专利名称：芸苔蔬菜组合物及其制备方法
技术领域：
本发明涉及经加工的脱水芸苔蔬菜组合物及其制备方法。
背景技术：
嫩茎花椰菜和其它芸苔蔬菜可以帮助对抗癌症和其它疾病。这些蔬菜含有例如glucoraphanin的芥子油苷，它可以转化成生物上有用的异硫氰酸盐。这些蔬菜还含有内源黑芥子酶，其将芥子油苷(glucosinolate)转化成异硫氰酸盐例如1-异硫氰基-4R-[甲基亚硫酰基]丁烷。异硫氰酸盐，特别是1-异硫氰基-4R-[甲基亚硫酰基]丁烷，能够通过诱导存在于人体中并能够解除致癌物毒性的相II酶来帮助机体对抗疾病。因此，嫩茎花椰菜和其它芸苔蔬菜常常包含在规定食物和营养补充物中。
美国专利5882646(’646专利)公开了一种饮食补充物，其包括一种芸苔蔬菜和外部来源的黑芥子酶。’646专利的补充物含有预形成的异硫氰酸盐如1-异硫氰基-4R-[甲基亚硫酰基]丁烷而不是芥子油苷。然而，预形成的异硫氰酸盐是不稳定化合物。异硫氰酸盐会在一段时间后降解，从而失去它们有益的生物活性。
而且，’646专利的饮食补充物的制备方法使芸苔蔬菜中的内源黑芥子酶失去活性。不幸的是，’646专利中的内源黑芥子酶的失活需要增加外源黑芥子酶，因此在经加工的蔬菜中没有利用天然产生的内源黑芥子酶。
因此，需要一种组合物，其含有稳定的芥子油苷而不是不稳定的预形成的异硫氰酸盐。稳定的芥子油苷在摄入时转化成生物上有用的异硫氰酸盐。这样在被摄入以前，异硫氰酸盐没有机会进行降解。并且，需要芸苔蔬菜组合物的一种制备方法，其在加工中保持内源性黑芥子酶的活性，同时阻止内源性黑芥子酶过早地把大量的芥子油苷转化为不稳定的异硫氰酸盐。
发明内容
本发明的组合物和方法至少解决了现有技术中的一些问题。特别地，在本发明中对芸苔蔬菜进行加工，这样在整个加工过程中芸苔蔬菜的内源性天然黑芥子酶保持完整不受损。该方法制备的组合物含有芥子油苷和活性内源黑芥子酶。然后，当该组合物被人体摄入(或引入到其它含水环境中)，内源黑芥子酶把芥子油苷转化成生物上有用的异硫氰酸盐。
此处所用的“内源性黑芥子酶”指的是从特定芸苔蔬菜内产生的黑芥子酶。“外源黑芥子酶”指的是来自蔬菜的外部而被引入到特定的芸苔蔬菜的黑芥子酶。例如，对于辣根为内源的黑芥子酶对嫩茎花椰菜来说就是外源的。
在本发明的一个方面，组合物包括至少一种含有芥子油苷和内源黑芥子酶的经加工的脱水芸苔蔬菜，其中当该组合物被摄入时，内源黑芥子酶把芥子油苷转化成异硫氰酸盐。
本发明的另一方面提供了经加工的脱水芸苔蔬菜组合物的制备方法。该方法包括(a)剁碎至少一种芸苔蔬菜，所用的方式是使相对于芸苔蔬菜为内源性的黑芥子酶仅将微量的芥子油苷转化为异硫氰酸盐；(b)烫漂至少一种芸苔蔬菜，所用的方式是能使内源黑芥子酶的活性得到保持；(c)脱水至少一种芸苔蔬菜，所用的方式是能使内源黑芥子酶的活性得到保持；以及(d)把至少一种芸苔蔬菜磨成粉末，这样当粉末被摄入时，内源黑芥子酶把芥子油苷转化为异硫氰酸盐。
通过下列附图和对优选实施方案的详细描述，本发明的上述和其它方面以及其优点将更加清楚。注意除非另有说明，本文所用的所有百分数是重量百分数。
附图简述
图1显示制备经加工的脱水芸苔蔬菜组合物的优选方法。
图2显示制备经加工的脱水芸苔蔬菜组合物的另一个优选方法。
具体实施例方式
一般来说，本发明的组合物包含经加工的脱水芸苔蔬菜。用于制备经加工的脱水芸苔蔬菜组合物的优选芸苔蔬菜包括嫩茎花椰菜(甘蓝)和辣根(其属于十字花科辣根属)。优选刚收割的嫩茎花椰菜和辣根。优选地，刚收割的嫩茎花椰菜是完整的或是嫩茎花椰菜顶部(割下小花)。
优选地，辣根是新鲜冷冻的辣根，其中辣根在理想储存条件下储存不超过3个月。在另一个优选的实施方案中，辣根已经被冻干或风干或“柔和地”干燥，以保留其内源黑芥子酶的活性。
虽然优选新鲜蔬菜，但是经过短期(3个月或更短)或长期储存的嫩茎花椰菜和辣根也可以使用。
其它可用的芸苔蔬菜包括，但不限于，甘蓝、羽衣甘蓝、花椰菜、芥菜、蚁食菌泡、抱子甘蓝、萝卜、豆瓣菜和芝麻菜。本说明书中其它地方涉及的嫩茎花椰菜和/或辣根不是要限制所述的组合物。用其它芸苔蔬菜取代嫩茎花椰菜和辣根是可以考虑的。
图1显示了一种制备优选的芸苔蔬菜组合物的方法。第一步中，收集至少一种芸苔蔬菜。优选收集嫩茎花椰菜植物和未加工的辣根的混合物。优选混合物含有至少约70％嫩茎花椰菜和至少约2％辣根。更优选混合物含有至少约80％嫩茎花椰菜和至少约3％辣根。最优选该混合物含有从约90％到约95％嫩茎花椰菜和从约5％到约10％辣根。重量百分比可以以干和/或湿重为基础计进行测量。
任选地，收集到的芸苔蔬菜可以在此时进行清洗，以及表面处理以使微生物引起的食物安全危害达到最小。表面处理可以是本领域所公知的那些。例如，美国食品和药品管理局(the Food and DrugAdministration)制定了“最小化新鲜水果和蔬菜的微生物引起的食物安全危害指南”，其公开了一些可以接受的清洗和化学处理方法。指南的副本可以通过位于华盛顿D.C.的食品和药品管理局的食品安全始创人员(the Food Safety Initiative Staff)，HFS-32得到。
图1中，下一个步骤包括将芸苔蔬菜剁成大的粗片，将芸苔蔬菜剁成足够大的块状(而不是将芸苔蔬菜浸软或对其作匀浆使其成细泥)阻止活性内源黑芥子酶过早将芸苔蔬菜中的芥子油苷转化成不稳定的异硫氰酸盐。如果转化过早发生，异硫氰酸盐不可能足够稳定以继续剩下的加工步骤。
在剁碎过程中，可以预见的是有微量的芥子油苷可能过早地转化成异硫氰酸盐。这是因为新鲜蔬菜含有内源芥子油苷和内源黑芥子酶。当一些细胞壁在剁碎过程中被破坏时，一些内源黑芥子酶可能过早地把芥子油苷转化成异硫氰酸盐。优选少于约10％的芥子油苷在剁碎过程中被转化，更优选少于约5％。
图1中，下一个步骤是柔和地烫漂剁碎的芸苔蔬菜，优选使用蒸汽烫漂技术。术语“柔和地烫漂”意思是芸苔蔬菜烫漂的条件不会使内源黑芥子酶失活。这与现有技术中的烫漂方法形成对比，其使基本上所有的内源黑芥子酶失活。见’646专利中第2栏第59行至第3栏第3行。
柔和地烫漂是使芸苔蔬菜在蒸汽中的暴露最小化完成的。优选在烫漂中蔬菜暴露于蒸汽中少于约5分钟，优选少于约3分钟，更优选约2分钟。
在柔和地烫漂期间，可以预见的是有微量的内源黑芥子酶可能失活。优选少于约10％的内源性酶失活，更优选少于5％。
接下来的步骤是脱水经烫漂的芸苔蔬菜。芸苔蔬菜要仔细脱水使得芸苔蔬菜保持内源性黑芥子酶的活性。这通过使用两步脱水过程达到，其中第一步主要是迅速将水驱出蔬菜，第二步在较柔和的条件中继续脱水方法以不致使内源黑芥子酶失活。
两步过程的一个实施例如下(1)用从约40到约60分钟的时间把芸苔蔬菜加热到不超过约280°F(或137.78℃)的第一温度；和(2)接着用从约30到约50分钟的时间把芸苔蔬菜加热到小于约80°F(或26.67℃)的第二温度。两步过程的另一个实施例如下(1)用从约45到约55分钟的时间把芸苔蔬菜加热到不超过约260°F(或126.67℃)的第一温度；和(2)接着用从约35到约45分钟的时间把芸苔蔬菜加热到小于约80°F(或26.67℃)的第二温度。
在每一个实施例中，第一个脱水步骤的加热比第二个步骤强烈。在第一个脱水步骤中，由于很多能量用于驱出水，很少量的内源黑芥子酶失活。第一个脱水步骤最优选的持续时间是约50分钟。
在较柔和的第二个脱水步骤中，温度不能超过80°F(或26.67℃)，否则内源黑芥子酶会失活。第二个步骤最优选的持续时间是约40分钟。
在脱水中，可以预见的是有微量的内源黑芥子酶可能失活。优选少于约10％的内源黑芥子酶失活，更优选少于约5％。
图1中，脱水后的最终步骤是把脱水的芸苔蔬菜磨成粉末。研磨可以用本领域已知的工具和方法进行。
参照图2，显示了经加工的脱水芸苔蔬菜组合物的另一个制备方法。在此方法中，收集主要的和次要的芸苔蔬菜，它们的加工是并列进行的。称为“主要的”芸苔蔬菜是因为比次要的芸苔蔬菜更多量的主要芸苔蔬菜将被加工并包含在组合物中。优选主要的芸苔蔬菜是嫩茎花椰菜而次要的芸苔蔬菜是辣根。
图2中，主要的芸苔蔬菜经采集、剁碎、柔和地烫漂、脱水、并磨成粉末。该粉末含有对应于主要芸苔蔬菜的活性芥子油苷和活性内源黑芥子酶。
图2中，次要的主要蔬菜经采集、剁碎、柔和地干燥、并磨成粉末。柔和地干燥可以是风干或冻干，或任何本领域已知的其它干燥方法，该方法允许次要的主要蔬菜的内源性黑芥子酶保持活性。
图2中，最终步骤是把加工主要的芸苔蔬菜得到的粉末与加工次要的芸苔蔬菜得到的粉末合并。优选粉末组合物中含有的主要的芸苔蔬菜粉末多于次要的芸苔蔬菜粉末。主要的和次要的芸苔蔬菜粉末在粉末组合物中的优选百分数如下组合物应包括至少约70％主要的芸苔蔬菜粉末和至少约2％次要的芸苔蔬菜粉末；优选至少约80％主要的芸苔蔬菜粉末和至少约3％次要的芸苔蔬菜粉末，最优选从约90％到约95％主要的芸苔蔬菜粉末和从约5％到约10％次要的芸苔蔬菜粉末。
图1和图2中描述的方法中得到的产物是一种芸苔蔬菜粉末，其含有对每一经加工的芸苔蔬菜为内源的活性黑芥子酶，和对每一经加工的芸苔蔬菜为内源的芥子油苷。当芸苔蔬菜粉末被引入到含水环境(如当被人体摄入)，内源黑芥子酶促进芥子油苷(如glucoraphanin)转化为生物上有用的异硫氰酸盐(如1-异硫氰基-4R-[甲基亚硫酰基]丁烷)。已知1-异硫氰基-4R-[甲基亚硫酰基]丁烷是解毒II期酶的有效诱导物。有利地，在上述转化中，仅有微量的另一组芥子油苷水解产物腈产生。优选腈产生的量为腈对异硫氰酸盐的比率少于约1比5，更优选比率为约1比10。
优选的芸苔蔬菜粉末可以包含于无水多种维生素和/或多矿物质补充物或其它无水基础的规定食物或营养补充物中。芸苔蔬菜粉末可以自身或与其它规定食物或营养补充物结合含于片剂释放系统。芸苔蔬菜粉末还可以用于无水食物基体，以及本领域已知的其它释放系统中。
应该理解本发明的组合物和方法可以作很大范围的变化和修改。因此要指出前述的附图和说明不是要限制本发明，而是起说明作用，限定本发明的是包括所有等效物的如下权利要求。
权利要求
1.一种组合物，其包括至少一种含有芥子油苷和内源黑芥子酶的经加工的脱水芸苔蔬菜，其中当所述组合物被摄入时，所述内源黑芥子酶将所述芥子油苷转化成异硫氰酸盐。
2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述经加工的脱水芸苔蔬菜选自嫩茎花椰菜、辣根、甘蓝、羽衣甘蓝、花椰菜、芥菜、蚁食菌泡、抱子甘蓝、萝卜、豆瓣菜和芝麻菜及其混合物。
3.根据权利要求1所述的组合物，其中所述经加工的脱水芸苔蔬菜选自嫩茎花椰菜、辣根及其混合物。
4.根据权利要求1所述的组合物，其中所述组合物是干粉形式。
5.一种饮食补充物，其包括根据权利要求1所述的组合物。
6.一种无水食物产品，其包括根据权利要求1所述的组合物。
7.根据权利要求1所述的组合物，其含有微量的异硫氰酸盐。
8.根据权利要求1所述的组合物，其含有微量的腈。
9.根据权利要求1所述的组合物，其基本上由含有芥子油苷和内源黑芥子酶的经加工的脱水芸苔蔬菜组成，其中当所述组合物被摄入时，所述内源黑芥子酶将所述芥子油苷转化成异硫氰酸盐。
10.一种改进的饮食补充物，所述改进包括含有芥子油苷和内源黑芥子酶的稳定的经加工的脱水芸苔蔬菜粉末。
11.根据权利要求1所述的组合物，其不含有外源黑芥子酶。
12.一种制备经加工的脱水芸苔蔬菜组合物的方法，其包括以下步骤(a)剁碎至少一种芸苔蔬菜，所用的方式是使相对于芸苔蔬菜为内源性的黑芥子酶仅将微量的芥子油苷转化为异硫氰酸盐；(b)烫漂至少一种芸苔蔬菜，所用的方式是能使内源黑芥子酶的活性得到保持；(c)脱水至少一种芸苔蔬菜，所用的方式是能使内源黑芥子酶的活性得到保持；以及(d)把至少一种芸苔蔬菜磨成粉末，这样当粉末被摄入时，内源黑芥子酶把芥子油苷转化为异硫氰酸盐。
13.根据权利要求12所述的方法，其中在步骤(b)中所述芸苔蔬菜暴露于蒸汽中的时间少于约5分钟。
14.根据权利要求12所述的方法，其中在步骤(b)中所述芸苔蔬菜暴露于蒸汽中的时间为约2分钟。
15.根据权利要求12所述的方法，其中步骤(c)包括以下步骤(i)用从约40到约60分钟的时间把所述芸苔蔬菜加热到不超过约280°F的第一温度；和(ii)接着用从约30到约50分钟的时间把所述芸苔蔬菜加热到小于约80°F的第二温度。
16.根据权利要求12所述的方法，其中步骤(c)包括以下步骤(i)用从约45到约55分钟的时间把所述芸苔蔬菜加热到不超过260°F的第一温度；和(ii)接着用从约35到约45分钟的时间把所述芸苔蔬菜加热到小于约80°F的第二温度。
17.可由根据权利要求12所述的方法得到的粉末。
全文摘要
本发明涉及一种组合物，其包括至少一种含有芥子油苷(glucosinolate)和内源性黑芥子酶的经加工的脱水芸苔蔬菜，其中当该组合物被摄入时，内源黑芥子酶把芥子油苷转化成异硫氰酸盐。本发明还提供该组合物的制备制备方法。
文档编号A61K36/31GK1489440SQ01820187
公开日2004年4月14日 申请日期2001年12月5日 优先权日2000年12月8日
发明者M·B·奥马瑞, S·C·奥瓦列, D·J·普萨泰里, P·卡苏里, M B 奥马瑞, 奥瓦列, 普萨泰里, 绽 申请人:爱克斯国际商务集团公司