法律状态公告日
法律状态信息
法律状态
2014-01-08
授权
授权
2012-09-05
实质审查的生效 IPC(主分类):A23C9/152 申请日:20111220
实质审查的生效
2012-07-04
公开
公开
技术领域
本发明具体的涉及一种营养素原料组合物，营养素及其制备方法。
背景技术
与婴幼儿期相比，学龄前儿童的体格发育速度相对较慢，但仍保持稳步地增长，体重年增长约2kg，身高年增长约5cm，是体格发育的关键时期之一。如果体格生长发育所需营养素摄入不足，将导致营养不良，从而使儿童智力发育不良，学习认知能力下降。这个时期的儿童易发生的营养缺乏性疾病包括维生素D、维生素B1、维生素B2等维生素缺乏，钙缺乏、缺铁性贫血等。
根据2002年全国居民营养与健康状况调查结果，我国儿童生长迟缓率在15％以上，膳食构成不够合理，钙、B1、B2的摄入量明显不足，铁的摄入量也偏低。
目前，在已公开的专利中和市场上已有的针对儿童的配方粉里，多是简单添加含钙、铁等营养成分的配料，而未充分考虑儿童体格发育所需营养成分的合理配比，由于营养成分较多，高钙含量的产品冲调性一般，容易出现小白点现象。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是为了克服现有的针对儿童的配方粉中，未充分考虑儿童体格发育所需营养成分的合理配比，高钙含量的产品冲调性一般，容易出现小白点现象等缺陷，而提供了一种营养素原料组合物，营养素及其制备方法。本发明的营养素利用特有配方设计和工艺选择，充分保证了儿童体格健康发育所需的钙、铁营养素，冲调性好，口感佳。
本发明人经过大量研究，终于研制出本发明，其有以下几个重要的特点：
①百分百有机钙来源
目前市场上儿童配方奶粉或营养品钙来源原料通常是碳酸钙，溶解性较差，牛奶中的钙是以稳定的磷酸钙盐和酪蛋白酸钙胶粒状态存在，额外添加的碳酸钙形成的钙离子容易破坏酪蛋白胶粒的稳定性，产生钙离子沉淀，从而使产品冲调时出现小白点现象，影响冲调溶解性，配方采用鲜奶配方外添加乳钙，钙离子保持平衡状态，以稳定的磷酸钙盐和酪蛋白酸钙胶粒状态存在，加工过程中不会出现小白点现象。本发明通过配方设计，使配方中钙含量达到720-1000mg/100g，能够满足儿童生长发育日推荐量的90-125％。
②促进钙离子平衡稳定的一个重要比例
在婴儿配方粉中会关注适宜的钙磷比，儿童生长发育过程中适宜的钙磷比同样重要，目前很多针对儿童的产品重视补钙，却忽略了和钙代谢密切相关磷的比例，本发明通过配方设计，将钙磷比控制在1∶1-2∶1之间，能够使钙离子形成稳定的磷酸钙盐，产品体系稳定。喷雾干燥后的产品无小白点，比添加普通碳酸钙产品感官品质有明显提高。
③有机铁及保护工艺
能够在体内被吸收的铁为二价铁形式，参与到血红蛋白合成中，可有效避免缺铁性贫血，有利儿童体格健康发育，目前市场上通常选用的剂型为硫酸亚铁形式，铁含量高，价格较便宜，但是在加工过程中硫酸亚铁易氧化，二价铁氧化为三价铁形式，不能够参与到血红蛋白合成过程中去，吸收率低，本发明通过含铁剂型的选择及特殊工艺设计，最大限度内保持了二价铁离子活性，大大提高了铁的利用率。本发明选用葡萄糖酸亚铁，其是一种有机铁，葡萄糖酸亚铁的添加量为0.5‰～0.85‰。
在配料过程中采用预处理保护工艺，用10倍-20倍，30-40℃去离子水溶解后添加，控制时间在15分钟内，去离子水溶解可避免与空气中的氧结合，稀释的溶液加入牛奶中铁的状态更稳定，不易氧化成三价铁，最大程度 上保护了二价铁的活性。
④每吨添加50-60g柠檬酸，控制pH值在6.4-6.8，可提高二价铁离子含量12-15％
⑤本发明的营养素原料组合物还可以包括有助儿童生长发育所需的各种维生素，有助视力发育的牛磺酸、和有助智力发育的花生四烯酸和二十二碳六烯酸中的一种或多种。
⑥本发明采用二次附聚和喷涂工艺，提高产品速溶性，通过粉体二次附聚，喷涂磷脂，使粉体颗粒比普通乳粉更易溶解，产品溶解性可达到15秒，而普通奶粉需要55秒甚至1分多钟。
因此，本发明提供了一种营养素原料组合物，其包含新鲜牛奶、乳钙、复合维生素、葡萄糖酸亚铁、无水奶油和磷脂；其中，所述的新鲜牛奶的总乳固体占整个营养素原料组合物中的含量为70％～94％，乳钙的含量为0.5‰～14‰，复合维生素的含量为1‰～2‰，葡萄糖酸亚铁的含量为0.5‰～0.85‰，无水奶油的含量为3.5‰～5.5‰，磷脂的含量为0.1‰～0.3‰，以上含量均为重量含量。
其中，所述的新鲜牛奶为食品领域中作为原料或食品的鲜牛奶，其总乳固体在所述营养素原料组合物中的含量较佳的为75％～85％。
所述的乳钙为本领域常用的乳矿物盐，即将天然牛乳通过物理提纯而成的混合物，主要成分为柠檬酸钙和磷酸三钙。其在所述营养素原料组合物中的含量较佳的为5‰～10‰。
本发明中，所述的复合维生素指本领域常用的复合维生素，其为儿童生长发育所需的维生素B1、维生素B2、维生素D、维生素A等各种维生素的复合物，其中维生素B1、维生素B2、维生素C、维生素D为复合维生素必需成分。各种维生素在所述营养素原料组合物中的含量较佳的为维生素B1500μg/100g～900μg/100g，维生素B2 700μg/100g～1200μg/100g，维生素C55-66mg/100g，维生素D5-7mg/100g。
本发明中，所述的葡萄糖酸亚铁为市售的食品级葡萄糖酸亚铁，在所述营养素原料组合物中的含量较佳的为质量百分比0.06％～0.08％(重量)。
本发明中，所述的无水奶油为本领域常用的以经发酵或不发酵的乳、奶油或稀奶油为原料，经加工制成的脂肪含量不小于99.8％的产品。在所述营养素原料组合物中的含量较佳的为3.5‰～4.5‰(重量)。
本发明中，所述的磷脂本领域常用的磷脂，其为一种乳化剂，可选择范围包括普通磷脂、酶解大豆磷脂、或改性大豆磷脂，优选使用改性大豆磷脂。在所述营养素原料组合物中的含量较佳的为0.1‰～0.15‰(重量)。
本发明中，所述的营养素原料组合物还可以包含牛磺酸、花生四烯酸、二十二碳六烯酸、碳水化合物(如麦芽糊精、白砂糖和玉米糖浆和多聚果糖中的一种或多种)、食用香精、柠檬酸和水中的一种或多种。其中，牛磺酸的含量较佳的为0.3‰～0.5‰，进一步优选0.5‰；花生四烯酸的含量较佳的为0.1‰～0.8‰，进一步优选0.4‰～0.6‰；二十二碳六烯酸的含量较佳的为0.07‰～0.6‰，进一步优选0.28‰～0.42‰。所述的麦芽糊精的含量较佳的为0～12％，进一步优选为3.0％～10％。所述的白砂糖的含量较佳的为0～14％，进一步优选为10％～13.5％。所述的玉米糖浆的含量较佳的为0～14％，进一步优选为8％～12.5％。所述的多聚果糖的含量较佳的为0～8.4％，进一步优选2％～6％。所述的食用香精的含量较佳的为1～2‰；以上含量均为重量含量。
本发明中，所述的营养素原料组合物为各成分独立或简单混合的套装组合物，即制备营养素的原料配方。
本发明进一步提供了一种营养素的制备方法，其包含下列步骤：
(1)将上述营养素原料组合物中，除乳钙、葡萄糖酸亚铁和柠檬酸外的各成分按照其含量投入杀菌后的鲜奶中，水合10-15分钟；
(2)将上述营养素原料组合物中的乳钙、葡萄糖酸亚铁和柠檬酸按其含量溶解于30-40℃的10-20倍重量的水(优选去离子水)中；
(3)将步骤(2)所得物质加入到步骤(1)所得物质中；
(4)将步骤(3)所得物质均质、杀菌；
(5)将步骤(4)所得物质浓缩(如真空浓缩)，干燥，即可；
其中，步骤(1)和(2)的先后顺序可以调换或同时进行；当步骤(5)中的干燥为喷雾干燥时，通过粉体二次附聚，喷涂磷脂，此时步骤(2)所述的除乳钙、葡萄糖酸亚铁和柠檬酸外的各成分不包含磷脂，剩余部分参与到步骤(5)中。
其中，步骤(2)中，所述的杀菌后的鲜奶中的杀菌可为常规的巴氏杀菌方式，如在120℃，15秒条件下进行巴氏杀菌；所述的杀菌后的鲜奶较佳的经过降温后再进行步骤(2)。
步骤(4)中，所述的均质的方法可为本领域常规的均质方法，如在50℃～60℃，压力18-20Mpa条件下进行均质。步骤(4)中的杀菌方法也可为常规的巴氏杀菌方式，如在90℃～120℃，15～30秒条件下进行巴氏杀菌。
步骤(5)中，所述的粉体二次附聚中，较佳的，细粉由上段回收系统回收附聚，进料(即杀菌后最终配好的原料进入喷雾干燥塔)浓度控制在1000～1300kg/m3，磷脂需溶于无水奶油中，使用喷枪加入。
步骤(5)后，还可以进行常规的包装步骤。
本发明进一步提供了由上述营养素的制备方法制得的营养素。
在不违背本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
本发明得到的较佳营养素的主要技术指标如下表所示：
[0041]
本发明所用试剂和原料均市售可得。
本发明的积极进步效果在于：
(1)本发明利用特有配方设计和剂型选择，充分保证了儿童体格健康发育所需的易吸收的钙、铁营养素。
(2)本发明的制备方法通过乳钙的选择，提高钙含量的同时保证了钙离子的稳定性，提高了钙离子的溶解度，减少了产品小白点的出现，提高了产品感官品质。
(3)本发明的制备方法通过特殊保护工艺处理，及柠檬酸调节pH，最大程度保证了二价铁的活性。
(4)本发明除了添加促进体格健康发育的各营养素之外，还可添加体格发育所需的多种维生素、牛磺酸、和适宜比例的多不饱和脂肪酸花生四烯酸和二十二碳六烯酸，对儿童的视力发育和智力发育所需营养素也可进行补充。
(5)本发明的营养素还可采用条形包装或杯装形式，携带方便，不仅在家里，出去游玩或带到学校都可以。
附图说明
图1为实施例3获得的样品与添加等量钙含量普通碳酸钙产品，在同样条件下冲调后通过粒径分析仪，得到的粒径分析结果。其中，曲线1为实施例3产品冲调后粒径分布，曲线2为添加等量钙含量普通碳酸钙产品冲调后的粒径分布。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。
实施例1
原料配方
制备过程如下：
①鲜牛奶杀菌降温；
②配料。将白砂糖、麦芽糊精、牛磺酸、复合维生素一起投入杀菌后的牛奶中，水合10～15分钟；
③乳钙、葡萄糖酸亚铁、柠檬酸用25kg去离子水，30℃去离子水溶解预溶；时间控制在15分钟内；
④加入预溶好的葡萄糖酸亚铁、乳钙、柠檬酸，确认pH在6.4-6.8之间；
⑤均质、杀菌：均质温度50℃～60℃，均质压力18-20Mpa；杀菌方式可使用常规巴氏杀菌，杀菌条件120℃，15秒；
⑥真空浓缩；
⑦喷雾干燥(二次附聚、喷涂磷脂)，磷脂预溶于无水奶油中，喷枪喷入，进料浓度控制在1000～1300kg/m3；
⑧干混：将喷雾干燥后的粉与花生四烯酸和二十二碳六烯酸按比例进行干混；
⑨包装。
注：以上原料添加量以1吨产品用量计。
检验结果如下：
实施例2
原料配方
[0070]
①鲜牛奶杀菌降温；
②配料。将乳糖、玉米糖浆、牛磺酸、复合维生素一起投入杀菌后的牛奶中，水合10～15分钟；
③乳钙、葡萄糖酸亚铁、柠檬酸用150kg去离子水，30℃去离子水溶解预溶；时间控制在15分钟内；
④加入预溶好的葡萄糖酸亚铁、乳钙、柠檬酸，确认pH在6.4-6.8之间；
⑤均质、杀菌：均质温度50℃～60℃，均质压力18-20Mpa；杀菌方式可使用常规巴氏杀菌，杀菌条件120℃，15秒；
⑥真空浓缩；
⑦喷雾干燥(二次附聚、喷涂磷脂)，磷脂预溶于无水奶油中，喷枪喷入，进料浓度控制在1000～1300kg/m3；
⑧干混：将喷雾干燥后的粉与花生四烯酸和二十二碳六烯酸，粉末香草香精按比例进行干混；
⑨包装。
注：以上原料添加量以1吨产品用量计。
检验结果如下：
[0083]
实施例3
配方：
制备过程如下：
①鲜牛奶杀菌降温；
②配料。将麦芽糊精、白砂糖、多聚果糖、牛磺酸、复合维生素一起投入杀菌后的牛奶中，水合10～15分钟；
③乳钙、葡萄糖酸亚铁、柠檬酸用250kg去离子水，30℃去离子水溶解预溶；时间控制在15分钟内；
④加入预溶好的葡萄糖酸亚铁、乳钙、柠檬酸，确认pH在6.4-6.8之间；
⑤均质、杀菌：均质温度50℃～60℃，均质压力18-20Mpa；杀菌方式可使用常规巴氏杀菌，杀菌条件120℃，15秒；
⑥真空浓缩；
⑦喷雾干燥(二次附聚、喷涂磷脂)，磷脂预溶于无水奶油中，喷枪喷入，进料浓度控制在1000～1300kg/m3；
⑧干混：将喷雾干燥后的粉与花生四烯酸和二十二碳六烯酸，粉末香草香精按比例进行干混；
⑨包装。
注：以上原料添加量以1吨产品用量计。检验结果如下：
对比实施例1本发明的产品与添加等量钙含量普通碳酸钙产品的粒径分布测试
将实施例3获得的样品与添加等量钙含量普通碳酸钙产品(附配方工艺)，同样条件冲调后通过粒径分析仪<型号：(Mastersizer 2000s，Malvern，英国>分析，获得的粒径分析结果见图1。
等量钙含量普通碳酸钙产品配方及工艺：
制备过程如下：
①鲜牛奶杀菌降温；
②配料。将麦芽糊精、白砂糖、多聚果糖、牛磺酸、复合维生素、碳酸钙、硫酸亚铁一起投入杀菌后的牛奶中，水合10～15分钟；
③均质、杀菌：均质温度50℃～60℃，均质压力18-20Mpa；杀菌方式可使用常规巴氏杀菌，杀菌条件120℃，15秒；
④真空浓缩；
⑤喷雾干燥(二次附聚、喷涂磷脂)，磷脂预溶于无水奶油中，喷枪喷入，进料浓度控制在1000～1300kg/m3；
⑥干混：将喷雾干燥后的粉与花生四烯酸和二十二碳六烯酸，草莓香精按比例进行干混；
⑦包装。
图1中，曲线1为实施例3产品冲调后粒径分布，曲线2为添加等量钙含量普通碳酸钙产品冲调后的粒径分布。本发明的实施例3产品的产品粒度100％分布于10μm以下，颗粒小，分布均匀，与感官评定无小白点一致，而添加等量钙含量普通碳酸钙产品，只有50％粒度在10μm以下，粒度分布在 0.01-1000μm，感官评定10ml奶液小白点数量超过30。实施例3的产品在感官分布上明显优于添加等量钙含量普通碳酸钙产品，从另一角度反映了产品感官品质的优势。
对比实施例2
样品1的制备：
葡萄糖酸亚铁在原料配方中的含量为0.5‰(重量)，其他原料配方及制备工艺均同实施例1。
样品2的制备：
将葡萄糖酸亚铁替换为硫酸亚铁，硫酸亚铁在原料配方中的含量为0.3‰(重量)，其他原料配方及制备工艺均同实施例1，其中制备工艺中不进行步骤③的预溶工艺，即配方原料无预溶，只进行配料工艺。
样品3的制备：
葡萄糖酸亚铁在原料配方中的含量为0.7‰(重量)，其他原料配方及制备工艺均同实施例1。
样品4的制备：
将葡萄糖酸亚铁替换为硫酸亚铁，硫酸亚铁在原料配方中的含量为0.42‰(重量)，其他原料配方及制备工艺均同实施例1，其制备工艺中不进行步骤③的预溶工艺，即配方原料无预溶，只进行配料工艺。
样品5的制备：
葡萄糖酸亚铁在原料配方中的含量为0.85‰(重量)，其他原料配方及制备工艺均同实施例1。
样品6的制备：
将葡萄糖酸亚铁替换为硫酸亚铁，硫酸亚铁在原料配方中的含量为0.51‰(重量)，其他原料配方及制备工艺均同实施例1，其中制备工艺中不进行步骤③的预溶工艺，即配方原料无预溶，只进行配料工艺。
将样品1～6进行亚铁离子实际添加量、终产品亚铁离子含量和亚铁离子活性提高率的计算。亚铁离子活性提高率计算方法如下：
亚铁离子活性提高率＝(样品1，3或5终产品亚铁离子含量-样品2，4，6终产品亚铁离子含量)/样品2，4，6终产品亚铁离子含量×100，如：样品1比样品2亚铁离子活性提高率＝(0.0552-0.0461)/0.0461*100＝20％
结果如下：
预处理的葡萄糖酸亚铁与硫酸亚铁亚铁离子含量比较
如上表所示，经过预处理的葡萄糖酸亚铁比同样铁含量的硫酸亚铁加工后二价铁含量提高了20-30％。
对比实施例3
润湿性时间测定方法参考RHB203-2004中国乳制品工业行业规范全脂加糖乳粉感官质量评鉴细则
样品1’的制备：
原料配方及制备工艺均同实施例2。
样品2’的制备：
原料配方无卵磷脂，其他原料均同实施例2，制备工艺不包括喷涂磷脂，无喷涂磷脂工艺，其他均同实施例2。
样品3’的制备：
原料配方均同实施例2，制备工艺不包括二次附聚工艺，有喷涂卵磷脂 工艺。
样品4’的制备：
原料配方无卵磷脂，其他原料均同实施例2，制备工艺没有二次附聚和喷涂卵磷脂。
样品5’的制备：
原料配方无卵磷脂，其他原料均同实施例2，制备工艺没有二次附聚和喷涂卵磷脂操作。
将样品1’～4’进行润湿性时间测试，结果如下：
对比实施例4本发明的产品与同等钙含量普通产品的小白点数量检测
经过对本发明的产品与同等钙含量普通产品的小白点进行检测，结果如下所示：
小白点测试方法参考RHB203-2004中国乳制品工业行业规范全脂加糖乳粉感官质量评鉴细则。
结果如下：
其中，与实施例3同等钙含量普通产品配方及制备工艺如下：
制备过程如下：
①鲜牛奶杀菌降温；
②配料。将麦芽糊精、白砂糖、多聚果糖、牛磺酸、复合维生素、碳酸钙、硫酸亚铁一起投入杀菌后的牛奶中，水合10～15分钟；
③均质、杀菌：均质温度50℃～60℃，均质压力18-20Mpa；杀菌方式可使用常规巴氏杀菌，杀菌条件120℃，15秒；
④真空浓缩；
⑤喷雾干燥(二次附聚、喷涂磷脂)，磷脂预溶于无水奶油中，喷枪喷入，进料浓度控制在1000～1300kg/m3；
⑥干混：将喷雾干燥后的粉与花生四烯酸和二十二碳六烯酸，草莓香精按比例进行干混；
⑦包装。
机译： 一种不易碎的粒状肥料组合物，包含尿素和甲醛的均质液体混合物，选自次要营养素，磷，钾，微量营养素及其混合物的干燥基质;一种生产组合物的方法。
机译： 一种螯合微量营养素以向植物提供营养的方法，一种增加营养素对植物根或叶的生物利用度的方法以及一种植物肥料组合物
机译： 聚氯乙烯（PVC）在甲状腺尿素络合物中至少包含一种离子金属，其制备方法及其在农作物中的应用，例如杀生物剂，大量营养素和微量营养素。
