CN103609709B - 一种有助于睡眠的奶粉及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种有助于睡眠的奶粉，该奶粉按每千克成品计包括：乳糖，氨基酸，香蕉粉50～150g和维生素B68～20mg，所述奶粉中镁元素的含量为300～800mg/kg；所述氨基酸包括色氨酸1.5～10g和助剂氨基酸。本发明的奶粉通过香蕉粉、维生素B6、镁和色氨酸的协同增效作用，通过控制色氨酸与中性氨基酸的比例，提高色氨酸向5-羟色胺的转化，通过维生素B6能够增加GAD活力，进而提高色氨酸的助睡眠作用，而不局限于强化色氨酸的量。

Description

一种有助于睡眠的奶粉及其制备方法

技术领域

本发明涉及功能性乳制品及其加工领域，尤其是一种有助于睡眠的奶粉及其制备方法。

背景技术

人的一生大约有1/3的时间是在睡眠中度过的。当人们处于睡眠状态中时，可以使人们的大脑和身体得到休息、休整和恢复，有助于人们日常的工作和学习。世界卫生组织调查显示，全球约有29%的人存在各种睡眠问题，中国居民睡眠障碍的患病率高达42.7%。年龄、工作压力等都会带来睡眠困难的问题。因此，健康而安全的助睡眠食品具有深远的市场需求。

申请号为200410030884《改善睡眠的功能性晚安奶》的中国专利公开了一种改善睡眠的功能性晚安奶，每公斤成品牛奶含有以下成分：色氨酸400-2000mg、钙1200-2500mg、镁500-1200mg、牛磺酸200-1000mg，其中色氨酸具有帮助睡眠的作用，但是牛奶中的色氨酸是有限的，该专利中，其特征在于色氨酸的含量0.04%-0.2%。另外，GB14880-2012中要求调制奶不能强化镁。专利200410030884通过增加牛奶中的色氨酸含量起助睡眠的作用，但是色氨酸含量过高会对人体健康造成危害。

发明内容

本发明提供了一种有助于睡眠的奶粉，每千克所述的奶粉包括：乳糖，氨基酸，香蕉粉50～150g和维生素B₆8～20mg，所述奶粉中镁元素的含量为300～800mg/kg；所述氨基酸包括色氨酸1.5～10g和助剂氨基酸，所述助剂氨基酸为除色氨酸外的中性氨基酸，所述助剂氨基酸包括如下氨基酸的一种或多种：甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、半胱氨酸、苏氨酸、谷氨酸、谷氨酸、蛋氨酸、丝氨酸、脯氨酸、酪氨酸和天冬酰胺。所述镁元素来源可以是牛奶以及外源性的物质添加，比如香蕉粉以及镁剂。

所述色氨酸是神经传递质-5-羟色胺的前体，在人体内可转变为5-羟色胺（5-HT），5-HT在脑中可作为神经递质，转变为褪黑素，褪黑素具有诱导睡眠的作用。血中的色氨酸有游离态和结合态两种存在形式，血浆中90%的色氨酸与白蛋白结合运载，10%为游离氨基酸，只有游离的色氨酸可以通过血脑屏障，而进一步转化为5-HT，因此，游离色氨酸的含量直接影响其对睡眠的作用。所述色氨酸可来源于乳清浓缩蛋白WPC80、α-乳白蛋白、色氨酸单体中的一种或几种

当在奶粉中加入了除色氨酸外的其他中性氨基酸，这些中性氨基酸就会替代色氨酸与蛋白质结合；只要这些中性氨基酸可以和色氨酸发生竞争反应，就可以提高色氨酸的游离比例，进而提高色氨酸的有助于睡眠的效果，避免单一氨基酸的加入带来的浪费以及产品中色氨酸超过国家标准的可能。本发明除通过控制色氨酸与中性氨基酸的比例，达到提高色氨酸助睡眠作用的目的外；还可以通过添加其他营养素，使其协同作用，增加牛奶的助睡眠的作用。

优选的，所述色氨酸和助剂氨基酸的比例为0.04-0.2：1。

更优选的，所述助剂氨基酸为大分子中性氨基酸（LNAA）中的一种或多种。LNAA为本领域公知的一类中性氨基酸，其包括异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸和缬氨酸。申请人发现，当助剂氨基酸包括LNAA中的一种或者多种时，助睡眠的作用得到了明显的增强。

所述镁能够维持神经肌肉的兴奋性。血中镁过低，则兴奋性增高，反之则有镇静作用。镁缺乏在临床上主要表现为情绪不安、易激动等，因此，镁可以保持情绪平稳，这将有助于睡眠。

可选的，所述的奶粉原料中还可以加入镁剂，其中镁剂中镁元素的含量为200-400mg/kg成品奶粉。本申请中镁除单独加入的镁剂外，还可以由牛奶和香蕉粉提供。另外镁和维生素B₆都对神经有调节作用，当其比例为10-100:1时效果好，而镁的含量太高则不利人体健康。

所述维生素B₆主要以辅酶形式参与体内多种物质和能量代谢。研究发现大鼠缺乏VB6，脑中谷氨酸脱羧酶GAD活性降低。谷氨酸脱羧酶GAD，是参与合成γ-氨基丁酸GABA的酶，γ-氨基丁酸GABA具有助睡眠的作用。因此，添加维生素B6能够增加色氨酸的助睡眠作用。本次发明中，维生素B6与色氨酸具有协同帮助睡眠的作用。

优选的，所述奶粉中镁的含量和维生素B6的质量比为10～100：1。

优选的，所述奶粉中乳糖的含量为300～700g/kg。所述乳糖在游离色氨酸通过血脑屏障过程中，能够帮助游离色氨酸。申请人发现，奶粉成品中每千克乳糖含量为300～700g时，可以协同游离色氨酸，起到较好的助睡眠效果。

优选的，所述奶粉的原料按其每千克成品计，包括具有如下的组成：

原料奶1.5-4kg；

氨基酸；

香蕉粉50-150g；

维生素B68-20mg。

所述香蕉粉含有人体需要的大部分营养素，尤其是钾元素，香蕉中含钾量高达472mg/100g。另外，香蕉粉中还含有5-羟色胺和去甲肾上腺素等化学物质。5-羟色胺缺少是情感性精神障碍的生化基础，香蕉中含有的5-羟色胺及合成5-羟色胺的物质，能使人心境变得愉快和舒畅。同时5-羟色胺也是褪黑素的前体，褪黑素可诱导睡眠。另外，香蕉中存在谷氨酸脱羧酶GAD，可以参与合成γ-氨基丁酸GABA,而γ-氨基丁酸GABA可以协同色氨酸起助睡眠的作用。

在本发明的一个实施例中，奶粉的配方所用原料如下所示：

配方原料：生牛乳、氨基酸、乳糖、香蕉粉、维生素B₆、镁（GB14880中可用于调制乳粉的镁源均可，其质量按所添加化合物的分子量折算）、营养素（按照GB14880中可强化营养素及其量进行强化）、磷脂。

本发明提供的奶粉的生产工艺如下：

1）将氨基酸、维生素B₆、镁剂和乳糖溶于温水后，和原料奶、香蕉粉在40-50℃下混合，所述氨基酸包括色氨酸和助剂氨基酸；所述助剂氨基酸为甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、半胱氨酸、苏氨酸、谷氨酸、谷氨酸、蛋氨酸、丝氨酸、脯氨酸、酪氨酸和天冬酰胺中的一种或多种；更优选的，所述助剂氨基酸包括异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸和缬氨酸中的一种或多种。本领域技术人员可以根据选择合适的氨基酸来源，比如选用本领域常用的WPC乳清蛋白粉，并可以根据需要额外添加单独的氨基酸。

2）将料液均质并杀菌。优选的，所述均质和杀菌过程包括：将料液在60-70℃、15-20MPa条件下进行均质；将均质后的料液进行杀菌浓缩至料液浓度为45-55%，杀菌条件为85-88℃、16-20s。

3）将浓缩料液进行喷雾干燥，制得奶粉。优选的，所述喷雾干燥条件为：进风温度控制在150～185℃之间，排风温度控制在80～95℃之间。从干燥塔出来的粉再经流化床（一级）二次干燥后，经流化床（二级）冷却到25～30℃。同时将大豆磷脂与载体混合后加热至60～65℃，在压缩空气作用下，均匀分散到粉表面，使粉颗粒附聚增加其颗粒度和速溶性。所述的载体可以为本领域常用的植物油。

4）将喷雾干燥后的物料进行充氮包装。

优选的，所述镁剂的加入量为每千克成品200～400mg。

本发明所述的奶粉通过香蕉粉、维生素B6、镁和色氨酸的协同增效作用，通过控制色氨酸与助剂中性氨基酸的比例，提高色氨酸向5-羟色胺的转化，通过维生素B6能够增加GAD活力，进而提高色氨酸的助睡眠作用，而不局限于强化色氨酸的量。

附图说明

图1为本发明有助于睡眠的奶粉的制备方法图。

具体实施方式

实施例1：

配方如下所示：

参见图1，奶粉生产工艺步骤如下：

1）原料乳、香蕉粉、营养素（溶于温水）、植物油在45℃下混合。此处营养素包括维生素B₆、镁剂（硫酸镁）等物质。

2）将料液在60℃、20MPa条件下进行均质。

3）将均质后的料液进行杀菌浓缩至料液浓度为50%，杀菌条件为85℃、16s。

4）将浓缩料液进行喷雾干燥，喷雾干燥条件：进风温度控制在150～185℃之间，排风温度控制在80～95℃之间。从干燥塔出来的粉再经流化床（一级）二次干燥后，经流化床（二级）冷却到25～30℃。同时将大豆磷脂与载体混合后加热至60～65℃，在压缩空气作用下，均匀分散到粉表面，使粉颗粒附聚增加其颗粒度和速溶性。此处载体为植物油。

5）将喷雾干燥后的物料进行充氮包装。

本实施例中，富含α-乳白蛋白的WPC80采购自欧洲，其包括助剂氨基酸（异亮氨酸、亮氨、蛋氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、缬氨酸）和色氨酸，以及其他的氨基酸组分，其中色氨酸和助剂氨基酸组分的质量比为0.092。

实施例2：

配方如下所示：

奶粉生产的工艺步骤如下：

1）原料乳、香蕉粉、营养素（溶于温水）、植物油在45℃下混合。

2）将料液在60℃、20MPa条件下进行均质。

3）将均质后的料液进行杀菌浓缩至料液浓度为50%，杀菌条件为85℃、16s。

4）将浓缩料液进行喷雾干燥，喷雾干燥条件：进风温度控制在150～185℃之间，排风温度控制在80～95℃之间。从干燥塔出来的粉再经流化床（一级）二次干燥后，经流化床（二级）冷却到25～30℃。同时将大豆磷脂与载体混合后加热至60～65℃，在压缩空气作用下，均匀分散到粉表面，使粉颗粒附聚增加其颗粒度和速溶性。此处载体为植物油。

5）将喷雾干燥后的物料进行充氮包装。

本实施例中，富含α-乳白蛋白的WPC80采购自美国，其包括助剂氨基酸（异亮氨酸、亮氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、缬氨酸、丝氨酸）和色氨酸，以及其他的氨基酸组分，其中色氨酸和助剂氨基酸组分的质量比为0.051。

实施例3：

配方如下所示：

奶粉生产的工艺步骤如下：

1）原料乳、香蕉粉、营养素（溶于温水）、植物油在45℃下混合。

2）将料液在60℃、20MPa条件下进行均质。

3）将均质后的料液进行杀菌浓缩至料液浓度为50%，杀菌条件为85℃、16s。

4）将浓缩料液进行喷雾干燥，喷雾干燥条件：进风温度控制在150～185℃之间，排风温度控制在80～95℃之间。从干燥塔出来的粉再经流化床（一级）二次干燥后，经流化床（二级）冷却到25～30℃。同时将大豆磷脂与载体混合后加热至60～65℃，在压缩空气作用下，均匀分散到粉表面，使粉颗粒附聚增加其颗粒度和速溶性。此处载体为植物油。

5）将喷雾干燥后的物料进行充氮包装。

本实施例中，WPC80采购自美国，其包括助剂氨基酸（缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸和酪氨酸）和色氨酸，以及其他的氨基酸组分，其中色氨酸和助剂氨基酸组分的质量比为0.055。

Claims (4)

1.一种有助于睡眠的奶粉，其特征在于，每千克所述的奶粉由生牛乳1.5-4kg、乳糖、氨基酸、镁剂、香蕉粉50～150g和维生素B₆8～20mg制成，所述奶粉中镁元素的含量为300～800mg/kg；所述氨基酸包括色氨酸1.5～10g和助剂氨基酸，所述助剂氨基酸为大分子中性氨基酸中的一种或多种；所述色氨酸和助剂氨基酸的比例为0.04-0.2：1；

所述奶粉按照如下的方法制备：

1）将氨基酸、维生素B₆、镁剂和乳糖溶于温水后，和生牛乳、香蕉粉在40-50℃下混合得到料液；

2）将料液在60-70℃、15-20MPa条件下进行均质，并将均质后的料液进行杀菌、浓缩至料液浓度为45-55%，杀菌条件为85-88℃，杀菌时间为16-20s；

3）将料液进行喷雾干燥，喷雾干燥时，进风温度控制在150-185摄氏度之间，排风温度控制在80~95℃之间，从干燥塔出来的粉经一级流化床二次干燥后，再经二级流化床冷却到25~30℃，同时将大豆磷脂与载体混合后加热至60~65℃，在压缩空气作用下，均匀分散到粉表面，使粉颗粒附聚增加其颗粒度和速溶性；

4）充氮包装。

2.根据权利要求1所述的奶粉，其特征在于，所述乳糖的含量为300～700g/kg。

3.根据权利要求1所述的奶粉，其特征在于，所述奶粉中镁元素含量和维生素B₆含量比为10-100:1。

4.一种制备权利要求1～3任一奶粉的方法，包括：

1）将氨基酸、维生素B₆、镁剂和乳糖溶于温水后，和生牛乳、香蕉粉在40-50℃下混合得到料液；

2）将料液在60-70℃、15-20MPa条件下进行均质，并将均质后的料液进行杀菌、浓缩至料液浓度为45-55%，杀菌条件为85-88℃，杀菌时间为16-20s；

3）将料液进行喷雾干燥，喷雾干燥时，进风温度控制在150-185摄氏度之间，排风温度控制在80~95℃之间，从干燥塔出来的粉经一级流化床二次干燥后，再经二级流化床冷却到25~30℃，同时将大豆磷脂与载体混合后加热至60~65℃，在压缩空气作用下，均匀分散到粉表面，使粉颗粒附聚增加其颗粒度和速溶性；

4）充氮包装。