CN109998101A - 一种适用心脏调养人群的宇航民用营养配方 - Google Patents
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Abstract
本发明属于食品保健品加工技术领域，具体涉及一种适用心脏调养人群的宇航民用营养配方，包括D‑核糖3‑6份；葡萄籽粉20‑40份；雨生红球藻100份；硫酸镁0.02‑0.5份；维生素E0.2‑0.6份；维生素C0.1‑1.0份；麦芽糊精5‑20份；木糖醇5‑10份。配方中的雨生红球藻为进行虾青素富集后的雨生红球藻，所述雨生红球藻中虾青素的富集采用强脉冲电场结合脉冲微波培养富集。该产品配方中雨生红球藻中虾青素含量高，活性强，同时与葡萄籽粉中的花青素与D‑核糖相互促进，增加了产品的抗氧化活性，可有清除解宇航员在太空环境中由于强电离、强辐射等引起的自由基，保证宇航员心脑血管健康。
Description
技术领域
本发明属于食品保健品加工技术领域，具体涉及一种适用心脏调养人群的宇航民用营养配方。
背景技术
由于太空环境的强辐射、强电离、工作强度大等特性，给太空作业的宇航员的身体会造成较大的伤害，一旦宇航员的心脏功能出现异常将直接影响宇航员的太空工作，甚至直接导致宇航员退役。
心脏是人体的重要器官，是循环系统的动力泵，将全身的血液、营养、氧气等输送到组织的各个细胞，并将代谢废弃物带走。心脏一旦出现问题将对身体和生命造成极大的威胁。从1990年起，中国心血管疾病持续成为居民首位死亡原因。2017年中国心血管病报告显示，我国心血管病患病率及死亡率仍处于上升阶段，心血管病现患人数2.9亿，其中脑卒中1300万，冠心病1100万，肺源性心脏病500万，心力衰竭450万，风湿性心脏病250万，先天性心脏病200万，高血压2.7亿。
早在2013年国人的心血管健康状况就已经被警示，很多研究也说明了其形势严峻。世界医学权威杂志《柳叶刀》发布了《全球疾病负担报告2013》，该研究评估了1990年～2013年间188个国家的死亡情况，由华盛顿大学健康指标和评估研究所(IHME)领导的国际研究人员联盟指导进行。报告显示，在中国，最致命的三种疾病是脑卒中、冠心病以及慢性阻塞性肺病，这三种疾病造成的死亡人数占2013年全部死亡人数的46％。而以世界卫生组织的定义，心血管病是心脏和血管疾患引起的，包括冠心病、脑卒中、高血压、心衰等。换言之，中国最致命三大健康杀手，心血管疾病占去两个。据国家心血管病中心发布的《中国心血管病报告2012》数据显示，中国心血管病现患人数已高达2.9亿，即每10个成年人中就有2人患心血管病，每年约350万人死于心血管病，相当于每10秒就有1人死于心血管病。而另一个由国家心血管病中心联合阜外心血管病医院组织实施的临床研究显示，在中国，心血管病患者的住院人数在2001年至2010年的十年间增加了四倍多。2001年因心脏病住院的平均每十万人中有3.7人，到2010年就飙升至15.8人。
目前心脏病的治疗并没有特效药物，只能通过长期服用药物来缓解和改善症状，但是长期服药会增加人体肾脏、肝脏等的压力，影响其他脏器的功能和健康。因此研究开发一种具有养护心脏功能的保健食品不仅对宇航员的心脏具有养护功能，同时对改善我国居民的心血管健康具有重要意义。
中国专利CN 105614890 A公开了一种心脏养护食品及其制备方法。该食品包括如下重量份的组分：蓝莓30-45份、虾壳28-45份、蟹壳28-45份、纳豆15-25份、红曲米25-38份、西红柿25-40份、三七12-20份；制备方法是提取出蓝莓中的花青素、虾壳与蟹壳中的虾青素和壳聚糖、红曲米中的洛伐他汀、纳豆中的纳豆激酶、西红柿中的番茄红素以及三七中的三七皂甙，分别在35℃～42℃条件下真空干燥后混合在一起。该产品能缓解甚至治疗心脏疾病，且安全健康、无副作用。
中国专利CN 103652848 A公开了一种具有心脏养护功能的功能食品制备方法。以辅酶Q10、山楂、葛根为原料，重量百分比分别为：山楂：5～80％；辅酶Q10 5～20％；葛根10～35％。该产品的制备方法包括原料成分的比例含量及功效成分的提取，制剂的制备方法。该食疗制剂具有营养心脏、促进脏腑平衡、恢复心脏功能的功效作用。
发明内容
上述发明专利虽然均具有养护心脏的功能，但是针对宇航员这类长期暴露在高辐射、高电离环境中的脑力及体力劳动强度均较大的特殊群体并没有凸显出明显的效果和作用。本发明旨在提供一种适用心脏调养人群的宇航民用营养配方，为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：
一种适用心脏调养人群的宇航民用营养配方，由以下重量份的物质制备而成：D-核糖3-6份；葡萄籽粉20-40份；雨生红球藻100份；硫酸镁0.02-0.5份；维生素E 0.2-0.6份；维生素C 0.1-1.0份；麦芽糊精5-20份；木糖醇5-10份。
做为具体技术方案，所述雨生红球藻为进行虾青素富集后的雨生红球藻，雨生红球藻中虾青素的富集采用强脉冲电场结合微波培养富集。
做为具体技术方案，所述雨生红球藻中虾青素的富集方法为：(3-1)雨生红球藻的培养：选用Bold’s Basal Medium(BBM)为基础培养基，将纯化过的雨生红球藻转接到培养基中，25℃，光强65μE/(m2s)的红光照射，持续通入0.1vvm的无菌空气，培养至对数生长期；(3-2)富集培养基处理：将缺氮BBM培养基置于强脉冲电场中，脉冲宽度2-5us，流速60ml/min，脉冲频率400Hz，脉冲强度25-45kv/cm，脉冲处理时间100-300us；(3-3)虾青素的富集培养：将步骤(3-1)培养完成的雨生红球藻接种至步骤(3-2)中的培养基中，光照强度2500LX，培养温度20-35℃，培养2-3天，之后将雨生红球藻置于微波条件下培养，微波剂量为1-10kw/kg，微波处理时间2-5min，控制培养基温度在25-35℃，之后继续放入培养箱中培养3-7天，离心分离获得富集虾青素雨生红球藻。
做为具体技术方案，所述营养配方采用以下方法制备而成：(4-1)葡萄籽粉制备：将葡萄籽清洗干净，膨化干燥至含水量小于10％，水酶法提取葡萄籽中的油脂成分，制得葡萄籽油和葡萄籽粕，将提取葡萄籽油之后的葡萄籽粕烘干至含水量小于10％，超微粉碎后过500-800目筛，取筛下物，备用；(4-2)雨生红球藻的制备：取富集虾青素后的雨生红球藻细胞，分散于0℃的VC溶液中，放置于-4℃1-2h，移入-5℃—-25℃的环境中冷冻10-24h，之后于5—-4℃条件下机械磨浆后超高压均质，均质压力100mpa-180mpa，往复磨浆-均质步骤处理2-3次后加入麦芽糊精搅拌均匀后冷冻干燥至含水量小于5％制得雨生红球藻；(4-3)复配：将配方质量的VE用步骤(4-1)中的葡萄籽油溶解后加入提取葡萄籽油后的葡萄籽粕中，搅拌混合均匀后加入步骤(4-2)制备的雨生红球藻，混合均匀，之后加入配方质量的D-核糖，硫酸镁，木糖醇，混合均匀后包装制得本发明营养配方。
做为优选技术方案，所述雨生红球藻分散至VC溶液中时细胞固含量与液体的质量比为1:1～1:2；VC溶液浓度为1-3mg/ml。
膨化干燥过程中采用干燥方法为微波膨化干燥或变压差膨化干燥。水酶法提取葡萄籽中的油脂成分所用的酶为纤维素酶、蛋白酶、淀粉酶组成的复合酶系。酶解过程中采用超声波辅助提取。
本发明采用D-核糖、葡萄籽粉、雨生红球藻、硫酸镁、维生素E、维生素C、麦芽糊精、木糖醇为主要成分，产品中富含丰富的抗氧化物质，可有效改善由于外部环境导致的心脏及血液中的过氧化离子，降低机体的氧化，有效改善心脑血管健康。
D-核糖是一种功能性的戊糖，又叫D-呋喃核糖，是生物体内核糖核酸、某些维生素和核苷酸类辅酶(如NAD、NADH、FAD、ADP、UDP、CDP、GDP等)的组成成分，具有十分重要的生理作用。有研究表明D-核糖对先天性心脏衰竭导致呼吸困难有辅助治疗作用，D-核糖可以提供一种独特的代写方法来改善心脏功能。外源性的D-核糖对大鼠心肌缺血再灌注损伤的保护作用也有研究，外源性核糖在磷酸戊糖途径较为活跃的组织器官如肝脏、肾脏、红细胞等中，可作为磷酸戊糖途径的底物，加速磷酸戊糖循环，产生还原当量，以还原型辅酶II的方式提高机体氧化系统的防御能力，提高氧化酶的活性，加速自由基的清除速度，核糖可以明显提高各组织器官内还原型谷胱甘肽的含量，加速过氧化氢的清除速度，对清除缺氧产生的过量自由基、抑制细胞膜脂质过氧化、保护细胞膜的完整性具有重要意义。
葡萄籽粉:葡萄籽中含有丰富的葡萄多酚，具有很强的抗氧化作用。可明显提高血管抵抗力，降低(毛细血管)的渗透性。随着年龄的增长，动脉中弹性纤维逐渐氧化而变硬。这种硬化是导致老年人高血压的主要原因。原花青素提高血管弹性而降低血压。患者服用原花青素胶囊一段时间后，血压会明显下降。动物实验及临床研究还表明，原花青素可降低(胆固醇)水平，缩小沉积于血管壁上的胆固醇沉积物体积。原花青素软胶囊还可以通过抑制血管紧张逆转醇的活性来降低血压。
雨生红球藻：雨生红球藻(Haematococcus pluvialis)是一种单细胞真核绿藻，隶属绿藻门，团藻目、红球藻科、红球藻属。由于该藻能大量累积虾青素(Astaxanthin)而呈现红色，故取名红球藻。在特定的环境下能大量累积虾青素，含量可达细胞干重的1.5-4％，因此，雨生红球藻是公认最好的用于天然虾青素开发的生物资源，已成为国际天然虾青素产业的研究热点。雨生红球藻软胶囊作为营养保健食品通过了美国FDA批准，可有效预防血液中LDL-胆固醇的氧化损伤、保护皮肤抵御紫外辐射损伤以及缓解年龄相关性黄斑变性等。我国已于2010年经卫生部批准雨生红球藻作为新资源食品。雨生红球藻细胞中的天然虾青素是一种具有高抗氧化活性的类胡萝卜素，它具有10倍于β-胡萝卜素抗氧化效果和550倍于维生素E的抑制脂质过氧化反应特性，它不能在动物体内合成，但它是人体和动物生命活动所必须的物质。研究表明，虾青素可增强生物体的免疫力，可辅助心血管疾病、免疫系统、炎症和神经退行性等疾病康复，同时具有抗衰老和修复紫外线损伤的功能。
本发明具有以下有益效果：
1.有效成分活性高，浓度高
本发明采用D-核糖、葡萄籽粉、雨生红球藻为主要配方，保证产品功效具有较强的抗氧化性和清除自由基的作用在制备加工过程中采用虾青素高强电磁场富集技术、高效破壁技术、纯化复配技术等保证产品中高浓度、高纯度的虾青素、花青素等物质的生物活性，使得产品活性高，有效成分浓度高。
2.标本兼治、内外兼修，提高机体抗氧化能力
本发明核心成分D-核糖、花青素、虾青素三种有效成分相互配合，相互促进，自由基清除率大大提高。花青素、虾青素做为强还原性物质能够有效的清除体内由于氧化而造成的自由基，而D-核糖通过加速磷酸戊糖循环，增加体内的还原当量，提高抗氧化酶活性等抑制细胞内的氧化过程。三种物质相辅相成，从氧化过程和氧化物质两方面入手，可大大降低细胞氧化及由于氧化而产生的自由基，标本兼治，内外兼修，有机结合，大大提高机体脏器抗氧化能力，对于长期处于电离辐射环境中的宇航员同样具有较好的效果。制备过程中将雨生红球藻中的虾青素进行大量富集，其含量可达到细胞干重的5％-6％，大大超过普通方法培养的雨生红球藻中的虾青素含量。
3.不引入外来物料，产品安全性高
在葡萄籽粉的制备过程通过水酶法提取葡萄籽中的油脂成分，将油脂成分与产品中的油溶性配方混合后再进行所有物料的混合，保证物料混合均匀的同时不引入外来物质，不改变产品天然属性，产品安全性更高。雨生红球藻破壁后加入麦芽糊精，既完成了产品配方的调配又保护了破壁后雨生红球藻中的有效成分，保证了产品的生物活性，采用低温冷冻干燥过程完成产品脱水，避免高温造成的产品氧化变质。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明做进一步说明，需要指出的是以下实施方式仅是以例举的形式对本发明所做的解释性说明，但本发明的保护范围并不仅限于此，所有本领域的技术人员以本发明的精神对本发明所做的等效的替换均落入本发明的保护范围。
实施例1
一种适用心脏调养人群的宇航民用营养配方，由以下重量份的物质制备而成：D-核糖3-6份；葡萄籽粉20-40份；雨生红球藻100份；硫酸镁0.02-0.5份；维生素E0.2-0.6份；维生素C0.1-1.0份；麦芽糊精5-20份；木糖醇5-10份。
实施例2
一种适用心脏调养人群的宇航民用营养配方，包括D-核糖6g；葡萄籽粉40g；雨生红球藻100g；硫酸镁0.02g份；维生素E0.3g；维生素C0.8g份；麦芽糊精15g；木糖醇10g。雨生红球藻为进行虾青素富集后的雨生红球藻，雨生红球藻中虾青素的富集采用强脉冲电场结合微波培养富集。具体是在雨生红球藻的固定期培养过程中移入缺氮培养基上进行培养，配制好的缺氮培养基放入强脉冲电场中处理，通过强脉冲电场对培养基进行充电-放电处理，使得培养基中的过氧化物含量升高，培养基中的超氧自由基含量升高后再接入雨生红球藻进行培养，培养过程中采用微波处理处理一次。强脉冲电场结合微波培养富集后雨生红球藻中的虾青素含量大大升高。检测了不同培养方法雨生红球藻中虾青素的含量如下表1所示。
表1不同处理条件下雨生红球藻中虾青素浓度
| 处理方法 | 虾青素浓度(ug/ml) |
| 普通培养方法 | 1.3-1.5 |
| 脉冲电场处理培养基 | 1.7-2.1 |
| 微波培养 | 1.5-1.8 |
| 脉冲电场联合微波处理 | 2.1-2.7 |
实施例3
一种适用心脏调养人群的宇航民用营养配方，包括D-核糖6g；葡萄籽粉40g；雨生红球藻100g；硫酸镁0.02g份；维生素E0.3g；维生素C0.8g份；麦芽糊精15g；木糖醇10g。雨生红球藻为进行虾青素富集后的雨生红球藻，雨生红球藻中虾青素的富集采用强脉冲电场结合微波培养富集。
雨生红球藻中虾青素的富集方法为：(3-1)雨生红球藻的培养：选用Bold’sBasalMedium(BBM)为基础培养基，将纯化过的雨生红球藻转接到培养基中，25℃，光强65μE/(m2s)的红光照射，持续通入0.1vvm的无菌空气，培养至对数生长期；(3-2)富集培养基处理：将缺氮BBM培养基置于强脉冲电场中，脉冲宽度2-5us，流速60ml/min，脉冲频率400Hz，脉冲强度25-45kv/cm，脉冲处理时间100-300us；(3-3)虾青素的富集培养：将步骤(3-1)培养完成的雨生红球藻接种至步骤(3-2)中的培养基中，光照强度2500LX，培养温度20-35℃，培养2-3天，之后将雨生红球藻置于微波条件下培养，微波剂量为1-10kw/kg，微波处理时间2-5min，控制培养基温度在25-35℃，之后继续放入培养箱中培养3-7天，离心分离获得富集虾青素雨生红球藻。
以未处理的缺氮培养基为对照组，测定不同脉冲强度处理缺氮BBM培养基后，培养雨生红球藻培养5天后检测雨生红球藻中的虾青素浓度如下表2所示。
表2不同脉冲强度处理缺氮BBM培养基后雨生红球藻中虾青素含量
| 脉冲强度 | 虾青素浓度(ug/ml) |
| 0kv/cm(对照组) | 1.42 |
| 25kv/cm | 1.71 |
| 30kv/cm | 1.82 |
| 35kv/cm | 2.09 |
| 40kv/cm | 1.93 |
| 45kv/cm | 1.87 |
由表2可以看出，与对照组相比，不同强脉冲电场处理后雨生红球藻中的虾青素含量明显升高，但并不是强脉冲电场强度越高虾青素含量越高。
以未进行强脉冲电场处理的缺氮BBM培养基培养雨生红球藻，培养过程中采用微波处理，以未微波处理为对照组，检测不同微波剂量处理培养7天后雨生红球藻中的虾青素含量，结果如表3所示。
表3不同微波剂量处理培养后雨生红球藻中虾青素含量
| 微波剂量 | 虾青素浓度(ug/ml) |
| 0kw/kg(对照组) | 1.47 |
| 1kw/kg | 1.50 |
| 2kw/kg | 1.51 |
| 4kw/kg | 1.87 |
| 6kw/kg | 1.76 |
| 8kw/kg | 1.82 |
| 10kw/kg | 1.68 |
由表3所示，不同微波剂量处理可以明显提高雨生红球藻中虾青素含量。
实施例4
一种适用心脏调养人群的宇航民用营养配方，包括D-核糖3g；葡萄籽粉35g；雨生红球藻100g；硫酸镁0.1g；维生素E0.4g；维生素C0.7g；麦芽糊精15g；木糖醇8g。
本发明营养配方采用以下方法制备而成：(4-1)葡萄籽粉制备：将葡萄籽清洗干净，膨化干燥至含水量小于10％，水酶法提取葡萄籽中的油脂成分，制得葡萄籽油和葡萄籽粕，将葡萄籽粕烘干至含水量小于10％，超微粉碎后过500-800目筛，取筛下物即得葡萄籽粉，备用，同时测定葡萄籽的含油率；(4-2)雨生红球藻的制备：取实施例3中富集虾青素后的雨生红球藻细胞，分散于0℃的VC溶液中，放置于-4℃环境1-2h，之后移入-5℃—-25℃的环境中冷冻10-24h，取出在5—-4℃条件下机械磨浆后超高压均质，均质压力100mpa-180mpa，重复磨浆-均质步骤2-3次，测定雨生红球藻的含水量，按雨生红球藻干基重量15％加入麦芽糊精搅拌均匀后冷冻干燥至含水量小于5％制得雨生红球藻；(4-3)复配：根据葡萄籽的含油率测定配方葡萄籽粉中的葡萄籽油含量，用水酶法提取出的葡萄籽油将配方质量的VE溶解后加入配方步骤(4-1)粉碎后的葡萄籽粕中，制得配方质量的葡萄籽粉，搅拌混合均匀后加入步骤(4-2)制备的雨生红球藻，混合均匀，之后加入配方质量的D-核糖，硫酸镁，木糖醇，混合均匀后包装制得本发明营养配方。
水酶法提取葡萄籽油之前将葡萄籽采用微波膨化干燥至含水量小于10％，之后将葡萄籽粉碎至40-100目筛，取筛下物加入筛下物质量10％～20％干燥葡萄籽(未粉碎)混合。按料液质量1:1.5-2加入纯净水，25-35℃超声处理30-50min，加入纤维素酶、蛋白酶、淀粉酶组成的复合酶系，25-35℃的温度条件下超声辅助提取2-3h，-4～4℃冷冻20min，继续加热至25-35℃，提取1-2h，-4～4℃冷冻20min，离心取上清液分离葡萄籽油，下层葡萄籽粕干燥至含水量小于5％。
实施例5
一种适用心脏调养人群的宇航民用营养配方，包括D-核糖3g；葡萄籽粉35g；雨生红球藻100g；硫酸镁0.1g；维生素E0.4g；维生素C0.7g；麦芽糊精15g；木糖醇8g。上述雨生红球藻中富集虾青素后采用以下方法进行破壁处理：
5-1：取富集虾青素后的雨生红球藻细胞，分散于0℃的VC溶液中，细胞固含量与液体的质量比为1:1～1:2；VC溶液浓度为1-3mg/ml；
5-2：将上述溶液放置于-4℃环境1-2h，等待雨生红球藻慢慢形成冰晶，
5-3：将初步形成冰晶的雨生红球藻溶液转移至移入-5℃—-25℃的环境中冷冻10-24h；
5-4：完全冷冻后的雨生红球藻取出后在5—-4℃环境条件下机械研磨，冰晶被完全磨碎，同时回温解冻形成低温浆液；
5-5：将机械研磨后的低温浆液超高压均质，均质压力100mpa-180mpa；
5-6重复步骤5-4、步骤5-5 2-3次，即实现了雨生红球藻的破壁。
采用该破壁方法破壁效果好，雨生红球藻中的虾青素破坏较少，产品活性高。
Claims (5)
1.一种适用心脏调养人群的宇航民用营养配方，其特征在于，由以下重量份的物质制备而成：D-核糖3-6份；葡萄籽粉20-40份；雨生红球藻100份；硫酸镁0.02-0.5份；维生素E0.2-0.6份；维生素C 0.1-1.0份；麦芽糊精5-20份；木糖醇5-10份。
2.如权利要求1所述的一种适用心脏调养人群的宇航民用营养配方，其特征在于，所述雨生红球藻为进行虾青素富集后的雨生红球藻，所述雨生红球藻中虾青素的富集采用强脉冲电场结合脉冲微波培养富集。
3.如权利要求2所述的一种适用心脏调养人群的宇航民用营养配方，其特征在于，所述雨生红球藻中虾青素的富集方法为：(3-1)雨生红球藻的培养：选用Bold’s Basal Medium(BBM)为基础培养基，将纯化过的雨生红球藻转接到培养基中，25℃，光强65μE/(m2s)的红光照射，持续通入0.1vvm的无菌空气，培养至对数生长期；(3-2)富集培养基处理：将缺氮BBM培养基置于强脉冲电场中，脉冲宽度2-5us，流速60ml/min，脉冲频率400Hz，脉冲强度25-45kv/cm，脉冲处理时间100-300us；(3-3)虾青素的富集培养：将步骤(3-1)培养完成的雨生红球藻接种至步骤(3-2)中的培养基中，光照强度2500LX，培养温度20-35℃，培养2-3天，之后将雨生红球藻置于微波条件下培养，微波剂量为1-10kw/kg，微波处理时间2-5min，控制培养基温度在25-35℃，之后继续放入培养箱中培养3-7天，离心分离获得富集虾青素雨生红球藻。
4.如权利要求3所述的一种适用心脏调养人群的宇航民用营养配方，其特征在于，所述营养配方采用以下方法制备而成：(4-1)葡萄籽粉制备：将葡萄籽清洗干净，膨化干燥至含水量小于10％，水酶法提取葡萄籽中的油脂成分，制得葡萄籽油和葡萄籽粕，将提取葡萄籽油之后的葡萄籽粕烘干至含水量小于10％，超微粉碎后过500-800目筛，取筛下物，备用；(4-2)雨生红球藻的制备：取富集虾青素后的雨生红球藻细胞，分散于0℃的VC溶液中，-4℃条件下放置1-2h，之后移入-25℃～-5℃的环境中冷冻10～24h，之后于-4～5℃条件下机械磨浆后超高压均质，均质压力100mpa-180mpa，往复处理研磨-均质步骤2-3次后加入麦芽糊精搅拌均匀，冷冻干燥至含水量小于5％制得雨生红球藻；(4-3)复配：将配方质量的VE用步骤(4-1)中的葡萄籽油溶解后加入粉碎后的葡萄籽粕中，搅拌混合均匀后加入步骤(4-2)制备的雨生红球藻，混合均匀，之后加入配方质量的D-核糖，硫酸镁，木糖醇，混合均匀后包装制得适用心脏调养人群的宇航民用营养配方。
5.如权利要求4所述的一种适用心脏调养人群的宇航民用营养配方，其特征在于，所述雨生红球藻分散至VC溶液中时细胞固含量与液体的质量比为1:1～1:2；VC溶液浓度为1-3mg/ml。
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