本发明属于食品添加剂，具体涉及一种rg-i果胶基补充剂及其制备方法和应用。
背景技术：
1、目前市场上，如低聚果糖(fos)、β-低聚半乳糖(gos)、低聚木糖(xos)等，这些传统益生元占据了相对较高的市场份额。然而，其中一些益生元在特定的肠道环境下暴露出其发酵特性的一些问题。例如，快速发酵的益生元可能会引起不适和胀气。果胶对肠道菌群具有更全面的调节作用，传统益生元过分强调对常见的益生菌(如双歧杆菌和乳酸杆菌)的影响，而果胶能够有益于广泛的益生菌，包括在人类肠道微生物组中占很大一部分的拟杆菌。据报道，果胶有助于增加远端结肠中的糖分解活性，并增强肠道细菌之间的交叉喂养相互作用。因此，果胶作为底物提供了更好的微生物群多样性，它以缓慢而有力的方式调节肠道细菌，避免了微生物群落组成的剧烈变化。总之，果胶的发酵特性是可取的，弥补了传统益生元的不足。
2、对于幼年哺乳动物来说，母婴分离或断奶是一个复杂的过程，往往伴随着生理、行为和营养方面的变化。通常婴儿在6-12个月会步入断奶期，断奶所带来的应激反应很容易导致胃肠道功能不平衡，表现为腹泻或其他疾病，这都与肠道微生物群组成的改变有关。有报道指出，双歧杆菌补充疗法可以纠正断奶期婴儿的肠道菌群，改善肠道炎症。与添加单一的益生菌来改善微肠道相比，补充相应的益生元更受到人们的关注。目前，市面上所售卖的益生元产品种类繁多，但功效方向不明确，利用率低。此外，益生元通常是需要通过口服，经胃肠道，到达结肠后被肠道微生物利用，从而发挥功效。因此，益生元到达结肠的完整性也是益生元功效的重要影响因素。益生元微胶囊化有助于益生元安全到达结肠，但还是存在益生元微胶囊容易在胃肠道被消化、导致益生元利用率低等问题。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种rg-i果胶基补充剂及其制备方法和应用。本发明提供的rg-i果胶基补充剂是将rg-i果胶益生元和乳清蛋白益生元进行复合得到双层微胶囊，该复合益生元微胶囊具有较好的胃肠道抗消化性，能够显著提高益生元的利用率。
2、在第一方面，本发明提供了一种rg-i果胶基补充剂的制备方法，包括如下步骤：s1、对果皮进行酸处理，得到水溶性果胶；s2、对水溶性果胶进行纯化处理，然后加入复合酶进行酶解处理，得到富含半乳糖侧链的rg-i果胶；s3、向乳清蛋白溶液中加入添加剂，得到混合液，将富含半乳糖侧链的rg-i果胶与混合液混合后进行搅拌处理得到混合物，混合物经离心后，将所得沉淀进行干燥，得到rg-i果胶基补充剂；其中，步骤s2中，复合酶包括聚半乳糖醛酸内切酶和聚半乳糖醛酸外切酶。
3、本发明中，发明人研究发现，通过使用特定的方法(首先进行酸处理，接着进行纯化，最后进行酶解)能得到富含半乳糖侧链的rg-i果胶，然后将富含半乳糖侧链的rg-i果胶与乳清蛋白溶液混合得到具有双层微胶囊结构的益生元rg-i果胶基补充剂，该复合益生元微胶囊具有较好的胃肠道抗消化性，能够显著提高益生元的利用率。
4、在一些实施方案中，果皮为红心火龙果果皮，酸处理中的酸为柠檬酸；水溶性果胶的制备包括：向柠檬酸溶液中加入红心火龙果果皮，然后在温度为40～70℃(例如可以为40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃或该范围内的其他数值)下反应1～3h，例如可以为1h、1.5h、2h、2.5h、3h或该范围内的其他数值；离心后取上清，并向上清中加入1～3倍(例如可以为1倍、1.5倍、2倍、2.5倍、3倍或该范围内的其他数值)体积的有机溶剂，过滤取沉淀，干燥后得到水溶性果胶。
5、在一些实施方案中，柠檬酸溶液的质量浓度为0.5～1％，例如可以为0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1％或该范围内的其他数值；加入红心火龙果果皮的质量浓度为1～10％(w/v)，例如可以为1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％或该范围内的其他数值；有机溶剂为无水乙醇。
6、在一些实施方案中，步骤s2中，纯化处理包括：将水溶性果胶依次经过deae纤维素柱和sephadex g-75柱分离纯化，得到纯化液，纯化液经透析处理、冷冻干燥后，得到纯化后的水溶性果胶；其中，在deae纤维素柱分离纯化中，洗脱液的流速为1ml/min，洗脱液包括去离子水和0.1～0.5m nacl溶液，洗脱方式为梯度洗脱(具体地，梯度洗脱程序如下：0～30min去离子水洗脱，30～60min 0.1m nacl溶液洗脱，60～90min 0.2m nacl溶液洗脱，90～120min 0.3mnacl溶液洗脱，120～150min 0.4m nacl溶液洗脱，150～180min 0.5m nacl溶液洗脱)，收集60～90min的洗脱液，然后上样至sephadex g-75柱中；在sephadex g-75柱分离纯化中，洗脱液的流速为0.15ml/min，洗脱液包括0.1～0.5m(例如可以为0.1m、0.2m、0.3m、0.4m、0.5m或该范围内的其他数值)nacl溶液，洗脱方式为等度洗脱；透析处理包括：将纯化液置于3.5kda透析袋中透析24～48h，例如可以为24h、30h、36h、42h、48h或该范围内的其他数值。
7、在一些实施方案中，步骤s2中，酶解处理包括：将聚半乳糖醛酸内切酶和聚半乳糖醛酸外切酶加入到质量浓度为1～10mg/ml(例如可以为1mg/ml、3mg/ml、5mg/ml、7mg/ml、9mg/ml、10mg/ml或该范围内的其他数值)的纯化后的水溶性果胶溶液中进行酶解反应，得到酶解液；其中，聚半乳糖醛酸内切酶和聚半乳糖醛酸外切酶在果胶溶液中的终浓度为1～10u/ml，例如可以为1u/ml、3u/ml、5u/ml、7u/ml、9u/ml、10u/ml或该范围内的其他数值；聚半乳糖醛酸内切酶和聚半乳糖醛酸外切酶的质量比为(1～3):1，例如可以为1:1、1.5:1、2:1、2.5:1、3:1或该范围内的其他数值；酶解反应的温度为35～40℃，例如可以为35℃、36℃、37℃、38℃、39℃、40℃或该范围内的其他数值；时间为12～24h，例如可以为12h、15h、18h、21h、24h或该范围内的其他数值；并且在酶解处理之后，还包括对酶解液进行分离纯化，得到富含半乳糖侧链的rg-i果胶的步骤。
8、在一些实施方案中，在得到富含半乳糖侧链的rg-i果胶的步骤中，分离纯化包括：将酶解液离心后，将上清液上样到sephadex g-75柱上，并用0.1mnacl溶液以0.15ml/min的流速洗脱，洗脱液经冷冻干燥后，得到富含半乳糖侧链的rg-i果胶。
9、在一些实施方案中，步骤s3中，在混合液中，乳清蛋白溶液的质量浓度为6～12％，例如可以为6％、7％、8％、9％、10％、11％、12％或该范围内的其他数值；添加剂包括葡萄糖酸内酯和氯化钙，并且加入葡萄糖酸内酯和氯化钙的质量浓度均为0.1～0.4％(w/v)，例如可以为0.1％、0.2％、0.3％、0.4％或该范围内的其他数值。
10、在一些实施方案中，步骤s3中，在得到混合物的过程中，富含半乳糖侧链的rg-i果胶与混合液的体积比为(2～6):1，例如可以为2:1、3:1、4:1、5:1、6:1或该范围内的其他数值；其中富含半乳糖侧链的rg-i果胶的质量浓度为1～3％，例如可以为1％、1.5％、2％、2.5％、3％或该范围内的其他数值；搅拌处理包括：搅拌转速为700～900rpm，例如可以为700rpm、750rpm、800rpm、850rpm、900rpm或该范围内的其他数值；时间为5～30min，例如可以为5minm、10minm、15minm、20minm、25minm、30minm或该范围内的其他数值；在得到rg-i果胶基补充剂的过程中，离心包括：在转速为7000～9000rpm(例如可以为7000rpm、7500rpm、8000rpm、8500rpm、9000rpm或该范围内的其他数值)下，离心5～15min，例如可以为5minm、7minm、9minm、11minm、13minm、15minm或该范围内的其他数值。
11、在第二方面，本发明提供了上述任一项制备方法制备得到的rg-i果胶基补充剂。
12、本发明中，发明人研究发现，本发明制备得到的rg-i果胶基补充剂含有丰富的半乳糖侧链，当将其应用于制备调节断奶期婴儿肠道菌群的产品中时，有利于显著增加发酵阶段的肠道微生物多样性，同时提高有益代谢产物的产生量。
13、在第三方面，本发明提供了上述rg-i果胶基补充剂在制备调节断奶期婴儿肠道菌群的产品中的应用。
14、本发明中，发明人研究发现，将本发明制备得到的益生元rg-i果胶基补充剂功能食品应用于制备调节断奶期婴儿肠道菌群的产品中时，实现碳水化合物发酵和蛋白质发酵的平衡，使果胶基功能食品在结肠经肠道菌群发酵后，促进短链脂肪酸产生和益生菌增殖，更好调控断奶期婴儿肠道菌群发酵平衡。
15、本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明通过对果皮依次进行酸处理、纯化处理和酶解处理后，得到富含半乳糖侧链的rg-i果胶；然后将富含半乳糖侧链的rg-i果胶与乳清蛋白溶液混合得到具有双层微胶囊结构的益生元rg-i果胶基补充剂，该复合益生元微胶囊具有较好的胃肠道抗消化性，能够显著提高益生元的利用率，并且能促进肠道中短链脂肪酸产生和益生菌增殖，更好调控断奶期婴儿肠道菌群发酵平衡。
1.一种rg-i果胶基补充剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的rg-i果胶基补充剂的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述果皮为红心火龙果果皮，所述酸处理中的酸为柠檬酸；所述水溶性果胶的制备包括：向柠檬酸溶液中加入红心火龙果果皮，然后在温度为40～70℃下反应1～3h，离心后取上清，并向所述上清中加入1～3倍体积的有机溶剂，过滤取沉淀，干燥后得到所述水溶性果胶。
3.根据权利要求2所述的rg-i果胶基补充剂的制备方法，其特征在于，所述柠檬酸溶液的质量浓度为0.5～1％，加入所述红心火龙果果皮的质量浓度为1～10％，所述有机溶剂为无水乙醇。
4.根据权利要求1所述的rg-i果胶基补充剂的制备方法，其特征在于，步骤s2中，所述纯化处理包括：将所述水溶性果胶依次经过deae纤维素柱和sephadex g-75柱分离纯化，得到纯化液，所述纯化液经透析处理、冷冻干燥后，得到纯化后的水溶性果胶；
5.根据权利要求1所述的rg-i果胶基补充剂的制备方法，其特征在于，步骤s2中，所述酶解处理包括：将所述聚半乳糖醛酸内切酶和聚半乳糖醛酸外切酶加入到质量浓度为1～10mg/ml的纯化后的水溶性果胶溶液中进行酶解反应，得到酶解液；
6.根据权利要求5所述的rg-i果胶基补充剂的制备方法，其特征在于，在所述得到富含半乳糖侧链的rg-i果胶的步骤中，分离纯化包括：将所述酶解液离心后，将上清液上样到sephadex g-75柱上，并用0.1m nacl溶液以0.15ml/min的流速洗脱，洗脱液经冷冻干燥后，得到富含半乳糖侧链的rg-i果胶。
7.根据权利要求1所述的rg-i果胶基补充剂的制备方法，其特征在于，步骤s3中，在所述混合液中，所述乳清蛋白溶液的质量浓度为6～12％，所述添加剂包括葡萄糖酸内酯和氯化钙，并且加入所述葡萄糖酸内酯和所述氯化钙的质量浓度均为0.1～0.4％。
8.根据权利要求1所述的rg-i果胶基补充剂的制备方法，其特征在于，步骤s3中，在得到所述混合物的过程中，所述富含半乳糖侧链的rg-i果胶与所述混合液的体积比为(2～6):1，其中所述富含半乳糖侧链的rg-i果胶的质量浓度为1～3％，所述搅拌处理包括：搅拌转速为700～900rpm，时间为5～30min；
9.权利要求1-8任一项所述的制备方法制备得到的rg-i果胶基补充剂。
10.权利要求9所述的rg-i果胶基补充剂在制备调节断奶期婴儿肠道菌群的产品中的应用。
