一种营养支持型要素膳及其制备工艺的制作方法

专利名称：：一种营养支持型要素膳及其制备工艺的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种营养要素膳及其制备工艺，具体地说，本发明涉及一种以螺旋藻、补充性碳源、补充性维生素为组合物的营养支持型要素膳及其制备工艺。相关背景概念营养是生命的支柱，也是机体新陈代谢的基础。机体摄取的产能营养素可以转变成能量来维持生命活动，使我们能够保持健康而活跃的生活。成年人的能量消耗主要用于维持基础代谢、体力活动和食物特殊动力作用，需要营养来维持体重及保障机体功能；儿童及青少年除了维持上述新陈代谢外还需要更多营养素以满足生长发育的需要；妊娠和哺乳期妇女还需要额外的营养素来满足胎儿及幼儿生长发育的需要。通常我们将这种由维持生命及保障机体功能的营养素配制成的食品称为要素膳。所谓要素膳就是通过添加能源物质、维生素、矿物质、必需脂肪酸、膳食纤维、水及若干植物源非营养素成分而配制成的--种完全营养液。要素膳能提供人体必需的各种营养素，能长期食用并维持机体正常功能，但不必像氨基酸输液那样要求非常严格，所以在临床上使用更加安全与方便，价格也较便宜。因此，近几年来发展很快，国外有不少专供营养支持用或特殊营养用的要素膳产品问世。珍视生命，改善营养，维护特殊人群的生命尊严，是全社会普遍关注的问题。需求背景神经系统受损病人与日俱增中枢神经紊乱、脑血管意外、肿瘤、创伤、炎症、神经性厌食及抑郁症等都可造成神经系统损伤。据国家卫生部最新公布的数据，心血管疾病、脑血管疾病和恶性肿瘤是人类致死的三大杀手。据2006年资料，我国上述三种疾病死亡人数分别各占20%以上，三者合计占全部死亡人数的69.30%。以北京市2002年数据为例，全市人口中，每19分钟就新增1例心脑血管疾病患者。每逢冬季降温，心脑血管疾病患者数量激增，医院人满为患，许多患者不得不在楼道凳子上接受输液治疗。心脑血管疾病特别是脑血管疾病患者预后不容乐观，容易复发，再复发后，轻者脑血管受损，重者半身或全身瘫痪，不能自理，不能自主进食。这种情况下，输液一般只能短期维持体液平衡，不能满足机体新陈代谢的基本需要量，人体正常3机能需要靠要素膳来维持。口、咽、食道疾病患者营养状况令人担忧随着环境污染的加剧和饮食习惯的改变，口、咽、食道疾病患者越来越多，这些患者或不能咀嚼，或不能吞咽，营养状况令人担忧。开发口、咽、食道疾病患者的特殊食品，生产能通过胃管进食，便于吸收，有利于患者康复的营养要素膳食品是社会对科技界和企业的呼唤。关注这一特殊弱势群体，改善他们的饮食营养状况，是全社会的共同责任。胃肠道疾病患者的营养问题值得重视随着年龄的增长，中老年人经常发生胰腺炎、肠道炎、短肠综合症、消化不良等疾病，这些患者需要特殊的要素膳来满足机体对营养素的基本需要量，以维持机体正常功能。关注中老年胃肠道疾病患者健康，缓解由于饮食营养不足所造成的健康压力，减少不必要的营养不良症是中老年保健的重要内容。术前、术后膳食极待开发术前、术后膳食开发在发达国家很受重视，为了保证手术顺利，加速术后恢复，国外开发了不少产品，其中，要素膳是最常见的产品形式。现以放疗、化疗患者为例。放疗、化疗是癌症患者的常见治疗措施。放疗、化疗之后，患者一方面需要补充营养，以资调理，一方面却食欲不振，进食困难，二者形成了巨大的反差。国外解决这一矛盾的通行办法是进食要素膳，补充全面营养，提高患者免疫力，辅助患者早日康复。我国已进入老龄化社会，随着年龄的增长，机体免疫力不可避免地逐步衰减，中老年人患病的几率和需要手术治疗的比例也随之增高。开发术前、术后要素膳，对于患者、家庭乃至社会都是十分必要的。设计原理与思路剖析营养机制，明确强化方向本专利的目标是提供一种营养支持型要素膳的配方及其制备技术。为了强化功能定位，实现设计目标，首先必须对人类机体的营养机制进行深入了解，从而明确营养支持或特殊营养的努力方向。本专利着重研究了人类机体的营养需求，参照国内外营养学权威机构发布的人体膳食营养素参考摄入量，结合不同群体特殊的营养素摄入要求，依据人体营养学理论，科学调配氮源、碳源，采用完全蛋白质(螺旋藻蛋白为完全蛋白质)及其蛋白不完全水解物(含有氨基酸及低聚肽)，其必需氨基酸模式与FAO和WHO的推荐模式极其相近，其含量应控制在适当范围，其E/T值约等于3，E/N值大约在0.61.0之间。通过深入地研究，明确了配方配伍的方向，从而为突出产品的功能优势奠定了基础。支持生命系统，营养务求全面人体生命支持系统正常与否首先取决于营养元素是否全面。在本专利配方中，认真考虑了配方成分对生命系统的支持作用，在配方中除首先满足氮源、能源外，重点考虑了人体必需的各种维生素、矿物元素以及人体必需的多种脂肪酸，同时考虑了膳食纤维、植物源非营养素成分及相应的功能成分，如防止肠损伤和肠衰竭成分等。更为重要的是，本专利依据1999年诺贝尔奖获得者GunterBlober的"蛋白讯号理论"及其衍生物"食物基理论"，产品中利用的全部是与螺旋藻蛋白或其多肽、氨基酸结合的食物基矿质元素。因此，不仅营养全面而均衡，其消化吸收率和安全性显著优于添加无机态矿物质的产品。此外，本专利采用蛋白质顺序酶解和控制酶解技术，使蛋白质酶解成小分子多肽而非一般产品的氨基酸。近代医学营养学研究证实，小分子多肽更容易被机体吸收，而纯氨基酸有导致细胞脱水的可能性。因此，本技术制备的要素膳对生命的支持和维护作用更加突出。
背景技术：
：国内外关于要素膳的专利不多，市场产品以国外产品为主，但无论是国内产品，还是国外产品，全部都是纯粹的碳源、氮源、维生素和无机矿物元素的配合物，没有利用植物性产品酶解再补充适当营养成分的产品。03113019.4号申请公开了一种"无纤维型肠内全营养乳剂及其制造方法"即将各种油溶性维生素溶解在油中，形成油相混合物，将油相混合物经油泵和混合器与配制罐的水相混合制成初乳经高压匀化并冷却后罐装，灭菌后即为产品。03113020.8号申请公开了一种"供肿瘤患者使用的肠内全营养乳剂及其制造方法"，其主要技术方案是将各种人体必须的有效成分与纯净水混合；在强烈搅拌下通过混合器将固体原料溶解或分散在纯水中；然后经油泵和混合器将油相混合物与配制罐的水相混合，制成初乳，经高压匀化并冷灌装并充氮，灭菌后即得产品。91107201.2号申请公开了一种"蔬菜全营养素产品及制造方法"，其特点是将新鲜蔬菜用碳酸钙和乳酸钙处理加工，在真空减压下干燥成保鲜蔬菜粉，并与含硒高核酸酵母粉，天然类胡萝卜素和蛋白质、叶绿素铁钠盐和天然食用色素配制而成。93118397.9号申请公开了一种"全营养幼苗粉或泥的生产方法"，即把植物的种子通过水培得到幼苗，再把幼苗粉碎，使其粒度在200tmi以下，用真空浓縮器浓縮得到含水分50%的浆状物，再用干燥法干燥，得到含水分13%的粉状物，装入铝箔塑胶袋密封，用辐照法杀菌。得到全营养幼苗粉，把浆状物用巴氏高温杀菌法杀菌，得到全营养幼苗泥。00117214.X号申请公开了"一种全营养膳"，由水解蛋白粉或各种肉粉、蛋粉、奶粉、米、面粉和大豆粉、蕃薯粉、芝麻粉、胡萝卜粉、银耳粉和枸杞子粉等天然食物和适量的食品添加剂配合而成。03150631.3号申请公开了一种"适用于糖尿病人的全营养素液体食品及其制造方法"本发明提供的生产方法是采用高直链淀粉作为主要碳水化合物原料，经淀粉酶轻度水解，将水解产物与脂肪充分乳化混合，添加低血糖指数的豆基蛋白和水溶性纤维菊粉以及其他营养素补充剂而制成。03134389.9号申请公开了"一种全营养流食的生产方法"，该方法依次包括下列步骤1)将配料用去离子无菌水计量后加入配料缸中，加热至30-40'C;2)以800-1200rpm高速搅拌，并在此过程中加入油脂、乳化剂；3)加热至50-6(TC时加入蛋白质、糊精、蔗糖，并高速搅拌10-25分钟；4)加热至80-85'C加入矿物质、维生素，并高速搅拌5-15分钟；5)配好的物料抽入高压均质机中，在40-65MPa压力下均质一遍；6)均质后的物料保持在70-80°C，装入罐中并立即密封。努特里奇亚有限公司200480017507.2号申请公开了一种"治疗或预防慢性创伤的方法及其中所使用的包含甘氨酸和/或亮氨酸的全营养组合物"，所述的方法包括肠道给予患者一种组合物，其中蛋白质提供所述组合物的总热量的10-40%;碳水化合物提供所述组合物的总热量的15-卯％;且其中每份中蛋白质提供0.5-5克甘氨酸和/或1-5克亮氨酸。99124658.6号申请公开了"一种适用于管饲病人的全能营养素及其生产工艺"，该全能营养素由水解蛋白粉或各种肉粉、蛋粉、奶粉、速溶的米、面粉和大豆粉、南瓜粉、芝麻粉、胡萝卜粉等天然食物和适量的食品添加剂配合而成。98111151.3号申请公开了一种"螺旋藻营养冲剂"，它的主要组成成分为螺旋藻粉，植脂末及食用辅料组成。由于辅料的不同可以制成螺旋麦片营养冲剂，螺旋藻海鲜汤料营养冲剂等各类冲剂。98114034.3号申请公开了一种"液体螺旋藻及其生产工艺方法"，即是以螺旋藻干粉为主要原料，与水经搅拌混合后，再加入一定量的a-淀粉酶，在控制条件下进行酶法分解，以便于细胞破碎。98102406.8号申请公开了一种"螺旋藻多肽的制备方法及其含有这些多肽的药剂和应用"，采用水解酶和多种蛋白酶联酶降解，水解酶和蛋白酶的投料比为h1100,水解l50h，得到螺旋藻蛋白多肽。01138384.4号申请公开了"一种含螺旋藻及多种营养成份的混合食品"，即由珍珠粉、螺旋藻和奶粉配合组成。200310112197.X号申请公开了一种"以螺旋藻为主要成分的组合物"，其特征在于包括的组分及重量百分比为螺旋藻粉7078%、硫酸亚铁24%、维生素C46%、麦芽糊精1520%、叶酸0.0090.012%。200610068688.2号申请公开了"一种新鲜螺旋藻营养液及其制备方法"，其配方为鲜螺旋藻2%-73%、液态物质23%-98%，所述的液态物质为液态食用糖、液态食用糖醇、液态食用胶、液态食用蜜中的至少一种。94106228.7号申请公开了一种"螺旋藻营养液的制造方法"，即在螺旋藻粉末中，加7IO倍的水，然后加入蛋白酶酶解，在9095'C下灭活，冷却后按l:12的比例加水，并加入葡萄糖和蔗糖，接种醋酸菌，发酵23天，灭活3050分钟，过滤，在滤液中加57倍的净化水，最后用蔗糖、蜂蜜和稳定剂勾兑。94118353.X号申请公开了一种"螺旋藻保健品的制备方法"，以螺旋藻为主要原料，加入其它一定配比大豆蛋白粉、全脂奶粉、蜂蜜等制成。98121026.0号申请公开了一种"螺旋藻奶粉及其制备方法"，即将鲜奶、螺旋藻液体、甜味剂、脱脂粉、乳清粉、麦芽糊精混合，然后采用一般的奶粉生产工艺制成。200610010877.4号申请公开了一种"螺旋藻酶解生产工艺"，即在得到浓缩纯净藻泥后将其研磨成浆和进行酶解处理，酶解处理包括向研磨成浆状的纯净藻泥中加入蛋白酶后将其密封和进行加热，并让其在恒温条件和蛋白酶作用下发酵酶解，此后取出酶解过的藻泥进行喷粉干燥等后继加工。200610159691.5号申请公开了一种"含螺旋藻活性肽、螺旋藻蛋白酶的螺旋藻及制备方法和应用"，本发明利用枯草芽孢杆菌对螺旋藻进行发酵处理，从而制备出含有螺旋藻活性肽、螺旋藻蛋白酶的螺旋藻。200610122866.5号申请公开了一种"螺旋藻破壁方法"，涉及一种采用酶解-均质破壁法对螺旋藻进行破壁的方法。其步骤为将螺旋藻粉加水配成浓度为3%15%;在螺旋藻溶液中加入溶菌酶酶解，溶菌酶的用量为100400IU/mL，溶解时间为14h，温度为4055'C;将酶解后的螺旋藻溶液均质破碎，均质压力为3050KPa，均质至少1次。200610172592.0号申请公开了一种"含螺旋藻活性肽、蛋白酶及激酶的螺旋藻及制备方法和应用"，即利用枯草芽孢杆菌对螺旋藻进行发酵处理，从而制备出含有螺旋藻活性肽、螺旋藻蛋白酶和螺旋藻激酶的螺旋藻。200710052778.7号申请公开了一种"螺旋藻多肽的制备方法"，即首先运用酶解和物理处理相结合的办法对螺旋藻干粉进行脱腥处理，然后用超低温冻融法破碎螺旋藻细胞壁使其中的蛋白质游离出来，再用生物酶工程技术水解螺旋藻蛋白而提取螺旋藻多肽。
发明内容本发明的目的在于提供一种要素膳配方及其制备技术，具体地说，本发明的目的在于提供一种以螺旋藻营养成分为基础的营养支持型要素膳及其制备技术。本发明的技术特点主要有如下几点，其一是选用螺旋藻粉不完全水解物为基础原料，以螺旋藻多肽、氨基酸为主要氮原，比国内外其他产品利用蛋白质完全水解物-氨基酸为氮原更利于吸收；其二，要素膳所需矿质营养素为与多肽、氨基酸结合的有机态，更利于吸收利用；其三，根据我国成年人群的一般性营养需求添加适量维生素其四，先将物料均匀混合，加温灭酶，高压均质破壁后，再分段快速控制酶解，革新了传统的要素膳制备方法。本发明是通过如下途径实现的选取螺旋藻喷雾干燥粉或冷冻干燥粉，注入搅拌-控温酶解罐，按液固比为S10:1(W/W)的比例使用室温(2(TC25'C)纯净水浸泡螺旋藻干粉，边搅拌边加温，直到温度升至80'C9(TC，再保温浸泡20n)in40min，使蛋白质变性，以便于加酶酶解，使螺旋藻粉及藻体碎段充分溶胀的同时达到灭菌、灭酶的目的。为使螺旋藻充分破壁，溶胀的螺旋藻液料依次经高剪切胶体磨粉碎一次，均质机破碎1一2次，均质机工作压力20Mpa40Mpa,制成破壁螺旋藻浆。经高剪切胶体磨和均质机破碎处理的螺旋藻物料，温度逐渐降低，待物料温度降至65'C左右时，在螺旋藻浆中加入螺旋藻粉蛋白质质量0.1%0.2%的木瓜蛋白酶，酶解30min60min，待料液温度降至50'C左右时，接着添加螺旋藻粉蛋白质质量0.1%0.2%的胰蛋白酶，酶解30min60min。酶解完成后，将酶解液升温至80'C，灭酶1030min，制得灭活酶解液。在灭活酶解液中，按螺旋藻干粉补充性碳源补充性维生二65:200:1(W/W)的比例加入补充性碳源和补充性维生素，制成调配液。补充性碳源由葡萄糖糊精低聚糖=1:01:0~1(W/W)的比例配制。根据螺旋藻维生素含量及中国成年人维生素平均缺乏状况，补充性维生素由维生素C:维生素D乳剂泛酸胆碱=1:8:0.5:0.5(W/W)的比例配制。经充分搅拌，使物料混合均匀，制成调配液。用柠檬酸调整调配液pH至6.56.8，经一道20Mpa均质后，进行瞬时灭菌，灭菌液直接无菌罐装可制成液体要素膳，也可使用传统低温喷雾干燥方法制成要素膳粉。营养成分比较与评价本发明制备要素膳的主要目的在于为特殊消费者提供营养支持型(管饲)膳食。根据设计原理，摄入适量本产品时即可满足碳源、氮原、维生素及矿物质的每日基础需要量，因此，要素膳营养评价至关重要。根据北京林业大学食品科学与工程系对本产品的分析结果，对比目前使用的国内外几种商品要素膳的营养组成，可以看出本专利产品优于其他产品，详见表l。表l本专利产品与几种商品要素膳营养组成统计表<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>图1是本发明一种营养支持型要素膳及其制备工艺的流程图。具体实施例方式下面，结合附图、并通过实施例进一步详细说明本发明，但本发明的实施并不只局限于这些实施例。实施例1螺旋藻要素膳粉称取螺旋藻喷雾干燥粉6.5kg，放入自控不锈钢罐中，注入室温纯清水60kg，快速搅拌使其溶解，同时边搅拌边加温，直到温度升至85'C，再保温浸泡20rain，使蛋白质变性，以便于加酶酶解，使螺旋藻粉及藻体碎段充分溶胀的同时达到灭菌目的。充分溶胀的螺旋藻液料依次经高剪切胶体磨粉碎一次，120目筛网过滤，脱气后均质机破碎1次，均质机工作压力30Mpa，制成破壁螺旋藻浆。先在螺旋藻浆中加入5.0g木瓜蛋白酶，在65'C条件下酶解50itiin，接着添加5.0g胰蛋白酶，在5(TC条件下酶解60min。然后，将酶解液升温至8(TC，灭酶20min,制得灭活酶解液。在灭活酶解液中，按螺旋藻干粉补充性碳源补充性维生=65:200:1(W/W)的比例加入葡萄糖20kg和补充性维生素100g(其中维生素C10g，维生素D乳剂80g，泛酸5g,胆碱5g)，经胶体磨搅拌粉碎后，真空脱气，制成调配液。用柠檬酸调整调配液pH6.5,经一道均质(均质压力20Mpa)再经脱气后，瞬时灭菌，低温浓縮至固形物含量40%时喷雾千燥，制备螺旋藻要素膳喷雾干燥粉24.5kg。实施例2螺旋藻要素膳液称取螺旋藻喷雾干燥粉6.5kg，放入自控不锈钢罐中，注入室温纯清水60kg，快速搅拌使其溶解，同时边搅拌边加温，直到温度升至9(TC,再保温浸泡30min，使蛋白质变性，以便于加酶酶解，使螺旋藻粉及藻体碎段充分溶胀的同时达到灭菌目的。充分溶胀的螺旋藻液料依次经高剪切胶体磨粉碎一次，120目筛网过滤，脱气后均质机破碎1次，均质机工作压力30Mpa,制成破壁螺旋藻浆。先在螺旋藻浆中加入5.0g木瓜蛋白酶，在65'C条件下酶解50min，接着添加4.0g胰蛋白酶，在5(TC条件下酶解60min。然后，将酶解液升温至80'C，灭酶20min，制得灭活酶解液。在灭活酶解液中，加入糊精20kg、维生素C10g、维生素D乳剂80g、泛酸5g、胆碱5g，经胶体磨搅拌粉碎后，真空脱气，制成调配液。用柠檬酸调整调配液pH6.5,20Mpa工作压力下均质一遍，再经脱气，瞬时灭菌后，直接灌装，制得螺旋藻要素膳液约250kg。试食例试食例l:李XX，66岁，女，2003年患癌症，经半年住院治疗病情基本没有减轻，逐渐不能进食，输液25天后患者拒绝点滴，按照患者的意见，回家服药治疗。在家治疗期间，管饲本专利试制品，每天3次，每次500ml,维持生命452天，未发现营养缺乏症。试食例2:张XX,64岁，男，2002年患脑溢血，全身瘫痪，不能自理，不能自主进食，经一年多住院治疗病情基本稳定，住院期间管饲进口要素膳产品，非典期间，家属不能进院护理，于是接回家服药治疗。在家治疗期间，管饲本专利螺旋藻要素膳液，每天3次，每次400ml,维持生命1500多天。试食例3:王XX，65岁，女，2002年全身瘫痪，不能自理，不能自主进食。经一年多住院治疗，病情基本没有好转，根据家属的要求，回家服药治疗。在家治疗期间，管饲本专利螺旋藻要素膳液，每天3次，每次400ml，维持生命1000多天。权利要求1、一种营养支持型要素膳及其制备工艺，其特征在于由螺旋藻粉、补充性碳源和补充性维生素构成要素膳组合物；螺旋藻经溶胀-均质破壁工艺制成螺旋藻浆；螺旋藻浆经分段快速酶解、营养调配工艺制成调配液；调配液经制粉或制液工艺制成粉状或液体要素膳。2、根据权利要求1所述的一种营养支持型要素膳及其制备工艺，螺旋藻粉使用喷雾干燥粉或冷冻干燥粉；补充性碳源使用葡萄糖或糊精或低聚糖；补充性维生素使用维生素C、维生素D、泛酸和胆碱。3、根据权利要求1所述的一种营养支持型要素膳及其制备工艺，使用室温(2(TC25'C)纯净水按液固比为810:1(W/W)浸泡螺旋藻干粉，边搅拌边加温，直到温度升至80'C9(TC，再保温浸泡10min20rnin,使蛋白质变性，以便于加酶酶解，使螺旋藻粉及藻体碎段充分溶胀的同时达到灭菌目的。4、根据权利要求1和2所述的一种营养支持型要素膳及其制备工艺，充分溶胀的螺旋藻液料依次经高剪切胶体磨粉碎一次，均质机破碎l一2次，均质机工作压力20Mpa40Mpa,制成破壁螺旋藻浆。5、根据权利要求1和2所述的一种营养支持型要素膳及其制备工艺，先在螺旋藻浆中加入螺旋藻粉蛋白质质量0.1°/^).2%的木瓜蛋白酶，在65'C60'C条件下酶解30min60min，接着添加螺旋藻粉蛋白质质量0.1%~0.2%的胰蛋白酶，在5(TC45'C条件下酶解30min60min。6、根据权利要求1和5所述的一种营养支持型要素膳及其制备工艺，将酶解液升温至8CTC，灭酶1030min,制得灭活酶解液。7、根据权利要求1和6所述的--种营养支持型要素膳及其制备工艺，在灭活酶解液中，按螺旋藻干粉补充性碳源补充性维生=65:200:1(W/W)的比例加入补充性碳源和补充性维生素，制成调配液。8、根据权利要求1和7所述的一种营养支持型要素膳及其制备工艺，补充性碳源由葡萄糖糊精低聚糖=1:01:01(W/W)的比例配制。补充性维生素由维生素C:维生素D乳剂泛酸胆碱=1:8:0.5:0.5(W/W)的比例配制。9、根据权利要求1和7所述的一种营养支持型要素膳及其制备工艺，用柠檬酸调整调配液pH6.56.8，经一道均质(均质压力20Mpa)后，瞬时灭菌，直接无菌罐装可制成液体要素膳，也可使用传统喷雾干燥方法制备要素膳粉。全文摘要本发明涉及一种营养支持型要素膳及其制备工艺，即由螺旋藻粉、补充性碳源和补充性维生素构成要素膳组合物；螺旋藻经溶胀-均质破壁工艺制成螺旋藻浆；螺旋藻浆经分段快速酶解、营养调配工艺制成调配液；调配液经制粉或制液工艺制成粉状或液体要素膳。文档编号A23L1/303GK101574143SQ20081009417公开日2009年11月11日申请日期2008年5月7日优先权日2008年5月7日发明者王建中申请人:北京林业大学