本發明屬于食品、保健食品領域，具體地，涉及一種凝膠組合物及其制備方法、產品。

背景技術：

1、腸道健康及其與整體健康如體重、情緒、智力、免疫等的相關性，正廣泛受到消費者和研究人員的關注，通過合理攝入益生菌、膳食纖維等飲食成分，有助于調控腸道微生物的生長繁殖，并最終達到改善機體狀態，降低疾病風險的目的，日常生活中對膳食纖維類產品的需求也日漸增多。

2、對于膳食纖維，本領域技術人員通常會關注到膳食纖維的可溶解性，根據在水中的溶解性可以分為不可溶性膳食纖維和可溶性膳食纖維。一般不可溶性纖維直接來自于植物或谷物的皮殼，加工簡單、價格較低，但其應用范圍有限，一般用于焙烤類食品中，主要包括纖維素、半纖維素、木質素和殼聚糖等，它們不會在水中溶解，主要增加食物體積，促進腸道蠕動，預防便秘?？扇苄陨攀忱w維具有更廣泛的應用，包括果膠、葡聚糖、半乳甘露聚糖、低聚果糖、菊粉、瓜兒豆膠、樹膠、羧甲基纖維素等，這些纖維在水中可以形成凝膠狀物質，有助于減慢胃的排空速度，降低血糖和膽固醇水平，并促進腸道健康。

3、高膳食纖維含量的食品層出不窮，現有膳食纖維產品多為粉劑或與液體，凝膠形式的產品膳食纖維含量顯著低于其它劑型產品。然而在高膳食纖維含量的凝膠組合物普遍存在凝膠質構差的缺陷。

技術實現思路

1、本發明的目的是尋求到一種凝膠組合物及其制備方法、產品，通過調控凝膠組合物的組分組成，在達到高含量膳食纖維的同時，提升凝膠組合物的美觀度和食用口感。該凝膠組合物的外表皮與內部所呈現的質構相近，在品嘗凝膠組合物時，食用者不會感受到凝膠組合物的外表皮與內部之間存在明顯的硬度和彈性差異。

2、根據本發明的第一個方面，提供一種凝膠組合物，包括凝膠劑、膳食纖維和水性溶劑，其中膳食纖維包含低聚合度膳食纖維和高聚合度膳食纖維，所述低聚合度膳食纖維的平均聚合度以x表示，所述高聚合度膳食纖維的平均聚合度以y表示，其中，3≤x≤10，10＜y≤30；以凝膠組合物的質量為100wt%計，所述膳食纖維的質量占比不低于30wt%。例如，以凝膠組合物的質量為100wt%計，所述膳食纖維的質量占比不低于30wt%、35wt%、40wt%、45wt%、50?wt%、55?wt%或60?wt%。

3、優選地，按照質量比計算，所述低聚合度膳食纖維：所述高聚合度膳食纖維=320~800:100~500。

4、優選地，按照質量比計算，所述低聚合度膳食纖維：所述高聚合度膳食纖維=350~650：150~500。

5、申請人在實驗測試中發現，在需要使凝膠組合物具備高含量膳食纖維時，若凝膠組合物中的膳食纖維僅包含低聚合度膳食纖維，則在制備凝膠組合物的過程中，低聚合度膳食纖維容易受熱分解，導致凝膠組合物中膳食纖維含量達不到理論含量，且由此制得的凝膠組合物對儲存要求較高。而在需要制備高含量膳食纖維的凝膠組合物時，若凝膠組合物中的膳食纖維僅包含高聚合度膳食纖維，則凝膠組合物體現出較差的保水效果，即凝膠組合物的外表皮較硬、內里呈現出較軟的質構，這是由于凝膠組合物的外表皮暴露在空氣中、更容易失水，而凝膠組合物內部被外表皮包裹住，所以內外水份散失速率有明顯差異，造成凝膠組合物的質構呈現出外表硬內里軟。

6、而通過調控凝膠組合物中高聚合度膳食纖維、低聚合度膳食纖維的含量，可使凝膠組合物在滿足高膳食纖維含量的情況下，提升凝膠組合物美觀度和食用口感。當凝膠組合物的高聚合度膳食纖維和低聚合度膳食纖維滿足上述要求時，在制備凝膠組合物的過程中，可以調控凝膠組合物外表皮與內部的凝固速度，有效提升凝膠組合物的內外一致性，體現為凝膠組合物的外表皮與內部所呈現的質構相近，在品嘗凝膠組合物時，食用者不會感受到凝膠組合物的外表皮與內部之間存在明顯的硬度和彈性差異。聚合度（degrees?ofpolymerization，dp）是指聚合物大分子鏈上所含重復單元數目的平均值，是衡量聚合物分子大小的指標。平均聚合度=數均分子量/重復基團分子。進一步地，在食品加工業中一般認為聚合度≤10的膳食纖維屬于低聚合度膳食纖維，聚合度＞10的膳食纖維屬于高聚合度膳食纖維。而在本發明所提供的凝膠組合物中，申請人發現，采用3≤平均聚合度≤10的低聚合度膳食纖維以及10＜平均聚合度≤30的高聚合度膳食纖維相互搭配，能夠縮小凝膠組合物外表皮與內部之間的彈性、硬度差異，降低凝膠組合物外表皮過干、過硬的可能性，提升凝膠組合物的美觀度。由此，為凝膠組合物的配方組成提供了新的優化方向，為凝膠組合物的發展提供了更全面、更具創新性的思路。

7、具體地，在實驗測試中發現，由于高聚合度膳食纖維通常分子鏈較長、分子量較大、結構復雜，分子鏈中的部分羥基基團易會被內部結構包裹，無法充分暴露在外，導致分子間作用力增加，而當分子間作用力增加時，分子之間的吸引力增強，這會導致水分子的運動受到限制，從而影響水的流動性，流動性降低導致水份更容易蒸發，體現為凝膠組合物的內外水份散失速率有明顯差異，造成凝膠組合物的δ硬度和δ彈性存在偏大，即呈現出外表硬內里軟的情況。而低聚合度膳食纖維由于分子量較小，每個糖單元上的羥基（-oh）基團都比較容易暴露在外，因此低聚合度糖的親水基團相對較多，且更容易與水分子相互作用，也容易吸收空氣中的水份，具有較強的吸濕性。因此，當凝膠組合物中采用不適當的膳食纖維和糖醇的原料用量比例時，容易導致暴露于空氣中的軟糖表皮容易快速失水，內部被外皮包裹住，內外水份散失速率有嚴重差異，內部水分無法及時遷移到表面，造成外表硬內里軟，并且外皮皺縮。

8、優選地，低聚合度膳食纖維包括低聚果糖、低聚半乳糖、水蘇糖、低聚木糖中的至少一種。上述低聚合度膳食纖維能夠被腸道菌群發酵分解，有助于緩解人體腸道菌群失衡。低聚果糖是一種天然的益生元纖維，由2~9個果糖分子通過β-2,1-鍵連接而成，這種特殊的結構使其能夠順利通過上消化道而不被消化，當低聚果糖到達大腸時能夠作為腸道中有益細菌（主要是雙歧桿菌和乳酸菌）的食物，促進這些益生菌的生長繁殖，有助于維護腸道微生物平衡。低聚半乳糖同樣是一種重要的益生元，具備促進腸道益生菌的增長以維持腸道菌群平衡的功能特性，而且低聚半乳糖在消化過程中通常耐受性佳，不易造成腸胃不適，適合包括嬰兒在內的大多數人群食用。水蘇糖對人體胃腸道內的雙歧桿菌、乳酸桿菌等有益菌群有增殖作用，能迅速改善人體消化道內環境，調節微生態菌群平衡。此外，水蘇糖還能提高人體對鈣、鎂等礦物質的吸收效率，對于維持骨骼健康、預防慢性病、促進身體正常代謝等方面都具有重要意義。低聚木糖是一種由2~7個木糖單元通過β-1,4-糖苷鍵連接而成的短鏈碳水化合物，低聚木糖對人體胃腸道的直接刺激和不良影響較小，不易引起腸胃不適，大多數人對其耐受性較好。

9、優選地，高聚合度膳食纖維包括菊粉、抗性糊精、聚葡萄糖中的至少一種。菊粉（inulin）是一種天然存在的多糖，主要由多個果糖單元通過β-2,1-糖苷鍵連接而成，菊粉本身熱量低，作為甜味劑替代品，在滿足甜味需求的同時，不會攝入過多熱量，有助于控制熱量攝入，從而對控制體重有幫助，且具有益生元作用，能被腸道微生物菌群發酵，產生短鏈脂肪酸等有益物質?？剐院╮esistant?dextrin）主要由葡萄糖單元通過α-1,4和α-1,6糖苷鍵連接而成，抗性糊精的分子鏈中包含支鏈結構，這些支鏈的存在增加了抗性糊精分子的復雜性，使其較難被小腸中的消化酶完全水解，不僅能調節血糖，增強食用者的飽腹感，還促進有益菌的生長，改善腸道功能。聚葡萄糖（polydextrose）是一種水溶性膳食纖維，主要由葡萄糖單元通過α-1,6糖苷鍵和少量的α-1,4糖苷鍵連接而成，這些糖苷鍵的組合使得聚葡萄糖具有高度的分支結構和復雜的分子形態。聚葡萄糖可以補充人體所需的水溶性膳食纖維，食用后具有保持腸胃通暢的功能。

10、優選地，凝膠組合物還包括糖醇，低聚合度膳食纖維、高聚合度膳食纖維和糖醇的質量比為300~800：100~500：2~12?；谀z組合物中高度合度膳食纖維與低聚合度膳食纖維的搭配，進一步向凝膠組合物中引入糖醇，并調控糖醇的在凝膠組合物中的用量，能夠有效改善皺縮。

11、優選地，以凝膠組合物的質量為100wt%計，糖醇的質量占比不高于20wt%，例如19wt%、18?wt%、17?wt%、16?wt%、15?wt%、14?wt%、13?wt%、12?wt%、11?wt%、10?wt%、9?wt%、8wt%、7?wt%、6?wt%、5?wt%、4?wt%、3?wt%或2wt%。使糖醇的質量占比不高于20wt%，由此進一步提升凝膠組合物的外觀平整度，降低凝膠組合物外表面出現皺縮的概率。

12、此外，若凝膠組合物包含高含量的高聚合度膳食纖維，而不含低聚合度膳食纖維時，用于制備凝膠組合物的料液較粘稠，容易發生預凝，不易澆筑，制作出的凝膠組合物的口感不穩定，則需要向凝膠組合物中引入至少10wt%的糖醇，以降低制備過程中澆筑難度。但凝膠組合物中糖醇含量較高，會導致膳食纖維含量受到限制。并且過量使用糖醇容易引起消化不良、體重增加、齲齒等危害，反而違背了高含量膳食纖維凝膠組合物期望帶來的有益影響。而當凝膠組合物中高聚合度膳食纖維、低聚合度膳食纖維和糖醇的含量滿足上述要求時，凝膠組合物不僅能夠同時達到高膳食纖維含量和低糖醇含量的預期，還能有效提升凝膠組合物美觀度和食用口感。

13、優選地，糖醇包括麥芽糖醇、赤蘚糖醇、異麥芽酮糖醇、木糖醇、甘露醇、山梨糖醇中的至少一種。通過選用上述植物源糖醇，不僅能夠提升糖醇與低聚合度膳食纖維、高聚合度膳食纖維之間的相容性，有效提升凝膠組合物的穩定性。

14、優選地，凝膠組合物的水含量為10~20wt%。

15、優選地，凝膠組合物還包括酸度調節劑、香精、活性成分、甜味劑、色素中的至少一種。

16、優選地，按照質量份數計算，所述凝膠組合物包括2~12份糖醇。

17、優選地，按照質量份數計算，所述凝膠組合物包括15~80份凝膠劑。

18、優選地，凝膠劑包括果膠、明膠、卡拉膠、瓊脂、變性淀粉中的至少一種。

19、優選地，按照質量份數計算，所述凝膠組合物包括5~20份酸度調節劑。

20、優選地，酸度調節劑包括檸檬酸、檸檬酸鈉、蘋果酸、乳酸、磷酸、焦磷酸鈉、六偏磷酸鈉、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉、磷酸氫鈣中的至少一種。

21、優選地，按照質量份數計算，所述凝膠組合物包括100~200份水性溶劑。

22、優選地，水性溶劑包括水。

23、優選地，按照質量份數計算，所述凝膠組合物包括1~5份香精。

24、優選地，香精包括油溶香精、水溶香精中的至少一種。

25、優選地，按照質量份數計算，所述凝膠組合物包括1~5份活性成分，所述活性成分包括維生素、礦物質、益生元和益生菌、植物提取物、氨基酸和蛋白質、omega-3脂肪酸、輔酶q10、膠原蛋白、透明質酸中的至少一種。

26、優選地，按照質量份數計算，所述凝膠組合物包括1~5份色素。

27、優選地，色素包括油溶香精、水溶香精中的至少一種。

28、優選地，甜味劑包括甜菊糖、甘草、甘草酸二鈉、甘草酸三鉀、甘草酸三鈉、糖精、糖精鈉、環己基氨基磺酸鈉、天門冬酰苯丙氨酸甲酯阿力甜中的至少一種。

29、根據本發明的另一個方面，提供上述凝膠組合物的制備方法，包括以下操作：步驟a.將低聚合度膳食纖維、高聚合度膳食纖維與水性溶劑混合，在110~140℃下反應，得到第一反應液；步驟b.將第一反應液與剩余的用于制備凝膠組合物的原料混合，得到混合料液，將混合料液進行澆筑、干燥固化。

30、優選地，所述凝膠組合物還包括糖醇，所述糖醇在所述步驟a中加入，其中所述步驟a具體包括將所述低聚合度膳食纖維、所述高聚合度膳食纖維、所述糖醇與水性溶劑混合，在110~140℃下反應，得到第一反應液。

31、優選地，凝膠劑在步驟b中加入，具體包括先將凝膠劑與水性溶劑混合，形成凝膠劑溶液，再與第一反應液混合。

32、優選地，在步驟b中，第一反應液與剩余的用于制備凝膠組合物的原料在80~90℃的條件下混合。

33、優選地，在混合料液的澆筑過程中，采用淀粉壓模、金屬膜和硅膠模中的至少一種。

34、優選地，在混合料液的干燥固化過程中，干燥溫度為25~55℃，相對濕度為28±3%rh。

35、優選地，當凝膠劑為果膠，干燥溫度為45~55℃。

36、優選地，當凝膠劑為明膠，干燥溫度為25~35℃。

37、優選地，當凝膠劑為卡拉膠，干燥溫度為50~55℃。

38、優選地，經過干燥固化所形成的凝膠組合物的水含量為10~20wt%。

39、根據本發明的另一個方面，提供一種產品，包括上述凝膠組合物。

40、優選地，所述產品為軟糖或果凍。

41、本發明提供的產品以上述凝膠組合物作為有效成分，可以令人體吸收凝膠組合物中的有效成分，便于功效作用達到預期效果。