專利名稱：鐵強(qiáng)化體系的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明描述一種基于卵清蛋白的水解物，可以用于食品和飲料的鐵強(qiáng)化體系。本發(fā)明也描述一種制備該體系的方法以及以鐵強(qiáng)化食品和飲料。
不過，人體不產(chǎn)生鐵，完全依賴于外源鐵如營養(yǎng)和添加劑的供給。一般來說，推薦的每天鐵吸收允許量大約是每天10mg。不過，需要量還依賴于年齡和性別。兒童、過了絕經(jīng)期的婦女和懷孕及哺乳的母親對鐵有更高的需求。
因此，鐵缺乏基本上是營養(yǎng)問題，這不僅僅是發(fā)展中國家普遍的問題。該問題容易通過天然提供適量鐵的消費(fèi)食品解決，但在不發(fā)達(dá)社會中經(jīng)常是不可能的。另外，一般在發(fā)達(dá)國家消費(fèi)的許多食品也含鐵不足。
為提供鐵源，許多食品和飲料添加鐵。一般來說，添加時所用的鐵源是可溶的鐵鹽，如硫酸亞鐵、乳酸亞鐵、葡萄糖酸亞鐵、富馬酸亞鐵、檸檬酸鐵、檸檬酸膽堿鐵和檸檬酸鐵銨。尤其是硫酸亞鐵因其良好的生物利用度，應(yīng)用更為普遍。不幸的是，鐵添加物特別是硫酸亞鐵添加物，具有有害的影響。尤其是，由于能與多酚和脂類相互作用并促進(jìn)破壞性自由基反應(yīng)，鐵經(jīng)常引起脫色和喪失味道。這種情況特別在高溫以及氧和光線的存在下出現(xiàn)。
例如，把可溶性鐵源加到巧克力奶粉中，當(dāng)用水或奶重新溶解時，引起該飲料變成暗灰色。一般認(rèn)為，這是因?yàn)殍F與鐵敏感的成分如多酚相互作用引起的。而且，把可溶性鐵源加到奶、谷物和其他含脂肪的產(chǎn)品中，最常見的是含高水平的不飽和脂肪酸的產(chǎn)品，由于脂質(zhì)氧化引起味道的改變。脂質(zhì)氧化不僅影響食品和飲料的味覺感受特性，而且還令人討厭地影響這些產(chǎn)品的營養(yǎng)質(zhì)量。在熱處理如巴氏滅菌法或滅菌法中，也能加強(qiáng)這些相互作用。此外，某些鐵鹽體系的pH可能不和其他成分兼容，或者可能影響味道。另外，從技術(shù)觀點(diǎn)來看，可溶性鐵鹽能引起處理設(shè)備的腐蝕。
不幸的是，不溶或輕微可溶的鐵源，例如元素鐵、焦磷酸鐵，生物利用度不夠。因此，盡管它們可能微弱或不引起脫色和喪失味道的問題，但它們很難被人體吸收。
為了解決這些問題，已經(jīng)出現(xiàn)幾種囊化或復(fù)合可溶鐵源的方法，這些方法降低它們的反應(yīng)性但仍保留其生物利用度。不過，這些方法沒有完全取得成功。
在美國3,992,555號專利中，描述了囊化鐵源的一個實(shí)施例，在該專利中，用一種可食用能代謝的脂肪包被鐵，該脂肪的熔點(diǎn)大約為38-121℃。氫化并精制的植物油，尤其是來自完全氫化棉子油的提取單酸甘油酯，據(jù)描述適用該方法。盡管這種鐵的囊化方法導(dǎo)致了其生物利用度降低大約20％，假如所用的鐵源具有足夠良好生物利用度，據(jù)述該方法是可以接受的。不過，主要問題是，如果食品必須經(jīng)過任何形式的粗級處理，就會毀壞所述的包囊。結(jié)果，該囊化鐵不能用于需要提純或進(jìn)行其它形式粗級處理的產(chǎn)品中。
鐵復(fù)合體的一個早期實(shí)施例在美國專利505,986號中有描述。該復(fù)合物是一種鐵白蛋白制備物。所述的白蛋白是完整但熱凝結(jié)的形式。該復(fù)合物作為沉淀物重新獲得。不過，當(dāng)這些鐵白蛋白復(fù)合物被用于飲料時，確實(shí)發(fā)生了脫色和氧化。例如，用鐵白蛋白復(fù)合物增強(qiáng)的巧克力飲料變成灰色。
在美國3,969,540號專利中，描述了鐵復(fù)合物的最近實(shí)施例，在該專利中，以亞鐵形式的鐵與水解酪蛋白或水解肝粉復(fù)合。也提到了作為可能配體的各種其他水解蛋白。所述的復(fù)合物作為不可溶的沉淀物收集。令人遺憾的是，在該復(fù)合物中的鐵不可能具有可接受的生物利用度。
在美國4,172,072號專利中，進(jìn)一步描述了鐵復(fù)合物的實(shí)施例，在該專利中，鐵與基本上完全水解的膠原復(fù)合。也提到了作為可能配體的各種其他水解蛋白。不過，據(jù)述該復(fù)合物在酸性條件下穩(wěn)定；由于在食道中是酸性的，該復(fù)合物中的鐵不可能具有可接受的生物利用度。此外，該復(fù)合物不足以防止脫色和脂質(zhì)氧化。
在美國4,216,144號專利中，進(jìn)一步描述了實(shí)施例，在該專利中，亞鐵形式的鐵與水解蛋白尤其是大豆蛋白復(fù)合。在該復(fù)合物中，鐵生物利用度據(jù)稱比硫酸亞鐵更好。不過，當(dāng)把該大豆水解物亞鐵復(fù)合物用于飲料時，確實(shí)發(fā)生了脫色和氧化。例如，用大豆水解物亞鐵復(fù)合物增強(qiáng)的巧克力飲料變成灰色。
在日本2-083333和2-083400號專利申請書中，描述了鐵復(fù)合物的其他實(shí)施例。在這些申請書中，酪蛋白化的亞鐵復(fù)合物被用于治療貧血。不過，這些復(fù)合物不適用于強(qiáng)化食品和飲料，因?yàn)樗鼈儾粔蚍€(wěn)定。此外，這些復(fù)合物是凝結(jié)物的形式，難以分散。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種鐵強(qiáng)化體系，該體系相對穩(wěn)定但其中的鐵具有相對的生物利用度。
令人驚奇地發(fā)現(xiàn)，來自以亞鐵形式的鐵與部分水解的卵清蛋白形成的復(fù)合物非常穩(wěn)定。事實(shí)上，所述的復(fù)合物足夠穩(wěn)定，適用于含脂類和多酚的甑餾(retorted)提純產(chǎn)品中。不過，盡管具有穩(wěn)定性，復(fù)合物中的鐵基本上與明顯良好的硫酸亞鐵相同的生物利用度。
優(yōu)選地，部分水解卵清蛋白擁有的分子量范圍大約為2 000-6 000。
在另一方面，本發(fā)明提供一種鐵-蛋白水解復(fù)合物，該復(fù)合物包括與用微生物蛋白酶部分水解的卵清蛋白螯合的亞鐵離子。
優(yōu)選地，所述的微生物蛋白酶是一種從米曲霉(Aspergillusoryzae)中獲得的，含有內(nèi)肽酶和外肽酶的真菌蛋白酶。
在另一方面，本發(fā)明提供一種鐵-蛋白水解復(fù)合物，該復(fù)合物包括與部分水解的卵清蛋白螯合的亞鐵離子。所述的復(fù)合物含有干重大約為1％-2％或大約為4.5％-10％的亞鐵離子。
優(yōu)選地，該復(fù)合物在中性的pH中穩(wěn)定，但在低于3的pH中解離。
仍是另一方面，本發(fā)明提供一種含脂和穩(wěn)定的鐵強(qiáng)化體系的無菌液體飲料，所述的鐵強(qiáng)化體系包括一種與部分水解的卵清蛋白螯合的亞鐵離子的鐵-蛋白水解復(fù)合物。所述的飲料可以是含巧克力的飲料。
仍是另一方面，本發(fā)明提供一種含多酚和穩(wěn)定的鐵強(qiáng)化體系的無菌液體飲料，所述的鐵強(qiáng)化體系包括一種與部分水解卵清蛋白螯合的亞鐵離子的鐵-蛋白水解復(fù)合物。所述的飲料可以是茶飲料。
所述的飲料可以甑餾提純法或超高溫度巴氏滅菌法滅菌。
本發(fā)明也提供一種含脂和穩(wěn)定的鐵強(qiáng)化體系的飲料粉末，所述的鐵強(qiáng)化體系包括一種與部分水解的卵清蛋白螯合的亞鐵離子的鐵-蛋白水解復(fù)合物。所述的飲料粉末可以含有巧克力。
在進(jìn)一步方面，本發(fā)明提供一種制備鐵強(qiáng)化體系的方法，該方法包括優(yōu)選地在酸性條件下，用微生物蛋白酶優(yōu)選的是酸性真菌蛋白酶，酶水解卵清蛋白，以提供部分水解的卵清蛋白；在酸性條件下，把亞鐵源加到部分水解的卵清蛋白中；然后提高pH到6.5-7.5，形成一種作為鐵強(qiáng)化體系的水解卵清蛋白亞鐵復(fù)合物。
部分水解的卵清蛋白在加入亞鐵源之前，可以實(shí)行進(jìn)一步的水解。優(yōu)選的真菌蛋白酶是從米曲霉中獲得，并且含有內(nèi)肽酶和外肽酶。
所述的方法也包括如下步驟，把水解卵清蛋白亞鐵復(fù)合物干燥成粉末。
本發(fā)明基于如下的發(fā)現(xiàn)，部分水解的卵清蛋白能與亞鐵離子形成牢固的復(fù)合物，而以生物可利用的方式提供鐵。所得到的鐵復(fù)合物，降低了引起諸如脂質(zhì)氧化、顏色破壞和維生素C降解等有害影響的可能性。這使該鐵復(fù)合物成為一種理想的載體，用于強(qiáng)化食品和飲料；尤其是用于期望改善營養(yǎng)狀態(tài)的食品和飲料。
可用在鐵復(fù)合物中的鐵源，可以是任何食品級的亞鐵鹽，如硫酸亞鐵、氯化亞鐵、硝酸亞鐵、檸檬酸亞鐵、乳酸亞鐵或富馬酸亞鐵，或其混合物。不過，優(yōu)選的鐵源是硫酸亞鐵。所述的鐵源優(yōu)選地以亞鐵溶液的形式提供。
通過制備部分水解的卵清蛋白，在酸性條件下加入鐵源，然后調(diào)至中性，制備所述的鐵復(fù)合物。
部分水解的卵清蛋白應(yīng)該這樣，其蛋白級分的分子量范圍大約為500-10000；優(yōu)選的大約2000-6000。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，從完整的卵清蛋白或完全水解的卵清蛋白制備的鐵復(fù)合物并不足夠牢固。不過，從部分水解的卵清蛋白制備的鐵復(fù)合物極為穩(wěn)定。
作為常規(guī)的一步或多步方法，進(jìn)行卵清蛋白的水解。不過，當(dāng)水解程序包括在酸性培養(yǎng)基中用酸性蛋白酶的酶水解步驟時，獲得最好的結(jié)果。合適的酸性蛋白酶可從商業(yè)途徑得到。特別合適的酸性蛋白酶，可以通過如米曲霉等真菌的控制發(fā)酵獲得。這些蛋白酶含有內(nèi)肽酶和外肽酶。上述酸性蛋白酶的一個實(shí)例是VALIDASE FP-60(可從Valley Research，Inc.，South Bend，Indiana獲得)。
可以用合適的食品級無機(jī)或有機(jī)酸，使所述的培養(yǎng)基變酸?？墒褂玫倪@些酸的實(shí)例是磷酸、鹽酸、硫酸、乳酸、蘋果酸、富馬酸、葡萄糖酸、琥珀酸、抗壞血酸或檸檬酸。最優(yōu)選的酸是磷酸。選擇pH以發(fā)揮所述酶的最佳特性。所選的pH是使該酶最適地起作用。這種信息可以從供應(yīng)商或通過簡單的試驗(yàn)獲得。
用酸性蛋白酶水解后獲得的水解蛋白，可以以上述形式應(yīng)用。不過，所述的水解蛋白如果需要，可以進(jìn)一步水解。對于任何需要進(jìn)一步酶水解步驟來說，可用任一種合適的酶。實(shí)例包括但不局限于，ALCALASE、FLAVORZYME和NEUTRASE(Novo Nordisk A/S，Novo Alle，Denmark)和PROZYNE以及PANCREATIN(Amano InternationalEnzyme Co.Inc.，Troy，VA)。所述的酶可以是酸性蛋白酶、堿性蛋白酶或中性蛋白酶。特別適合的是堿性蛋白酶。
把鐵源加到部分水解的卵清蛋白之前，該部分水解的卵清蛋白應(yīng)該是酸性的pH，大約3.0-5.5。如果有必要，該pH可加入上面所述的合適的食品級無機(jī)或有機(jī)酸調(diào)節(jié)。最優(yōu)選的酸是磷酸。
然后把亞鐵溶液與部分水解的卵清蛋白混合。優(yōu)選地緩慢加入，把亞鐵溶液加入到部分水解的卵清蛋白中，優(yōu)選地在攪拌的情況下進(jìn)行該過程。選擇加入亞鐵溶液的量，以提供需要的亞鐵負(fù)載量。不過，令人驚奇的發(fā)現(xiàn)，在該復(fù)合物中與亞鐵的結(jié)合與所結(jié)合的亞鐵量相關(guān)。當(dāng)所述的復(fù)合物含有干重大約為1％-2％或大約為4.5％-10％的鐵離子時，獲得最合適的結(jié)合。當(dāng)然，可以使用超過10％的亞鐵負(fù)載量，但是其結(jié)合和隨后的所述復(fù)合物的穩(wěn)定性，可能輕微降低。
把鐵源加入到部分水解的卵清蛋白后，所述的溶液應(yīng)該變?yōu)橹行裕源龠M(jìn)亞鐵復(fù)合物的形成。不過，該混合物不許成為堿性，以避免沉淀和過氧化物離子的形成。推薦的pH范圍大約是6.5-7.5。
如果有必要，加入一種堿，中和該混合物的pH。任何食品級的堿可用于中和作用，這些堿包括但不局限于，氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化銨、氫氧化鎂、碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸鉀和碳酸氫鉀。優(yōu)選的是氫氧化銨。
所有步驟優(yōu)選地在攪拌下進(jìn)行。
獲得的復(fù)合物可以作為液體形式得到。不過，更優(yōu)選地把所述的復(fù)合物干燥成粉末。干燥方法可以是冷凍干燥或噴霧干燥?？梢允褂萌魏魏线m的方法，把該復(fù)合物噴霧或冷凍干燥成粉末。合適的方法在本領(lǐng)域眾所周知。
使用時，所述的復(fù)合物被包括在制成所需食品或飲料的成分中，并且這些成分用常規(guī)方式處理。盡管所述的鐵的生物利用度可能比硫酸亞鐵的生物利用度輕微降低，但發(fā)現(xiàn)它仍然在可接受的范圍之內(nèi)。在多數(shù)的情況下，生物利用度的差異并不明顯。而且，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)該復(fù)合物非常穩(wěn)定，當(dāng)用于食品和飲料時，沒有導(dǎo)致增加脫色或喪失味道的情況出現(xiàn)。再者，也發(fā)現(xiàn)該復(fù)合物沒有增加如腐敗等處理過程的問題。
所述的復(fù)合物特別適用于液體形式的食品和飲料中，例如嬰兒配方濃縮液和即喝型飲料，如巧克力和麥芽奶飲料。這些食品或飲料作為其處理過程的一部分，通常經(jīng)過甑餾或其他方法滅菌，因此，該復(fù)合物抵抗粗級處理的能力大為改善。不過，該復(fù)合物可用于其他類型的食品或飲料中，如粉末化的飲料、嬰兒配方食品和嬰兒谷物。
所述的復(fù)合物也可以包括通常含有脂類和維生素的寵物食品中。
可以看出，含有所述復(fù)合物的產(chǎn)品與未強(qiáng)化的食品相比較，具有相似的味覺感受特性和顏色。這表現(xiàn)了優(yōu)點(diǎn)，產(chǎn)品可以強(qiáng)化，而不引起不利于消費(fèi)者感受的明顯變化。此外，還發(fā)現(xiàn)維生素C不被復(fù)合物降解。因此，所述的復(fù)合物可以用于需要營養(yǎng)平衡的產(chǎn)品中。
現(xiàn)在描述本發(fā)明的具體實(shí)施例，進(jìn)一步說明本發(fā)明。
實(shí)施例1把量為1000g的冷凍卵清加到發(fā)酵罐(BiostatM)中，在室溫下溶化。攪拌下，用85％H3PO4緩慢調(diào)節(jié)pH至3.0。然后加熱該溶液到42℃。加入量為2.5g的一種酸性蛋白酶(可從ValleyResearch，Inc.，South Bend，Indiana獲得VALIDASE FP-60)，然后在pH 3.0-3.3，低/適中速度攪拌下，使該溶液反應(yīng)16小時。該酸性蛋白酶可從米曲霉中獲得，它含有內(nèi)肽酶和外肽酶。
反應(yīng)16小時后，加入氫氧化銨(28％)，提高pH至7.4。在攪拌下，加入量為2.5g的堿性蛋白酶(從Novo Nordisk A7S獲得的ALCALASE 2.4L)，并把該溶液的溫度提高到50℃。這種蛋白酶從地衣芽孢桿菌(Bacillus licheniformis)中得到，主要含內(nèi)肽酶。在低/適中速度攪拌下反應(yīng)3小時后，把該溶液冷卻到室溫。在攪拌下，加入在50ml水中的量為5.0g的FeSO4.7H2O，接著加入量為43.5g的85％H3PO4。然后攪拌下，用28％NH4OH調(diào)pH至6.7。然后把該溶液加熱到90℃，穩(wěn)定10分鐘。然后把該溶液冷卻到室溫。
收獲所述的液狀鐵復(fù)合物。
實(shí)施例2重復(fù)實(shí)施例1的過程。然后攪拌下，加入量為90g的M.D.5麥芽糖糊精到液狀鐵復(fù)合物中。用自動旋轉(zhuǎn)圓盤噴霧干燥機(jī)，噴霧干燥該混合物(Tin＝145℃，Tout＝80℃)。
收獲所述的粉末狀鐵復(fù)合物。
實(shí)施例3把量為1000g的冷凍卵清加到發(fā)酵罐(BiostatM)中，在室溫下融化。攪拌下，用85％H3PO4緩慢調(diào)節(jié)pH至3.0。然后加熱該溶液到42℃。加入量為2.5g的一種酸性蛋白酶(可從ValleyResearch，Inc.，South Bend，Indiana獲得VALIDASE FP-60)，然后在pH 3.0-3.3，低/適中速度攪拌下，使該溶液反應(yīng)4小時。
反應(yīng)后，把該溶液冷卻到室溫。在攪拌下，加入在50ml水中的量為5.0g的FeSO4.7H2O。然后攪拌下，用28％NH4OH調(diào)pH至6.7。然后把該溶液加熱到60℃，10分鐘。然后把該溶液冷卻到室溫。
攪拌下，加入量為90g的M.D.5麥芽糖糊精到該溶液中。用自動旋轉(zhuǎn)圓盤噴霧干燥機(jī)，噴霧干燥該混合物(Tin＝145℃，Tout＝80℃)。
收獲所述的粉末狀鐵復(fù)合物。
實(shí)施例4除了卵清進(jìn)行水解6小時外，重復(fù)實(shí)施例1的過程。收獲所述的粉末狀鐵復(fù)合物。
實(shí)施例5通過重新溶解巧克力奶粉末(QUIK，Nestlé USA，Inc)至8.5％重量比的濃度，制備4種巧克力奶飲料。每種飲料含有12.5ppm的添加鐵，這些鐵是實(shí)施例1-4之一不同鐵復(fù)合物的形式。
把所述的飲料放入密封的125ml玻璃罐中，大約121℃(250°F)高壓5分鐘。把這些罐冷卻到室溫，然后儲存6個月。
經(jīng)1、2、3、4、5和6個月后，評價(jià)這些飲料的物理穩(wěn)定性、顏色和口感。口感通過10人的口感測試組評價(jià)。評價(jià)認(rèn)為，所有飲料沒有脫色，沉淀或凝結(jié)，具有良好的味道。
實(shí)施例6通過重新溶解巧克力奶粉末(QUIK，Nestlé USA，Inc)至8.5％重量比的濃度，制備4種巧克力奶飲料。每種飲料含有12.5ppm的添加鐵，這些鐵是實(shí)施例1-4之一不同鐵復(fù)合物的形式。
把所述的飲料預(yù)先加熱到大約80℃(175°F)，注入蒸汽加熱到大約140℃(285°F)，在該溫度下保持5秒，然后冷卻到大約80℃(175°F)。接著把這些飲料在大約17/3.5MPa(2500/500psi)下勻漿，冷卻到16℃(60°F)，注入到250ml的Tetra Brik Aseptic包裝袋(Tetra Pak Inc.，Chicago IL)中經(jīng)1天、2周、1和2個月后，評價(jià)這些飲料的物理穩(wěn)定性、顏色和口感?？诟型ㄟ^10人的口感測試組評價(jià)。評價(jià)認(rèn)為，所有飲料沒有脫色，沉淀或凝結(jié)，具有良好的味道。
實(shí)施例7通過重新溶解巧克力奶粉末(QUIK，Nestlé USA，Inc)至8.5％重量比的濃度，制備4種巧克力奶飲料。每種飲料含有12.5ppm的添加鐵，這些鐵是實(shí)施例1-4之一不同鐵復(fù)合物的形式。
把所述的飲料預(yù)先加熱到大約80℃(175°F)，注入蒸汽加熱到大約148℃(298°F)，在該溫度下保持5秒，然后冷卻到大約80℃(175°F)。接著把這些飲料在大約17/3.5MPa(2500/500psi)下勻漿，冷卻到16℃(60°F)，注入到250ml的Tetra Brik Aseptic包裝袋(Tetra Pak Inc.，Chicago IL)中經(jīng)1、2、3、4、5和6個月后，評價(jià)這些飲料的物理穩(wěn)定性、顏色和口感?？诟型ㄟ^10人的口感測試組評價(jià)。評價(jià)認(rèn)為，所有飲料沒有脫色，沉淀或凝結(jié)，具有良好的味道。
實(shí)施例8通過重新溶解巧克力奶粉末(QUIK，Nestlé USA，Inc)3份和重新溶解麥芽粉末(MILO，Nestlé Australia Ltd)3份，共制備6種飲料。每種飲料包含在180ml開水中的22.0g粉末。把實(shí)施例2-4之一的鐵復(fù)合物加入到巧克力飲料和麥芽飲料中。在巧克力飲料中鐵的最終濃度為15.0ppm，而在麥芽飲料中鐵的最終濃度為25.0ppm。
短暫地?cái)嚢杷龅娘嬃希谑覝叵路胖?5分鐘。15分鐘后，通過10人的口感測試組評價(jià)飲料。當(dāng)這些樣品與未加入鐵的對照樣品相比較時，沒有發(fā)現(xiàn)顏色變化或喪失味道。
實(shí)施例9用180ml開水重新溶解55g含香蕉粉的嬰兒谷物(Nestlé USA，Inc)，制備3種嬰兒谷物膳食。把實(shí)施例2-4之一的鐵復(fù)合物加入到每種膳食中，每100g谷物粉末為7.5mg鐵。
短暫地?cái)嚢杷龅娘嬃?，在室溫下放?5分鐘。15分鐘后，通過10人的口感測試組評價(jià)飲料。當(dāng)這些樣品與未加入鐵的對照樣品相比較時，沒有發(fā)現(xiàn)顏色變化或喪失味道。
實(shí)施例10所述的復(fù)合物的生物利用度按如下方法測定動物所用的動物是剛斷奶的雄性Sprague-Dawley大鼠，鼠齡為3周(IFFA-CREDO，L’Arbresle，法國)。
食物對照食物是ICN低鐵食物(Soccochim SA，Lausanne，瑞士)，其鐵含量為3mg/kg。該食物基于酪蛋白，除鐵外，提供作為生長大鼠的營養(yǎng)需求。
試驗(yàn)食物是
食物A用FeSO4.7H2O添加的對照食物，以提供10mg/kg的鐵。
食物B用FeSO4.7H2O添加的對照食物，以提供20mg/kg的鐵。
食物1用實(shí)施例4的復(fù)合物添加的對照食物，以提供10mg/kg的鐵。
食物2用實(shí)施例4的復(fù)合物添加的對照食物，以提供20mg/kg的鐵。
食物3以10mg/kg添加實(shí)施例2的復(fù)合物的對照食物，提供10mg/kg的鐵。
食物4以20mg/kg添加實(shí)施例2的復(fù)合物的對照食物，提供10mg/kg的鐵。
分析方法1)用異氟烷醚麻醉大鼠，然后從眼眶靜脈叢抽取200μL的血液樣品，進(jìn)行血紅蛋白的分析。通過氰化正鐵血紅蛋白法(Hb MPR3試劑盒，Boehringer Mannhein GmbH，德國)，使用自動測定儀(Hemocue，Baumann-Medical SA，Wetzikon，瑞士)測定樣品中血液血紅蛋白的水平。在所有血紅蛋白的測定中，測量具有一系列范圍的血紅蛋白水平的商用質(zhì)量對照血液樣品(Dia-HT Kontrollblut，Dia MED，Cressier，瑞士)。
2)根據(jù)血紅蛋白水平，應(yīng)用斜率比值計(jì)算與七元硫酸亞鐵相比較的鐵生物利用度。多元回歸方程說明所加入的鐵量與血紅蛋白水平的關(guān)系。該方程給出每種食物零劑量時截取的一條直線。然后以2個斜率的比值，計(jì)算相對于七元硫酸亞鐵的鐵源生物利用度。把該比值乘以100，得到生物利用度的相對值。
步驟把大鼠單個養(yǎng)在配有不銹鋼柵的聚碳酸酯籠中。允許這些動物自由喝蒸餾水。為使大鼠貧血，給大鼠隨機(jī)喂對照食物24天。每天補(bǔ)充新鮮食物。用鋼柵蓋住食物，而降低大鼠對食物的糟蹋。
24天后，測定血紅蛋白和體重。具有血紅蛋白水平為4.5-5.8mg/dl的70只大鼠，被隨機(jī)分為每組10只，共7組，各組間具有大約相等平均值的血紅蛋白和體重。1組動物喂以1種試驗(yàn)食物14天。在0天開始，以20g/天給所述的大鼠，隨機(jī)喂所述的食物。允許這些大鼠自由喝蒸餾水。每天測定個體食物消耗量。14天后，把大鼠稱重并測定血紅蛋白。
結(jié)果平均食物消耗和鐵吸收并不受鐵源類型的影響。不過，接受未加鐵食物的大鼠比接受加鐵食物的大鼠吃得較少。攝食20mg/kg加鐵食物的大鼠比接受10mg/kg鐵食物的大鼠，消耗略為較多的食物。
大鼠的體重增加并不受鐵源類型的影響。不過，接受未加鐵食物的大鼠比接受加鐵食物的大鼠，體重較輕。攝食20mg/kg加鐵食物的大鼠比接受10mg/kg鐵食物的大鼠，體重略為增加。
實(shí)驗(yàn)期開始和結(jié)束時的血液血紅蛋白水平，在下表顯示。
平均血紅蛋白值；(標(biāo)準(zhǔn)差)
相對生物利用度見如下
所有鐵-蛋白復(fù)合物的生物利用度，與硫酸亞鐵的生物利用度值相似。相對生物利用度值低于91％被認(rèn)為明顯低于參照組。因此，根據(jù)統(tǒng)計(jì)學(xué)的觀點(diǎn)，實(shí)施例2鐵復(fù)合物的相對生物利用度值，與硫酸亞鐵的生物利用度值相似。不過，從實(shí)用觀點(diǎn)考慮，所有復(fù)合物均具有非常良好的生物利用度。
權(quán)利要求
1.一種鐵-蛋白水解復(fù)合物，該復(fù)合物包括與具有分子量范圍大約為500-10 000的部分水解卵清蛋白螯合的亞鐵離子。
2.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合物，其中所述的部分水解卵清蛋白擁有的分子量范圍大約為2000-6000。
3.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合物，其中所述的部分水解卵清蛋白是微生物蛋白酶的水解物。
4.一種根據(jù)權(quán)利要求3所述的復(fù)合物，其中所述的微生物蛋白酶從米曲霉中獲得并含有內(nèi)肽酶和外肽酶。
5.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合物，其中所述的部分水解卵清蛋白是微生物蛋白酶的水解物，該水解物通過用一種從米曲霉中獲得并含有內(nèi)肽酶和外肽酶的蛋白酶，和一種從地衣芽孢桿菌中獲得并含有內(nèi)肽酶的蛋白酶，水解卵清蛋白得到。
6.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合物，該復(fù)合物含有以干重計(jì)，大約為1％-2％或大約為4.5％-10％的亞鐵離子。
7.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合物，該復(fù)合物在中性的pH中穩(wěn)定，但在低于3的pH中解離。
8.一種鐵-蛋白水解復(fù)合物，該復(fù)合物包含與部分水解卵清蛋白螯合的亞鐵離子，所述的水解卵清蛋白是一種微生物蛋白酶的水解物，微生物蛋白酶為內(nèi)肽酶和外肽酶。
9.一種根據(jù)權(quán)利要求8所述的復(fù)合物，其中該部分水解卵清蛋白擁有的分子量范圍大約為500-10 000。
10.一種根據(jù)權(quán)利要求9所述的復(fù)合物，其中該部分水解卵清蛋白擁有的分子量范圍大約為2 000-6 000。
11.一種根據(jù)權(quán)利要求8所述的復(fù)合物，該復(fù)合物含有以干重計(jì)，大約為1％-2％或大約為4.5％-10％的亞鐵離子。
12.一種根據(jù)權(quán)利要求8所述的復(fù)合物，該復(fù)合物在中性的pH中穩(wěn)定，但在低于3的pH中解離。
13.一種鐵-蛋白水解復(fù)合物，該復(fù)合物包含與部分水解卵清蛋白螯合的亞鐵離子；該復(fù)合物含有以干重計(jì)，大約為1％-2％或大約為4.5％-10％的亞鐵離子。
14.一種根據(jù)權(quán)利要求13所述的復(fù)合物，其中該部分水解卵清蛋白擁有的分子量范圍大約為500-10 000。
15.一種根據(jù)權(quán)利要求13所述的復(fù)合物，其中該部分水解卵清蛋白擁有的分子量范圍大約為2 000-6 000。
16.一種根據(jù)權(quán)利要求13所述的復(fù)合物，其中所述的部分水解卵清蛋白是微生物蛋白酶的水解物。
17.一種根據(jù)權(quán)利要求13所述的復(fù)合物，其中所述的真菌蛋白酶含有內(nèi)肽酶和外肽酶。
18.一種根據(jù)權(quán)利要求13所述的復(fù)合物，該復(fù)合物在中性的pH中穩(wěn)定，但在低于3的pH中解離。
19.一種滅菌的液體飲料，該飲料含有脂和穩(wěn)定的鐵強(qiáng)化體系，所述的鐵強(qiáng)化體系包括一種與部分水解的卵清蛋白螯合的亞鐵離子的鐵-蛋白水解復(fù)合物。
20.一種根據(jù)權(quán)利要求19所述的飲料，該飲料是含巧克力的飲料。
21.一種滅菌的液體飲料，該飲料含有多酚和穩(wěn)定的鐵強(qiáng)化體系，所述的鐵強(qiáng)化體系包括一種與部分水解的卵清蛋白螯合的亞鐵離子的鐵-蛋白水解復(fù)合物。
22.一種根據(jù)權(quán)利要求21所述的飲料，該飲料是茶飲料。
23.一種飲料粉末，該飲料粉末含有脂和穩(wěn)定的鐵強(qiáng)化體系，所述的鐵強(qiáng)化體系包括一種與部分水解的卵清蛋白螯合的亞鐵離子的鐵-蛋白水解復(fù)合物。
24.一種根據(jù)權(quán)利要求23所述的飲料粉末，該飲料粉末含有可可。
25.一種制備鐵強(qiáng)化體系的方法，該方法包括用一種微生物蛋白酶酶水解卵清蛋白，以提供部分水解的卵清蛋白；在酸性條件下，把亞鐵源加到部分水解的卵清蛋白中；然后提高pH到6.5-7.5，形成一種作為鐵強(qiáng)化體系的水解卵清蛋白亞鐵復(fù)合物。
全文摘要
一種可以用于增強(qiáng)食品和飲料中鐵含量的鐵－蛋白水解復(fù)合物。該復(fù)合物由與部分水解的卵清蛋白螯合的亞鐵離子形成。所述的水解卵清蛋白的分子量范圍大約為500－10,000。當(dāng)被適當(dāng)?shù)貞?yīng)用于滅菌產(chǎn)物例如加熱提純產(chǎn)物時,該復(fù)合物十分穩(wěn)定。再者,除了穩(wěn)定性外,復(fù)合物中的鐵基本上與硫酸亞鐵具有相同的生物利用度。
文檔編號A23G1/00GK1349386SQ00807029
公開日2002年5月15日 申請日期2000年3月1日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月1日
發(fā)明者A·舍爾, M·R·雅各布森, C·R·馬蘭吉, D·V·瓦德拉, E·R·維德拉 申請人:雀巢制品公司