技术领域:
:本发明涉及一种营养食品,具体涉及一种综合改善骨关节健康的营养食品及其制备方法。
背景技术:
::据世卫统计,全世界骨关节疾病的患病率为:50岁以上的人群中患病率超过50%,55岁以上的人群中患病率为80%,60岁以上的中老年人,几乎都患有不同程度的骨关节疾病。世界卫生组织将骨关节疾病列为继心脑血管疾病、癌症、糖尿病“三大杀手”外对人体危害最广泛的问题。目前全世界共有3.55亿骨关节疾病患者,并且在未来20年内,这一数字还会迅速增加。骨关节病的疼痛和功能障碍导致劳动力丧失的严重性,相当甚至大于心脑血管等疾病。而使用阿司匹林、皮质类固醇等传统抗炎症药物治疗骨关节疾病,容易引起肝脏和肾脏损坏的副作用,科研人员通过反复试验,不断开发出越来越多的新型治疗途径。如氨基葡萄糖硫酸盐,是一种治疗关节炎的特效药。作用机理研究表明,氨基葡萄糖硫酸盐是人体关节软骨基质中合成蛋白聚糖所必须的重要成分。对骨关节疾病患者应用氨基葡萄糖硫酸盐,可补充基质蛋白聚糖合成的物质,促进蛋白聚糖合成,阻断骨性关节炎的病理过程,防止疾病进展,改善关节功能和缓解疼痛,且没有副作用,可长期服用。而硫酸软骨素作为共价连接在蛋白质上形成蛋白聚糖的一类糖胺聚糖,是氨基葡萄糖硫酸盐的最佳搭配,与氨基葡萄糖配合使用,具有止痛,促进软骨再生的功效,可以从根本改善关节问题。酪蛋白磷酸肽,是以牛乳酪蛋白为原料,通过生物技术制得的具有生物活性的多肽,可以促进钙、铁、锌、镁等矿物质的吸收和利用,使骨量增加。酪蛋白磷酸肽对钙的吸收作用主要表现为,在中性和弱碱性环境下能与钙结合,抑制不溶性沉淀的生成,避免钙的流失,最终因游离钙浓度的提高而被动吸收。葡萄籽提取物,是迄今发现的最强最有效的自由基清除剂,是其它抗氧化剂不能比拟的,所以也是身体天然的抗氧化“保护伞”。葡萄籽提取物在治疗骨关节炎、风湿性关节炎等关节疾病方面有着特别显著的效果,通过其抗炎功效,清除自由基功效,及对关节结缔组织有保护作用来治疗各种关节炎。另一方面,葡萄籽提取物能有效阻止各种炎症因子的释放和中和某些促进炎症的化合物,来预防关节炎。作为葡萄籽提取物的原料,葡萄籽中含有大量的多酚类物质、白藜芦醇、亚油酸、多种氨基酸、维生素以及矿物质等,由于提取工艺的局限性,现有技术中葡萄籽提取物的提取率低,造成了原料的浪费,本发明将提供一种充分利用葡萄籽原料的方法,既提高原料的利用率,又能增加产品的营养成分。技术实现要素::为了实现上述目的,本发明提供一种综合改善骨关节健康的营养食品,所述营养食品由以下重量份数的原料组成:氨基葡萄糖硫酸钾盐5-40份,硫酸软骨素1-8份,酪蛋白磷酸肽1-8份,乳钙1-20份,碳酸钙5-20份,乳酸镁5-20份,柠檬酸锌0.05-2份,葡萄籽提取物0.5-5份,木糖醇5-30份,瓜尔胶1-5份,二氧化硅0.1-5份,麦芽糊精5-30份,麦精5-50份;所述葡萄籽提取物的制备方法如下:(1)预处理:将葡萄籽粉碎,加入葡萄籽重量20-30%的水浸泡6-10h,真空干燥至含水率≤5%,得到预处理葡萄籽粉;(2)初次提取:将预处理葡萄籽粉置于装有0.3-0.5%碳酸氢钠溶液中,调节ph值为7-8,升温至40-50℃,加入预处理葡萄籽粉质量2-8%的混合酶,搅拌均匀,酶解40-70min,酶解期间进行高压脉冲电场处理,电场强度20-40kv/cm,脉冲时间400-500μs,脉冲频率200-300hz;上述处理的酶解液经100-300目筛网过滤,滤液、滤渣分别留存备用,滤液记为滤液a,滤渣真空干燥后记为滤渣b;所述混合酶的质量比组成为:淀粉酶:果胶酶:纤维素酶=1:5-8:5-10;(3)二次提取①摇瓶培养取酿酒酵母斜面菌种一环,接入装有30ml摇瓶培养基的250ml摇瓶中150rpm,30℃培养30h得种子液;摇瓶培养基(g/l):(nh4)2so46、葡萄糖35、k2hpo4·3h2o3、kh2po40.5、酵母粉11、mnso40.1、kcl0.1、feso40.1、mgso4·7h2o0.1,余量为水,ph6.0;②发酵罐培养将种子液按10%接种量,接入发酵培养基中,30℃,通气量6l/min,罐压0.03mpa,500rpm,恒ph6.0条件下进行发酵培养,发酵至30h时,一次性添加终浓度为25mmol/l的l-半胱氨酸,继续发酵18-24h;发酵培养基(g/l):(nh4)2so410、葡萄糖100、滤渣b300、酵母粉11,余量为水,ph6.0;③发酵结束后,发酵结束后,发酵液经孔径50-100μm滤膜粗滤,得滤液c,合并滤液a及滤液c,45℃下真空浓缩,得到至固形物含量约为30-40%的浓缩液,继而进行冷冻干燥,得葡萄籽提取物;经测定滤液c中还原性谷胱甘肽的含量为2500-3100mg/l;其余成分均为市售;所述酿酒酵母菌株具体为酿酒酵母(saccharomycescerevisiae)tlj2016,该菌株已于保藏于2016年7月15日中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏编号为cgmccno.12789,保藏地址:北京市朝阳区北辰西路1号院3号,中国科学院微生物研究所,邮编100101;所述酿酒酵母tlj2016是从一株宁夏果园中分离得到的酿酒酵母出发菌株经诱变得到,经过诱变后获得的菌株tlj2016其葡萄糖耐受能力以及l-半胱氨酸耐受能力均得到提高,一方面,tlj2016对葡萄糖的耐受能力达到300g/l,在高浓度葡萄糖培养下能够提高细胞密度,另一方面l-半胱氨酸耐受能力的提高将有利于gsh在胞内大量合成,从而提高菌株大规模生产gsh的能力。由于所述酿酒酵母tlj2016是一株可在外源添加l-半胱氨酸条件下大量合成谷胱甘肽的酵母菌,将经过初步浸提之后的葡萄籽残渣作为发酵基质,一方面提供k、mn、fe、mg等矿物质元素、氮源、生长因子等营养物质,使用酿酒酵母tlj2016在添加l-半胱氨酸的条件下发酵生产谷胱甘肽,发酵完成后,将发酵液分离,并与之前获得的浸提液进行合并,浓缩后得葡萄籽提取物,所得提取物不仅具有较高的有效成分,而且含有谷胱甘肽,增加了产品的抗氧化功能;另一方面葡萄籽残渣在微生物的发酵作用下进行二次提取,使得更多的有效成分溶出。所述综合改善骨关节健康的营养食品的制备方法为:按本领域常规方法加工为片剂、粉剂、颗粒剂、口服液等,每日用量为10g。有益效果:1、本发明所采用的葡萄籽提取方法分为两步,一步酶解水提,二步发酵浸提,可以有效的提高葡萄籽提取物的提取率;2、本发明将经过初步浸提之后的葡萄籽残渣作为发酵基质,提供k、mn、fe、mg等矿物质元素、氮源、生长因子等营养物质,使用酿酒酵母tlj2016在添加l-半胱氨酸的条件下发酵生产谷胱甘肽,发酵完成后,将发酵液分离,并与之前获得的浸提液进行合并,浓缩后得葡萄籽提取物,所得提取物含有谷胱甘肽,增加了产品的抗氧化和抗炎功能;3、本发明所使用的酿酒酵母tlj2016对葡萄糖和l-半胱氨酸耐受力好,谷胱甘肽产量高;4、本发明产品综合利用多种营养物质协同作用,通过特定制备方法提高活性成分功效,针对各种骨关节病症均有显著治疗和治愈效果。具体实施方式:实施例1:一种综合改善骨关节健康的营养食品及其制备所述营养食品由以下重量份数的原料组成:氨基葡萄糖硫酸钾盐5份,硫酸软骨素1份,酪蛋白磷酸肽1份,乳钙1份,碳酸钙5份,乳酸镁5份,柠檬酸锌0.05份,葡萄籽提取物0.5份,木糖醇5份,瓜尔胶1份,二氧化硅0.1份,麦芽糊精5份,麦精5份;按照上述配方比例称取各组分,粉碎,过80目筛,然后混合10min,得粉剂;所述葡萄籽提取物的制备方法如下:(1)预处理:将葡萄籽粉碎,加入葡萄籽重量20%的水浸泡6h,真空干燥至含水率≤5%,得到预处理葡萄籽粉;(2)初次提取:将预处理葡萄籽粉置于装有0.3%碳酸氢钠溶液中,调节ph值为7,升温至40℃,加入预处理葡萄籽粉质量2%的混合酶,搅拌均匀,酶解40min,酶解期间进行高压脉冲电场处理,电场强度20kv/cm,脉冲时间400μs,脉冲频率200hz;上述处理的酶解液经100目筛网过滤,滤液、滤渣分别留存备用,滤液记为滤液a,滤渣真空干燥后记为滤渣b;所述混合酶的质量比组成为:淀粉酶:果胶酶:纤维素酶=1:5:5;(3)二次提取①摇瓶培养取酿酒酵母tlj2016斜面菌种一环,接入装有30ml摇瓶培养基的250ml摇瓶中150rpm,30℃培养30h得种子液;摇瓶培养基(g/l):(nh4)2so46、葡萄糖35、k2hpo4·3h2o3、kh2po40.5、酵母粉11、mnso40.1、kcl0.1、feso40.1、mgso4·7h2o0.1,余量为水,ph6.0;②发酵罐培养将种子液按10%接种量,接入发酵培养基中,30℃,通气量6l/min,罐压0.03mpa,500rpm,恒ph6.0条件下进行发酵培养,发酵至30h时,一次性添加终浓度为25mmol/l的l-半胱氨酸,继续发酵18h;发酵培养基(g/l):(nh4)2so410、葡萄糖100、滤渣b300、酵母粉11,余量为水,ph6.0;③发酵结束后,发酵液经孔径50μm滤膜粗滤,得滤液c,合并滤液a及滤液c45℃下真空浓缩,得到至固形物含量约为30-40%的浓缩液,继而进行冷冻干燥,得葡萄籽提取物;经测定滤液c中还原性谷胱甘肽的含量为2500mg/l。其余成分均为市售。实施例2:一种综合改善骨关节健康的营养食品及其制备所述营养食品由以下重量份数的原料组成:氨基葡萄糖硫酸钾盐40份,硫酸软骨素8份,酪蛋白磷酸肽8份,乳钙20份,碳酸钙20份,乳酸镁20份,柠檬酸锌2份,葡萄籽提取物5份,木糖醇30份,瓜尔胶5份,二氧化硅5份,麦芽糊精30份,麦精50份;按照上述配方比例称取各组分,粉碎,过80目筛,然后混合10min,得粉剂;所述葡萄籽提取物的制备方法如下:(1)预处理:将葡萄籽粉碎,加入葡萄籽重量30%的水浸泡10h,真空干燥至含水率≤5%,得到预处理葡萄籽粉;(2)初次提取:将预处理葡萄籽粉置于装有0.5%碳酸氢钠溶液中,调节ph值为8,升温至50℃,加入预处理葡萄籽粉质量8%的混合酶,搅拌均匀,酶解70min,酶解期间进行高压脉冲电场处理,电场强度40kv/cm,脉冲时间500μs,脉冲频率300hz;上述处理的酶解液经300目筛网过滤,滤液、滤渣分别留存备用,滤液记为滤液a,滤渣真空干燥后记为滤渣b;所述混合酶的质量比组成为:淀粉酶:果胶酶:纤维素酶=1:8:10;(3)二次提取①摇瓶培养取酿酒酵母tlj2016斜面菌种一环,接入装有30ml摇瓶培养基的250ml摇瓶中150rpm,30℃培养30h得种子液;摇瓶培养基(g/l):(nh4)2so46、葡萄糖35、k2hpo4·3h2o3、kh2po40.5、酵母粉11、mnso40.1、kcl0.1、feso40.1、mgso4·7h2o0.1,余量为水,ph6.0;②发酵罐培养将种子液按10%接种量,接入发酵培养基中,30℃,通气量6l/min,罐压0.03mpa,500rpm,恒ph6.0条件下进行发酵培养,发酵至30h时,一次性添加终浓度为25mmol/l的l-半胱氨酸,继续发酵24h;发酵培养基(g/l):(nh4)2so410、葡萄糖100、滤渣b300、酵母粉11,余量为水,ph6.0;③发酵结束后,发酵液经孔径100μm滤膜粗滤,得滤液c,合并滤液a及滤液c,45℃下真空浓缩,得到至固形物含量约为30-40%的浓缩液,继而进行冷冻干燥,得葡萄籽提取物;经测定滤液c中还原性谷胱甘肽的含量为3100mg/l。其余成分均为市售。实施例3:一种综合改善骨关节健康的营养食品及其制备所述营养食品由以下重量份数的原料组成:氨基葡萄糖硫酸钾盐25份,硫酸软骨素5份,酪蛋白磷酸肽5份,乳钙10份,碳酸钙10份,乳酸镁10份,柠檬酸锌1份,葡萄籽提取物3份,木糖醇15份,瓜尔胶3份,二氧化硅3份,麦芽糊精15份,麦精30份;按照上述配方比例称取各组分,粉碎,过80目筛,然后混合10min,得粉剂;所述葡萄籽提取物的制备方法如下:(1)预处理:将葡萄籽粉碎,加入葡萄籽重量25%的水浸泡8h,真空干燥至含水率≤5%,得到预处理葡萄籽粉;(2)初次提取:将预处理葡萄籽粉置于装有0.4%碳酸氢钠溶液中,调节ph值为7.5,升温至45℃,加入预处理葡萄籽粉质量5%的混合酶,搅拌均匀,酶解50min,酶解期间进行高压脉冲电场处理,电场强度30kv/cm,脉冲时间450μs,脉冲频率250hz;上述处理的酶解液经200目筛网过滤,滤液、滤渣分别留存备用,滤液记为滤液a,滤渣真空干燥后记为滤渣b;所述混合酶的质量比组成为:淀粉酶:果胶酶:纤维素酶=1:6:8;(3)二次提取①摇瓶培养取酿酒酵母tlj2016斜面菌种一环,接入装有30ml摇瓶培养基的250ml摇瓶中150rpm,30℃培养30h得种子液;摇瓶培养基(g/l):(nh4)2so46、葡萄糖35、k2hpo4·3h2o3、kh2po40.5、酵母粉11、mnso40.1、kcl0.1、feso40.1、mgso4·7h2o0.1,余量为水,ph6.0;②发酵罐培养将种子液按10%接种量,接入发酵培养基中,30℃,通气量6l/min,罐压0.03mpa,500rpm,恒ph6.0条件下进行发酵培养,发酵至30h时,一次性添加终浓度为25mmol/l的l-半胱氨酸,继续发酵20h;发酵培养基(g/l):(nh4)2so410、葡萄糖100、滤渣b300、酵母粉11,余量为水,ph6.0;③发酵结束后,发酵液经孔径75μm滤膜粗滤,得滤液c,合并滤液a及滤液c,45℃下真空浓缩,得到至固形物含量约为30-40%的浓缩液,继而进行冷冻干燥,得葡萄籽提取物;经测定滤液c中还原性谷胱甘肽的含量为2800mg/l。其余成分均为市售。实施例4效果实验对本发明产品的食用效果进行检验,检验测试分为两组,征集100名自愿受试者,本发明产品食用量为10g/d,每天一次,每组按相同用量和次数服用本发明实施例2产品,连续服用90天,统计测试结果。具体情况如下:一组受试者50名,患有不同程度的骨质疏松、骨密度低、风湿性关节炎、膝关节炎等骨关节疾病,年龄60-68岁。服用本发明产品90天后,上述病症得到显著改善者31人,有所改善者19人,基本无改善者0人。二组受试者50名,年龄25-35女性,均长期患有较严重的女性经前综合征,包括腰痛、关节酸痛、肿胀等。服用本发明产品90天后,上述病症得到显著改善者32人,有所改善者17人,基本无改善者1人。实施例5l-半胱氨酸耐受力实验将出发菌株以及tlj2016斜面菌种各一环,分别接入装有30ml摇瓶培养基的250ml摇瓶中150rpm,30℃培养进行培养,在培养至12h时,向摇瓶中加入不同终浓度的l-半胱氨酸,再培养10h,测定细胞干重,结果表1、2;摇瓶培养基(g/l):(nh4)2so46、葡萄糖20、k2hpo4·3h2o3、kh2po40.5、酵母粉11、mnso40.1、kcl0.1、feso40.1、mgso4·7h2o0.1,ph6.0;表1:出发菌株l-半胱氨酸耐受力l-半胱氨酸浓度mmol/l0510152040出发菌株干重g/l22.615.710.24.32.20.8gsh浓度(mg/l)35.646.743.240.737.925.3表2tlj2016l-半胱氨酸耐受力l-半胱氨酸浓度mmol/l0510152030tlj2016干重g/l25.728.523.621.220.618.7gsh浓度(mg/l)73.298.3113.5121.7127.5135.8从表1、2的结果可以看出,对于出发菌株,培养基中添加l-半胱氨酸,细胞停止生长,并且开始自溶,导致gsh增长率随着l-半胱氨酸浓度的升高而降低;而低浓度l-半胱氨酸下,tlj2016仍能够缓慢生长,随着l-半胱氨酸浓度的提高,tlj2016菌株的细胞干重缓慢下降,而gsh浓度持续增长,这一结果将有利于gsh生产过程中通过添加前体氨基酸-l-半胱氨酸提促进gsh的生产。实施例6耐盐能力实验将出发菌株以及tlj2016斜面菌种各一环,分别接入装有30ml摇瓶培养基的250ml摇瓶中150rpm,30℃培养进行培养,在培养至24h时,取菌液1ml接种菌种于含有不同nacl浓度的(含量梯度为0%、2%、5%、10%、15%、18%)的10mlypd液体培养基(ph=6.5),置于30℃下分别培养24h,每个处理3个重复。各取1ml样品菌液于9ml生理盐水中混匀,制备稀释度溶液,取0.1ml稀释液于ypd固体平板中涂布,于30℃生化培养箱中倒置培养36小时(每个稀释度做3个平行)记录计算平板上的菌数个数。结果见表3,可知该菌的耐盐浓度为18%,说明tlj2016不仅可以在常规环境中生存,在高盐条件下依然具有活力,可应用于酱油、腌制品等高盐食品加工过程中耗糖产谷胱甘肽。表3耐盐能力检测(×107cfu/ml)nacl含量0%2%5%10%15%18%原始菌株5.16±0.424.38±0.422.15±0.210.12±0.1100tlj20165.33±0.285.10±0.714.83±0.423.98±0.332.57±0.480.83±0.15当前第1页12