专利名称：降解动物性食品胆固醇转化维生素d的工艺方法
技术领域：
本发明涉及的是动物性食品原料的物理处理加工技术，更详细地讲是利用 纳米远红外线与微波协同辐射的方法，降解动物性食品中的胆固醇，并利用紫 外线辐射将其降解产物转化为维生素D衍生物的降解动物性食品胆固醇转化维生素D的工艺方法。
背景技术：
胆固醇是人体内最丰富的固醇类化合物，具有重要的生理功能。首先胆固 醇是细胞膜组成构件之一，并与生物膜的通透性和神经传导密切相关；同时又 是形成人体生理活动必须的类固醇激素、胆汁酸等物质的基础原料。因此，人 体内维持适量的胆固醇是必要的。但是，体内胆固醇水平过高也会带来负面影 响，也是引起心脑血管等疾病的重要原因和罪魁祸首。人类生存需要食用动物性食品，这是蛋白质来源的主要渠道之一。但是动 物性食品中有含有过高的胆固醇，例如禽、畜的肉类、蛋、奶等动物食品虽然 美味可口、营养丰富，是人类食用量大、食用面广的食物。但这些食品中的胆 固醇含量较高，是食物胆固醇的重要载体，也是人体通过食物摄入胆固醇的主 要途径，经医学证实，如果人们长期食用大量高胆固醇食品，会导致人体血浆 中胆固醇含量增加，易引发心脑血管等疾病，甚至危及生命。因此，如何降解 食物中的胆固醇是目前人们亟待解决的难题。维生素D衍生物对骨质疏松症、甲状旁腺机能亢进、牛皮癣、佝偻病有显 著疗效，原因是上述疾病是钙、磷缺乏症，是人体内维生素D低于正常生理指 标之所致。人体内必须维持足够水平的维生素D才能保证小肠对钙、磷等微量 元素的吸收。否则，人们通过食物摄入的钙、磷等微量元素不能被吸收，白白 排出体外。维生素D是人体生命的必须物质，缺乏将导致人们的许多疾病，甚 至威胁生命，人体内必须维持一定水平的维生素D才能保证对钙、磷等微量元 素的吸收。因此，维生素D是一类对于人类健康至关重要的营养素。现有技术中，对于体内胆固醇过高，以及维生素D缺乏所引发的疾病均采 用药物治疗，不仅效果不佳、费用过高，而且不可避免的会伴有药物的毒副作 用；有人采用调节牲畜、家禽类饲料或饲料添加剂的方法以及目前正在研究的 物理、化学方法降低动物食品中的胆固醇含量，周期长而且效果不佳，有的不 仅不能进行产业化，且毒副作用较多或其衍生物对人体的机理不清。发明内容本发明的目的在于避免上述现有技术的不足之处而提供一种降解动物性食 品胆固醇转化维生素D的工艺方法，既降低了食品中的胆固醇含量，又增加了 吸收微量元素钙、磷所必须的维生素D，尤其是利用对人体无害的物理方法，降 解动物食品中的胆固醇含量，并将其转化为对人体有益的维生素D的工艺技术 方法，不仅为人类提供了一种获得健康食品的技术方法，而且使在人们获得低 胆固醇食品的同时，又增加了吸收微量元素钙、磷所必须的维生素D，对预防胆固醇过高所引起的疾病具有积极的作用和意义。与此同时因其方法简便、投资 少、见效快、技术实施中对人类无害，而避免了上述现有技术的不足，开创了 在食品加工中工业化降低动物食品胆固醇、促进人类饮食低胆固醇食品的先河， 起到了事半功倍、 一举两得的功效。它有效地利用纳米远红外线与微波协同辐 射的方法，降解动物性食品中的胆固醇，并利用紫外线辐射将其降解产物转化 为维生素D。该技术将过多摄入对人体有害的胆固醇转化为对人体有益的维生素 D，对预防心、脑血管疾病有显著效果、增强了人们的饮食健康意识。 本发明的目的可以通过如下措施来达到本发明的降解动物性食品胆固醇转化维生素D的工艺方法，是动物食品原 料经远红外线、微波、紫外线复合协同辐射处理，首先使胆固醇降解，然后 将降解后生成的一7脱氢胆甾醇、麦角甾醇等中间产物转化为目标产物维生素D3、维生素D2等维生素D衍生物。本发明的目的还可以通过如下措施来达到本发明的降解动物性食品胆固醇转化维生素D的工艺方法，所采用的远红 外线辐射波长为4一1000um，微波辐射波长为1500—3000ix m，紫外线的照射 波长为100—400nm。本发明的降解动物性食品胆固醇转化维生素D的工艺方法，所述之动物食 品原料经远红外线、微波、紫外线复合协同辐射处理过程，分为微波协同远红 外线辐射和紫外线辐射两步进行；被辐射物料首先进入微波协同远红外线辐射 区，然后转入紫外线辐射区。本发明的降解动物性食品胆固醇转化维生素D的工艺方法，所述之复合协 同辐射处理，作为射线之一的远红外线具有共振吸收、辐射和深度穿透能力， 当具有与被輻射物质分子相同频率的远红外线照射在物质上时，被辐射物质分 子吸收辐射能量后，运动加快、振动加剧，部分动能通过共振吸收转化为活化 能。分子活化能的提高是物质发生化学变化能力提高的重要标志。无疑远红外 线的辐射对于动物食品中胆固醇降解、转化的生物化学反应起到引发和加速的 关键作用。另外，远红外线的深度穿透能力也是本发明的发明人所看中的，因 为深度穿透能力与辐射能频率的平方根成比例，相对来说，波长较长的远红外 线具有较高的穿透能力。可以根据不同动物食品的不同需求，选择相对适合的 波长范围。本发明的降解动物性食品胆固醇转化维生素D的工艺方法， 一个优选的方 案是采用纳米级低温远红外线生物陶瓷材料作为远红外线发射体，其主要组成 为(wt°/。) 二氧化硅40 — 55;三氧化铝15 — 30;氧化钾3 — 10;四氧化三铁 15 — 30;氧化钙5 — 10;磷酸钙2 —6。本发明的降解动物性食品胆固醇转化维生素D的工艺方法，所采用的纳米 级低温远红外线生物陶瓷材料发射的远红外线的法向辐射率高于90%，优选高 于95%。本发明的降解动物性食品胆固醇转化维生素D的工艺方法，采用微波与远 红外线协同辐射降解动物食品中的胆固醇的技术方案，磁控管产生的"自激振 荡"加剧了被辐射动物食品的分子运动，使分子内电荷移动加速，产生热量，促使胆固醇分子降解，因此微波协同远红外线辐射对动物食品中胆固醇的降低 是功不可灭的。如果协同辐射用微波采用多磁控管微波发射器，会使被加工物 料接受辐射均匀，加快转化反应速度，提高转化率；同时，可根据需要灵活安 装配置，延长了磁控管的寿命、节约能源、降低成本。其工作频率范围在250 兆赫一120吉赫之间。本发明的降解动物性食品胆固醇转化维生素D的工艺方法，其中紫外线辐 射是将动物食品中的胆固醇降解后的中间产物转化为维生素D衍生物的关键步 骤。经紫外线辐射后，被辐射的动物食品中的胆固醇几乎全部被转化为维生素D 衍生物目标产物。复合辐射用紫外线发射装置的光源可以是超高压汞灯、氙一 汞灯、金属卤化物汞灯、紫外线发光二极管中的一种，其发射的紫外线的 波长为260—360 um。本发明的降解动物性食品胆固醇转化维生素D的工艺方法，所述之紫外线 发光二极管光源是由镶嵌在控制线路板上的多个紫外线发光二极管及与其相匹配的光线折射板组装而成的，可提供尽可能均匀的辐射线，提高光化学反应 的反应速度和维生素D衍生物的转化率。本发明的降解动物性食品胆固醇转化维生素D的工艺方法，被辐射动物食 品原料中胆固醇的降解主要在微波协同远红外线辐射区进行，胆固醇降解率在 80%以上；降解产物转化为维生素D的生物化学反应主要在紫外线辐射区完成， 转化率大于90%，整个生物化学反应过程贯穿在远红外线、微波和紫外线复合 协同辐射的全过程之中，没有十分严格的界限。本发明的降解动物性食品胆固醇转化维生素D的工艺方法，其特征在于所 述之辐射处理包括如下步骤-a. 动物食品净化、分装；b. 装入辐射盘，送入微波协同远红外线辐射区，10°C —IO0C温度下，辐射 1 — 1440分钟；c. 接着转入紫外线照射区，0"C—6(TC温度下照射1一24小时。 本发明的降解动物性食品胆固醇转化维生素D的工艺方法，对比现有技术有如下积极效果1. 提供了一种设备简单、操作方便、成本较低、卫生环保、转化率高达95 %的将动物食品中的胆固醇转化为维生素D的工艺方法，既降低了动物食品中 的胆固醇，又增加了吸收微量元素钙、磷所必须的维生素D，使人类获得低胆固 醇的动物食品成为现实。2. 发明人意外地发现用本发明的工艺方法加工过的动物食品，脂肪含量也 意外地下降了 50%以上，对减少因脂肪摄入过量而造成的肥胖困扰产生了积极 效果。3. 减少了动物食品中的高胆固醇和高脂肪给人类健康带来的负面影响人 们可以毫无顾虑的享用动物食品的美味。对人类的健康和长寿有积极作用。
具体实施方式
本发明的一种降解动物性食品胆固醇转化维生素D的工艺方法，所采用的 远红外线辐射波长为4一1000um，微波辐射波长为2000—3000um，紫外线的 照射波长为260 — 360nm。动物食品原料经远红外线、微波、紫外线复合协同辐 射处理过程，分为微波协同远红外线辐射和紫外线辐射两步进行；被辐射物料 首先进入微波协同远红外线辐射区，1(TC一10(TC温度下辐射1一1440分钟；然 后转入紫外线辐射区，0匸一6(TC温度下辐射1一24小时。采用纳米级低温远红 外线生物陶瓷材料作为远红外线发射体，其主要组成为(wt%): 二氧化硅40—55;三氧化铝15 — 30;氧化钾3 — 10;四氧化三铁15 — 30;氧化钙5 —10;磷酸钙2 —6。发射的远红外线的法向辐射率高于95%。协同辐射用微波采用多 磁控管微波发射器，其工作频率范围在250兆赫一120吉赫之间。复合辐射用紫 外线发射装置的光源采用紫外线发光二极管，其发射的紫外线的波长为260_ 360ii m。紫外线发光二极管光源是由镶嵌在控制线路板上的多个紫外线发光二 极管及与其相匹配的光线折射板组装而成的。被辐射动物食品原料中胆固醇的降解主要在微波协同远红外线辐射区进 行，胆固醇降解率在80%以上；降解产物转化为维生素D的生物化学反应主要 在紫外线辐射区完成，转化率大于90%。本发明下面将结合实施例作进一步详述实施例1动物食用肉将动物食用生肉一猪肉、牛肉、羊肉、鸡鸭肉、鱼肉等净化后，根据不同食品用途加工成型，如碎肉、肉片、肉快等装入辐射盘中，送入微波协同远红外线辐射区，5(TC — 10(TC温度下，辐射30—1200分钟；接着转入紫外线照 射区，40 — 60。C照射6 — 24小时；自然降至室温，即可供制作各种动物食品原 料使用。实施例2乳制品将净化后的生牛奶、羊奶等装入专用容器中，送入微波协同远红外线辐射 区，2(TC—6(TC温度下，辐射10—120分钟；接着转入紫外线照射区，20_50 。C照射6—12小时；自然降至室温，即可作为原料进入正常乳制品加工工艺过程。实施例3食用动物油脂将净化后的动物油脂装入专用容器中，送入微波协同远红外线辐射区，60 °C —IO(TC温度下，辐射40—1440分钟；接着进入紫外线照射区，10—40'C照 射10—24小时；自然降至室温，即可作为动物油脂食品原料进入正常加工工艺过程。实施例4禽蛋制品将禽蛋去皮后，搅拌均匀，装入专用容器中，送入微波协同远红外线辐射 区，1(TC一3(TC温度下，辐射1_60分钟；接着转入紫外线照射区，0—3(TC 照射6—12小时；自然降至室温，即可作为蛋糕、面食、糕点等蛋制品的原料 进入正常加工工艺过程。
权利要求
1.一种降解动物性食品胆固醇转化维生素D的工艺方法，其特征在于动物食品原料经远红外线、微波、紫外线复合协同辐射处理，首先使胆固醇降解，然后将降解生成的中间产物转化为目标产物维生素D。
2. 根据权禾^要求1的降解动物性食品胆固醇转化维^素D的工艺方法，其特 征在于所述之远红外线辐射波长为4一1000um，微波辐射波长为1500—3000 Pm，紫外线的照射波长为100—400nm。
3. 根据权利要求1的降解动物性食品胆固醇转化维生素D的工艺方法，其 特征在于所述之动物食品原料经远红外线、微波、紫外线复合协同辐射处理过 程，分为微波协同远红外线辐射和紫外线辐射两步进行，被辐射物料首先进入 微波协同远红外线辐射区，然后转入紫外线辐射区。
4.根据权利要求1的降解动物性食品胆固醇转化维生素D的工艺方法，其 特征在于所述之辐射用远红外线采用纳米级低温远红外线生物陶瓷材料作为发 射体，其主要组成为(wt%): 二氧化硅40—55;三氧化铝15—30;氧化钾3 一10;四氧化三铁15—30;氧化钙5 — 10;磷酸钙2 — 6。
5. 根据权利要求3的降解动物性食品胆固醇转化维生素D的工艺方法，其特 征在于所述之纳米级低温远红外线生物陶瓷材料发射的远红外线法向辐射率高 于90%，优选高于95%。
6. 根据权利要求1的降解动物性食品胆固醇转化维生素D的工艺方法，其特 征在于所述之协同辐射用微波通过多磁控管微波发射器发射分布，其工作频率 范围在250兆赫一120吉赫之间。
7. 根据权利要求1的降解动物性食品胆固醇转化维生素D的工艺方法，其特 征在于辐射用紫外线发射装置的光源可以是超高压汞灯、氙_汞灯、金属卤化 物汞灯、紫外线发光二极管中的一种，其发射的紫外线的波长为260—360um。
8. 根据权利要求6的降解动物性食品胆固醇转化维生素D的工艺方法，其特 征在于所述之紫外线发光二极管发射的紫外线通过与其相匹配的光线折射板折 射、分散。
9. 根据权利要求1的降解动物性食品胆固醇转化维生素D的工艺方法，其特 征在于所述之被辐射动物食品原料中胆固醇的降解主要在微波协同远红外线辐 射区进行，胆固醇降解率在80%以上；降解产物转化为维生素D的生物化学反 应主要在紫外线辐射区完成，转化率大于90%。
10. 根据权利要求1的降解动物性食品胆固醇转化维生素D的工艺方法，其 特征在于所述之辐射处理包括如下操作步骤a.动物食品净化、分装；b装入辐射盘，送入微波协同远红外线辐射区，10'C — 10(TC温度下，辐射 1 — 1440分钟；c.接着转入紫外线照射区，0'C—6(TC温度下，照射1一24小时。
全文摘要
本发明是一种降解动物性食品胆固醇转化维生素D的工艺方法，涉及食品原料的物理处理加工。动物食品原料经远红外线、微波、紫外线复合协同辐射处理，首先使胆固醇降解，然后将降解后生成的-7脱氢胆甾醇、麦角甾醇等中间产物转化为目标产物维生素D<sub>3</sub>、维生素D<sub>2</sub>等维生素D衍生物。提供了一种设备简单、操作方便、成本较低、卫生环保、转化率高达95％的将动物食品中的胆固醇转化为维生素D的工艺方法，既降低了动物食品中的胆固醇，又增加了人体吸收微量元素钙、磷所必须的维生素D，使人类获得低胆固醇的动物食品成为现实。用于禽畜食用肉制品、乳制品、禽蛋制品原料的处理。
文档编号A23L1/31GK101228927SQ200810014599
公开日2008年7月30日 申请日期2008年2月21日 优先权日2008年2月21日
发明者杨均海, 马世正 申请人:杨均海