一种高能量密度营养液及其制备方法与流程

文档序号:12317987阅读:910来源:国知局
本发明涉及食品加工
技术领域
,尤其涉及一种高能量密度营养液及其制备方法。
背景技术
:营养是机体生长发育、修复组织、产生抵抗力、维持正常生理功能的物质基础。从世界范围看,住院病人的营养不良一直是困扰医学界的普遍问题,临床病人营养不良发生率超过70%。另外,2016年国务院印发了《全民健身计划(2016-2020年)》,指出实施全民健身计划是国家的重要发展战略,到2020年,每周参加1次及以上体育锻炼的人数达到7亿,经常参加体育锻炼的人数达到4.35亿,体育消费总规模达到1.5万亿。此外,许多城市也纷纷开始举办全马和半马比赛,目前长期训练和参与马拉松活动的人数已经达到了60万。这些庞大的人群催生了对高能量密度营养液的强大市场需求,如果能制备出此类产品,将可有效改善临床病人的营养不良状况,并且可以满足广大运动人群的需求,但是,高能量密度营养产品中各种营养成分之间在这种复杂的食品体系中会相互影响,再加上此类产品需要经过高温灭菌工艺处理,产品就很容易出现蛋白质沉淀、淀粉老化、脂肪上浮,导致分层。因此,目前市场上还没有这类营养液及其完备的生产技术。技术实现要素:鉴于此,本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种具有天然食物风味,稳定性好,营养丰富且可迅速补充体力的高能量密度营养液。此外还提供了一种高能量密度营养液的制备方法。为了解决上述技术问题,本发明采用如下方案实现:一种高能量密度营养液,包括如下各原料:大米、大豆、花生蛋白肽混合物、花生油、中链甘油三酯、蔗糖、麦芽糊精、菊粉、聚葡萄糖、牛磺酸、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、复合维生素、复合矿物质、蔗糖脂肪酸酯、蒸馏单硬脂酸甘油酯、卵磷脂、羧甲基纤维素、黄原胶、结冷胶,以及适量水。目前已有的营养液大多以营养单体复配,口感较差,且渗透压较高,而本发明中,采用了大米和大豆作为基质,保证了天然的食物风味,且渗透压较低,防止渗透压过大造成大量液体由组织进入肠道造成腹泻。由于本发明的目的之一在于快速补充能量,因此,基于本领域的现有技术可以添加一些便于吸收的物质,如添加中链甘油三酯和牛磺酸,可以使人体迅速吸收,提供能量,但是本体系是一个O/W的乳化不稳定体系,因此,本发明通过添加花生蛋白肽混合物,其在本配方中表现出较好的乳化特性,既能保持体系的稳定,也能迅速提供能量。三聚磷酸钠和六偏磷酸钠具有较好的抗淀粉老化特性,特别对大米和大豆组成的基质起到至关重要的稳定作用,以及提升口感,再加上蔗糖脂肪酸酯、蒸馏单硬脂酸甘油酯、卵磷脂、羧甲基纤维素、黄原胶、结冷胶等稳定剂,这些原料的综合应用可使体系的稳定性更高,不会出现蛋白质沉淀、淀粉老化、脂肪上浮等现象。花生油、蔗糖、麦芽糊精、菊粉、聚葡萄糖均能提供人体所需的营养成分。进一步的,由于本发明的营养液所含的营养成分众多,各原料组成了一个极其复杂的食品体系,它们之间容易相互影响,某一原料组分的细微变化都能极大的影响最终结果。因此,发明人根据每种原料的特点进行了大量的跟踪试验,对不同配比进行了测试,选择出合适的用量区间。所述营养液包括如下质量份的各原料:大米3~5份、大豆4~6份、花生蛋白肽混合物4~6份、花生油2~4份、中链甘油三酯2~4份、蔗糖4~8份、麦芽糊精15~20份、菊粉0.2~0.6份、聚葡萄糖0.2~0.4份、牛磺酸0.08~0.12份、三聚磷酸钠0.1~0.3份、六偏磷酸钠0.5~0.9份、复合维生素0.01~0.02份、复合矿物质0.03~0.07份、蔗糖脂肪酸酯0.05~0.15份、蒸馏单硬脂酸甘油酯0.05~0.15份、卵磷脂0.1~0.2份、羧甲基纤维素0.09~0.15份、黄原胶0.04~0.07份、结冷胶0.01~0.04份,以及适量水。进一步优选的,包括如下质量份的各原料:大米4份、大豆5份、花生蛋白肽混合物5份、花生油3份、中链甘油三酯3份、蔗糖7份、麦芽糊精18份、菊粉0.4份、聚葡萄糖0.3份、牛磺酸0.11份、三聚磷酸钠0.2份、六偏磷酸钠0.7份、复合维生素0.02份、复合矿物质0.05份、蔗糖脂肪酸酯0.11份、蒸馏单硬脂酸甘油酯0.12份、卵磷脂0.1份、羧甲基纤维素0.12份、黄原胶0.06份、结冷胶0.03份,以及适量水。进一步的,所述花生蛋白肽混合物通过如下方法制备:称取一定量的花生分散均匀于水中,加入糖酶进行酶解后离心得沉淀,沉淀置于水中并分散均匀,加入复合蛋白酶进行酶解,酶解后立即灭酶,然后浓缩、干燥得花生蛋白肽混合物。通过糖酶和复合蛋白酶进行酶解得到的花生蛋白肽混合物可被人体快速吸收利用,适宜大量运动后的饮用,能促进运动疲劳的恢复。进一步的,所述糖酶的酶解条件为恒温下酶解2~3h;所述复合蛋白酶的酶解时间为10min。在制备花生蛋白肽混合物的过程中,要严格控制酶解的时间,使得到的产物是蛋白与肽的混合物,且蛋白与肽的比例适中,上述过程决定了高能量密度营养液的稳定性。进一步的,所述复合维生素包括维生素A、维生素D、维生素E、维生素K、维生素B1、维生素B2、维生素B6、维生素B12、维生素C、烟酸、叶酸、泛酸中的一种或多种。所述复合矿物质包括钙、钾、钠、镁、铁、锌中的一种或多种。复合维生素和复合矿物质中各物质的用量配比按照中国居民膳食营养素参考摄入量(DRIs)标准推荐的用量配比即可。一种高能量密度营养液的制备方法,包括如下步骤:S1:按配比将大米与大豆加入一部分水中浸泡,按配比加入三聚磷酸钠与六偏磷酸钠,后反复磨浆至浆液可过100目筛,得备用液A;S2:按配比将花生蛋白肽混合物、菊粉、聚葡萄糖、复合矿物质、部分蔗糖以及部分麦芽糊精混合均匀,加入一部分水进行溶解得备用液B;S3:按配比将蔗糖脂肪酸酯、羧甲基纤维素、黄原胶、结冷胶、牛磺酸、剩余部分蔗糖及剩余部分麦芽糊精混合均匀,加入一部分水进行充分溶解得备用液C;S4:将上述备用液A、备用液B、备用液C和剩余的水充分混匀,加热保证原料充分糊化得水相液;S5:按配比将蒸馏单硬脂酸甘油酯、卵磷脂和复合维生素,溶于花生油与中链甘油三酯的混合溶液中,加热直至充分溶解得油相液;S6:对步骤S4得到的水相液和步骤S5得到的油相液分别冷却,后对水相液进行均质,水相液均质过程中缓慢加入油相液,得初乳;S7:将步骤S6得到的初乳使用高压微射流进行均质,后经灌装、灭菌得到能量密度营养液。本发明以大米和大豆作为基质,其对口感影响较大,由于大米和大豆含有大量的淀粉,因此添加三聚磷酸钠和六偏磷酸钠混合在一起进行反复磨浆制备备用液A,以此防止产品的淀粉老化,若与其它原料一起磨浆则会影响抗老化效果。备用液C中原料主要是起稳定作用的乳化剂和增稠剂,其添加量小且不容易溶解,因此本发明中与备用液B中的原料分开混合有利于其溶解均匀,对形成稳定的初乳至关重要,蔗糖和麦芽糊精不仅溶解性好,而且有很好的助溶作用,将其分开添加在备用液B和备用液C有助于水相充分溶解,为制备稳定初乳奠定基础。因此,本发明采用了备用液A、备用液B和备用液C分别制备。制备过程分为水相液和油相液混合主要是因为不同原料在水相和油相中的溶解性差异很大,分开溶解有利于制备稳定的初乳。其中蒸馏单硬脂酸甘油酯、卵磷脂为油溶性乳化剂,蔗糖脂肪酸酯为水溶性乳化剂,将其分别在水相和油相中溶解可以使体系更好的达到亲水亲油平衡,保证初乳的稳定,如果将所有原料同时混合制备将不利于形成稳定的初乳。进一步的,步骤S2中,所述蔗糖的用量占其总质量的40~60%,所述麦芽糊精的用量占其总质量的40~60%。进一步的,步骤S6中,均质过程具体如下:将水相液置于容器中,使用均浆机对水相液进行均质且均浆机的工作头处于容器的边部和底部,油相液通过沿容器壁插入水相液的细管缓慢加入至均质过程的水相液中。通过此方法进行均质,形成水/油/水(W/O/W)双重体系,使得两个界面之间存在排斥力,得到稳定的初乳。与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:(1)本发明高能量密度营养液以谷物和豆类为基质,具有天然食物的风味,口感较好;(2)本发明营养液的能量密度高,较少量即可提供较高的能量,能量密度达1.5Kcal/mL,普通营养液能量密度多为1.0Kcal/mL;(3)本发明高能量密度营养液的花生蛋白肽和中链油可迅速被吸收利用,适宜大量运动后饮用,能促进运动疲劳的恢复;(4)本发明高能量密度营养液不以营养单体复配,其渗透压适中,为300mOsmol/L。附图说明图1为高能量密度营养液对小鼠负重游泳时间的影响;图2为高能量密度营养液对小鼠肝糖原含量的影响;图3为高能量密度营养液对小鼠游泳后全血乳酸值的影响;图4为高能量密度营养液对小鼠游泳后血清尿素氮的影响。具体实施方式为了让本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合附图对本发明作进一步阐述。实施例1一种高能量密度营养液,包括如下质量份的各原料:大米3份、大豆4份、花生蛋白肽混合物4份、花生油2份、中链甘油三酯2份、蔗糖4份、麦芽糊精15份、菊粉0.2份、聚葡萄糖0.2份、牛磺酸0.08份、三聚磷酸钠0.1份、六偏磷酸钠0.5份、复合维生素0.01份、复合矿物质0.03份、蔗糖脂肪酸酯0.05份、蒸馏单硬脂酸甘油酯0.05份、卵磷脂0.1份、羧甲基纤维素0.09份、黄原胶0.04份、结冷胶0.01份,以及适量水。所述花生蛋白肽混合物通过如下方法制备:称取一定质量的花生,按1:6重量比加入水后高速分散均匀机中充分混匀,调节pH至3.5,温度40℃,加入糖酶恒温酶解2h,糖酶按4uL/g花生添加,然后调节pH至4.5,8000r/min离心15min后取沉淀,按1:9重量比加水后高速分散均匀机中充分混匀,加入复合蛋白酶酶解,复合蛋白酶为碱性蛋白酶与胰蛋白酶,其酶活力的比值为55:45,总酶活6750U/g底物,酶解10min后立即加热灭酶,然后浓缩、干燥后制得花生蛋白肽混合物。上述高能量密度营养液的制备方法包括如下步骤:S1:按配比取大米、大豆,按1:6重量比加入水浸泡3h,按配比加入三聚磷酸钠、六偏磷酸钠,反复磨浆直至浆液可过100目筛,得备用液A;S2:按配比取花生蛋白肽混合物、菊粉、聚葡萄糖、复合矿物质、部分蔗糖及部分麦芽糊精,混合均匀,加入温度为60℃的部分水,其中水的用量以能溶解各原料即可,充分溶解,得备用液B;S3:按配比取蔗糖脂肪酸酯、羧甲基纤维素、黄原胶、结冷胶、牛磺酸、剩余部分蔗糖及剩余部分麦芽糊精,混合均匀,加入温度为60℃的部分水,其中水的用量以能溶解各原料即可,充分溶解,得备用液C;S4:将备用液A备用液B、备用液C和剩余的水充分混匀,加热至95℃,保证淀粉原料充分糊化,得水相液;S5:按配比取蒸馏单硬脂酸甘油酯、卵磷脂和复合维生素,溶于花生油与中链甘油三酯的混合溶液中,加热至90℃直至充分溶解,得油相液;S6:将步骤S4的水相液和步骤S5的油相液分别冷却至60℃,水相液和油相液的温差尽可能小,用高剪切匀浆机均质冷却后的水相液,并使匀浆机的工作头尽可能处于容器的边部和底部,将油相液用一细管缓慢加入均质过程中的水相液,细管沿容器壁插入底部,形成水/油/水(W/O/W)双重体系,使两个界面之间存在排斥力,得到稳定的初乳;S7:将步骤S6得到的初乳置于高压微射流中,在20Mpa下均质2次,然后经灌装、灭菌,获得高能量密度营养液。步骤S2中所述蔗糖的用量占其总质量的40%,所述麦芽糊精的用量占其总质量的40%。步骤S7中灭菌温度120℃,灭菌时间15min。实施例2一种高能量密度营养液,包括如下质量份的各原料:大米5份、大豆6份、花生蛋白肽混合物6份、花生油4份、中链甘油三酯4份、蔗糖8份、麦芽糊精20份、菊粉0.6份、聚葡萄糖0.4份、牛磺酸0.12份、三聚磷酸钠0.3份、六偏磷酸钠0.9份、复合维生素0.02份、复合矿物质0.07份、蔗糖脂肪酸酯0.15份、蒸馏单硬脂酸甘油酯0.15份、卵磷脂0.2份、羧甲基纤维素0.15份、黄原胶0.07份、结冷胶0.04份,以及适量水。所述花生蛋白肽混合物通过如下方法制备:称取一定质量的花生,按1:10重量比加入水后高速分散均匀机中充分混匀,调节pH至3.5,温度50℃,加入糖酶恒温酶解3h,糖酶按6uL/g花生添加,然后调节pH至4.5,8000r/min离心25min后取沉淀,按1:13重量比加水后高速分散均匀机中充分混匀,加入复合蛋白酶酶解,复合蛋白酶为碱性蛋白酶与胰蛋白酶,其酶活力的比55:45,总酶活6750U/g底物,酶解10min后立即加热灭酶,然后浓缩、干燥后制得花生蛋白肽混合物。上述高能量密度营养液的制备方法包括如下步骤:S1:按配比取大米、大豆,按1:10重量比加入水浸泡5h,按配比加入三聚磷酸钠、六偏磷酸钠,反复磨浆直至浆液可过100目筛,得备用液A;S2:按配比取花生蛋白肽混合物、菊粉、聚葡萄糖、复合矿物质、部分蔗糖及部分麦芽糊精,混合均匀,加入温度为70℃的部分水,其中水的用量以能溶解各原料即可,充分溶解,得备用液B;S3:按配比取蔗糖脂肪酸酯、羧甲基纤维素、黄原胶、结冷胶、牛磺酸、剩余部分蔗糖及剩余部分麦芽糊精,混合均匀,加入温度为70℃的部分水,其中水的用量以能溶解各原料即可,充分溶解,得备用液C;S4:将备用液A备用液B、备用液C和剩余的水充分混匀,加热至100℃,保证淀粉原料充分糊化,得水相液;S5:按配比取蒸馏单硬脂酸甘油酯、卵磷脂和复合维生素,溶于花生油与中链甘油三酯的混合溶液中,加热至95℃直至充分溶解,得油相液;S6:将步骤S4的水相液和步骤S5的油相液分别冷却至65℃,水相液和油相液的温差尽可能小,用高剪切匀浆机均质冷却后的水相液,并使匀浆机的工作头尽可能处于容器的边部和底部,将油相液用一细管缓慢加入均质过程中的水相液,细管沿容器壁插入底部,形成水/油/水(W/O/W)双重体系,使两个界面之间存在排斥力,得到稳定的初乳;S7:将步骤S6得到的初乳置于高压微射流中,在30Mpa下均质3次,然后经灌装、灭菌,获得高能量密度营养液。步骤S2中所述蔗糖的用量占其总质量的60%,所述麦芽糊精的用量占其总质量的60%。步骤S7中灭菌温度125℃,灭菌时间25min。实施例3本实施例与实施例1类似,其区别在于,包括如下质量份的各原料:大米4份、大豆5份、花生蛋白肽混合物5份、花生油3份、中链甘油三酯3份、蔗糖7份、麦芽糊精18份、菊粉0.4份、聚葡萄糖0.3份、牛磺酸0.11份、三聚磷酸钠0.2份、六偏磷酸钠0.7份、复合维生素0.02份、复合矿物质0.05份、蔗糖脂肪酸酯0.11份、蒸馏单硬脂酸甘油酯0.12份、卵磷脂0.1份、羧甲基纤维素0.12份、黄原胶0.06份、结冷胶0.03份,以及适量水。对比例1本对比例与实施例1类似,区别在于,所述花生蛋白肽混合物为0份。对比例2本对比例与实施例1类似,区别在于,糖酶的酶解时间4h。对比例3本对比例与实施例1类似,区别在于,复合蛋白酶的酶解时间15min。对比例4本对比例与实施例1类似,区别在于,本对比例的制备方法为将步骤S1、步骤S2和步骤S3所述的原料同时混合制备水相液。对比例5本对比例与实施例1类似,区别在于,本对比例的制备方法为将所有原料同时进行混合。由各组营养液的稳定性情况(表1)可知,各对比例的离心沉淀率显著高于实施例3组(p<0.05),且对比例1组、对比例3组的营养液出现絮凝现象,对比例2组、对比例4组的营养液静置后出现分层,对比例5组的营养液出现结块现象。可以看出,各对比例营养液的稳定性均比实施例3组差。表1各组营养液稳定性情况组别离心沉淀率(%)感官实施例32.81±0.11a黄白色,均匀对比例18.02±0.13e黄白色,絮凝对比例23.76±0.22b黄白色,静置后分层对比例35.41±0.18c黄白色,絮凝对比例43.54±0.15b黄白色,静置后分层对比例56.41±0.34d黄白色,结块注:表中小写字母表示0.05水平下的差异显著性。一、实验条件1.1实验材料实施例1、实施例2、实施例3和对比例1所制备的高能量密度营养液1.2实验动物KM小鼠,雄性,体重20g,SPF级,南方医科大学实验动物中心1.3实验分组与处理(1)实验分组KM小鼠240只,分4批进行实验,将小鼠随机分为5组,分别为对照组、实施例1实验组、实施例2实验组、实施例3实验组和对比例1实验组,每组实验动物12只,实验周期30天。第1批小鼠进行游泳实验,第2批小鼠进行肝糖原的测定,第3批小鼠进行全血乳酸值的测定,第4批小鼠进行血清尿素氮的测定。(2)实验处理对照组:基础饲料正常供给,自由饮水实施例1实验组、实施例2实验组、实施例3实验组和对比例1实验组按5ml/20g提供各组营养液,每天早上以营养液替换水,饲喂营养液量达到要求后,再以水替换营养液,基础饲料正常供给。1.4测定指标游泳时间、肝糖原、全血乳酸及血清尿素氮1.5数据分析采用SPSS13.0软件进行数据分析二、实验结果2.1高能量密度营养液对小鼠负重游泳时间的影响由图1可以看出,实施例1实验组、实施例2实验组、实施例3实验组和对比例1实验组与对照组相比负重游泳时间明显增加,且具有显著性差异,实施例3实验组负重游泳时间最长,实施例2实验组次之,实施例1实验次之,但3组间没显著性差异(p>0.05)。实施例1实验组、实施例2实验组和实施例3实验组的负重游泳时间均显著长于对比例1实验组(p<0.05)。2.2高能量密度营养液对小鼠肝糖原含量的影响由图2可以看出,实施例1实验组、实施例2实验组、实施例3实验组和对比例1实验组与对照组相比肝糖原含量明显增加,且具有显著性差异,实施例3实验组肝糖原含量最高,实施例2实验组次之,实施例1实验次之,但3组间没显著性差异(p>0.05)。实施例1实验组、实施例2实验组和实施例3实验组的肝糖原含量均显著高于对比例1实验组(p<0.05)。2.3高能量密度营养液对小鼠游泳后全血乳酸值的影响由图3可以看出,实施例1实验组、实施例2实验组、实施例3实验组和对比例1实验组与对照组相比全血乳酸值明显减小,且具有显著性差异,实施例3实验组全血乳酸值最小,其次是实施例2实验组及实施例1实验,但3组间没显著性差异(p>0.05)。实施例1实验组、实施例2实验组和实施例3实验组的全血乳酸值均显著低于对比例1实验组(p<0.05)。2.4高能量密度营养液对小鼠游泳后血清尿素氮的影响由图4可以看出,实施例1实验组、实施例2实验组、实施例3实验组和对比例1实验组与对照组相比血清尿素氮明显减少,且具有显著性差异,实施例3实验组血清尿素氮最少,其次是实施例2实验组及实施例1实验,但3组间没显著性差异(p>0.05)。实施例1实验组、实施例2实验组和实施例3实验组的血清尿素氮均显著低于对比例1实验组(p<0.05)。上述实施例仅为本发明的其中具体实现方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些显而易见的替换形式均属于本发明的保护范围。当前第1页1 2 3 
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