一种提高营养素释放效率及食用安全性的天然可食植物微粉制品及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种提高营养素释放效率及食用安全性的天然可食植物微粉制品及 其制备方法。本发明属于食品加工技术领域。
【背景技术】
[0002] 随着我国工业化进程的加快和居民生活水平的提高，人们的饮食越来越精细，传 统可食植物性食物如水果、蔬菜、大型真菌、粗粮等食物原料中的果皮、果壳、麸皮、菜梗等 食用越来越少。相应地，人们从此类食物中所摄取的矿物质、维生素、膳食纤维、天然植化成 分等也越来越不能满足人体健康需求，加之缺乏足够的运动，致使体内脂肪蓄积不断加重， 肥胖、心血管系统疾病、恶性肿瘤、糖尿病等慢性非传染性疾病高发，濒于疾病边缘的亚健 康人口数量急剧扩大，未老先衰、未富先病日益成为威胁我国经济社会发展的一个突出问 题。
[0003] 事实上，由于缺乏运动，近年来人们的食量普遍减小，婴幼儿、孕产期及哺乳期妇 女、中老年人等人群由于饮食习惯、烹调方式、咀嚼能力下降等各种原因，存在可食植物性 食物摄入少、咀嚼不充分、过度烹饪等诸多不良饮食习惯，严重制约了天然可食植物性食物 原料中矿物质、维生素、膳食纤维、天然植化成分等的吸收。此外，越来越多的从事特定工作 的人群如航运从业人员、部队官兵、野外作业人员等由于无法保证新鲜、足够的水果、蔬菜 等的供应，也同样面临上述营养素摄入不足的问题。
[0004] 传统上我国居民就有"细嚼慢咽身体好"的说法，这说明我们认可食物经适度咀嚼 /加工处理后，可以提高其中对身体健康有益的营养素的释放效率。但对于粉碎加工如何影 响可食植物性食物中天然营养成分的稳定性及可吸收性，将可食植物性原料碎到何种程度 (粒径多大）更有利于其中营养素的释放等基础问题，目前仍缺乏较为系统的研宄。
[0005] 事实上，对可食植物性食物进行适度工业化处理，如干制后，通过合适的粉碎处理 改变其颗粒粒径，增大食物颗粒比表面积和孔隙率，改善产品的分散性、吸附性、溶解性等 物理、化学特性，可使添加此类植物性微粉的食品口感更细腻，营养更丰富，其中通常情况 下被植物细胞壁包裹的一些营养成分如〇 &46、211、36、1(等矿物质以及维生素、天然植化成 分的释放效率得到有效改善；同时，适度微细化可以有效减少过度粉碎所造成的植物细胞 壁成分如木栓质在肠道内的蓄积、降低肠道梗阻等的风险。因此，可食植物性食物的适度粉 碎是目前情况下提高消费者对上述食物原料中营养物质摄入的有效方法。
[0006] 研宄表明，常见水果、蔬菜如苹果、香蕉、甘蓝、西兰花经青年人深度咀嚼5min后 的平均粒径（D 5tl)分别为 1·08±0· 18mm、0.71±0.04mm、L 12±0· 13mm、0.96±0.07mm。而日 常生活中，人们一般不会咀嚼长达5min后再吞咽食物，特别是对于一些特殊人群如儿童、 中老年人等由于缺乏耐心或咀嚼能力下降等原因，"囫囵吞"成了典型现代人的饮食习惯， 这使得我们食用的食物，通常在破碎至粒径大于1.0 mm的颗粒后即被吞咽而进入人体消化 系统，这不仅可能导致功能性消化不良，而且极大限制了食物中营养成分的释放以及人体 对营养物质的吸收利用。细胞壁是植物细胞特有的结构，可食植物性食物中的活性成分通 常分布于细胞内与细胞间质，但以细胞内为主。高等植物细胞直径一般为10~100 μπι，超 微粉碎可使可食植物性原料细胞破壁率达95 %以上。可食植物性原料超微粉碎后，不仅破 坏细胞之间的胞间层，而且可将细胞打碎、细胞壁崩解，促使胞内一些矿物质如Ca、Fe、Ζη、 Se、K以及膳食纤维、维生素、天然植化成分充分释放出来，缩短溶出时间，提高溶出率，因而 可以促进其被人体吸收；与此同时，合适的粉碎细度也可以避免盲目、过度粉碎所造成的一 些营养成分如维生素、天然植化成分等的损失，以及有害性细胞壁成分如木栓质在肠道内 的吸附，降低肠梗阻的风险。
[0007] 本发明以天然可食性植物如水果、蔬菜、大型真菌、名贵中药材等为原料，对其进 行适当的护色后干制处理，通过适当的粉碎改变其颗粒的粒径，提高被植物细胞壁包裹的 一些矿物质如Ca、Fe、Zn、Se、K以及膳食纤维、维生素、天然植化成分的释放及吸收效率，产 品可用于普通食品、保健食品及特殊医学用途配方食品的生产。
【发明内容】
[0008] 本发明的目的是提供一种营养素高释放效率及食用安全性的可食植物微粉制品 及制备方法，其核心是将干制处理后的可食植物原料粉碎至合适的粒度（普通原料如果蔬 原料、大型真菌、中药材等碎至23 μπι~75 μπι，特殊原料如灵芝孢子粉等粉碎至0. 3 μπι~ 1 μπι)，以适度破坏细胞壁，提高其中矿物元素如Ca、Fe、Zn、Se、K以及膳食纤维、维生素、天 然植化成分等的释放效率，同时降低有害性细胞壁成分如木栓质等在肠道中的蓄积，减少 患肠梗阻的风险。
[0009] 具体的可食植物微粉的制备依次包括以下步骤：
[0010] (1)新鲜可食植物原料的灭酶、护色：可采用90~100°C水热烫处理、0· IMPa蒸汽 热烫处理、微波热烫处理等方法中的一种或多种；
[0011] (2)脱水干燥：可采用50~70°C红外干燥、50~70°C鼓风干燥、微波干燥、真空冷 冻干燥、喷雾干燥中的一种或多种，使原料的水分含量降低至10%以下；
[0012] (3)粉碎：温度低于70°C的条件下，采用气流超微粉碎、研磨超微粉碎、剪切超微 粉碎中的一种或多种粉碎方法，将干燥后的可食植物原料粉碎至合适的粒度，即普通原料 如果蔬原料、大型真菌、中药材粉碎碎至粒径为23 μπι~75 μπι，特殊原料如灵芝孢子粉粉 碎至0· 3 μ m~1 μ m。
[0013] (4)本发明所述可食植物包含但不限于各种水果如苹果、梨、菠萝、番茄、香蕉、樱 桃、葡萄、芒果、草莓、桑葚、椰浆、山楂；常用蔬菜如甘蓝、紫甘蓝、萝卜、西兰花、花椰菜、白 菜、油菜、胡萝卜、菠菜、芹菜、海带、莲藕、甜菜根、葛根、南瓜、冬瓜、苦瓜、青豆、豌豆；可食 真菌如金针菇、香菇、灵芝、灵芝孢子、云芝以及名贵中药材如铁皮石斛、人参、西洋参。
[0014] 可食植物微粉营养素释放效率评价方法：
[0015] 采用桨法测定不同种类、不同粒径大小的可食植物微粉营养成分的释放效率。精 确量取一定体积的人工胃液或人工肠液于溶出杯中，加热使溶剂温度保持在（37±0. 5) °C， 调整搅拌桨转速，使其稳定在l〇〇r/min ;精确称取一定质量不同粒径大小的可食植物微 粉，投入溶出杯后立即开始计时，定时取样，同时补加同温等量的模拟肠胃液。每种可食植 物微粉样品重复测试6次。
[0016] 检测可食植物微粉粒径大小和模拟消化时间对可食植物微粉中矿物元素如Ca、 Fe、Zn、Se、K等，维生素类如维生素 C、E、D、K等，膳食纤维，天然植物化学成分如硫代葡萄 糖苷、类胡萝卜素、总多酚、总黄酮、多糖、三萜、总碱等的释放效率的影响。
[0017] 可食植物微粉在肠道内蓄积情况分析方法：
[0018] 雄性Wistar大鼠，体重为（200±20)g，适应性喂养7d后随机分组，每组10只。将 不同粒径大小的各种粉体按照一定的剂量对大鼠进行灌胃。灌胃期间饲喂大鼠基础饲料， 自由饮水。连续灌胃4周后，将大鼠腹腔麻醉处死；B超观察大鼠肠道蓄积层厚度。
[0019] 本发明的有益效果
[0020] 本发明以天然可食植物为主要原料，将干制后的水果、蔬菜、真菌、中药材等在较 低温度条件下采用超微粉碎的方式粉碎至合适的粒度：普通原料如水果、蔬菜、大型真菌、 名贵中药材碎至23 μπι~75 μπι，特殊原料如灵芝孢子粉等粉碎至0. 3 μπι~1 μπι。这种适 度微细化处理可提高可食植物原料中矿物元素如Ca、Fe、Zn、Se、K等以及膳食纤维、维生 素、天然植化成分的释放、吸收效率，同时降低过度粉碎造成特定细胞壁成分在肠道蓄积导 致肠梗阻发生的风险。该可