CN108740653A - 一种高钙养心草饮料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高钙养心草饮料的制备方法，该制备方法包括原料预处理、浸提、添加乳酸、过滤与调配等步骤。本发明高钙养心草饮料的钙含量高达570mg/L以上，是现有不同品牌奶粉调制饮品钙含量的5‑20倍；本发明将吸收效率低的植物源钙转化为易被人体消化吸收的有机钙，提高了钙的吸收效率；本发明高钙养心草饮料将乳酸与钙稳定结合、饮品呈酸性与饮品适度酸味三者合成一体。
Description
【技术领域】
本发明属于饮料生产技术领域。更具体地，本发明涉及一种高钙养心草饮料的制备方法。
【背景技术】
养心草，学名景天三七(Sedum aizoonL.)，又称土三七、养心菜、费菜等，为蔷薇目天科多年生草本植物，分布于我国华北、华东等地区。《名贵中药谱》和《现代中药临床手册》等中医论著认为，养心草具有降血压血脂、活血化瘀、益气强心、宁心平肝、清热凉血功能，并有降低苯丙胺毒性和扩张冠状动脉作用，同时对吐血、咯血、烦躁失眠、惊悸癔症也有较好的疗效。养心草外用能达到消肿止血的效果，故有养心草、救心菜之称。由于种种原因，养心草野生数量越来越少，以致鲜为人知。近年来，养心草逐渐作为一种新兴保健蔬菜得到重视与推广，如中科院武汉植物园将养心草作为具有特殊营养价值的茎叶类蔬菜进行开发利用，延边大学也对养心发酵茶饮料进行了研制开发。
除了已有记载的食用功效外，养心草还具有高钙的特点。其钙含量每百克高达331毫克，是牛奶钙含量的3倍，是普通蔬菜钙含量的10倍以上。然而，由于这种植物钙源的食用途径和方式限制了其有效吸收，养心草的高钙特性至今未进行食用开发。
本发明人针对养心草钙含量高，但吸收效率低的问题，利用过量有机酸对钙的结合与稳定作用，以养心草花为原料，研制开发了一种易于被人体吸收的植物源钙饮料。
【发明内容】
[要解决的技术问题]
本发明的目的是提供一种高钙养心草饮料的制备方法。
[技术方案]
本发明通过下述技术方案实现。
本发明涉及一种高钙养心草饮料的制备方法。
该制备方法的步骤如下：
A、原料预处理
挑选无虫害、外观完整、色泽良好的干养心草花或养心草叶作为原料；
B、浸提
按照以克计原料与以毫升计去离子水的比为1:20～50，把步骤A所述的干养心草花或养心草叶加到去离子水中，在浸提温度60～100℃与搅拌的条件下浸提20～50min，冷却至室温，接着检测该浸提体系的钙浓度；
C、添加乳酸
在搅拌下，往步骤B浸提体系中添加乳酸，使浸提体系中的游离钙结合率达到88％以上，浸提体系的pH达到4.90～5.14；
D、过滤
将步骤C添加乳酸的浸提体系过滤，得到一种滤液与一种滤渣，滤渣弃去；
E、调配
往步骤D得到的滤液中添加低聚半乳糖，搅拌均匀，接着添加蔗糖，搅拌均匀后，灌装与灭菌，得到所述的高钙养心草饮料。
根据本发明的另一种优选实施方式，在步骤A中，使用无虫害、外观完整、色泽良好的干养心草花作为原料。
根据本发明的另一种优选实施方式，在步骤B中，以克计原料与以毫升计去离子水的比为1:35～45。
根据本发明的另一种优选实施方式，在步骤B中，所述的干养心草花或养心草叶在去离子水中在温度85～95℃的条件下进行浸提。
根据本发明的另一种优选实施方式，在步骤B中，所述的干养心草花或养心草叶在去离子水中浸提35-45min。
根据本发明的另一种优选实施方式，在步骤C中，添加乳酸使浸提体系中乳酸浓度达到3.0～5.1mg/mL。
根据本发明的另一种优选实施方式，在步骤E中，往步骤D得到的滤液中按照6.45mg/mL添加低聚半乳糖。
根据本发明的另一种优选实施方式，在步骤E中，往步骤D得到的滤液中按照50～250mg/mL添加蔗糖。
根据本发明的另一种优选实施方式，在步骤E中，添加蔗糖的滤液在温度121℃下灭菌5～10min。
根据本发明的另一种优选实施方式，在步骤E中，所述高钙养心草饮料的钙含量是570mg/L以上。
下面将更详细地描述本发明。
本发明涉及一种高钙养心草饮料的制备方法。
该制备方法的步骤如下：
A、原料预处理
挑选无虫害、外观完整、色泽良好的干养心草花或养心草叶作为原料；
养心草主要食用部位是花和叶。本发明使用的干养心草花或养心草叶是由黑龙江红光农场提供的产品。所述的养心草花或养心草叶首先进行手工挑选，剔除有病虫害的、外观不整、色泽发暗的养心草花或养心草叶。
养心草花或养心草叶两种原料在浸提温度80℃与料液比1:40的条件下进行了浸提。采用下面描述的钙离子检测方法检测浸提液中的钙含量，其结果列于附图1中。由附图1知道，在上述浸提条件下，浸提液中的钙质量浓度随浸提时间变化均不明显，但是，干养心草花浸提液中的钙质量浓度是养心草叶浸提液中的钙质量浓度的1.6～1.9倍，这可能是因养心草花的钙含量高些，且组织柔软，钙更易浸提出来。因此，本发明优选地使用无虫害、外观完整、色泽良好的干养心草花原料。
B、浸提
按照以克计原料与以毫升计去离子水的比为1:20～50，把步骤A所述的干养心草花或养心草叶加到去离子水中，在浸提温度60～100℃与搅拌的条件下浸提20～50min，冷却至室温，接着检测该浸提体系的钙浓度；
为了获得一种有效的浸提方法，研究了料液比、浸提温度与浸提时间对养心草干物质浸提率和浸提液中钙质量浓度的影响。
在本发明中，料液比应该理解是以克计干养心草花或养心草叶与以毫升计去离子水的比。
养心草干物质浸提率应该理解是养心草原料浸提出的物质重量占原料重量的比率，这一指标可反映出原料中有效成分的浸出效率。
浸提液中钙质量浓度测定方法如下：
将浸提液装入锥形瓶中，加水稀释至100mL。接着加入浓度为2mol/L的NaOH水溶液，将该浸提液的pH值调节至12.5以上，然后加入0.1～0.2g由上海源叶生物科技有限公司销售的分析纯钙红指示剂粉末，立即在不断摇荡下使用浓度为0.02mol/L的EDTA-Na标准溶液进行滴定，该浸提液由红色转变为纯蓝色时，表示到达滴定终点。根据滴定结果，由下述公式计算钙质量浓度：
式中：
ρ(Ca)代表浸提液中钙质量浓度，mg/L；
V1代表滴定所消耗的EDTA-2Na水溶液体积，mL；
V2代表空白所消耗的EDTA-2Na水溶液体积，mL；
C代表EDTA-2Na水溶液浓度，mol/L；
40.08是与1.00mLEDTA-2Na标准溶液相当的钙质量，g；
V代表浸提液体积，mL。
料液比对养心草干物质浸提率和浸提液中钙质量浓度的影响参见附图2。附图2的结果表明，在相同浸提温度与浸提时间的条件下，随着料液比增大，浸提液中钙质量浓度和干物质浸提率均有所增加，表明浸提液中钙质量浓度与干物质浸提率之间呈正相关。
由附图2的结果确定，该浸提步骤的料液比是1:20～50，优选地，该料液比是1:35～45；更优选地，该料液比是1:40。
浸提温度对养心草干物质浸提率和浸提液中钙质量浓度的影响参见附图3。附图3的结果表明，在相同料液比与浸提时间的条件下，随着浸提温度升高，养心草干物质浸提率和浸提液中钙质量浓度也增加。
由附图3的结果确定，该浸提步骤的浸提温度是60～100℃，优选地是85～95℃，更优选地是90℃。在这个浸提温度下，得到浸提液的色泽澄清、鲜亮、淡黄色，并且具有淡淡的养心草香气。
浸提时间对养心草干物质浸提率和浸提液中钙质量浓度的影响参见附图4。附图4的结果表明，在相同料液比与浸提温度的条件下，随着浸提时间增加，养心草干物质浸提率和浸提液中钙质量浓度也增加。当浸提时间超过40min，浸提液中钙质量浓度和干物质浸提率均开始下降。由附图4的结果确定，该浸提步骤的浸提时间是20～50min，优选地，该浸提时间是35-45min，更优选地，该浸提时间是40min。
采用前面描述的钙检测方法检测，该浸提体系的钙浓度是652～702mg/L。
C、添加乳酸
在搅拌下，往步骤B浸提体系中添加乳酸，使浸提体系中的游离钙结合率达到88％以上，浸提体系的pH达到4.90～5.14；
为了确保该浸提液中游离钙被充分结合，应该确定在浸提液钙质量浓度的基础上需要补充的最低乳酸量。添加乳酸应该在浸提液冷却后进行，并且在添加乳酸过程中需要进行搅拌与pH监测，以保持浸提液呈微酸性，提高钙的结合效率和稳定性。
为了将该浸提液中的游离钙离子转换为易被人体吸收并在本发明饮料中保持稳定，往该浸提液中添加乳酸，让乳酸与该浸提液的钙离子生成乳酸钙。同时，添加乳酸还可以调节本发明饮料的pH值，从而提高乳酸钙的稳定性，改变本发明饮料的酸味程度。因此，本发明人研究了乳酸添加量对本发明饮料中钙的结合率、pH值及酸味的影响，其中本发明饮料中游离钙的结合率是由下述公式计算得到的：
游离钙结合率(％)＝(浸提液中总游离钙含量-添加乳酸后体系中残留游离钙含量)/浸提液中总游离钙含量×100％
pH值是使用由梅特勒公司以商品名FE28酸度计销售的pH计测定的；酸味的判断依据是感官。该试验结果列于表1中。在表1中，浸提液中乳酸物质浓度应该理解是浸提液中乳酸物质的量除以浸提液体积，是浸提液乳酸浓度表示方法。88％乳酸应该理解是浓度为以重量计88％的乳酸。
表1：乳酸添加量对本发明饮料钙结合率、pH值及酸味的影响
表1的结果表明，当乳酸物质浓度达到35mmol/L时，88％乳酸添加量达到3.58mg/mL时，游离钙的结合率达到最大(92％)，继续增大乳酸添加量，虽然游离钙的结合率不再增大，但饮料pH值逐渐降低，有利于乳酸钙的稳定。当88％乳酸添加量增大到4.60mg/mL时，饮料pH值达到4.93，酸味适中。
根据本发明，在这个步骤中添加乳酸使浸提体系中乳酸浓度达到3.0～5.1mg/mL，优选地是3.58～5.1mg/mL，更优选地是4.60mg/mL。
D、过滤
让步骤C添加乳酸的浸提体系过滤，得到一种滤液与一种滤渣，滤渣弃去；
在这个步骤中，过滤使用的设备都是现有技术通常使用的过滤设备。
E、调配
往步骤D得到的滤液中添加低聚半乳糖，搅拌均匀，接着添加蔗糖，搅拌均匀后，灌装与灭菌，得到所述的高钙养心草饮料。
由于添加乳酸使本发明饮料有酸味感，故进行风味调配。为强化、丰富本本发明饮料的营养性，选择低聚半乳糖作为营养强化剂。在这个步骤中，往步骤D得到的滤液中按照6.45mg/mL添加低聚半乳糖。
鉴于国标标准规定的低聚半乳糖添加限量为6.45mg/mL以及低聚半乳糖自身具有甜味微弱，所以还添加了蔗糖。蔗糖添加量对本发明饮料的感官品质影响进行评定。表2列出感官评价标准，其中包括色泽、香气和滋味评分标准，根据感官评价标准对本发明饮料进行感官评分。蔗糖添加量对本发明饮料的感官品质影响结果列于表3。
表2：感官评价标准
表3：蔗糖添加量对本发明饮料的感官品质影响
表3的结果表明，按照50～250mg/mL往步骤D得到的滤液中添加蔗糖；优选地，蔗糖添加量是100～200mg/mL，更优选地，蔗糖添加量是150mg/mL。
根据本发明，添加蔗糖的滤液在温度121℃下灭菌5～10min。
采用前面描述的钙分析方法分析确定，采用发明制备方法制备得到的高钙养心草饮料的钙含量是570mg/L以上。
本发明高钙养心草饮料具有下述特点：
A、本发明高钙养心草饮料的钙含量高达570mg/L以上，是现有不同品牌奶粉调制饮品钙含量的5-20倍；
B、本发明高钙养心草饮料易吸收。本发明将吸收效率低的植物源钙转化为易被人体消化吸收的有机钙，提高了钙的吸收效率；
C、本发明高钙养心草饮料将乳酸与钙稳定结合、饮品呈酸性与饮品适度酸味三者合成一体。
本发明高钙养心草饮料制备方法能够显著促进养心草食用开发与植物源钙饮料的推广，并为养心草功能食品的产业化生产提供技术支撑。
[有益效果]
本发明的有益效果是：
A、本发明高钙养心草饮料的钙含量高达570mg/L以上，是现有不同品牌奶粉调制饮品钙含量的5-20倍；
B、本发明高钙养心草饮料易吸收。本发明将吸收效率低的植物源钙转化为易被人体消化吸收的有机钙，提高了钙的吸收效率；
C、本发明高钙养心草饮料将乳酸与钙稳定结合、饮品呈酸性与饮品适度酸味三者合成一体。
本发明高钙养心草饮料制备方法能够显著促进养心草食用开发与植物源钙饮料的推广，并为养心草功能食品的产业化生产提供技术支撑。
【附图说明】
图1是干养心草花与养心草叶浸提液钙质量浓度的对比图；
图2是养心草钙浸提量与干物质浸提率随料液比改变的影响图；
图3是养心草钙浸提量与干物质浸提率随浸提温度变化的影响图；
图4是养心草钙浸提量与干物质浸提率随浸提时间变化的影响图；
图5是本发明养心草高钙饮料与现销售奶粉中钙含量比较图。
【具体实施方式】
通过下述实施例将能够更好地理解本发明。
实施例1：本发明高钙养心草饮料的制备
该制备方法的步骤如下：
A、原料预处理
挑选无虫害、外观完整、色泽良好的干养心草花作为原料；
B、浸提
按照以克计原料与以毫升计去离子水的比为1:20，把步骤A所述的干养心草花加到去离子水中，在浸提温度85℃与搅拌的条件下浸提20min，冷却至室温，接着检测该浸提体系的钙浓度；采用本说明书描述的钙检测方法检测，该浸提体系的游离钙浓度是652mg/L。
C、添加乳酸
在搅拌下，往步骤B浸提体系中添加乳酸，使浸提体系中乳酸浓度达到3.0mg/mL，使浸提体系中的游离钙结合率达到88％，浸提体系的pH达到4.90；
D、过滤
让步骤C添加乳酸的浸提体系过滤，得到一种滤液与一种滤渣，滤渣弃去；
E、调配
往步骤D得到的滤液中按照6.45mg/mL添加低聚半乳糖，搅拌均匀，接着按照50mg/mL添加蔗糖，搅拌均匀后，灌装，在温度121℃下灭菌5min，得到结合态钙含量为574mg/L的高钙养心草饮料。
实施例2：本发明高钙养心草饮料的制备
该制备方法的步骤如下：
A、原料预处理
挑选无虫害、外观完整、色泽良好的干养心草叶作为原料；
B、浸提
按照以克计原料与以毫升计去离子水的比为1:35，把步骤A所述的干养心草叶加到去离子水中，在浸提温度95℃与搅拌的条件下浸提50min，冷却至室温，接着检测该浸提体系的钙浓度；采用本说明书描述的钙检测方法检测，该浸提体系的游离钙浓度是690mg/L。
C、添加乳酸
在搅拌下，往步骤B浸提体系中添加乳酸，使浸提体系中乳酸浓度达到5.1mg/mL，使浸提体系中的游离钙结合率达到92％，浸提体系的pH达到4.9；
D、过滤
让步骤C添加乳酸的浸提体系过滤，得到一种滤液与一种滤渣，滤渣弃去；
E、调配
往步骤D得到的滤液中按照6.45mg/mL添加低聚半乳糖，搅拌均匀，接着按照120mg/mL添加蔗糖，搅拌均匀后，灌装，在温度121℃下灭菌8min，得到结合态钙含量为635mg/L的高钙养心草饮料。
实施例3：本发明高钙养心草饮料的制备
该制备方法的步骤如下：
A、原料预处理
挑选无虫害、外观完整、色泽良好的干养心草花与养心草叶(重量比1:1)作为原料；
B、浸提
按照以克计原料与以毫升计去离子水的比为1:45，把步骤A所述的干养心草花与养心草叶加到去离子水中，在浸提温度60℃与搅拌的条件下浸出35min，冷却至室温，接着检测该浸提体系的钙浓度；采用本说明书描述的钙检测方法检测，该浸提体系的游离钙浓度是672mg/L。
C、添加乳酸
在搅拌下，往步骤B浸提体系中添加乳酸，使浸提体系中乳酸浓度达到3.6mg/mL，使浸提体系中的游离钙结合率达到92％，浸提体系的pH达到5.0；
D、过滤
让步骤C添加乳酸的浸提体系过滤，得到一种滤液与一种滤渣，滤渣弃去；
E、调配
往步骤D得到的滤液中按照6.45mg/mL添加低聚半乳糖，搅拌均匀，接着按照250mg/mL添加蔗糖，搅拌均匀后，灌装，在温度121℃下灭菌10min，得到结合态钙含量为618mg/L的高钙养心草饮料。
实施例4：本发明高钙养心草饮料的制备
该实施例的实施步骤如下：
A、原料预处理
挑选无虫害、外观完整、色泽良好的干养心草花与养心草叶(重量比1:3)作为原料；
B、浸提
按照以克计原料与以毫升计去离子水的比为1:50，把步骤A所述的干养心草花与养心草叶加到去离子水中，在浸提温度100℃与搅拌的条件下浸出45min，冷却至室温，接着检测该浸提体系的钙浓度；采用本说明书描述的钙检测方法检测，该浸提体系的游离钙浓度是663mg/L。
C、添加乳酸
在搅拌下，往步骤B浸提体系中添加乳酸，使浸提体系中乳酸浓度达到4.4mg/mL，使浸提体系中的游离钙结合率达到90％，浸提体系的pH达到4.95；
D、过滤
让步骤C添加乳酸的浸提体系过滤，得到一种滤液与一种滤渣，滤渣弃去；
E、调配
往步骤D得到的滤液中按照6.45mg/mL添加低聚半乳糖，搅拌均匀，接着按照180mg/mL添加蔗糖，搅拌均匀后，灌装，在温度121℃下灭菌6min，得到结合态钙含量为597mg/L的高钙养心草饮料。
实施例5：本发明高钙养心草饮料的制备
该实施例的实施步骤如下：
A、原料预处理
挑选无虫害、外观完整、色泽良好的干养心草花与养心草叶(重量比3:1)作为原料；
B、浸提
按照以克计原料与以毫升计去离子水的比为1:20，把步骤A所述的干养心草花与养心草叶加到去离子水中，在浸提温度70℃与搅拌的条件下浸出20min，冷却至室温，接着检测该浸提体系的钙浓度；采用本说明书描述的钙检测方法检测，该浸提体系的游离钙浓度是681mg/L。
C、添加乳酸
在搅拌下，往步骤B浸提体系中添加乳酸，使浸提体系中乳酸浓度达到3.1mg/mL，使浸提体系中的游离钙结合率达到89％，浸提体系的pH达到5.14；
D、过滤
让步骤C添加乳酸的浸提体系过滤，得到一种滤液与一种滤渣，滤渣弃去；
E、调配
往步骤D得到的滤液中按照6.45mg/mL添加低聚半乳糖，搅拌均匀，接着按照80mg/mL添加蔗糖，搅拌均匀后，灌装，在温度121℃下灭菌8min，得到结合态钙含量为606mg/L的高钙养心草饮料。
实施例6：本发明高钙养心草饮料的制备
该实施例的实施步骤如下：
A、原料预处理
挑选无虫害、外观完整、色泽良好的干养心草花作为原料；
B、浸提
按照以克计原料与以毫升计去离子水的比为1:40，把步骤A所述的干养心草叶加到去离子水中，在浸提温度90℃与搅拌的条件下浸出45min，冷却至室温，接着检测该浸提体系的钙浓度；采用本说明书描述的钙检测方法检测，该浸提体系的游离钙浓度是701mg/L。
C、添加乳酸
在搅拌下，往步骤B浸提体系中添加乳酸，使浸提体系中乳酸浓度达到4.8mg/mL，使浸提体系中的游离钙结合率达到92％，浸提体系的pH达到4.90；
D、过滤
让步骤C添加乳酸的浸提体系过滤，得到一种滤液与一种滤渣，滤渣弃去；
E、调配
往步骤D得到的滤液中按照6.45mg/mL添加低聚半乳糖，搅拌均匀，接着按照210mg/mL添加蔗糖，搅拌均匀后，灌装，在温度121℃下灭菌7min，得到结合态钙含量为645mg/L的高钙养心草饮料。
试验实施例1：产品质量分析与评价
试验样品：实施例6制备的高钙养心草饮料
对比试验样品：伊利公司以商品名“全脂甜奶粉”销售的奶粉、雀巢公司以商品名“全脂奶粉”销售的奶粉、新西兰安佳公司以商品名“全脂奶粉”销售的奶粉。
试验方法：
取一定体积按实施例6制备所得产品，以与原料养心草相同质量的奶粉冲调成等体积可饮用奶品作为对比试验样品。然后，采用本说明书描述的钙测定方法测定、计算本发明产品饮料中的结合态钙含量，并根据产品标识对对比试验样品中的钙含量进行计算，对比结果列于图5。
由附图5可知，本发明养心草高钙饮料的结合态钙含量高达645.36mg/L，是新西兰安佳公司奶粉调制品钙含量的6倍，伊利奶粉调制品钙含量的9倍，雀巢奶粉调制品钙含量的20倍。
上述对比结果表明，本发明养心草高钙饮料的钙含量极明显高于相同浓度下的奶粉调制品，因此本发明高钙养心草饮料为消费者提供了一种高效钙补充剂，是一款富含植物源钙的优质饮品。本发明高钙养心草饮料不仅强化了原料的高钙特性，而且提高了养心草原料的食用便捷性，有利于营养物质的吸收。
Claims (10)
1.一种高钙养心草饮料的制备方法，其特征在于该制备方法的步骤如下：
A、原料预处理
挑选无虫害、外观完整、色泽良好的干养心草花或养心草叶作为原料；
B、浸提
按照以克计原料与以毫升计去离子水的比为1:20～50，把步骤A所述的干养心草花或养心草叶加到去离子水中，在浸提温度60～100℃与搅拌的条件下浸提20～50min，冷却至室温，接着检测该浸提体系的钙浓度；
C、添加乳酸
在搅拌下，往步骤B浸提体系中添加乳酸，使浸提体系中的游离钙结合率达到88％以上，浸提体系的pH达到4.90～5.14；
D、过滤
让步骤C添加乳酸的浸提体系过滤，得到一种滤液与一种滤渣，滤渣弃去；
E、调配
往步骤E得到的滤液中添加低聚半乳糖，搅拌均匀，接着添加蔗糖，搅拌均匀后，灌装与灭菌，得到所述的高钙养心草饮料。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于在步骤A中，使用无虫害、外观完整、色泽良好的干养心草花作为原料。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于在步骤B中，以克计原料与以毫升计去离子水的比为1:35～45。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于在步骤B中，所述的干养心草花或养心草叶在去离子水中在温度85～95℃的条件下进行浸提。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于在步骤B中，所述的干养心草花或养心草叶在去离子水中浸提35-45min。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于在步骤C中，添加乳酸使浸提体系中乳酸浓度达到3.0～5.1mg/mL。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于在步骤E中，往步骤D得到的滤液中按照6.45mg/mL添加低聚半乳糖。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于在步骤E中，往步骤D得到的滤液中按照50～250mg/mL添加蔗糖。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于在步骤E中，添加蔗糖的滤液在温度121℃下灭菌5～10min。
10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于在步骤E中，所述高钙养心草饮料的钙含量是570mg/L以上。
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