專利名稱：：一種營養支持型要素膳及其制備工藝的制作方法
技術領域：
：本發明涉及一種營養要素膳及其制備工藝，具體地說，本發明涉及一種以螺旋藻、補充性碳源、補充性維生素為組合物的營養支持型要素膳及其制備工藝。相關背景概念營養是生命的支柱，也是機體新陳代謝的基礎。機體攝取的產能營養素可以轉變成能量來維持生命活動，使我們能夠保持健康而活躍的生活。成年人的能量消耗主要用于維持基礎代謝、體力活動和食物特殊動力作用，需要營養來維持體重及保障機體功能；兒童及青少年除了維持上述新陳代謝外還需要更多營養素以滿足生長發育的需要；妊娠和哺乳期婦女還需要額外的營養素來滿足胎兒及幼兒生長發育的需要。通常我們將這種由維持生命及保障機體功能的營養素配制成的食品稱為要素膳。所謂要素膳就是通過添加能源物質、維生素、礦物質、必需脂肪酸、膳食纖維、水及若干植物源非營養素成分而配制成的--種完全營養液。要素膳能提供人體必需的各種營養素，能長期食用并維持機體正常功能，但不必像氨基酸輸液那樣要求非常嚴格，所以在臨床上使用更加安全與方便，價格也較便宜。因此，近幾年來發展很快，國外有不少專供營養支持用或特殊營養用的要素膳產品問世。珍視生命，改善營養，維護特殊人群的生命尊嚴，是全社會普遍關注的問題。需求背景神經系統受損病人與日俱增中樞神經紊亂、腦血管意外、腫瘤、創傷、炎癥、神經性厭食及抑郁癥等都可造成神經系統損傷。據國家衛生部最新公布的數據，心血管疾病、腦血管疾病和惡性腫瘤是人類致死的三大殺手。據2006年資料，我國上述三種疾病死亡人數分別各占20%以上，三者合計占全部死亡人數的69.30%。以北京市2002年數據為例，全市人口中，每19分鐘就新增1例心腦血管疾病患者。每逢冬季降溫，心腦血管疾病患者數量激增，醫院人滿為患，許多患者不得不在樓道凳子上接受輸液治療。心腦血管疾病特別是腦血管疾病患者預后不容樂觀，容易復發，再復發后，輕者腦血管受損，重者半身或全身癱瘓，不能自理，不能自主進食。這種情況下，輸液一般只能短期維持體液平衡，不能滿足機體新陳代謝的基本需要量，人體正常3機能需要靠要素膳來維持。口、咽、食道疾病患者營養狀況令人擔憂隨著環境污染的加劇和飲食習慣的改變，口、咽、食道疾病患者越來越多，這些患者或不能咀嚼，或不能吞咽，營養狀況令人擔憂。開發口、咽、食道疾病患者的特殊食品，生產能通過胃管進食，便于吸收，有利于患者康復的營養要素膳食品是社會對科技界和企業的呼喚。關注這一特殊弱勢群體，改善他們的飲食營養狀況，是全社會的共同責任。胃腸道疾病患者的營養問題值得重視隨著年齡的增長，中老年人經常發生胰腺炎、腸道炎、短腸綜合癥、消化不良等疾病，這些患者需要特殊的要素膳來滿足機體對營養素的基本需要量，以維持機體正常功能。關注中老年胃腸道疾病患者健康，緩解由于飲食營養不足所造成的健康壓力，減少不必要的營養不良癥是中老年保健的重要內容。術前、術后膳食極待開發術前、術后膳食開發在發達國家很受重視，為了保證手術順利，加速術后恢復，國外開發了不少產品，其中，要素膳是最常見的產品形式。現以放療、化療患者為例。放療、化療是癌癥患者的常見治療措施。放療、化療之后，患者一方面需要補充營養，以資調理，一方面卻食欲不振，進食困難，二者形成了巨大的反差。國外解決這一矛盾的通行辦法是進食要素膳，補充全面營養，提高患者免疫力，輔助患者早日康復。我國已進入老齡化社會，隨著年齡的增長，機體免疫力不可避免地逐步衰減，中老年人患病的幾率和需要手術治療的比例也隨之增高。開發術前、術后要素膳，對于患者、家庭乃至社會都是十分必要的。設計原理與思路剖析營養機制，明確強化方向本專利的目標是提供一種營養支持型要素膳的配方及其制備技術。為了強化功能定位，實現設計目標，首先必須對人類機體的營養機制進行深入了解，從而明確營養支持或特殊營養的努力方向。本專利著重研究了人類機體的營養需求，參照國內外營養學權威機構發布的人體膳食營養素參考攝入量，結合不同群體特殊的營養素攝入要求，依據人體營養學理論，科學調配氮源、碳源，采用完全蛋白質(螺旋藻蛋白為完全蛋白質)及其蛋白不完全水解物(含有氨基酸及低聚肽)，其必需氨基酸模式與FAO和WHO的推薦模式極其相近，其含量應控制在適當范圍，其E/T值約等于3，E/N值大約在0.61.0之間。通過深入地研究，明確了配方配伍的方向，從而為突出產品的功能優勢奠定了基礎。支持生命系統，營養務求全面人體生命支持系統正常與否首先取決于營養元素是否全面。在本專利配方中，認真考慮了配方成分對生命系統的支持作用，在配方中除首先滿足氮源、能源外，重點考慮了人體必需的各種維生素、礦物元素以及人體必需的多種脂肪酸，同時考慮了膳食纖維、植物源非營養素成分及相應的功能成分，如防止腸損傷和腸衰竭成分等。更為重要的是，本專利依據1999年諾貝爾獎獲得者GunterBlober的"蛋白訊號理論"及其衍生物"食物基理論"，產品中利用的全部是與螺旋藻蛋白或其多肽、氨基酸結合的食物基礦質元素。因此，不僅營養全面而均衡，其消化吸收率和安全性顯著優于添加無機態礦物質的產品。此外，本專利采用蛋白質順序酶解和控制酶解技術，使蛋白質酶解成小分子多肽而非一般產品的氨基酸。近代醫學營養學研究證實，小分子多肽更容易被機體吸收，而純氨基酸有導致細胞脫水的可能性。因此，本技術制備的要素膳對生命的支持和維護作用更加突出。
背景技術：
：國內外關于要素膳的專利不多，市場產品以國外產品為主，但無論是國內產品，還是國外產品，全部都是純粹的碳源、氮源、維生素和無機礦物元素的配合物，沒有利用植物性產品酶解再補充適當營養成分的產品。03113019.4號申請公開了一種"無纖維型腸內全營養乳劑及其制造方法"即將各種油溶性維生素溶解在油中，形成油相混合物，將油相混合物經油泵和混合器與配制罐的水相混合制成初乳經高壓勻化并冷卻后罐裝，滅菌后即為產品。03113020.8號申請公開了一種"供腫瘤患者使用的腸內全營養乳劑及其制造方法"，其主要技術方案是將各種人體必須的有效成分與純凈水混合；在強烈攪拌下通過混合器將固體原料溶解或分散在純水中；然后經油泵和混合器將油相混合物與配制罐的水相混合，制成初乳，經高壓勻化并冷灌裝并充氮，滅菌后即得產品。91107201.2號申請公開了一種"蔬菜全營養素產品及制造方法"，其特點是將新鮮蔬菜用碳酸鈣和乳酸鈣處理加工，在真空減壓下干燥成保鮮蔬菜粉，并與含硒高核酸酵母粉，天然類胡蘿卜素和蛋白質、葉綠素鐵鈉鹽和天然食用色素配制而成。93118397.9號申請公開了一種"全營養幼苗粉或泥的生產方法"，即把植物的種子通過水培得到幼苗，再把幼苗粉碎，使其粒度在200tmi以下，用真空濃縮器濃縮得到含水分50%的漿狀物，再用干燥法干燥，得到含水分13%的粉狀物，裝入鋁箔塑膠袋密封，用輻照法殺菌。得到全營養幼苗粉，把漿狀物用巴氏高溫殺菌法殺菌，得到全營養幼苗泥。00117214.X號申請公開了"一種全營養膳"，由水解蛋白粉或各種肉粉、蛋粉、奶粉、米、面粉和大豆粉、蕃薯粉、芝麻粉、胡蘿卜粉、銀耳粉和枸杞子粉等天然食物和適量的食品添加劑配合而成。03150631.3號申請公開了一種"適用于糖尿病人的全營養素液體食品及其制造方法"本發明提供的生產方法是采用高直鏈淀粉作為主要碳水化合物原料，經淀粉酶輕度水解，將水解產物與脂肪充分乳化混合，添加低血糖指數的豆基蛋白和水溶性纖維菊粉以及其他營養素補充劑而制成。03134389.9號申請公開了"一種全營養流食的生產方法"，該方法依次包括下列步驟1)將配料用去離子無菌水計量后加入配料缸中，加熱至30-40'C;2)以800-1200rpm高速攪拌，并在此過程中加入油脂、乳化劑；3)加熱至50-6(TC時加入蛋白質、糊精、蔗糖，并高速攪拌10-25分鐘；4)加熱至80-85'C加入礦物質、維生素，并高速攪拌5-15分鐘；5)配好的物料抽入高壓均質機中，在40-65MPa壓力下均質一遍；6)均質后的物料保持在70-80°C，裝入罐中并立即密封。努特里奇亞有限公司200480017507.2號申請公開了一種"治療或預防慢性創傷的方法及其中所使用的包含甘氨酸和/或亮氨酸的全營養組合物"，所述的方法包括腸道給予患者一種組合物，其中蛋白質提供所述組合物的總熱量的10-40%;碳水化合物提供所述組合物的總熱量的15-卯％;且其中每份中蛋白質提供0.5-5克甘氨酸和/或1-5克亮氨酸。99124658.6號申請公開了"一種適用于管飼病人的全能營養素及其生產工藝"，該全能營養素由水解蛋白粉或各種肉粉、蛋粉、奶粉、速溶的米、面粉和大豆粉、南瓜粉、芝麻粉、胡蘿卜粉等天然食物和適量的食品添加劑配合而成。98111151.3號申請公開了一種"螺旋藻營養沖劑"，它的主要組成成分為螺旋藻粉，植脂末及食用輔料組成。由于輔料的不同可以制成螺旋麥片營養沖劑，螺旋藻海鮮湯料營養沖劑等各類沖劑。98114034.3號申請公開了一種"液體螺旋藻及其生產工藝方法"，即是以螺旋藻干粉為主要原料，與水經攪拌混合后，再加入一定量的a-淀粉酶，在控制條件下進行酶法分解，以便于細胞破碎。98102406.8號申請公開了一種"螺旋藻多肽的制備方法及其含有這些多肽的藥劑和應用"，采用水解酶和多種蛋白酶聯酶降解，水解酶和蛋白酶的投料比為h1100,水解l50h，得到螺旋藻蛋白多肽。01138384.4號申請公開了"一種含螺旋藻及多種營養成份的混合食品"，即由珍珠粉、螺旋藻和奶粉配合組成。200310112197.X號申請公開了一種"以螺旋藻為主要成分的組合物"，其特征在于包括的組分及重量百分比為螺旋藻粉7078%、硫酸亞鐵24%、維生素C46%、麥芽糊精1520%、葉酸0.0090.012%。200610068688.2號申請公開了"一種新鮮螺旋藻營養液及其制備方法"，其配方為鮮螺旋藻2%-73%、液態物質23%-98%，所述的液態物質為液態食用糖、液態食用糖醇、液態食用膠、液態食用蜜中的至少一種。94106228.7號申請公開了一種"螺旋藻營養液的制造方法"，即在螺旋藻粉末中，加7IO倍的水，然后加入蛋白酶酶解，在9095'C下滅活，冷卻后按l:12的比例加水，并加入葡萄糖和蔗糖，接種醋酸菌，發酵23天，滅活3050分鐘，過濾，在濾液中加57倍的凈化水，最后用蔗糖、蜂蜜和穩定劑勾兌。94118353.X號申請公開了一種"螺旋藻保健品的制備方法"，以螺旋藻為主要原料，加入其它一定配比大豆蛋白粉、全脂奶粉、蜂蜜等制成。98121026.0號申請公開了一種"螺旋藻奶粉及其制備方法"，即將鮮奶、螺旋藻液體、甜味劑、脫脂粉、乳清粉、麥芽糊精混合，然后采用一般的奶粉生產工藝制成。200610010877.4號申請公開了一種"螺旋藻酶解生產工藝"，即在得到濃縮純凈藻泥后將其研磨成漿和進行酶解處理，酶解處理包括向研磨成漿狀的純凈藻泥中加入蛋白酶后將其密封和進行加熱，并讓其在恒溫條件和蛋白酶作用下發酵酶解，此后取出酶解過的藻泥進行噴粉干燥等后繼加工。200610159691.5號申請公開了一種"含螺旋藻活性肽、螺旋藻蛋白酶的螺旋藻及制備方法和應用"，本發明利用枯草芽孢桿菌對螺旋藻進行發酵處理，從而制備出含有螺旋藻活性肽、螺旋藻蛋白酶的螺旋藻。200610122866.5號申請公開了一種"螺旋藻破壁方法"，涉及一種采用酶解-均質破壁法對螺旋藻進行破壁的方法。其步驟為將螺旋藻粉加水配成濃度為3%15%;在螺旋藻溶液中加入溶菌酶酶解，溶菌酶的用量為100400IU/mL，溶解時間為14h，溫度為4055'C;將酶解后的螺旋藻溶液均質破碎，均質壓力為3050KPa，均質至少1次。200610172592.0號申請公開了一種"含螺旋藻活性肽、蛋白酶及激酶的螺旋藻及制備方法和應用"，即利用枯草芽孢桿菌對螺旋藻進行發酵處理，從而制備出含有螺旋藻活性肽、螺旋藻蛋白酶和螺旋藻激酶的螺旋藻。200710052778.7號申請公開了一種"螺旋藻多肽的制備方法"，即首先運用酶解和物理處理相結合的辦法對螺旋藻干粉進行脫腥處理，然后用超低溫凍融法破碎螺旋藻細胞壁使其中的蛋白質游離出來，再用生物酶工程技術水解螺旋藻蛋白而提取螺旋藻多肽。
發明內容本發明的目的在于提供一種要素膳配方及其制備技術，具體地說，本發明的目的在于提供一種以螺旋藻營養成分為基礎的營養支持型要素膳及其制備技術。本發明的技術特點主要有如下幾點，其一是選用螺旋藻粉不完全水解物為基礎原料，以螺旋藻多肽、氨基酸為主要氮原，比國內外其他產品利用蛋白質完全水解物-氨基酸為氮原更利于吸收；其二，要素膳所需礦質營養素為與多肽、氨基酸結合的有機態，更利于吸收利用；其三，根據我國成年人群的一般性營養需求添加適量維生素其四，先將物料均勻混合，加溫滅酶，高壓均質破壁后，再分段快速控制酶解，革新了傳統的要素膳制備方法。本發明是通過如下途徑實現的選取螺旋藻噴霧干燥粉或冷凍干燥粉，注入攪拌-控溫酶解罐，按液固比為S10:1(W/W)的比例使用室溫(2(TC25'C)純凈水浸泡螺旋藻干粉，邊攪拌邊加溫，直到溫度升至80'C9(TC，再保溫浸泡20n)in40min，使蛋白質變性，以便于加酶酶解，使螺旋藻粉及藻體碎段充分溶脹的同時達到滅菌、滅酶的目的。為使螺旋藻充分破壁，溶脹的螺旋藻液料依次經高剪切膠體磨粉碎一次，均質機破碎1一2次，均質機工作壓力20Mpa40Mpa,制成破壁螺旋藻漿。經高剪切膠體磨和均質機破碎處理的螺旋藻物料，溫度逐漸降低，待物料溫度降至65'C左右時，在螺旋藻漿中加入螺旋藻粉蛋白質質量0.1%0.2%的木瓜蛋白酶，酶解30min60min，待料液溫度降至50'C左右時，接著添加螺旋藻粉蛋白質質量0.1%0.2%的胰蛋白酶，酶解30min60min。酶解完成后，將酶解液升溫至80'C，滅酶1030min，制得滅活酶解液。在滅活酶解液中，按螺旋藻干粉補充性碳源補充性維生二65:200:1(W/W)的比例加入補充性碳源和補充性維生素，制成調配液。補充性碳源由葡萄糖糊精低聚糖=1:01:0~1(W/W)的比例配制。根據螺旋藻維生素含量及中國成年人維生素平均缺乏狀況，補充性維生素由維生素C:維生素D乳劑泛酸膽堿=1:8:0.5:0.5(W/W)的比例配制。經充分攪拌，使物料混合均勻，制成調配液。用檸檬酸調整調配液pH至6.56.8，經一道20Mpa均質后，進行瞬時滅菌，滅菌液直接無菌罐裝可制成液體要素膳，也可使用傳統低溫噴霧干燥方法制成要素膳粉。營養成分比較與評價本發明制備要素膳的主要目的在于為特殊消費者提供營養支持型(管飼)膳食。根據設計原理，攝入適量本產品時即可滿足碳源、氮原、維生素及礦物質的每日基礎需要量，因此，要素膳營養評價至關重要。根據北京林業大學食品科學與工程系對本產品的分析結果，對比目前使用的國內外幾種商品要素膳的營養組成，可以看出本專利產品優于其他產品，詳見表l。表l本專利產品與幾種商品要素膳營養組成統計表<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>圖1是本發明一種營養支持型要素膳及其制備工藝的流程圖。具體實施例方式下面，結合附圖、并通過實施例進一步詳細說明本發明，但本發明的實施并不只局限于這些實施例。實施例1螺旋藻要素膳粉稱取螺旋藻噴霧干燥粉6.5kg，放入自控不銹鋼罐中，注入室溫純清水60kg，快速攪拌使其溶解，同時邊攪拌邊加溫，直到溫度升至85'C，再保溫浸泡20rain，使蛋白質變性，以便于加酶酶解，使螺旋藻粉及藻體碎段充分溶脹的同時達到滅菌目的。充分溶脹的螺旋藻液料依次經高剪切膠體磨粉碎一次，120目篩網過濾，脫氣后均質機破碎1次，均質機工作壓力30Mpa，制成破壁螺旋藻漿。先在螺旋藻漿中加入5.0g木瓜蛋白酶，在65'C條件下酶解50itiin，接著添加5.0g胰蛋白酶，在5(TC條件下酶解60min。然后，將酶解液升溫至8(TC，滅酶20min,制得滅活酶解液。在滅活酶解液中，按螺旋藻干粉補充性碳源補充性維生=65:200:1(W/W)的比例加入葡萄糖20kg和補充性維生素100g(其中維生素C10g，維生素D乳劑80g，泛酸5g,膽堿5g)，經膠體磨攪拌粉碎后，真空脫氣，制成調配液。用檸檬酸調整調配液pH6.5,經一道均質(均質壓力20Mpa)再經脫氣后，瞬時滅菌，低溫濃縮至固形物含量40%時噴霧千燥，制備螺旋藻要素膳噴霧干燥粉24.5kg。實施例2螺旋藻要素膳液稱取螺旋藻噴霧干燥粉6.5kg，放入自控不銹鋼罐中，注入室溫純清水60kg，快速攪拌使其溶解，同時邊攪拌邊加溫，直到溫度升至9(TC,再保溫浸泡30min，使蛋白質變性，以便于加酶酶解，使螺旋藻粉及藻體碎段充分溶脹的同時達到滅菌目的。充分溶脹的螺旋藻液料依次經高剪切膠體磨粉碎一次，120目篩網過濾，脫氣后均質機破碎1次，均質機工作壓力30Mpa,制成破壁螺旋藻漿。先在螺旋藻漿中加入5.0g木瓜蛋白酶，在65'C條件下酶解50min，接著添加4.0g胰蛋白酶，在5(TC條件下酶解60min。然后，將酶解液升溫至80'C，滅酶20min，制得滅活酶解液。在滅活酶解液中，加入糊精20kg、維生素C10g、維生素D乳劑80g、泛酸5g、膽堿5g，經膠體磨攪拌粉碎后，真空脫氣，制成調配液。用檸檬酸調整調配液pH6.5,20Mpa工作壓力下均質一遍，再經脫氣，瞬時滅菌后，直接灌裝，制得螺旋藻要素膳液約250kg。試食例試食例l:李XX，66歲，女，2003年患癌癥，經半年住院治療病情基本沒有減輕，逐漸不能進食，輸液25天后患者拒絕點滴，按照患者的意見，回家服藥治療。在家治療期間，管飼本專利試制品，每天3次，每次500ml,維持生命452天，未發現營養缺乏癥。試食例2:張XX,64歲，男，2002年患腦溢血，全身癱瘓，不能自理，不能自主進食，經一年多住院治療病情基本穩定，住院期間管飼進口要素膳產品，非典期間，家屬不能進院護理，于是接回家服藥治療。在家治療期間，管飼本專利螺旋藻要素膳液，每天3次，每次400ml,維持生命1500多天。試食例3:王XX，65歲，女，2002年全身癱瘓，不能自理，不能自主進食。經一年多住院治療，病情基本沒有好轉，根據家屬的要求，回家服藥治療。在家治療期間，管飼本專利螺旋藻要素膳液，每天3次，每次400ml，維持生命1000多天。權利要求1、一種營養支持型要素膳及其制備工藝，其特征在于由螺旋藻粉、補充性碳源和補充性維生素構成要素膳組合物；螺旋藻經溶脹-均質破壁工藝制成螺旋藻漿；螺旋藻漿經分段快速酶解、營養調配工藝制成調配液；調配液經制粉或制液工藝制成粉狀或液體要素膳。2、根據權利要求1所述的一種營養支持型要素膳及其制備工藝，螺旋藻粉使用噴霧干燥粉或冷凍干燥粉；補充性碳源使用葡萄糖或糊精或低聚糖；補充性維生素使用維生素C、維生素D、泛酸和膽堿。3、根據權利要求1所述的一種營養支持型要素膳及其制備工藝，使用室溫(2(TC25'C)純凈水按液固比為810:1(W/W)浸泡螺旋藻干粉，邊攪拌邊加溫，直到溫度升至80'C9(TC，再保溫浸泡10min20rnin,使蛋白質變性，以便于加酶酶解，使螺旋藻粉及藻體碎段充分溶脹的同時達到滅菌目的。4、根據權利要求1和2所述的一種營養支持型要素膳及其制備工藝，充分溶脹的螺旋藻液料依次經高剪切膠體磨粉碎一次，均質機破碎l一2次，均質機工作壓力20Mpa40Mpa,制成破壁螺旋藻漿。5、根據權利要求1和2所述的一種營養支持型要素膳及其制備工藝，先在螺旋藻漿中加入螺旋藻粉蛋白質質量0.1°/^).2%的木瓜蛋白酶，在65'C60'C條件下酶解30min60min，接著添加螺旋藻粉蛋白質質量0.1%~0.2%的胰蛋白酶，在5(TC45'C條件下酶解30min60min。6、根據權利要求1和5所述的一種營養支持型要素膳及其制備工藝，將酶解液升溫至8CTC，滅酶1030min,制得滅活酶解液。7、根據權利要求1和6所述的--種營養支持型要素膳及其制備工藝，在滅活酶解液中，按螺旋藻干粉補充性碳源補充性維生=65:200:1(W/W)的比例加入補充性碳源和補充性維生素，制成調配液。8、根據權利要求1和7所述的一種營養支持型要素膳及其制備工藝，補充性碳源由葡萄糖糊精低聚糖=1:01:01(W/W)的比例配制。補充性維生素由維生素C:維生素D乳劑泛酸膽堿=1:8:0.5:0.5(W/W)的比例配制。9、根據權利要求1和7所述的一種營養支持型要素膳及其制備工藝，用檸檬酸調整調配液pH6.56.8，經一道均質(均質壓力20Mpa)后，瞬時滅菌，直接無菌罐裝可制成液體要素膳，也可使用傳統噴霧干燥方法制備要素膳粉。全文摘要本發明涉及一種營養支持型要素膳及其制備工藝，即由螺旋藻粉、補充性碳源和補充性維生素構成要素膳組合物；螺旋藻經溶脹-均質破壁工藝制成螺旋藻漿；螺旋藻漿經分段快速酶解、營養調配工藝制成調配液；調配液經制粉或制液工藝制成粉狀或液體要素膳。文檔編號A23L1/303GK101574143SQ20081009417公開日2009年11月11日申請日期2008年5月7日優先權日2008年5月7日發明者王建中申請人:北京林業大學