CN115886076B - 含亮氨酸类蛋白反应产物的组合物及在抗肌肉衰减的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了含亮氨酸类蛋白反应产物的组合物及在抗肌肉衰减的应用，属于乳品加工技术领域，首先将牛乳和/或乳粉、维生素D、牛磺酸混合搅拌，均质；然后将混合物进行预热，在86～88℃下杀菌，浓缩，喷雾，干燥，过筛得到配方粉基料；再将配方粉基料与类蛋白产物粉、维生素C和复合B族维生素进行干混即得成品。本发明原料通过类蛋白反应向乳清蛋白中引入亮氨酸强化了其营养价值，产品营养元素丰富，配比合理；具有抗氧化、促进吸收、抗运动疲劳、维持肌肉质量、抗肌肉衰减的功效。
Description
技术领域
本发明涉及乳品加工领域，具体地，本发明利用类蛋白反应强化了乳清蛋白的营养成分，增加了乳清蛋白含有的亮氨酸含量，是一种抗肌肉衰减功能性配方粉。
背景技术
乳清蛋白是从牛奶中提取的一种蛋白质，是牛乳中酪蛋白沉淀分离时保留在上清液中的多种蛋白质组分的统称。乳清蛋白具有营养价值高、易消化吸收、含有多种活性成分等特点，是公认的人体优质蛋白质补充剂之一.
亮氨酸一种脂肪族非热性的α-氨基酸,也是一种必需氨基酸。人体内自己不能合成的氨基酸,必须由食物蛋白质供给。亮氨酸的作用包括与异亮氨酸和缬氨酸一起合作修复肌肉，控制血糖，并给身体组织提供能量。亮氨酸是支链氨基酸，它有助于促进训练后的肌肉恢复。亮氨酸是最有效的一种支链氨基酸，可以有效防止肌肉损失。
从30岁开始，人体骨骼肌肌量达到顶峰值，此后骨骼肌肌量每年减少1％～2％，骨骼肌力量每年减少1.5％～3％。由此可见肌肉衰减情况在老年人中发生率极高。肌肉衰减会令老年人站立困难、行走缓慢，增大老年人的跌倒风险甚至导致因骨折而带来的意外损伤，所以预防和治疗肌少症对于老年人的身体健康是十分有必要的。
目前市场上生产的乳清蛋白粉多数针对于辅助健身人群摄入大量蛋白质；但针对于老年人的蛋白补充，为预防老年人肌肉衰减而制备营养食品却很少见。本发明试图将亮氨酸通过类蛋白反应增添至乳清蛋白中，实现不需要大量摄入乳清蛋白即可达到预防肌肉衰减的功能，但是乳清蛋白亮氨酸类蛋白产物粉的溶解性不如乳清粉，所以类蛋白产物粉的添加量非常关键，若添加量过多则会导致冲调效果较差，出现挂壁现象，影响产品的质量和正常的生产，同样在制备过程中的条件，特别是杀菌温度过高或过低都会给产品带来影响或造成蛋白变性而损失营养物质，因此制备添加类蛋白产物的乳清粉需要研究克服上述问题。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种抗肌肉衰减功能的配方粉。所述配方粉的原料包含乳粉和/或牛乳；以及乳清蛋白亮氨酸类蛋白产物粉，优选的，乳粉和/或牛乳40％～80％和乳清蛋白亮氨酸类蛋白产物粉5％～50％。进一步优选的，乳粉和/或牛乳60％～75％和乳清蛋白亮氨酸类蛋白产物粉10％～30％。进一步优选的，牛乳为生牛乳。
进一步的，所述配方粉的原料包含强化营养素，所述的强化营养素包含维生素C，维生素D，复合B族维生素和磷酸钙。
本发明还提供了一种制备功能配方粉的方法，包括以下步骤:
将乳清蛋白亮氨酸类蛋白产物粉、乳粉和/或牛乳混合，得到混合物；然后干燥。
进一步的，乳粉为乳清粉。
进一步的，将牛乳、维生素D、牛磺酸混合搅拌，均质；然后将混合物进行预热，在杀菌，浓缩，喷雾干燥，过筛得到配方粉基料；再将配方粉基料与类蛋白产物粉、维生素C和复合B族维生素进行干混。
进一步的，杀菌条件为86～88℃下杀菌。
进一步的，干燥方式包括喷雾干燥。例如，先喷雾干燥，再震筛。
进一步的，干燥前先进行浓缩。
本发明还提供了一种乳清蛋白亮氨酸类蛋白产物粉，包括以下步骤:
(1)用胃蛋白酶将乳清蛋白水解得到乳清蛋白水解物；
(2)加入亮氨酸用胃蛋白酶催化类蛋白反应得到乳清蛋白亮氨酸类蛋白产物。
进一步的，乳清蛋白水解物干燥成粉再溶解，优选干燥方式为冻干。
进一步的，水解条件为pH为强酸性，例如pH2.0、pH3.0、pH4.0、pH5.0、pH1.0；进一步的；温度为35-40℃，例如37℃，酶与蛋白底物比为1-50％，优选的2％-10％，例如5％。进一步的，水解时间虽水解效果调整，例如1-24h，如4h。
进一步的，类蛋白反应中，底物浓度在10-70％，例如42％，亮氨酸添加量为0.05-5mol/底物mol，例如0.59mol/mol；或亮氨酸添加量为底物质量的1-3％，例如2％。进一步的，pH值为3-6，例如pH值为5，进一步的，酶与底物比为1-10％，例如5％。
进一步的，类蛋白产物干燥成粉，优选干燥方式为冻干。
附图说明
图1为类蛋白反应产物与乳清蛋白的红外光谱分析结构区别。
图2为类蛋白产物与乳清蛋白对小鼠肌肉质量的提升效果图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
实施例1
一种制备抗肌肉衰减功能配方粉的办法，包括：
制备乳清蛋白亮氨酸类蛋白产物粉的方法：用胃蛋白酶在pH2.0、温度37℃、酶与蛋白底物比为5％、水解时间4h的条件下将乳清蛋白水解得到乳清蛋白水解物，冻干成粉；溶解乳清蛋白水解物并向其中加入适量亮氨酸，在底物浓度为42％、亮氨酸添加量添加量为0.59mol/mol、pH值为5、酶与底物比为5％的条件下用胃蛋白酶催化类蛋白反应得到乳清蛋白亮氨酸类蛋白产物，冻干成粉，-20℃条件下保存备用；
制备配方粉基料的方法：将生牛乳与维生素D和牛磺酸按照质量比(80％:3％:1.5％/100ml)混合，搅拌，均质，得到混合物；然后将混合物进行预热，在86～88℃下杀菌，浓缩，喷雾，干燥，过筛得到配方粉基料。
制备功能性配方粉基料的方法：将配方粉基料与类蛋白产物粉(10％/100ml)、维生素C(3％/100ml)和复合B族维生素(2.5％/100ml)进行干混得到功能配方粉。
杀菌浓缩：将混合物经过预热器预热到60℃左右，进入到浓缩工段的杀菌器，杀菌温度控制在86～88℃，由于原料中含有大量的蛋白质，温度控制非常重要，本发明中将温度控制在86～88℃，即可在达到良好杀菌效果的同时又可以有效防的止温度过高产生蛋白变性。使用蒸发器进行浓缩使浓缩后料液浓度控制在50％左右；
喷雾干燥：浓缩后料液经过预热器预热至60～70℃，进料流量控制在400～450ml/h之间，出口温度控制在80～85℃之间进行雾化，粉状颗粒经过流化床、震动筛进行出粉。
实施例2
一种制备抗肌肉衰减功能配方粉的办法，包括：
制备乳清蛋白亮氨酸类蛋白产物粉的方法：用胃蛋白酶在pH2.0、温度37℃、酶与蛋白底物比为5％、水解时间4h的条件下将乳清蛋白水解得到乳清蛋白水解物，冻干成粉；溶解乳清蛋白水解物并向其中加入适量亮氨酸，在底物浓度为42％、亮氨酸添加量添加量为0.59mol/mol、pH值为5、酶与底物比为5％的条件下用胃蛋白酶催化类蛋白反应得到乳清蛋白亮氨酸类蛋白产物，冻干成粉，-20℃条件下保存备用；
制备配方粉基料的方法：将生牛乳与维生素D和牛磺酸按照质量比(70％:3％:1.5％/100ml)混合，搅拌，均质，得到混合物；然后将混合物进行预热，在86～88℃下杀菌，浓缩，喷雾，干燥，过筛得到配方粉基料。
制备功能性配方粉的方法：将配方粉基料基料与类蛋白产物粉(20％/100ml)、维生素C(3％/100ml)和复合B族维生素(2.5％/100ml)进行干混得到本发明的功能配方粉。
杀菌浓缩：将混合物经过预热器预热到60℃左右，进入到浓缩工段的杀菌器，杀菌温度控制在86～88℃，由于原料中含有大量的蛋白质，温度控制非常重要，本发明中将温度控制在86～88℃，即可在达到良好杀菌效果的同时又可以有效防的止温度过高产生蛋白变性。使用蒸发器进行浓缩使浓缩后料液浓度控制在50％左右；
喷雾干燥:浓缩后料液经过预热器预热至60～70℃，进料流量控制在400～450ml/h之间，出口温度控制在80～85℃之间进行雾化，粉状颗粒经过流化床、震动筛进行出粉。
实施例3
一种制备抗肌肉衰减功能配方粉的办法
制备乳清蛋白亮氨酸类蛋白产物粉的方法：用胃蛋白酶在pH2.0、温度37℃、酶与蛋白底物比为5％、水解时间4h的条件下将乳清蛋白水解得到乳清蛋白水解物，冻干成粉；溶解乳清蛋白水解物并向其中加入适量亮氨酸，在底物浓度为42％、亮氨酸添加量添加量为0.59mol/mol、pH值为5、酶与底物比为5％的条件下用胃蛋白酶催化类蛋白反应得到乳清蛋白亮氨酸类蛋白产物，冻干成粉，-20℃条件下保存备用；
制备配方粉基料的方法：将生牛乳与维生素D和牛磺酸按照质量比(60％:3％:1.5％/100ml)混合，搅拌，均质，得到混合物；然后将混合物进行预热，在86～88℃下杀菌，浓缩，喷雾，干燥，过筛得到配方粉基料。
制备功能性配方粉的方法：将配方粉基料基料与类蛋白产物粉(30％/100ml)、维生素C(3％/100ml)和复合B族维生素(2.5％/100ml)进行干混得到本发明的功能配方粉。
杀菌浓缩：将混合物经过预热器预热到60℃左右，进入到浓缩工段的杀菌器，杀菌温度控制在86～88℃，由于原料中含有大量的蛋白质，温度控制非常重要，本发明中将温度控制在86～88℃，即可在达到良好杀菌效果的同时又可以有效防的止温度过高产生蛋白变性。使用蒸发器进行浓缩使浓缩后料液浓度控制在50％左右；
喷雾干燥:浓缩后料液经过预热器预热至60～70℃，进料流量控制在400～450ml/h之间，出口温度控制在80～85℃之间进行雾化，粉状颗粒经过流化床、震动筛进行出粉。
对比例1
一种制备抗肌肉衰减功能配方粉的办法，包括
制备对比配方粉基料的方法：将生牛乳与维生素D和牛磺酸按照质量比(90％:3％:1.5％/100ml)混合，搅拌，均质，得到混合物；然后将混合物进行预热，在86～88℃下杀菌，浓缩，喷雾，干燥，过筛得到配方粉基料。
制备对比功能性配方粉的方法：将配方粉基料基料与维生素C(3％/100ml)和复合B族维生素(2.5％/100ml)进行干混得到对比配方粉。
杀菌浓缩：将混合物经过预热器预热到60℃左右，进入到浓缩工段的杀菌器，杀菌温度控制在86～88℃，由于原料中含有大量的蛋白质，温度控制非常重要，本发明中将温度控制在86～88℃，即可在达到良好杀菌效果的同时又可以有效防的止温度过高产生蛋白变性。使用蒸发器进行浓缩使浓缩后料液浓度控制在50％左右；
喷雾干燥:浓缩后料液经过预热器预热至60～70℃，进料流量控制在400～450ml/h之间，出口温度控制在80～85℃之间进行雾化，粉状颗粒经过流化床、震动筛进行出粉。
将实施例1中的乳清蛋白亮亮氨酸类蛋白产物与乳清蛋白的傅立叶红外光谱分析。
将实施例1-3以及对比例的产品，相同条件下喂养小鼠；进行肌肉切片、负重游泳实验、以及小鼠体内对体内丙二醛(MDA)、超氧物歧化酶(SOD)氧化活性物含量、血乳酸(BLA)、肌乳酸(MLA)含量影响；体内尿素氮(BUN)含量进行检测。
由图1可知，图1乳清蛋白亮亮氨酸类蛋白产物与乳清蛋白的傅立叶红外光谱分析(RP代表乳清蛋白亮氨酸类蛋白产物、WP代表乳清蛋白)，可见乳清蛋白亮氨酸类蛋白产物在各波长下透光率均得到了提升。
由图2可知，图2左上对比例1小鼠肌肉切片；图左下实施例2小鼠肌肉切片，图右上实施例1小鼠肌肉切片，图右下实施例3小鼠肌肉切片，从小鼠肌肉切片可知，添加乳清蛋白亮氨酸类蛋白产物，小鼠肌肉质量得到了显著的提升。
表1实施案例对小鼠负重游泳时间的提升效果
| 组别 | 负重力竭游泳时间(min) |
| 对比实施例1 | 28.83±4.62 |
| 实施例1 | 30.60±6.31 |
| 实施例2 | 31.09±4.10 |
| 实施例3 | 33.46±5.89 |
由表1可知，饲喂含有乳清蛋白亮亮氨酸类蛋白产物的小鼠，小鼠负重游泳时间的得到显著的增强；说明饲喂含有乳清蛋白亮亮氨酸类蛋白产物有利于抗疲劳以及肌肉的力量和耐力的提升。
表2实施案例对血乳酸(BLA)、肌乳酸(MLA)、尿素氮(BUN)、丙二醛(MDA)、超氧物歧化酶(SOD)含量的影响；
| 对比实施例1 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | |
| 血乳酸BLA(μmol/ml) | 12.79 | 7.93 | 7.48 | 7.18 |
| 肌乳酸MLA(μmol/ml) | 39.40 | 35.79 | 33.68 | 33.10 |
| 尿素氮BUN(mmol/L) | 9.64 | 6.94 | 6.48 | 6.35 |
| 丙二醇MDA(nmol/ml) | 10.27 | 8.68 | 7.36 | 6.74 |
| 超氧物歧化酶SOD(U/mgprot) | 95.34 | 105.84 | 113.77 | 117.76 |
由表2可知，饲喂含有乳清蛋白亮亮氨酸类蛋白产物的小鼠，体内丙二醛(MDA)、超氧物歧化酶(SOD)氧化活性物含量、血乳酸(BLA)、肌乳酸(MLA)含量影响；体内尿素氮(BUN)含量由显著的改善，也说明饲喂含有乳清蛋白亮亮氨酸类蛋白产物有利于抗疲劳以及肌肉的质量的提升。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
应当理解，以上借助优选实施例对本发明的技术方案进行的详细说明是示意性的而非限制性的。本领域的普通技术人员在阅读本发明说明书的基础上可以对各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (3)
1.一种制备功能配方粉的方法，其特征在于：包括以下步骤：
将牛乳、维生素D、牛磺酸混合搅拌，均质；然后将混合物进行预热，在杀菌，浓缩，喷雾干燥，过筛得到配方粉基料；再将配方粉基料与类蛋白产物粉、维生素C和复合B族维生素进行干混；
杀菌条件为86～88°C下杀菌；
乳清蛋白亮氨酸类蛋白产物粉的制备方法，包括以下步骤:
（1）用胃蛋白酶将乳清蛋白水解得到乳清蛋白水解物；
（2）加入亮氨酸用胃蛋白酶催化类蛋白反应得到乳清蛋白亮氨酸类蛋白产物；类蛋白产物干燥成粉；
水解条件为pH2.0、pH3.0或pH1.0；温度为35-40℃，酶与蛋白底物比为5%；水解时间4h；
类蛋白反应中，底物浓度在42%，亮氨酸添加量为底物质量的1-3%；pH值为3-6；酶与底物比为5%。
2.一种乳清蛋白亮氨酸类蛋白产物粉的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）用胃蛋白酶将乳清蛋白水解得到乳清蛋白水解物；
（2）加入亮氨酸用胃蛋白酶催化类蛋白反应得到乳清蛋白亮氨酸类蛋白产物；类蛋白产物干燥成粉；
水解条件为pH2.0、pH3.0或pH1.0；温度为35-40℃，酶与蛋白底物比为5%；水解时间4h；
类蛋白反应中，底物浓度在42%，亮氨酸添加量为底物质量的1-3%；pH值为3-6；酶与底物比为5%。
3.一种如权利要求2制备的乳清蛋白亮氨酸类蛋白产物粉在制备增肌和/或抗疲劳和/或抗肌肉衰减的产品中的应用。
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