CN108925999A - 怀山药活性肽干粉、怀山药活性肽保健品及其微胶囊的制备方法 - Google Patents

怀山药活性肽干粉、怀山药活性肽保健品及其微胶囊的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种怀山药活性肽干粉的制备方法、怀山药活性肽保健品及其微胶囊保健品的制备方法。一种怀山药活性肽保健品，包括怀山药活性肽干粉3～10份，明胶2～3份，怀山药多糖3～6份，β‑环糊精2～3份。所述怀山药活性肽干粉制备方法，将怀山药去皮，粉碎后烘干，碱溶、酸沉处理，提取蛋白质沉淀，通过酶解、灭酶、纯化、杀菌、浓缩、干燥制备怀山药活性肽干粉。微胶囊壁材制备方法将明胶，怀山药多糖，β‑环糊精放入超声波清洗器中震荡至形成均质稳定的乳液。壁材溶液中加入怀山药活性肽粉末，放入均质机中进行均质，冷冻干燥后研磨得到怀山药活性肽微胶囊。本发明以怀山药生物活性肽、怀山药多糖为主要材料，具有良好的免疫和保健功能。

Description

怀山药活性肽干粉、怀山药活性肽保健品及其微胶囊的制备 方法
技术领域
本发明涉及保健品及其加工领域，具体涉及一种怀山药活性肽干粉、保健品及其微胶囊的制备方法。
技术背景
山药(Dinascoreae rhizoma)又称为著茨，原产地为中国北方地区，主产地为河南，目前在北方的河南、河北、山东、山所和南方的广西、广东、台湾都有种植区域，日本和韩国等其他国家也有种植。怀山药(Dioscorea opposita)是中药最重要的补益材料之一，无任何副作用，因此被历来医家评价为“温补”“性平”，是“药食同源”的典范，即可以当成正常食物来食用，也可以作为药，食用者没有任何避忌，适宜于任何的年龄段，任何的体质，包括老年人、儿章、孕幻以及其他特殊的人群食用。
怀山药产地为河南，具有健脾补肝、强胃养肾、抗疲劳等多种功效的珍贵药材，为药食同源的补品。在我国山药的产地有很多，但是河南省沁阳市生产的山药质量、营养和药用效果最好。焦作在历史上称为怀庆府，所以这里的山药被称之为怀庆府山药，简称为怀山药。怀山药是中药材中最重耍的补益品之一，它与其他补益材料相比，最大的优势就是无任何副作用，任何人群都可以使用，这也是怀山约与其他补品最大的区别。因此一直被专家评价为“温补”“性平”， 是药食同源在药材中最好的典范，怀山药在中药的药方中频繁出现的原因于此。
生物活性肽( Bioactive peptides) 是多肽的一种，其具有特殊活性和功能，活性肽的分子量一般小于6000Da，在生物体内可作为氮源、氨基源，而且具有丰富的生理功效。在蛋白质的空间结构中，具有生物活性的多肽类可以通过相应的酶解，从而获得具有特殊功能的活性肽，从蛋白质链中单独释放出来的片断，可显示出其特殊的生物活性，形成生物活性肽。生物活性肽具有较多的生物学功能，例如降胆固醇、改善生物元素的吸收、促进矿物质运输、增强免疫调节、促进生长、抑制细菌和病毒的生长、提高抗衰老、血栓、高血压的能力以及抗癌抗氧化等。因此，生物活性肽是筛选药物、制备疫苗以及作为食品添加剂的巨大资源库。正是由于多肽具有非常低的细胞毒性，以及具有特异性高、生理活性强和生物学功能明确等的优势，而且具有信号识别、分子转导、细胞分化等多种生理功能，所以，生物活性肽在药品领域方面具有非常高的应用价值和发展前景，同时生物活性肽在降低血压，免疫调节，抗菌，抗氧化，抗疲劳方面表现出显著作用。
山药多糖的生理功能主要表现在增强免疫力、降血糖、降血脂、抗氧化、抗衰老、抗肿瘤等药理作用。
制备微胶囊的过程称为微胶囊化。微胶囊是指一种具有聚合物壁壳的微型容器或包物。其大小一般为5-200μm不等，形状多样，取决于原料与制备方法。将固体、液体或气体包埋在微小而密封的胶囊中，使其只有在特定条件下才会以控制速率释放的技术称为微胶囊化技术。其中，被包埋的物质称为芯材，包括香精香料、酸化剂、甜味剂、色素、脂类、维生素、矿物质、酶、微生物、气体以及其它各种饲料添加剂。包埋芯材实现微囊胶化的物质称为壁材。
微胶囊具以下多种优点：1、粉末化：将不易加工贮存的气体、液体原料固体化，从而提高其溶解性、流动性和贮藏稳定性，如粉末香精、粉末食用油脂、粉末乙醇等。2、降低挥发性：防止风味成分的挥发，减少风味损失。3、掩味：某些营养物质具有令人不愉快的气味或滋味，这些味道可以用微胶囊技术加以掩蔽。这种微胶囊产品在口腔里不溶化,而在消化道中才溶解，释放出内容物，发挥营养作用。4、隔离活性成分：能保持食品中微量营养素和生理活性物质对人体的活性作用。8控制心材释放和作用的时间和数量。5、降低毒性：减少食品添加剂的毒理作用等，如硫酸亚铁阿司匹林等药物包裹后，可通过控制释放速度来减轻对肠胃副作用。6、提高物质的稳定性（易氧化，易见光分解，易受温度或水分影响的物质）。7、能使不相容成分均匀地混合：运用微胶囊技术，将可能相互反应的组分分别制成微胶囊产品，使它们稳定在一个物系中，各种有效成份有序地释放，分别在相应时刻发生作用，以提高和增进食品产品的风味和营养。微胶囊产品经由预先设计的溶解和释放的机理，可提供特殊的释放方式。
目前已有怀山药活性肽及怀山药多糖的制备方法，但作为保健品，现有技术研究尚不多见。
技术内容
本发明提供了一种怀山药活性肽保健品，可以很好的利用怀山药的药食同源价值；本发明同时提出了一种怀山药活性肽干粉的制备方法；及一种怀山药活性肽保健品微胶囊的制备方法。
发明技术方案：
一种怀山药活性肽保健品，由以下质量份数材料组成：怀山药活性肽干粉3～10份，明胶2～3份，怀山药多糖3～6份，β-环糊精2～3份。
所述怀山药活性肽干粉的制备方法，包括以下步骤：
1）蛋白提取：
（1）怀山药去皮，粉碎后烘干；
（2）碱溶、酸沉处理，提取蛋白质沉淀；
2）对原料蛋白作变性预处理，以提高酶解效率：将蛋白质溶于18～20倍质量的水中，加入一定量的亚硫酸钠，调pH值为7.0左右，70℃～80℃条件下水浴加热20～40min；
3）酶解；
待步骤2）中的溶液降温至36～40℃后放入恒温水浴锅中；加入一定量的Na2SO3，调pH为7.0左右，然后加入蛋白质质量分数为2～4％的中性蛋白酶，酶活为50000u/g，且不停地搅拌，酶水解3h，停止酶解，加酶量3%；
4）灭酶
在步骤3）中水解液中加入盐酸，调节pH值为3.0左右，使酶失活；冷却后将水解液放入离心机中，以2000r/min的速度离心10min，去下层沉淀，留上层清液；
5）纯化
（1）脱糖：在步骤4）中获得的上清液浓缩至原来的1/4加入无水乙醇使溶液中无水乙醇含量达到80%，静置封闭5h，其间每隔一段时间进行一次搅拌，之后进行低速离心去除沉淀保留上清液；
（2）脱色脱臭：在pH值为3.0的怀山药蛋白水解液中加入其重量5％的活性炭，40℃条件下处理2h且持续搅拌，达到吸附平衡后，过滤除去活性炭；
（3）脱盐：采用H+型阳离子交换树脂洗脱蛋白质水解液中的Na+（每小时10倍柱体积的流速），直至流出液pH=4左右为止；相同速度再经0H-型阴离子交换树脂洗脱阴离子以脱盐，直至流出液呈弱酸性；
6）精制：使已经纯化过的蛋白溶液超滤，收集600～5000Da组分；
7）杀菌、浓缩、干燥
精制后的溶液在135℃条件下超高温瞬间杀菌，放入真空浓缩干燥器中进行真空浓缩干燥，干燥至水分≤8％，得到怀山药多肽干粉。
一种怀山药活性肽微胶囊保健品的制备方法，包括步骤如下：
1）壁材准备：将明胶放于常温蒸馏水中1h左右，使明胶充分吸水溶胀，加热至55℃～60℃不断搅拌，至溶液中无凝块为至，加入一定量β-环糊精和山药多糖，放入超声波清洗器中震荡至形成均质稳定的乳液；
2）制备怀山药活性肽微胶囊：向步骤1）中的壁材溶液中边加入怀山药活性肽粉末边搅拌，随后放入均质机中进行均质，均质1～2次；将均质后的溶液放入2℃冰箱冷冻，然后放入冷冻干燥机中冷冻，干燥后研磨即可得到怀山药活性肽微胶囊。
所述的怀山药活性肽微胶囊保健品的制备方法，步骤1）中明胶与蒸馏水的比例为1:10，明胶，β-环糊精，怀山药多糖的比例是1:1:2；
步骤1）中，超声波清洗器温度为50～60℃，时间20min左右，功率200～300W，步骤二中均质机温度为55℃左右，压力20MPa～35MPa；壁材与怀山药多肽粉末的比例为1:2～5。
发明有益效果：
怀山药俱有降胆固醇、改善生物元素的吸收、促进矿物质运输、增强免疫调节、促进生长、抑制细菌和病毒的生长、提高抗衰老、血栓、高血压的能力以及抗癌抗氧化等多种功效，且怀山药微胶囊是“药食同源”的典范食源，无任何副作用。
1、本发明提供了一种怀山药活性肽保健品，怀山药活性肽具有降胆固醇、改善生物元素的吸收、促进矿物质运输、增强免疫调节、促进生长、抑制细菌和病毒的生长、提高抗衰老、血栓、高血压的能力以及抗癌抗氧化等生理功能；同时，多项研究表明，怀山药多糖有着不弱于怀山药蛋白质的功能和作用。
2、本发明提出了一种蛋白酶解法制备怀山药活性肽干粉的方法，其粘度低，具有保湿性和热稳定性，工艺简单，容易实现。
3、本发明提出了一种怀山药活性肽微胶囊的制备方法，以怀山药生物活性肽、怀山药多糖为主要材料，将明胶，怀山药多糖，β-环糊精放入超声波清洗器中震荡至形成均质稳定的乳液。创造性地加入怀山药多糖作为壁材，不仅丰富了怀山药多肽微胶囊的口感和风味，还提高了怀山药原材料的利用率，为工业化生产本产品节约了大量成本。在降低血压，降血糖、降血脂、具有良好的机体调节免疫和保健功能，抗肿瘤、清除体内自由基方面具有显著功能。
实施方式
下面结合实施例进一步介绍本发明，但本发明不仅限于下述实施例，可以预见本领域技术人员在结合现有技术的情况下，实施情况可能产生种种变化。
实施例1
本发明怀山药活性肽保健品，由以下质量份数材料组成：怀山药活性肽干粉3～10份，明胶2～3份，怀山药多糖3～6份，β-环糊精2～3份。
本实施例的怀山药活性肽保健品，含怀山药活性肽干粉3份，明胶2份，怀山药多糖4份，β-环糊精2份。
实施例2
本实施例的怀山药活性肽保健品，含怀山药活性肽干粉6份，明胶3份，怀山药多糖3份，β-环糊精3份。
实施例3
本实施例的怀山药活性肽保健品，含怀山药活性肽干粉9份，明胶3份，怀山药多糖5份，β-环糊精3份。
实施例4
本实施例的怀山药活性肽保健品，含怀山药活性肽干粉10份，明胶2份，怀山药多糖6份，β-环糊精3份。
实施例5
本实施例的怀山药活性肽保健品，含怀山药活性肽干粉4份，明胶2份，怀山药多糖4份，β-环糊精2份。
实施例6
本实施例为怀山药活性肽干粉的制备方法，包括以下步骤：
1）蛋白提取：
（1）怀山药去皮，粉碎后烘干；
（2）碱溶、酸沉处理，提取蛋白质沉淀；
2）对原料蛋白作变性预处理，以提高酶解效率：将蛋白质溶于18～20倍质量的水中，加入一定量的亚硫酸钠，调pH值为7.0左右，70℃～80℃条件下水浴加热20～40min；
3）酶解
待步骤2）中的溶液降温至36～40℃后放入恒温水浴锅中；加入一定量的Na2SO3，调pH为7.0左右，然后加入蛋白质质量分数为2～4％的中性蛋白酶，酶活为50000u/g，且不停地搅拌，酶水解3h，停止酶解，加酶量3%；
4）灭酶
在步骤3）中水解液中加入盐酸，调节pH值为3.0左右，使酶失活；冷却后将水解液放入离心机中，以2000r/min的速度离心10min，去下层沉淀，留上层清液；
5）纯化
（1）脱糖：在步骤4）中获得的上清液浓缩至原来的1/4加入无水乙醇使溶液中无水乙醇含量达到80%，静置封闭5h，其间每隔一段时间进行一次搅拌，之后进行低速离心去除沉淀保留上清液；
（2）脱色脱臭：在pH值为3.0的怀山药蛋白水解液中加入其重量5％的活性炭，40℃条件下处理2h且持续搅拌，达到吸附平衡后，过滤除去活性炭；
（3）脱盐：采用H+型阳离子交换树脂洗脱蛋白质水解液中的Na+（每小时10倍柱体积的流速），直至流出液pH=4左右为止；相同速度再经0H-型阴离子交换树脂洗脱阴离子以脱盐，直至流出液呈弱酸性；
6）精制：使已经纯化过的蛋白溶液超滤，收集600～5000Da组分；
7）杀菌、浓缩、干燥
精制后的溶液在135℃条件下超高温瞬间杀菌，放入真空浓缩干燥器中进行真空浓缩干燥，干燥至水分≤8％，得到怀山药多肽干粉。
实施例7
本实施例的怀山药活性肽干粉的制备方法，与实施例6不同的是，步骤5）纯化过程中，通过下述方法得到怀山药多糖：
（1）将步骤5）纯化脱糖过程中的沉淀保留用无水乙醇多次洗涤至沉淀物不再溶解，获取怀山药多糖粗料；
（2）将所述怀山药多糖粗料用水溶解，加入0.5%的活性炭加热至沸腾，保温3min过滤，重复操作一次后，冷冻干燥得到脱色的怀山药多糖。
实施例8
本实施例的怀山药活性肽干粉的制备方法，与实施例6或实施例7不同的是，进一步的，碱溶、酸沉处理，提取蛋白质沉淀的过程如下：去皮、粉碎、烘干后的怀山药放入15倍蒸馏水中，用20%的氢氧化钠调pH为9.0左右，在50℃的恒温水浴锅中搅拌2h，用1mol/L的盐酸将上层清液pH值调为4.5左右，室温静置50min，4000r/min离心15min，弃上层清液留下层蛋白质沉淀。
实施例9
本实施例为怀山药活性肽微胶囊保健品的制备方法，包括步骤如下：
1）壁材准备：将明胶放于常温蒸馏水中1h左右，使明胶充分吸水溶胀，加热至55℃～60℃不断搅拌，至溶液中无凝块为至，加入一定量β-环糊精和山药多糖，放入超声波清洗器中震荡至形成均质稳定的乳液；
2）制备怀山药活性肽微胶囊：向步骤1）中的壁材溶液中边加入怀山药活性肽粉末边搅拌，随后放入均质机中进行均质，均质1～2次；将均质后的溶液放入2℃冰箱冷冻，然后放入冷冻干燥机中冷冻，干燥后研磨即可得到怀山药活性肽微胶囊。
实施例10
本实施例的怀山药活性肽微胶囊保健品的制备方法，与实施例9不同的是，步骤1）中明胶与蒸馏水的比例为1:10，明胶，β-环糊精，怀山药多糖的比例是1:1:2，超声波清洗器温度为50～60℃，时间20min左右，功率200～300W，步骤二中均质机温度为55℃左右，压力20MPa～35MPa；壁材与怀山药多肽粉末的比例为1:2～5。
实施例11
本实施例怀山药活性肽微胶囊的制备方法，包括步骤如下：
1. 怀山药活性肽干粉制备：
（1）蛋白提取：①怀山药粉碎与烘干：怀山药去皮，粉碎机粉碎，40℃<烘箱中＜50℃下恒温烘2h，②碱溶、酸沉：放入15倍蒸馏水中，用20%的氢氧化钠调pH为9.0左右，在50℃的恒温水浴锅中搅拌2h，用1mol/L的盐酸将上层清液pH值调为4.5左右，室温静置50min，4000r/min离心15min，弃上层清液留下层蛋白质沉淀。
（2）预处理：为了提高酶解效率，一般对原料蛋白作变性预处理。将蛋白质溶于19倍质量的水中，加入一定量的亚硫酸钠，调pH值为7.0左右，70℃～80℃条件下水浴加热30min。
（3）酶解待（2）中的溶液降温至37℃后放入恒温水浴锅中。加入蛋白质质量分数为2％的中性蛋白酶，酶活为50000u/g，且不停地搅拌，酶水解3h，停止酶解。（加入一定量的Na2SO3，调pH为7.0左右）加酶量3%。
（4）灭酶：在（3）中水解液中加入盐酸，调节pH值为3.0左右，使酶失活。冷却。将水解液放入离心机中，以2000r/min的速度离心10min，去下层沉淀，留上层清液。
（5）纯化：①脱糖：在（4）中获得的上清液浓缩至原来的1/4加入无水乙醇使溶液中无水乙醇含量达到80%，静置封闭5h，其间每隔一段时间进行一次搅拌，之后进行低速离心去除沉淀保留上清液。②脱色脱臭：在pH值为3.0的怀山药蛋白水解液中加入其重量5％的活性炭，40℃条件下处理2h且持续搅拌，达到吸附平衡后，过滤除去活性炭。③脱盐：采用H+型阳离子交换树脂洗脱蛋白质水解液中的Na+（每小时10倍柱体积的流速），直至流出液pH=4左右为止（可用试纸）。相同速度再经0H－型阴离子交换树脂洗脱阴离子以脱盐，直至流出液呈弱酸性。
（6）精制：使已经纯化过的蛋白溶液超滤，收集600～5000Da组分。
（7）杀菌、浓缩、干燥：精制后的溶液在135℃条件下超高温瞬间杀菌，放入真空浓缩干燥器中进行真空浓缩干燥，干燥至水分≤8％，得到怀山药多肽干粉。
2. 怀山药多糖制备：
（1）多糖获取：将权利要求2中（5）纯化脱糖步骤中的沉淀保留用无水乙醇多次洗涤至沉淀物不再溶解
（2）多糖脱色：（1）中的多糖用水溶解配置成多糖溶液，加入0.5%的活性炭加热至沸腾，保温3min过滤，重复操作一次后，冷冻干燥得到怀山药多糖。
3.壁材准备：将明胶放于常温蒸馏水中1h左右，使明胶充分吸水溶胀，加热至55℃～60℃不断搅拌，至溶液中无凝块为至，加入一定量β-环糊精和山药多糖，放入超声波清洗器中震荡至形成均一稳定的乳液。（2）怀山药活性肽微胶囊的制作方法：向壁材溶液中边加入怀山药活性肽粉末边搅拌，随后放入均质机中进行均质，均质1～2次。将军伺候的农业放入2℃冰箱冷冻过夜，然后放入冷冻干燥机中冷冻干燥，然后放入冷冻干燥机中冷冻干燥，冷冻干燥后研磨即可得到怀山药活性肽微胶囊。
4.明胶与蒸馏水的比例为1:10，明胶，β-环糊精，怀山药多糖的比例是1:1:2。
5.超声波清洗器温度为50～60℃，时间20min左右，功率200～300W，步骤二中均质机温度为55℃左右，压力20MPa～35MPa。壁材与怀山药多肽粉末的比例为1:2。
以上所述仅是本发明的较好实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，任何未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实例所作的任何简单修改、增减、变换材料、等同变化或替换，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种怀山药活性肽保健品，其特征在于，由以下质量份数材料组成：怀山药活性肽干粉3～10份，明胶2～3份，怀山药多糖3～6份，β-环糊精2～3份。
2.一种权利要求1所述怀山药活性肽保健品中的怀山药活性肽干粉的制备方法，包括以下步骤：
1）蛋白提取：
（1）怀山药去皮，粉碎后烘干；
（2）碱溶、酸沉处理，提取蛋白质沉淀；
2）对原料蛋白作变性预处理，以提高酶解效率：将蛋白质溶于18～20倍质量的水中，加入一定量的亚硫酸钠，调pH值为7.0左右，70℃～80℃条件下水浴加热20～40min；
3）酶解；
待步骤2）中的溶液降温至36～40℃后放入恒温水浴锅中；加入一定量的Na2SO3，调pH为7.0左右，然后加入蛋白质质量分数为2～4％的中性蛋白酶，酶活为50000u/g，且不停地搅拌，酶水解3h，停止酶解，加酶量3%；
4）灭酶
在步骤3）中水解液中加入盐酸，调节pH值为3.0左右，使酶失活；冷却后将水解液放入离心机中，以2000r/min的速度离心10min，去下层沉淀，留上层清液；
5）纯化
（1）脱糖：在步骤4）中获得的上清液浓缩至原来的1/4加入无水乙醇使溶液中无水乙醇含量达到80%，静置封闭5h，其间每隔一段时间进行一次搅拌，之后进行低速离心去除沉淀保留上清液；
（2）脱色脱臭：在pH值为3.0的怀山药蛋白水解液中加入其重量5％的活性炭，40℃条件下处理2h且持续搅拌，达到吸附平衡后，过滤除去活性炭；
（3）脱盐：采用H+型阳离子交换树脂洗脱蛋白质水解液中的Na+（每小时10倍柱体积的流速），直至流出液pH=4左右为止；相同速度再经0H-型阴离子交换树脂洗脱阴离子以脱盐，直至流出液呈弱酸性；
6）精制：使已经纯化过的蛋白溶液超滤，收集600～5000Da组分；
7）杀菌、浓缩、干燥
精制后的溶液在135℃条件下超高温瞬间杀菌，放入真空浓缩干燥器中进行真空浓缩干燥，干燥至水分≤8％，得到怀山药多肽干粉。
3.根据权利要求2所述的怀山药活性肽干粉的制备方法，其特征在于：步骤5）纯化过程中，通过下述方法得到怀山药多糖：
（1）将步骤5）纯化脱糖过程中的沉淀保留用无水乙醇多次洗涤至沉淀物不再溶解，获取怀山药多糖粗料；
（2）将所述怀山药多糖粗料用水溶解，加入0.5%的活性炭加热至沸腾，保温3min过滤，重复操作一次后，冷冻干燥得到脱色的怀山药多糖。
4.根据权利要求2所述的怀山药活性肽干粉的制备方法，其特征在于：碱溶、酸沉处理，提取蛋白质沉淀的过程如下：去皮、粉碎、烘干后的怀山药放入15倍蒸馏水中，用20%的氢氧化钠调pH为9.0左右，在50℃的恒温水浴锅中搅拌2h，用1mol/L的盐酸将上层清液pH值调为4.5左右，室温静置50min，4000r/min离心15min，弃上层清液留下层蛋白质沉淀。
5.一种权利要求1所述怀山药活性肽微胶囊保健品的制备方法，其特征在于，包括步骤如下：
1）壁材准备：将明胶放于常温蒸馏水中1h左右，使明胶充分吸水溶胀，加热至55℃～60℃不断搅拌，至溶液中无凝块为至，加入一定量β-环糊精和山药多糖，放入超声波清洗器中震荡至形成均质稳定的乳液；
2）制备怀山药活性肽微胶囊：向步骤1）中的壁材溶液中边加入怀山药活性肽粉末边搅拌，随后放入均质机中进行均质，均质1～2次；将均质后的溶液放入2℃冰箱冷冻，然后放入冷冻干燥机中冷冻，干燥后研磨即可得到怀山药活性肽微胶囊。
6.根据权利要求5所述的怀山药活性肽微胶囊保健品的制备方法，其特征在于，步骤1）中明胶与蒸馏水的比例为1:10，明胶，β-环糊精，怀山药多糖的比例是1:1:2。
7.根据权利要求5或6所述的怀山药活性肽微胶囊保健品的制备方法，其特征在于：步骤1）中，超声波清洗器温度为50～60℃，时间20min左右，功率200～300W，步骤二中均质机温度为55℃左右，压力20MPa～35MPa；壁材与怀山药多肽粉末的比例为1:2～5。
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