CN103892281B - 含磷脂酰丝氨酸的营养组合物及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种含磷脂酰丝氨酸的营养组合物及其制备方法与应用。该营养组合物由浓度为2%-20%的磷脂酰丝氨酸溶液和浓度为10%-30%的乳清蛋白溶液组成。本发明还提供了该营养组合物的制备方法及其在食品领域，尤其是乳制品领域中的应用。本发明通过将磷脂酰丝氨酸与乳清蛋白复配解决了磷脂酰丝氨酸的溶解性问题，使得磷脂酰丝氨酸在食品生产配料过程中可以彻底溶解且与其它原料均匀混合。
Description
技术领域
本发明涉及食品加工技术领域。更具体地，涉及一种含磷脂酰丝氨酸的营养组合物及其制备方法与应用。
背景技术
磷脂酰丝氨酸，简称ps，是一种天然的磷脂，是大脑的细胞膜的重要组成成分之一。其功能主要是改善神经细胞功能，调节神经脉冲的传导，增进大脑记忆功能。由于其具有很强的亲脂性，吸收后能够迅速通过血脑屏障进入大脑，起到舒缓血管平滑肌细胞，增加脑部供血的作用。人类ps总量约60g，大脑中30g，其它部位30g。与其它磷脂相比，ps不能由人体自身完全合成，可从食物中获取。它是一种半必须营养素。
人体口服摄取含ps的产品，其有效成分可顺利穿过血脑屏障，在被吸收后几分钟内就可进入肝脏及大脑。随着ps功效被人们认可，如今已被越来越多地应用于医药、食品及保健领域。但是，当ps作为一种功能性食品原料添加到产品中时，ps原料的溶解性会影响食品的生产，虽然ps原料具有亲水亲油的特点，但是，实际在溶解过程中ps原料无论在水中还是油中，都不能彻底完全的溶解。这样就给原料的使用造成损失，还给生产加工过程带来困难。此外，ps原料还不易与其它原料混合均匀，尤其在液体食品中作为配料混合时，更不易混合均匀。
Ps在水中溶解时，一部分溶解，一部分呈悬浮状态；在油中溶解时，一部分溶解，一部分沉淀，因此目前ps在食品中使用时一般用在胶囊中或者干混使用，而在干混时，由于ps原料具有一定的粘性，不易分散，流动性差，干混也不易混匀。
Ps在乳制品中添加时，由于乳制品中，尤其是酪蛋白中富含钙、磷等原料，ps与这些矿物元素接触后形成矿物盐沉淀析出。
因此，目前找到一种溶解ps的方法，就显的非常重要。而且，这种溶解方法要尽量保证直接与食品原料混合，而不添加任何稳定剂或者粘稠剂等食品添加剂，保证食品的天然纯正，尤其在乳制品中添加时更为重要。
发明内容
本发明要解决的第一个技术问题是提供一种含磷脂酰丝氨酸的营养组合物，该营养组合物解决了食品加工过程中磷脂酰丝氨酸的溶解性差及不易与其它配料混匀的问题，使其更广泛地用于各种食品的加工，例如乳制品、糖果、面包等，更好地发挥其功效。
本发明要解决的第二个技术问题是提供一种含磷脂酰丝氨酸的营养组合物的制备方法，该方法操作简单，适用于工业化生产。
为解决上述第一个技术问题，本发明采用下述技术方案：
一种含磷脂酰丝氨酸的营养组合物，它是由浓度为2%-20%的磷脂酰丝氨酸溶液和浓度为10%-30%的乳清蛋白溶液组成。除非特别说明，本发明所使用的百分含量“%”均指质量百分含量，“溶液”均指水溶液。
进一步地，该营养组合物还可以是上述磷脂酰丝氨酸溶液和乳清蛋白溶液组成的混合溶液经喷雾干燥制得的粉末。因为，磷脂酰丝氨酸原料属于磷脂类物质，虽然原料是粉状产品，但是粘性较强。当采用干混工艺时，磷脂酰丝氨酸不易完全分散，造成产品无法完全混匀。因此，本发明所提供的粉末状营养组合物可以有效地解决上述问题。
在本发明所述的营养组合物中，所述乳清蛋白可以为乳清分离蛋白（蛋白质含量在90%以上）、乳清浓缩蛋白（蛋白质含量为25%-90%）、低乳糖乳清粉（蛋白质含量为18.0%-24.0%）、甜乳清粉（蛋白质含量为11.0%-14.5%）、脱盐乳清粉（蛋白质含量为11.0%-15.0%）等。
在本发明所述的营养组合物中，优选地，所述磷脂酰丝氨酸溶液中的磷脂酰丝氨酸与所述乳清蛋白溶液中的蛋白质的质量比≤1:2。
为解决上述第二个技术问题，本发明还提供了一种含磷脂酰丝氨酸的营养组合物的制备方法，该方法包括以下步骤：
（1）将磷脂酰丝氨酸溶解于水中，配制成浓度为2%-20%的磷脂酰丝氨酸溶液；
（2）将乳清蛋白溶解于水中，配制成浓度为10%-30%的乳清蛋白溶液；
（3）将步骤（1）配制的磷脂酰丝氨酸溶液与步骤（2）配制的乳清蛋白溶液混合。
进一步地，在上述方法中，所述磷脂酰丝氨酸溶液中的磷脂酰丝氨酸与所述乳清蛋白溶液中的蛋白质的质量比≤1:2。
进一步地，步骤（1）中，配制磷脂酰丝氨酸溶液时，温度控制为25℃-80℃，优选为40℃-60℃，并且要进行搅拌，搅拌时间为2-20min。
进一步地，步骤（2）中，配制乳清蛋白溶液时温度控制为40℃-60℃。
进一步地，步骤（3）中，将磷脂酰丝氨酸溶液和乳清蛋白溶液混合时温度控制为40℃-60℃。
进一步地，该方法还包括将步骤（3）的混合溶液喷雾干燥，制成粉末。
此外，本发明还要求保护包含本发明所述的营养组合物的食品，尤其是乳制品，例如，液态奶、奶粉等。
本发明的有益效果如下：
本发明提供的含磷脂酰丝氨酸的营养组合物解决了磷脂酰丝氨酸的溶解性问题，使得磷脂酰丝氨酸在食品生产配料过程中可以彻底溶解。而且，无论采用湿混工艺还是干混工艺，本发明所述的组合物可以分别以液态或固态的形式均匀地添加到产品中，提高了磷脂酰丝氨酸的使用率，使其更好地发挥功效。
此外，本发明使用乳清蛋白与磷脂酰丝氨酸复配，具有以下优点：
（1）提高溶解性
磷脂酰丝氨酸在水中和油中均不能完全溶解，在乳制品中添加磷脂酰丝氨酸时，也存在同样的问题，不溶解的磷脂酰丝氨酸在过滤过程中部分被过滤掉，造成原料损失，溶解的ps部分呈悬浮状态，并不是分散均匀的溶液状态，因此，在最终乳制品产品中分散不均匀，造成检测出现误差。
在研究时发现，ps在蛋白质的共同作用下溶解性会大大提高，但是，试验发现，ps在酪蛋白溶液中溶解时出现沉淀，主要是ps与酪蛋白中的钙、磷等结合生产ps钙、磷复合体，这种复合体不溶解。由于在很多食品配料中都含有酪蛋白，这样就大大增加了ps在过滤过程中被过滤掉的可能性。本申请的发明人经过多次试验发现使用矿物质含量较少的乳清蛋白作为溶解ps的主要原料效果最好，可以使ps完全溶解，没有沉淀和悬浮物。
（2）降低粘度
添加乳清蛋白溶液后，可以使ps溶液的粘度降低，增加流动性，便于乳制品的加工生产。因为，仅含ps的溶液粘度高，乳制品配料时ps容易粘结在配料容器壁上，而造成配料损失，在加入乳清蛋白溶液后，乳清蛋白与ps结合，使得ps粘度降低，减少了ps在配料容器中的挂壁现象，避免了ps原料的损失。
（3）配料天然、工艺简单
乳清蛋白是食品加工中（尤其是乳制品加工中）常用的原料。本发明将ps与乳清蛋白制成营养组合物添加到食品中，不仅解决了ps的溶解问题，而且该组合物具有ps和乳清蛋白双重功效，无需再向食品中额外添加蛋白质。此外，使用本发明的营养组合物，在配料过程中不需要引入其他辅料或特殊工艺，例如稳定剂、乳化剂、增稠剂等食品添加剂，不仅工艺简单，而且确保了食品（尤其是乳制品）的天然特性。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
实施例1
将ps原料溶解于水中，配成浓度为2%的ps溶液，温度控制在40℃，搅拌时间控制在2min；将乳清蛋白原料溶解于水中，配置浓度为30%的乳清蛋白水溶液，温度为60℃，所述乳清蛋白为甜乳清粉；上述ps与甜乳清粉中蛋白质的质量比为1:10，将配好的ps分散溶液与乳清蛋白水溶液混合，混合温度为40℃。其中，ps能够完全溶解，混合溶液没有沉淀和悬浮物，并且在配料容器中无ps挂壁现象。
向混合配料中依次添加全脂奶粉、脱脂奶粉、麦芽糊精、营养素等其他配料混合均匀后，经过均质、浓缩、杀菌、喷雾后，生产出奶粉成品。
实施例2
将ps原料溶解于水中，配成浓度为20%的ps溶液，温度控制在60℃，搅拌时间控制在20min；将乳清蛋白原料溶解于水中，配置浓度为10%的乳清蛋白水溶液，温度为40℃，所述乳清蛋白为乳清分离蛋白；上述ps与乳清分离蛋白粉中蛋白质的质量比为1:2，将配好的ps分散溶液与乳清蛋白水溶液混合，混合温度为60℃。其中，ps能够完全溶解，混合溶液没有沉淀和悬浮物，并且在配料容器中无ps挂壁现象。
向混合配料中依次添加全脂奶粉、脱脂奶粉、麦芽糊精、营养素等其他配料混合均匀后，经过均质、浓缩、杀菌、喷雾后，生产出奶粉成品。
实施例3
将ps原料溶解于水中，配成浓度为15%的ps溶液，温度控制在50℃，搅拌时间控制在10min；将乳清蛋白原料溶解于水中，配置浓度为15%的乳清蛋白水溶液，温度为50℃，所述乳清蛋白为脱盐乳清粉；上述ps与脱盐乳清粉中蛋白质的质量比为1:7，将配好的ps分散溶液与乳清蛋白水溶液混合，混合温度为50℃。其中，ps能够完全溶解，混合溶液没有沉淀和悬浮物，并且在配料容器中无ps挂壁现象。
向混合配料中依次添加全脂奶粉、脱脂奶粉、麦芽糊精、营养素等其他配料混合均匀后，经过均质、浓缩、杀菌、喷雾后，生产出奶粉成品。
实施例4
将ps原料溶解于水中，配成浓度为15%的ps溶液，温度控制在80℃，搅拌时间控制在10min；将乳清蛋白原料溶解于水中，配置浓度为15%的乳清蛋白水溶液，温度为50℃，所述乳清蛋白为乳清浓缩蛋白；上述ps与乳清浓缩蛋白粉中蛋白质的质量比为1:4，将配好的ps分散溶液与乳清蛋白水溶液混合，混合温度为50℃。其中，ps能够完全溶解，混合溶液没有沉淀和悬浮物，并且在配料容器中无ps挂壁现象。
将混合溶液喷雾干燥成粉末，与奶粉半成品干混生产出产品。
实施例5
将ps原料溶解于水中，配成浓度为10%的ps溶液，温度控制在25℃，搅拌时间控制在15min；将乳清蛋白原料溶解于水中，配置浓度为20%的乳清蛋白水溶液，温度为50℃，所述乳清蛋白为乳清浓缩蛋白；上述ps与乳清浓缩蛋白粉中蛋白质的质量比为1:4，将配好的ps分散溶液与乳清蛋白水溶液混合，混合温度为60℃。其中，ps能够完全溶解，混合溶液没有沉淀和悬浮物，并且在配料容器中无ps挂壁现象。
将上述混合溶液添加到生牛乳中，超高温灭菌后，冷却得到调制乳产品。终产品溶液状态均匀一致，没有沉淀及悬浮物出现。
对比例1
将ps原料溶解于水中，分别配成浓度为2%、10%、15%、20%的ps溶液，然后将上述溶液分别添加到生牛乳中，经过超高温灭菌后，冷却得到不同ps含量的调制乳产品，但是，所有终产品溶液均有沉淀出现，这主要是由于ps与牛奶中的乳矿物盐反应，生产沉淀。而且，在将ps溶液转移至生牛乳中时，有一些没有溶解的ps挂在容器壁上。
对比例2
将ps原料溶解于水中，配成浓度为15%的ps溶液，温度控制在50℃，搅拌时间控制在10min；将乳清蛋白原料溶解于水中，配置浓度为15%的乳清蛋白水溶液，温度为50℃，所述乳清蛋白为乳清浓缩蛋白；上述ps与乳清浓缩蛋白粉中蛋白质的质量比为1:1，将配好的ps分散溶液与乳清蛋白水溶液混合，混合温度为50℃。
将上述混合溶液添加到生牛乳中，超高温灭菌后，冷却得到调制乳产品。但是，终产品溶液有沉淀出现，这主要是由于乳清蛋白中蛋白质的量偏低，ps不能与乳清蛋白很好的结合包埋，造成部分ps在与牛奶混合时产生矿物盐沉淀。
对比例3
将ps原料溶解于水中，配成浓度为25%的ps溶液，温度控制在50℃，搅拌时间控制在10min；将乳清蛋白原料溶解于水中，配置浓度为20%的乳清蛋白水溶液，温度为50℃，所述乳清蛋白为乳清浓缩蛋白；上述ps与乳清浓缩蛋白粉中蛋白质的质量比为1:4，将配好的ps分散溶液与乳清蛋白水溶液混合，混合温度为50℃。
由于ps溶液浓度较高，溶液粘稠，在与乳清蛋白混合后无法完全混合均匀。
对比例4
将ps原料溶解于水中，配成浓度为1%的ps溶液，温度控制在50℃，搅拌时间控制在10min；将乳清蛋白原料溶解于水中，配置浓度为15%的乳清蛋白水溶液，温度为50℃，所述乳清蛋白为乳清浓缩蛋白；上述ps与乳清浓缩蛋白粉中蛋白质的质量比为1:4，将配好的ps分散溶液与乳清蛋白水溶液混合，混合温度为50℃。
由于ps溶液浓度较低，与乳清蛋白混合时的组合物浓度低，溶液稀，两者无法充分接触包埋。
对比例5
将ps原料溶解于水中，配成浓度为10%的ps溶液，温度控制在50℃，搅拌时间控制在10min；将乳清蛋白原料溶解于水中，配置浓度为5%的乳清蛋白水溶液，温度为50℃，所述乳清蛋白为乳清浓缩蛋白；上述ps与乳清浓缩蛋白粉中蛋白质的质量比为1:4，将配好的ps分散溶液与乳清蛋白水溶液混合，混合温度为50℃。
由于乳清蛋白溶液浓度较低，与ps混合时的组合物浓度低，溶液稀，两者无法充分接触包埋。
对比例6
在制备本发明的营养组合物时，如果配置的乳清蛋白水溶液的浓度大于30%（不包含30%），则由于乳清蛋白浓度偏高，造成乳清蛋白，尤其是乳清浓缩蛋白和乳清分离蛋白（蛋白质含量高），在高浓度状态下自身溶解性差，而无法配成均匀溶液，以至于无法与ps溶液混合均匀。
从上述对比例的结果可以发现，本发明的营养组合物中，磷脂酰丝氨酸溶液与乳清蛋白溶液的浓度，以及溶液中的ps与蛋白质的质量比是相互配合的关系，单独某一个参数的调整都可能影响到最终组合物中的物质的溶解性及混匀程度。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
Claims (13)
1.一种含磷脂酰丝氨酸的营养组合物，其特征在于，它是由浓度为2%-20%的磷脂酰丝氨酸溶液和浓度为10%-30%的乳清蛋白溶液组成，且通过下述方法制备获得：
（1）将磷脂酰丝氨酸溶解于水中，配制成浓度为2%-20%的磷脂酰丝氨酸溶液；
（2）将乳清蛋白溶解于水中，配制成浓度为10%-30%的乳清蛋白溶液；
（3）将步骤（1）配制的磷脂酰丝氨酸溶液与步骤（2）配制的乳清蛋白溶液混合，即得，其中，所述磷脂酰丝氨酸溶液中的磷脂酰丝氨酸与所述乳清蛋白溶液中的蛋白质的质量比≤1:2。
2.一种含磷脂酰丝氨酸的营养组合物，其特征在于，它是由浓度为2%-20%的磷脂酰丝氨酸溶液和浓度为10%-30%的乳清蛋白溶液组成的混合溶液喷雾干燥后制得的粉末，且通过下述方法制备获得：
（1）将磷脂酰丝氨酸溶解于水中，配制成浓度为2%-20%的磷脂酰丝氨酸溶液；
（2）将乳清蛋白溶解于水中，配制成浓度为10%-30%的乳清蛋白溶液；
（3）将步骤（1）配制的磷脂酰丝氨酸溶液与步骤（2）配制的乳清蛋白溶液混合，即得，其中，所述磷脂酰丝氨酸溶液中的磷脂酰丝氨酸与所述乳清蛋白溶液中的蛋白质的质量比≤1:2；
（4）将步骤（3）的混合溶液喷雾干燥，制成粉末。
3.权利要求1所述的含磷脂酰丝氨酸的营养组合物的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
（1）将磷脂酰丝氨酸溶解于水中，配制成浓度为2%-20%的磷脂酰丝氨酸溶液；
（2）将乳清蛋白溶解于水中，配制成浓度为10%-30%的乳清蛋白溶液；
（3）将步骤（1）配制的磷脂酰丝氨酸溶液与步骤（2）配制的乳清蛋白溶液混合，即得，其中，所述磷脂酰丝氨酸溶液中的磷脂酰丝氨酸与所述乳清蛋白溶液中的蛋白质的质量比≤1:2。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，配制所述磷脂酰丝氨酸溶液时，温度控制为25℃-80℃；并且进行搅拌，搅拌时间为2-20min。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，配制所述磷脂酰丝氨酸溶液时，温度控制为40℃-60℃。
6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，配制所述乳清蛋白溶液时，温度控制为40℃-60℃。
7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，将所述磷脂酰丝氨酸溶液和乳清蛋白溶液混合时，温度控制为40℃-60℃。
8.权利要求2所述的含磷脂酰丝氨酸的营养组合物的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
（1）将磷脂酰丝氨酸溶解于水中，配制成浓度为2%-20%的磷脂酰丝氨酸溶液；
（2）将乳清蛋白溶解于水中，配制成浓度为10%-30%的乳清蛋白溶液；
（3）将步骤（1）配制的磷脂酰丝氨酸溶液与步骤（2）配制的乳清蛋白溶液混合，即得，其中，所述磷脂酰丝氨酸溶液中的磷脂酰丝氨酸与所述乳清蛋白溶液中的蛋白质的质量比≤1:2；
（4）将步骤（3）的混合溶液喷雾干燥，制成粉末。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，配制所述磷脂酰丝氨酸溶液时，温度控制为25℃-80℃；并且进行搅拌，搅拌时间为2-20min。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，配制所述磷脂酰丝氨酸溶液时，温度控制为40℃-60℃。
11.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，配制所述乳清蛋白溶液时，温度控制为40℃-60℃。
12.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，将所述磷脂酰丝氨酸溶液和乳清蛋白溶液混合时，温度控制为40℃-60℃。
13.一种包含权利要求1或2所述的营养组合物的乳制品。
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