CN113439839A - 一种全植物基高能量即饮营养品及其制备方法 - Google Patents

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罗玮倩
杨晓泉
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Abstract

本发明公开了一种全植物基高能量即饮营养品及其制备方法。该制备方法先植物蛋白加水配置成植物蛋白分散液,植物蛋白分散液在气穴空化机中进行水力空化处理,然后加入植物油脂、碳水化合物、维生素、矿物质和剩余的水,均质形成乳液,乳液通入两个串联的刮板式换热器中,在第一个刮板式换热器中剪切造粒,在第二个刮板式换热器中剪切并冷却,获得全植物基高能量即饮营养品。本发明所得营养品为全植物基、蛋白质和脂肪含量较高、营养成分较全面的高能量密度营养品,绿色安全、营养健康,具有黏度低、贮藏稳定性佳的特点,能满足有进食障碍的患者的基本能量需求。

Description

一种全植物基高能量即饮营养品及其制备方法
技术领域
本发明涉及即饮营养品,具体涉及一种全植物基高能量即饮营养品及其制备方法,该即饮营养品主要用于有进食障碍的患者食用。
背景技术
临床上,一些患者由于消化道严重受损、吞咽功能丧失,或身体极度虚弱,无法正常进食,该类人群称为进食障碍者,进食障碍者需要通过口服或管饲方式给予营养组合物,用于补充机体所需的部分或全部营养元素。以食道癌为例,食道癌作为临床上常见的消化道恶性肿瘤之一,发病率仅次于胃癌,临床症状主要有食欲不振、进食不畅、吞咽困难等,部分患者还有反酸、慢性食管炎等表现。目前,手术是治疗食道癌的有效方法,然而食道癌患者由于术前长期摄入不足、术后短时间内无法正常进食,因此常伴有营养不良现象。为保证食道癌患者围手术期营养的正常摄入,以帮助他们提高免疫力、减少术后并发症、促进伤口的愈合,开发一种便于该类患者进食的特殊医学营养品显得尤为重要。资料显示,食道癌患者在围手术期中应多摄入高能量密度食品,在减少食品摄入量的同时达到保证营养摄入、避免因营养不良而导致病程延长的目的。
高能量密度医学营养品是一类专为有进食障碍者(如上文提到的食道癌患者,此外一些因患有严重烧伤或手术创伤等原因导致消化道受损、进食受限的患者亦包含在内)而设计的一种高蛋白、高脂肪配方特殊医学营养品,具有体积小、能量密度高(通常为1.2-2.5kcal/g)、营养较全面的特点,可为有进食障碍的患者快速补充治疗期间所需的部分或全部营养成分,避免因营养不良而导致免疫功能下降或术后感染风险增加等问题的出现。根据GB 28050-2011《食品安全国家标准预包装食品营养标签通则》和GB 29922-2013《食品安全国家标准特殊医学用途配方食品通则》相关规定,高蛋白配方液体食品中蛋白质含量不得低于6wt%,但未对高脂肪配方食品作出相关规定,同时,在不以该营养品为单一营养来源的情况下,对于其他营养成分含量也没有严格的规定。目前,市面上的高能量密度特殊医学营养品主要以酪蛋白和乳清蛋白为主,考虑到植物蛋白在营养价值和风味上有着与动物蛋白不可比拟的优势,将其应用于营养品的制备中对拓宽高能量密度特殊医学营养品种类、满足有进食障碍患者多元化的需求十分有意义。
中国发明专利申请201811615148.0公开了一种高蛋白全营养配方粉及其制备方法,由以下组分组成:蛋白质粉、植物油、碳水化合物、菊粉、低聚果糖、大豆膳食纤维、复合维生素、复合矿物质。本发明的全营养配方食品最显著的特点是,生产成本低,因而价格在普通消费者可以接受的范围内,并且能够满足进食受限、消化吸收障碍、代谢紊乱或特定疾病状态人群对营养素或膳食的特殊需要。但是该技术的制备方法是蛋白质粉和麦芽糊精溶解到水溶液中,配置成水相;各种维生素溶解到植物油中配置成油相,水相和油相混合后在高速剪切/均质以及喷雾干燥下包埋,该技术的制备方法较繁琐,经喷雾干燥处理后,蛋白质较易沉淀、油脂易析出,产物的稳定性不佳,溶解分散性能也有待进一步提高。
然而,生产高蛋白、高脂肪配方的全植物基特殊医学营养品是存在一定的技术困难的,蛋白质和脂肪含量的升高将大大增加营养品在加工和储藏过程中的失稳风险,至于其他营养成分,暂未有研究表明其对该类营养品的稳定性存在显著影响。从蛋白质角度讲,由于植物蛋白与动物蛋白结构上的差异,商品化植物蛋白在生产过程中经历了喷干、闪蒸等高温操作后已形成了结构无序、平均粒径可达上百微米的聚集体,因此溶解性较差,乳化性等功能特性难以发挥,使用该类蛋白质制备高蛋白配方产品,比动物蛋白更容易在加工和储藏过程中出现沉淀、黏度增加甚至是凝胶等现象,导致营养品颗粒感较强、口感欠佳,不利于患者的摄入。目前,使用水解蛋白代替完整蛋白添加到营养品中是解决该类问题的有效方法,但多肽与游离氨基酸的存在易对营养品的风味产生负面影响,不易增加患者食欲。脂肪方面,高脂肪含量体系在储存过程中容易发生油脂析出或乳析现象,导致该类营养品存在稳定性差、货架期短、甚至是影响脂溶性营养素消化吸收等问题。为解决此问题,许多产品被额外添加了大量的乳化剂和稳定剂。实际上,蛋白质作为一种具有两亲性的天然高分子聚合物,在特定的条件下本身就是天然的乳化剂与稳定剂,如何对蛋白质的聚集行为进行操控,使之在不大幅度增加体系黏度的同时,满足稳定高脂肪体系的要求,以减少其他食品添加剂的使用显得十分有意义。
发明内容
本发明目的在于克服现有技术缺点,提供黏度较低、在不额外添加乳化剂和稳定剂情况下依然长期稳定的全植物基高能量即饮营养品及其制备方法,解决了现有商品化植物蛋白配料溶解性差、功能特性难发挥的问题。
本发明从分子结构角度以及营养与健康角度出发,以商品化植物蛋白和植物油为原料制备全植物基高能量即饮营养品。原料混合前,需采用水力空化技术对商品化植物蛋白进行预处理,以改善其溶解性和乳化性等功能特性。乳液经均质后,采用剪切造粒技术,通过控制乳化pH值、体系中离子强度和蛋白质浓度等因素对乳液中未吸附到油/水界面上的蛋白质进行结构操控,使其成为具有一定刚性、在极端环境中不易与其他蛋白质发生相互作用、尺寸在1-10μm范围内的蛋白微粒,通过构建一种乳液液滴与蛋白微粒共存的微结构,达到降低乳液整体黏度、提高乳液稳定性的目的。
本发明的目的通过如下技术方案实现:
一种全植物基高能量即饮营养品:包含植物蛋白质、植物油脂、碳水化合物、维生素、矿物质和水;按照在饮营养品中的质量百分比计,蛋白质占4-12%、植物油脂占5-25%、碳水化合物占1-20%、维生素占0.05-1.5%、矿物质占0.01-8%,其余为水和少量的pH调节剂;
植物蛋白加水配置成植物蛋白分散液,植物蛋白分散液在气穴空化机中进行水力空化处理,然后加入植物油脂、碳水化合物、维生素、矿物质和剩余的水,均质形成乳液,乳液通入两个串联的刮板式换热器中,在第一个刮板式换热器中剪切造粒,在第二个刮板式换热器中剪切并冷却。
为进一步实现本发明目的,优选地,所述植物蛋白包括大豆分离蛋白、绿豆蛋白、豌豆蛋白和小麦蛋白中的一种或多种。
优选地,所述植物油脂包括玉米油、花生油、橄榄油、大豆油、葵花籽油、椰子油和芝麻油中的一种或多种。
优选地,所述碳水化合物包括葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖、麦芽糊精和淀粉中的一种或多种。
优选地,所述维生素包括维生素A、维生素B1、维生素B2、维生素B5、维生素B6、维生素B12、维生素C、维生素D、维生素E、维生素K、叶酸、烟酸和生物素中的一种或多种;所述的全植物基高能量即饮营养品还包括肌醇和/或胆碱。
优选地,所述矿物质包括钠、镁、钙、钾、碘、锌、铁、硒、锰和铜中的一种或多种。
优选地,所述的水力空化处理的条件为40-70℃下处理5-30min;所述的均质的为用分散器在8000-12000r/min转速下处理2-5min。
优选地,所述的在第一个刮板式换热器中剪切造粒的温度为70-100℃,转速为500-1200r/min。
所述的全植物基高能量即饮营养品的制备方法,包含如下步骤:
1)将植物蛋白加水配置成植物蛋白分散液,植物蛋白分散液置于气穴空化机中进行水力空化处理,随后冷却至室温,获得植物蛋白空化处理液;
2)将植物蛋白空化处理液调节pH值至5.0-8.0;
3)往步骤2)中的蛋白分散液中加入植物油、碳水化合物、维生素、矿物质和剩余的水,然后对混合体系进行均质,获得高能量密度乳液;
4)将高能量密度乳液通入两个串联的刮板式换热器中,高能量密度乳液先在第一个刮板换热器中进行剪切造粒处理,然后在第二个刮板换热器中剪切处理下冷却至4℃以下,获得全植物基高能量即饮营养品。
优选地,所述的调节pH值是通过盐酸溶液进行调节。
本发明的全植物基高能量即饮营养品的能量密度为0.65-3.53kcal/g(蛋白质、油脂和碳水化合物的能量密度分别为4kcal/g、9kcal/g和4kcal/g),外观呈乳白色,流动性佳,稳定性良好,适合有食欲不振、进食困难等症状的患者食用,在不额外添加乳化剂和稳定剂的情况下,于4℃环境中至少可存放60天以上。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
(1)本发明以植物蛋白、植物油和碳水化合物为原料,辅以维生素和矿物质等营养成分,着眼于有望工业化应用的方法,不仅利用水力空化技术改善商品化植物蛋白的溶解性和乳化性等功能特性,为大规模生产全植物基高能量即饮营养品带来可能,还利用了刮板式换热器对未吸附到油/水界面上的蛋白质进行剪切造粒处理,通过常温均质结合热剪切方式,制备出黏度低、稳定性佳的全植物基高能量即饮营养品,扩大了植物蛋白在全植物基高能量即饮营养品中的应用。
(2)本发明获得的全植物基高能量即饮营养品,营养价值较高,能为有进食障碍的患者轻松补充日常必须营养成分和含量,根据GB29922-2013《食品安全国家标准特殊医学用途配方食品通则》,本发明属于非全营养配方食品,每100g可提供65-353kcal能量,可作为有食欲不振、进食困难等症状的患者的营养补充品。
(3)本发明工艺条件简单便捷,不涉及有毒有害试剂,可实现连续化大规模生产,可通过简单操控过程条件实现对乳液微结构的操控,从而制备出满足有进食障碍的患者不同需求的纯植物基高能量密度营养品,具有工业化和规模化的应用价值。
(4)本发明获得的全植物基高能量即饮营养品,具有黏度低、稳定性良好的特点,非常适合有食欲不振、摄食困难等症状的患者食用,在不额外添加乳化剂和稳定剂的情况下,于4℃环境中依然能长时间保存,期间无乳析、沉淀现象出现,在特殊医学用途营养品领域中具有广阔的应用前进。
附图说明
图1为对比例1、对比例2和实施例1新鲜制备乳液的黏度曲线。
图2为对比例1新鲜制备乳液的微观结构图。
图3为实施例1新鲜制备乳液的微观结构图。
图4为10wt%植物蛋白分别经水力空化处理(40℃,20min)、高速分散器分散处理(20000r/min,20min,40℃)和未处理时在不同pH条件下的溶解度变化。
图5为10wt%植物蛋白经水力空化处理前后表面压随时间的变化。测试前,需将蛋白质稀释至浓度为0.01wt%。
图6为实施例2不同蔗糖浓度下新鲜乳液的黏度曲线。
图7为实施例2不同蔗糖浓度下新鲜制备乳液的微观结构图及乳液在4℃下存放60天后的外观图。
具体实施方式
为更好阐释本发明,下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明,但本发明的实施方式不限于此。
以下各实施例中,乳液黏度的测定方法如下:
采用哈克旋转流变仪对乳液的黏度进行测试,选用直径为60mm的锥板探头,探头与样品盘之间的间隙设为0.052mm,记录乳液在温度为25℃、剪切速率为0.01-100s-1范围内的黏度变化。
以下各实施例中,蛋白质溶解度的测定方法如下:
配制1wt%的植物蛋白分散液,于室温下搅拌2h后调节pH至相应值,取离心(8000g,20min,25℃)后的上清液加入福林酚试剂,以牛血清蛋白为标准,于500nm下测定吸光值。植物蛋白的溶解度用离心后上清液中蛋白质的浓度占总蛋白浓度的百分比表示。
以下各实施例中,蛋白质界面吸附行为的测定方法如下:
采用悬滴法测定蛋白质的界面吸附行为。实验时,先将连接在毛细管上的不锈钢针(外径为1.65mm,内径为1.19mm)插入装有植物油的玻璃槽内,然后将蛋白质溶液置于注射器中,待温度达到平衡后,推进毛细管使毛细管针尖上形成15μL的椭球形液滴。最后启动CCD视频摄像系统,对液滴的外形图像进行连续采集,检测界面张力σ随吸附时间t的变化,并根据纯水的界面张力换算成表面压π随吸附时间t的变化。
以下各实施例中,光学显微镜图像的测定方法如下:
采用荧光显微镜观察乳液的微观结构。取1mL稀释后的乳液加入5μL 2wt%罗丹明B异硫氰酸酯(RITC)溶液(溶于二甲基亚砜),避光搅拌2h使染料与蛋白质充分结合,制片完成后放于荧光显微镜观察乳液的微观形貌,显微镜光源的激发波长为460-495nm,在510-550nm的波长范围内收集荧光信号。
对比例1:
(1)以质量分数计,将大豆分离蛋白以10wt%的浓度分散于去离子水中,室温下搅拌使其充分水化后,将其置于气穴空化机中,于40℃下水力空化处理20min后自然冷却至室温,获得大豆分离蛋白空化处理液。
(2)将步骤(1)的大豆分离蛋白空化处理液用2mol/L盐酸调节pH值至6.0;
(3)往步骤(2)中的蛋白分散液中加入一定量的玉米油、葡萄糖、维生素A、维生素C、维生素E、钠和钙,使蛋白质的最终浓度为6wt%,玉米油、葡萄糖、维生素A、维生素C、维生素E、钠和钙的最终浓度分别为15wt%、3wt%、5×10-4wt%、0.05wt%、0.02wt%、0.1wt%、0.05wt%,体系最终能量密度为1.71kcal/g。
(4)对步骤(3)所获混合体系在分散器中以10000r/min转速均质2min,获得均一乳液;
(5)将步骤(4)中经均质后的乳液置于95℃水浴中静置30min,最后于冰水浴中静置冷却至4℃,获得全植物基高能量即饮营养品,整个过程耗时约60min。。
对比例1中,图1是新鲜制备的乳液的黏度图,由图可知,未经剪切造粒处理后的乳液具有较高的黏度,在剪切速率为20s-1的条件下其黏度为2.85Pa·s,乳液的微观结构如图2所示,从微观结构图可看出,在没有对乳液进行剪切处理的情况下,未吸附到油/水界面上的蛋白质间发生相互聚集,使乳液黏度上升,形成类似乳液凝胶的网络结构,使该乳液在4℃下存放5天后倒置不能迅速回流,这对于具有摄食困难的患者来说,该乳液增加了其摄食的难度。
对比例2:
(1)以质量分数计,将大豆分离蛋白以10wt%的浓度分散于去离子水中,室温下搅拌使其充分水化后,将其置于气穴空化机中,于40℃下水力空化处理20min后自然冷却至室温,获得大豆分离蛋白空化处理液。
(2)将步骤(1)的大豆分离蛋白空化处理液用2mol/L盐酸调节pH值至6.0;
(3)往步骤(2)中的蛋白分散液中加入一定量的玉米油、葡萄糖、维生素A、维生素C、维生素E、钠和钙,使蛋白质的最终浓度为6wt%,玉米油、葡萄糖、维生素A、维生素C、维生素E、钠和钙的最终浓度分别为15wt%、3wt%、5×10-4wt%、0.05wt%、0.02wt%、0.1wt%、0.05wt%,体系最终能量密度为1.71kcal/g。
(4)对步骤(3)所获混合体系在分散器中以10000r/min转速均质2min,获得均一乳液;
(5)将步骤(4)中经均质后的乳液置于95℃水浴中以1000r/min转速剪切处理30min,最后于冰水浴中冷却至4℃,冷却时,仍保持1000r/min的剪切处理,获得全植物基高能量即饮营养品,整个过程耗时约45min。
对比例2中,图1是新鲜制备的乳液的黏度图,由图可知,相比起未经剪切处理的乳液,经普通剪切搅拌处理后的乳液其黏度大幅降低,该乳液在剪切速率为20s-1的条件下其对应黏度为0.35Pa·s,较未经剪切处理的乳液降低2.5Pa·s,说明剪切作用在降低乳液黏度方面发挥着至关重要的作用。
实施例1
(1)以质量分数计,将大豆分离蛋白以10wt%的浓度分散于去离子水中,室温下搅拌使其充分水化后,将其置于气穴空化机中,于40℃下水力空化处理20min后自然冷却至室温,获得大豆分离蛋白空化处理液。
(2)将步骤(1)的大豆分离蛋白空化处理液用2mol/L盐酸调节pH值至6.0;
(3)往步骤(2)中的蛋白分散液中加入一定量的玉米油、葡萄糖、维生素A、维生素C、维生素E、钠、钙和水,使蛋白质的最终浓度为6wt%,玉米油、葡萄糖、维生素A、维生素C、维生素E、钠和钙的最终浓度分别为15wt%、3wt%、5×10-4wt%、0.05wt%、0.02wt%、0.1wt%、0.05wt%,剩余的是水;体系最终能量密度为1.71kcal/g。
(4)对步骤(3)所获混合体系在分散器中以10000r/min转速均质2min,获得均一乳液;
(5)将步骤(4)中经均质后的乳液通入两个串联的刮板式换热器中,当乳液流经第一个刮板式换热器时,乳液在95℃下、以1000r/m转速进行剪切造粒处理,然后通入第二个刮板式换热器中,迅速冷却至4℃,冷却时仍保持相同速度的剪切处理,获得全植物基高能量即饮营养品,整个过程耗时约20-30min。
从实施例1的制备方法可以看到,本发明所使用的原料均为植物基原料,绿色天然且安全,并且制备过程简单快捷,只需使用常用食品加工设备,易于大规模连续化生产。
实施例1中,图1是新鲜制备的乳液的黏度图。由图可知,采用刮板式换热器对乳液进行剪切造粒处理后,乳液的黏度较普通剪切处理进一步降低,结果显示,该乳液在剪切速率为20s-1的条件下其对应黏度仅为0.15Pa·s,与市面上普通鲜牛乳的黏度相当,较普通剪切处理的乳液降低0.2Pa·s。此外,与普通剪切处理技术相比,采用刮板式换热器对乳液进行剪切造粒处理,不仅耗时更短,所获乳液黏度更低,且由于在封闭环境中进行,相比起普通敞开式搅拌剪切处理,该处理方式可大幅度降低泡沫的产生,因此所获乳液品质更加。
图3为乳液的微观结构图。从微观结构图可看出,未吸附到油/水界面上的蛋白聚集体在高速剪切的作用下形成了具有纳微尺度的蛋白微粒,这种乳液液滴与蛋白微粒共存的微结构正是该乳液具有良好流动性和贮藏稳定性的关键所在。实施例1中所获乳液呈乳白色,于4℃下存放60天后依然能保持均一、稳定且流动的状态,即使在不添加任何乳化剂和稳定剂的情况下,在4℃下存放60天后仍无油脂析出或沉淀现象出现。
市面上植物蛋白原来多半是已完全变性的蛋白质,这种蛋白质聚集程度很高,颗粒很大,在水中基本不溶解,所以放到乳液中不仅有砂砾感,还不能作为乳化剂稳定乳液。本发明中,植物蛋白除作为营养成分提供能量外,同时也扮演着天然乳化剂和稳定剂的角色。然而,本发明所使用的植物蛋白原料为商品化的植物蛋白,该原料在生产过程中由于经历了喷干、闪蒸等高温操作后完全变性,蛋白质分子间聚集形成结构无序、平均粒径可达上百微米的聚集体,该聚集体不仅无法稳定地吸附到油/水界面上,大量添加到乳液中还会使乳液颗粒感变强、口感粗糙,增加有摄食障碍患者的摄入难度。因此,针对此问题,本发明首先利用了气穴空化机对植物蛋白进行水力空化处理,以降低植物蛋白聚集体尺寸,同时改善植物蛋白的溶解性和乳化性。在气穴空化机内部,存在一个可瞬间产生数以百万计微型气穴气泡的旋转转子,当这些气泡破裂时,强大的冲击力可破坏维持蛋白质构象的次级键,导致高分子量聚合物被切割成多个低分子量聚集体,植物蛋白分散性增加,溶解度提高(见图4),颗粒感降低,由于平均粒径的降低,植物蛋白更容易吸附到油/水界面上,故界面的表面压增加,蛋白乳化性提高(见图5)。与传统大罐只有一个分散器用于整个大罐内物料的剪切分散工作相比,植物蛋白浆液在气穴空化机中可被分割进入各个腔室,每个腔室如同一个微型搅拌单元各自分别搅拌切割液体,因此,利用气穴空化机分散植物蛋白聚集体比普通剪切分散处理更高效,蛋白质溶解度的提升效果更加明显(见图4)。
本发明所制备的高蛋白、高脂肪配方全植物基高能量密度乳液,存在黏度高、油脂析出现象较严重等问题,为解决此问题,本发明发现采用刮板式换热器设备、剪切造粒技术、配合一定的温度和剪切速率,对未吸附到油/水界面上的蛋白质的聚集行为进行操控,有利于获得黏度较低、稳定性佳的全植物基高能量密度即饮饮品。可能是由多层圆筒体和刮板搅拌器组成的刮板式换热器,在剪切作用的帮助下,有利于物料进行分散和快速换热处理。而且本发明中采用了两个串联的刮板式换热器设备,其中第一个换热器温度控制在70-100℃,在该温度下,乳液中未吸附到油/水界面上的蛋白质在剪切作用的影响下构象不断发生变化,趋向形成一种疏水基团内卷、具有一定刚性的纳微尺度植物蛋白微粒,这样的结构使得蛋白质在高温环境中不容易与其他蛋白质分子发生相互作用,故聚集程度降低,稳定性更佳。相比起具有天然构象的植物蛋白,采用剪切造粒技术制备获得的蛋白微粒可有效降低蛋白质在体系中的体积分数,因此,同等浓度下,经剪切造粒技术处理后的体系具有更低的黏度和更顺滑的口感。当乳液流经第二个换热器时,此时换热器的温度为4℃,乳液在刮板式换热器中被迅速冷却,此过程中,大量氢键在蛋白微粒内部形成,刚性进一步增加,乳液黏度进一步降低,与不经冷却处理的乳液相比,该乳液流动性、贮藏稳定性明显提升;相比起传统的冰水浴冷却方式,使用刮板式换热器可大大提高物料的传热效率,缩短冷却时间,减少泡沫产生,便于后续灌装的进行,从图1可知,经刮板式换热器冷却获得的乳液其黏度较在冰水浴中剪切冷却所获乳液黏度更低,说明利用刮板式换热器对乳液进行剪切造粒处理具有更大的优势。
本实施例添加了大豆蛋白和玉米油两种营养成分,所获营养品能满足食道癌等有进食障碍的患者对能量的需求。大豆蛋白作为植物界中为数不多的优质蛋白质之一,其蛋白质消化率校正氨基酸评分(PDCAAS)和可消化必需氨基酸评分(DIAAS)均接近1.0,与乳清蛋白和酪蛋白相当,在防止血液提供营养给癌细胞、阻止癌症扩散、改善细胞及体液免疫力方面具有一定的功效。玉米油中不饱和脂肪酸含量高达80-85%,且胆固醇含量较低,具有天然复合维生素E的功能,故在增强机体免疫力、促进术后快速恢复等方面具有一定的功效。此外,在本实施例中,还添加了葡萄糖、维生素A、维生素C、维生素E、钠、钙,该类物质均对维持患者代谢机能和环境、防止电解质平衡紊乱、缩短疾病病程具有积极意义。由此可见,本发明制备获得的全植物基高能量即饮营养品能满足有进食障碍的患者对营养健康与绿色安全的需求。
实施例2
(1)以质量分数计,将大豆分离蛋白以12wt%的浓度分散于去离子水中,室温下搅拌使其充分水化后,将其置于气穴空化机中,于60℃下水力空化处理15min后自然冷却至室温,获得大豆分离蛋白空化处理液。
(2)将步骤(1)的大豆分离蛋白空化处理液用2mol/L盐酸调节pH值至6.5;
(3)往步骤(2)中的蛋白分散液中加入一定量的玉米油、葡萄糖、维生素B1、维生素C、维生素D、铁和镁和水,使蛋白质的最终浓度为6wt%,蔗糖浓度分别为3wt%、6wt%和9wt%,玉米油、葡萄糖、维生素B1、维生素C、维生素D、铁和镁的最终浓度分别为15wt%、1wt%、0.001wt%、0.05wt%、8×10-6wt%、0.03wt%、0.06wt%,体系最终能量密度因蔗糖浓度不同,分别为1.75kcal/g、1.87kcal/g、1.99kcal/g。
(4)对步骤(3)所获混合体系在分散器中以10000r/min转速均质5min,获得均一乳液;
(5)将步骤(4)中经均质后的乳液通入两个串联的刮板式换热器中,当乳液流经第一个刮板式换热器时,乳液在90℃下、以800r/m转速进行剪切造粒处理,然后通入第二个刮板式换热器中,迅速冷却至4℃,获得全植物基高能量即饮营养品。
实施例2中,图4是新鲜制备的乳液的黏度图。由图可知,随着乳液中蔗糖浓度的增加,乳液黏度差异不显著。在剪切速率为20s-1的条件下两者黏度分别为0.14Pa·s、0.13Pa·s和0.12Pa·s。图5为乳液于4℃下存放60天后的外观图。由图可知,蔗糖浓度为3wt%、6wt%和9wt%的营养品均呈乳白色,于4℃下存放60天后均能保持均一、稳定且流动的状态,即使在不添加任何乳化剂和稳定剂的情况下,在4℃下存放60天后均无乳析或沉淀现象出现,说明当蔗糖浓度为3-9wt%时,对营养品的理化性质无显著影响,可根据实际需求选择不同蔗糖浓度以制备出满足有进食障碍的患者需求的产品。
实施例3
(1)以质量分数计,将绿豆蛋白以12wt%的浓度分散于去离子水中,室温下搅拌使其充分水化后,将其置于气穴空化机中,于70℃下水力空化处理10min后自然冷却至室温,获得绿豆蛋白空化处理液。
(2)将步骤(1)的绿豆蛋白空化处理液用2mol/L盐酸调节pH值至7.0;
(3)往步骤(2)中的蛋白分散液中加入一定量的葵花籽油、果糖、维生素A、维生素B12、维生素C、维生素D、维生素E、钠、铁、锰、硒和水,使蛋白质的最终浓度为6wt%,葵花籽油、果糖、维生素A、维生素B12、维生素C、维生素D、维生素E、钠、铁、锰、硒的最终浓度分别为15wt%、2wt%、2×10-4wt%、2×10-4wt%、0.03wt%、4×10-6wt%、0.02wt%、0.1wt%、0.05wt%、3×10-4wt%、4×10-4wt%,体系最终能量密度为1.67kcal/g。
(4)对步骤(3)所获混合体系在分散器中以8000r/min转速均质5min,获得均一乳液;
(5)将步骤(4)中经均质后的乳液通入两个串联的刮板式换热器中,当乳液流经第一个刮板式换热器时,乳液在95℃下、以9000r/m转速进行剪切造粒处理,然后通入第二个刮板式换热器中,迅速冷却至4℃,获得全植物基高能量即饮营养品。
实施例3中,所获全植物基高能量即饮营养品外观呈乳白色,具有绿豆特有的清香风味,一定程度上可增加患者的食欲。该营养品黏度较低,流动性好,方便患者快速进食,在不额外添加稳定剂的情况下,该营养品在4℃下存放60天后依然无乳析或沉淀现象出现。
本发明实施方式不限于上述实施例,在不违背本发明精神和基本特征前提下,能以其他具体形式实现本发明目的,本发明的范围由权利要求限定。

Claims (10)

1.一种全植物基高能量即饮营养品,其特征在于:包含植物蛋白质、植物油脂、碳水化合物、维生素、矿物质和水;按照在饮营养品中的质量百分比计,蛋白质占4-12%、植物油脂占5-25%、碳水化合物占1-20%、维生素占0.05-1.5%、矿物质占0.01-8%,其余为水和少量的pH调节剂;
植物蛋白加水配置成植物蛋白分散液,植物蛋白分散液在气穴空化机中进行水力空化处理,然后加入植物油脂、碳水化合物、维生素、矿物质和剩余的水,均质形成乳液,乳液通入两个串联的刮板式换热器中,在第一个刮板式换热器中剪切造粒,在第二个刮板式换热器中剪切并冷却。
2.根据权利要求1所述一种全植物基高能量即饮营养品,其特征在于,所述植物蛋白包括大豆分离蛋白、绿豆蛋白、豌豆蛋白和小麦蛋白中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述一种全植物基高能量即饮营养品,其特征在于,所述植物油脂包括玉米油、花生油、橄榄油、大豆油、葵花籽油、椰子油和芝麻油中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述一种全植物基高能量即饮营养品,其特征在于,所述碳水化合物包括葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖、麦芽糊精和淀粉中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述一种全植物基高能量即饮营养品,其特征在于,所述维生素包括维生素A、维生素B1、维生素B2、维生素B5、维生素B6、维生素B12、维生素C、维生素D、维生素E、维生素K、叶酸、烟酸和生物素中的一种或多种;所述的全植物基高能量即饮营养品还包括肌醇和/或胆碱。
6.根据权利要求1所述一种全植物基高能量即饮营养品,其特征在于,所述矿物质包括钠、镁、钙、钾、碘、锌、铁、硒、锰和铜中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述一种全植物基高能量即饮营养品,其特征在于,所述的水力空化处理的条件为40-70℃下处理5-30min;所述的均质的为用分散器在8000-12000r/min转速下处理2-5min。
8.根据权利要求1所述一种全植物基高能量即饮营养品,其特征在于,所述的在第一个刮板式换热器中剪切造粒的温度为70-100℃,转速为500-1200r/min。
9.权利要求1-8任一项所述的全植物基高能量即饮营养品的制备方法,其特征在于包含如下步骤:
1)将植物蛋白加水配置成植物蛋白分散液,植物蛋白分散液置于气穴空化机中进行水力空化处理,随后冷却至室温,获得植物蛋白空化处理液;
2)将植物蛋白空化处理液调节pH值至5.0-8.0;
3)往步骤2)中的蛋白分散液中加入植物油、碳水化合物、维生素、矿物质和剩余的水,然后对混合体系进行均质,获得高能量密度乳液;
4)将高能量密度乳液通入两个串联的刮板式换热器中,高能量密度乳液先在第一个刮板换热器中进行剪切造粒处理,然后在第二个刮板换热器中剪切处理下冷却至4℃以下,获得全植物基高能量即饮营养品。
10.根据权利要求9所述的全植物基高能量即饮营养品的制备方法,其特征在于,所述的调节pH值是通过盐酸溶液进行调节。
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