦面粉73.6g)含量大幅降低。同时，相同重量的小麦纤维粉与普通小麦面粉提供相当的能量。

表1.旱地小麦纤维粉和普通小麦面粉的能量和主要营养素比较

数据来源：a，通标标准技术服务(上海)有限公司检测；b，中国食品成分表，***，2010；上表中的碳水化合物不包括膳食纤维成分。

实施例3旱地小麦纤维粉的餐后血糖和产氢测试

在本实施例中，对实施例1制备的小麦纤维粉测定餐后血糖和产氢情况，并与白米饭以及多种常见益生元进行比较。

共4名健康受试者(年龄28-45岁，BMI 18.0-22.3，无糖耐量异常)参与该测试，测试前空腹12小时，测试当天进食前收集空腹呼出氢气，测量空腹血糖，并在餐后3小时内测试血糖水平，在餐后的12小时内检测产氢情况，每隔60分钟一次。测试结束后再进食。这4名健康受试者分别参加2轮或3轮测试，两轮测试之间间隔数天。其中，1名受试者在第1轮测试中服用20g实施例1制备的旱地小麦纤维粉，在第2轮测试中服用20g菊粉(武汉英纽林生物科技有限公司制)；1名受试者在第1轮测试中服用20g抗性糊精(Fibersol-2，MATSUTANIChemical Industry Co.,Ltd制)，在第2轮测试中服用20g低聚果糖(QHT-FOS-P95S，量子高科(中国)生物股份有限公司)；1名受试者在第1轮测试中服用20g低聚木糖(山东龙力生物科技股份有限公司制)，在第2轮测试中服用20g魔芋胶(四川省绵阳圣安魔芋制品有限公司制)；另一名受试者在第1轮测试中服用20g白米饭，在第2轮测试中服用20g发明人自制的谷物纤维粉组合物(成分比例如表2所示)，在第3轮测试中不服用任何食物以测得空腹产氢情况。

血糖检测使用罗氏血糖仪(ACCU-Performa)，呼出氢气检测使用美国QUINTRONBreathTracker呼吸气体检测仪。

表2谷物纤维粉组合物配方

图1示出受试者在服用实施例1谷物纤维粉后的餐后血糖和产氢情况，数值为均值±SEM。如图所示，受试者在冲服20g旱地小麦纤维粉后，餐后血糖稳定在5.7mmol/L左右的较低水平。对比白米饭(10.8mmol/L)而言，对餐后血糖控制有明显的优势。另外，由于旱地小麦纤维粉的化学键组成复杂，组成成分丰富，同时含有较高的蛋白质，因此口盲时间较长(约300min)，进入大肠后的发酵过程也较长，产氢总量显著高于同样食用量的白米饭。由此可见，食用本发明的小麦纤维粉后，受试者不仅可以得到充足的能量和均衡的营养，还可以严格控制餐后血糖，并受益于膳食纤维的发酵。

图2示出实施例1旱地小麦纤维生粉与几种益生元、白米饭、以及发明人自制的谷物纤维粉组合物的餐后血糖比较。如图所示，旱地小麦纤维粉的餐后血糖AUC(曲线下面积)与几种常见益生元如抗性糊精和低聚果糖等基本一致，均保持在较低水平，且大大低于白米饭。

图3示出实施例1旱地小麦纤维生粉与几种益生元、白米饭以及发明人自制的谷物纤维粉组合物的餐后产氢比较。如图所示，旱地小麦纤维生粉的餐后产氢AUC(曲线下面积)与几种常见益生元如低聚果糖等相当，且远远高于白米饭。

实施例4旱地小麦纤维粉的熟化

将实施例1制备的旱地小麦纤维粉直接加入双螺杆挤压机(济南大亿机械有限公司，赛信DS56-111)的进料仓，通过螺杆输送进双螺杆挤压机。熟化加工参数见表3。其中，对于编号为旱地小麦纤维粉-E的纤维粉，机筒温度设定为200℃，从进料口到出口，温度分布为180℃、200℃和200℃；对于编号为旱地小麦纤维粉-F的纤维粉，机筒温度设定为240℃，从进料口到出口，温度分布为200℃、240℃和240℃。螺杆转速设定为每分钟145转。使用输送螺杆，出料口无压输出，旱地小麦纤维粉在双螺杆挤压机中的停留时间25秒，得到熟化的旱地小麦纤维粉。

表3旱地小麦纤维粉熟化加工参数

实施例5熟化的旱地小麦纤维粉的餐后血糖和产氢测试

对实施例4得到的旱地小麦纤维粉-E和旱地小麦纤维粉-F进行感官评价以及含水量和血糖上升率测试，结果见表4，其中，含水量是指水分占物料总质量的百分比，血糖上升率是指测试时间内血糖最高值与0时刻血糖值比较的增加量。如表4显示，两个测试样品的含水量在3％和4％左右，说明含水量低。血糖上升率分别为0.4和0.1mmol，没有明显提高餐后血糖。

表4熟化的旱地小麦纤维粉的样品测试

两名健康志愿者参与食用熟化旱地小麦纤维粉样品20g后2小时的血糖测试。其中，一名男性志愿者，年龄45岁，BMI 23.2，一名女性志愿者，年龄30岁，BMI 18.3,均无消化***疾病史，无糖耐量异常。其中一名志愿者食用实施例3得到的旱地小麦纤维粉-E，另一名志愿者食用旱地小麦纤维粉-F，之后进行2小时的血糖测试，血糖测试使用的是罗氏血糖仪/卓越型(ACCU-Performa)。采用实施例1中旱地小麦纤维生粉作为对照，参与的志愿者为两名健康女性，年龄29-54岁，BMI 18.3-18.5，无消化道疾病史和糖耐量异常，血糖测试程序和设备均与上述一致。结果如图4所示。从图4可以看出，熟化工艺并未大幅提高纤维粉的消化性，采用实施例4参数加工的熟化小麦纤维粉未显著提高餐后血糖水平，可以用于生产低血糖生成指数的产品。结合表4和图4的数据，可以看出，熟化旱地小麦纤维粉-F的餐后血糖控制更优。

四名健康志愿者参与食用熟化旱地小麦纤维粉样品20g后3小时的血糖测试。其中，三名女性志愿者年龄在28-30岁，BMI 18.3-22.0，一名男性志愿者年龄45岁，BMI 23.2，均无消化***疾病史和糖耐量异常。测试前一天晚上8点后禁止进食，早餐空腹服用熟化的旱地小麦纤维粉-F 20g，其中两名志愿者将小麦纤维粉用300mL温水冲制成为麦糊饮，另两名志愿者将小麦纤维粉用500mL温水冲制为奶茶样饮料。结果示于图5。从图5可以看出，与2小时测试结果一致，没有明显提高血糖水平。

熟化小麦纤维粉的产氢测试。测试方法如下：(志愿者和3小时血糖测试的人员相同)，测试前一天禁止进食产气食物，例如酸奶、益生元和豆类食品。空腹12小时后进行测试，测试当日早上空腹采集0时间点的气体，进食测试产品后每一小时收集气体，共收集12小时的气体，用美国QUINTRONBreathTracker SC呼吸气体检测仪检测氢气含量。结果为四名志愿者测试结果的平均值，示于图6。从图6可以看出，用本发明方法熟化的旱地小麦纤维粉能长时间、均衡地产生氢气，从而为人体提供抗氧化等有益效果，效果显著好于白米饭等精制食品，但是相比于实施例1的旱地小麦纤维生粉要稍差。

实施例6青稞纤维粉的制备和熟化

用山东泗水鑫峰面粉机械有限公司生产的登峰牌6F-40辊式石磨或者6F-38辊式钢磨对购自西藏藏稞食品有限公司的青稞原粮进行粉碎研磨。在上述粉碎研磨中，选用的是竖式磨盘，极大地减少了面粉中的灰分。石磨机转速20转/分钟，温度45度，并且这种皮心并重的制粉工艺，使小麦在研磨中的遍数大为减少，麦胚的香味、蛋白质、胡萝卜素、碳水化合物、钙、磷、铁、维生素B1、维生素B2、膳食纤维等营养物质完全保留。在粉碎研磨后，将占青稞原粮质量65％的胚乳另行收集。将保留的占青稞原粮质量35％的不同细度的麸粉全部收集，进一步研磨，即进行二次磨粉。过筛收集细度在100-120目的麸粉，将不符合细度要求的粉放回墨中再次磨制，直到这占青稞原粮质量35％麸粉中符合细度要求的纤维粉得率达到85％，停止研磨。将该部分符合细度要求的青稞纤维粉混合收集待用，剩余部分舍弃。

将实施例6中制备的青稞纤维粉直接加入双螺杆挤压机(济南大亿机械有限公司，赛信DS56-111)的进料仓，通过螺杆输送进双螺杆挤压机。熟化加工参数见表5。其中，机筒温度设定为200℃，从进料口到出口，温度分布为180℃、200℃和200℃。螺杆转速设定为每分钟145转。使用输送螺杆，出料口无压输出，青稞纤维粉在双螺杆挤压机中的停留时间25秒，得到熟化的青稞纤维粉。

表5青稞纤维粉熟化加工参数

实施例7熟化的青稞纤维粉的餐后血糖和氢气测试

对熟化的青稞纤维粉进行餐后3小时的血糖测试和6小时的产氢测试，测试方法和设备同实施例5，青稞纤维粉血糖和产氢测试共有两名志愿者参与，一名健康男性志愿者，年龄45岁，BMI 22.3和一名健康女性志愿者，年龄28岁，BMI 22.0，均无消化道疾病史和糖耐量异常。测试采用白米饭作为对照，志愿者为一名健康男性，年龄45岁，BMI 23.2，无消化***疾病史。结果示于图7和图8中。

如图7所示，与白米饭相比，本发明的熟化青稞纤维粉的餐后血糖稳定在5mmol/L左右的低水平，稍低于实施例4的熟化旱地小麦纤维粉。此外，如图8所示，与白米饭几乎不产氢的情况相比较，本发明的熟化青稞纤维粉约在餐后3.5小时后开始产氢，最高值在20ppm左右，产氢情况优于实施例4的熟化旱地小麦纤维粉。

Claims (10)

1.一种使谷物纤维粉熟化的方法，包括使用螺杆挤压机熟化谷物纤维粉的步骤，其中所述螺杆挤压机的机筒温度设定在140-280℃，停留时间设定为15-35秒，所述谷物纤维粉为从谷物原粮中弃去部分胚乳而所得的谷物纤维粉。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述螺杆挤压机选自单螺杆挤压机、双螺杆挤压机和多螺杆挤压机。

3.如权利要求1或2所述的方法，其中所述部分胚乳占谷物原粮重量的50-80％。

4.如权利要求1所述的方法，其中所述谷物纤维粉的细度在70-120目。

5.如权利要求1所述的方法，其中所述谷物纤维粉由小麦属、大麦属、燕麦属、荞麦属、和黑麦属中的一种或多种制备而来。

6.如权利要求5所述的方法，其中小麦属选自普通小麦和/或硬质小麦，大麦属选自大麦和/或青稞，燕麦属选自燕麦和/或莜麦，荞麦属选自荞麦和/或苦荞，黑麦属选自黑麦。

7.如权利要求1-6中任一项所述的方法，其中所述谷物纤维粉是根据以下方法制备的：

(1)对谷物原粮进行粉碎研磨，舍弃其中的部分胚乳，该部分胚乳占谷物原粮重量的50-80％；

(2)对保留部分进行二次研磨和过筛，得到细度为70-120目的谷物纤维粉。

8.一种熟化的谷物纤维粉，由权利要求1-7中任一项的方法制备得到。

9.由权利要求1-7中任一项的方法制备得到的熟化谷物纤维粉作为制备调整肠道菌群结构、减少内毒素的产生、控制餐后血糖水平、和/或改善身体代谢状况的药物、健康食品或保健食品的用途。

10.如权利要求9所述的用途，其中，所述药物、所述健康食品或所述保健食品用作代餐或佐餐。