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CN108201136A - 富铬营养强化剂及其制备方法 - Google Patents

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CN108201136A
CN108201136A CN201711415130.1A CN201711415130A CN108201136A CN 108201136 A CN108201136 A CN 108201136A CN 201711415130 A CN201711415130 A CN 201711415130A CN 108201136 A CN108201136 A CN 108201136A
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成玉梁
张燕
郭亚辉
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Abstract

本发明涉及一种富铬营养强化剂的制备方法，步骤如下（一）、提取天然有机铬母料，包括将天然原料清洗、再经粉碎、超微研磨、酶解、酶灭活、离心分离、纳滤、浓缩干燥等一系列工序制得天然有机铬提取物。（二）、复配：将天然有机硒提取物与抗氧化剂、维生素、蛋白质粉、矿物质按质量比（1.2‑1.5）:（0.8‑1.2）:（0.2‑0.5）:（0.2‑0.5）:（0.6‑1.2）比例混合均匀，用100‑120目筛子过筛，得到得到复配后的富铬抗氧化剂。本发明制备的富铬营养强化剂安全无毒、稳定性高，具有抗氧化、预防胆固醇、心脑血管等多种疾病的功效。

Description

富铬营养强化剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种营养强化剂的制备方法，特别涉及一种富铬营养强化剂的制备方法。
背景技术
铬是人体必需的微量元素，参与肌体的糖代谢和脂代谢过程，促进脂肪和蛋白质的合成，进而促进人体生长发育。人体对无机铬的吸收利用率极低，不到1%，人体对有机铬的利用率可达10-25%。研究表明：当人体缺铬时，容易引发糖尿病、心血管疾病、高血脂及胆固醇等，此外还有研究表明，近视眼也与人体缺铬有关，当人体缺铬时，胰岛素作用降低使糖的利用发生障碍，使得胆固醇含量增加，出现动脉硬化—糖尿病的综合缺铬症。若出现高血糖、糖尿、血管硬化时，血糖增高引起渗透压降低，造成眼睛晶状体和房水渗透压改变，促使晶状体变凸，屈光度增加，形成近视。一般来讲，儿童10岁以下时体内铬含量较高，但10到30岁体内铬会突然降低，因此这一阶段最易发生近视，应注意摄取含铬高的食物。
一般无机铬如铬酸盐和重铬酸盐等毒性较大，不适于食用，因此食品中常添加有机铬以满足人体对铬的需求。有机铬通常存在于小麦、面粉、动物肝脏等，但食品经过加工铬含量会大大降低，此外，植物中的有机铬含量也与其生长的土壤、水质有很大的关系，同一种植物但生长的土壤不同往往导致其里面铬的含量不同，其来源很不稳定。因此目前的研究主要也集中在了如何实现有机铬的高纯度提取及生产铬含量更高、对人体无害的有机作物或者食品添加剂。国家发明专利CN 102406186A公开了一种有机铬全蛋粉及其生产方法，通过将鸡蛋蛋清与蛋黄分离，制得低胆固醇的蛋清粉、蛋黄粉，并分别加入富硒、富铬再将其混合搅拌均匀，在一定工艺下制得有机硒铬全蛋粉。国家发明专利CN101372674A公开了一种富铬酵母的生产方法，通过将酒酿酵母菌种培养若干次，在一定条件下进行发酵，之后加入二价铬盐发酵到湿重达到110-150g/L时停止，通过离心分离、干燥得到富铬酵母产品。
上述的制备富铬产品的方法，生产工艺复杂，且都是将无机铬转化成有机铬或者直接加入无机铬盐来达到富铬的目的，对人体有一定的副作用，且利用酵母菌种进行富铬酵母的培育，其生产工艺复杂，发酵或者突变的周期长，且二价铬盐分子活性高、抗氧化性能差，很容易被氧化。因此，我们新开发一种富铬营养强化剂，直接从富铬麦芽、荞麦或决明子等天然物质中提取有机铬，将其化学分解为更容易吸收的小分子铬，另加入其它植物营养元素、氨基酸及其它含氮化合物等物质，得到一种无污染、铬含量高、无毒无害的富铬营养强化剂，既满足人体对铬元素的需要，又具备一定的抗氧化功能。
发明内容
为解决现有技术中无机铬自带毒性，不适合添加到食品中，而从天然原料中又难以获取高纯度的有机铬，且有机铬活性高，容易氧化分解，很难满足人体对食品中微量元素铬的需求。本发明提供一种制备安全无毒、稳定性高，具有抗氧化、预防胆固醇、心脑血管等多种疾病的富铬营养强化剂的方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一、提取天然有机铬母料
（1）、清洗：将150-200g的天然原料用30-40℃的水洗净2-3遍并烘干；所述天然原料为富铬麦芽、荞麦或决明子。
（2）、粉碎：将洗净的天然原料用粉碎机进行粉碎，过100目筛。
（3）、超微研磨：利用球磨仪对粉碎后的粒子进行超微研磨，研磨时间10-30min，功率10-30HZ，得到酶解原料，放入0-3℃下进行保藏；球磨中加入适量保护液，所述保护液由下列重量份的原料加工而成：还原型谷胱甘肽1-3份，黄原胶3-6份，燕麦β-葡聚糖5-10份，蜂胶粉1-3份，聚赖氨酸0.5-1份，去离子水60-80份。
（4）、酶解：将步骤（3）中的酶解原料与水1:5（重量）混合，并搅拌均匀，调节PH值到5.6-6.7左右，加入0.8%-1.2%的复合酶并不断搅拌，酶解时间2-4h，酶解温度45-55℃；所述的复合酶包括蛋白酶、纤维素酶、淀粉酶按重量比（0.8-1.2）:（0.8-1.2）:（0.5-1.2）组成。
（5）、酶灭活：酶解结束后，酶解液于110-120℃、加热3-5s灭酶，降温至30-50℃；
（6）、离心分离：将灭活后的有机铬提取液在离心机中进行离心分离，得到有机铬清液，离心机转速4000-6000rmp，离心时间5-10min。
（7）、纳滤：将有机铬清液用纳米膜进行透析浓缩，所述的纳米膜截留分子量为150-500Da，得到浓缩后的有机铬提取液。
（8）、浓缩干燥：将浓缩后的有机铬提取液在温度60-80℃、真空度-0.075-0.095mpa下进一步浓缩至固形物含量为30-40%，然后再喷雾干燥器中干燥得到含水率为4%-7%的粉末状有机铬提取物。
上述步骤（3）中氧化型谷胱甘肽的制备方法步骤如下：
（1）取还原型谷胱甘肽，于40-45℃溶解，获得50-100g/L的还原型谷胱甘肽溶液，测其pH值为A1。
（2）用氢氧化钡调pH至A2，7.0≤A2≤7.2。
（3）加入一定量双氧水，边加边搅拌，加完后继续搅拌反应0.2-0.5h。
（4）反应结束后，加入一定量二氧化锰，搅拌5-10min，然后充分滤去二氧化锰。
（5）用硫酸调节pH至A3，A1-0.1≤A3≤A1。
（6）充分滤去硫酸钡沉淀，喷雾干燥，获得氧化型谷胱甘肽。
二、复配
将天然有机铬提取物与营养强化剂、维生素、蛋白质粉、矿物质按质量比（1.2-1.5）:（0.8-1.2）:（0.2-0.5）:（0.2-0.5）:（0.6-1.2）混合均匀，用100-120目筛子过筛，得到得到复配后的富铬营养强化剂。
所述的营养强化剂为天然VE、改性葡聚糖、木糖醇或麦芽糖醇。
所述维生素为VB1（硫胺素）、VB2（核黄素）、VB11叶酸或维生素C。
所述蛋白质粉为：酪蛋白、乳清蛋白或豌豆蛋白。
所述矿物质为：氯化钙、氯化钾或氯化钠。
本发明的有益效果是：
1、利用球磨仪对粉碎后的原材料颗粒进一步研磨，使得其能更充分的被酶催化水解，减少了酶催化的时间，使得大分子的有机铬更容易被分解成小分子有机铬，更有利于被人体吸收。
2、利用离心机对其离心分离，可得到纯度更纯的有机铬提取液，最后经浓缩干燥后得到的的粉末状有机铬容易保存，不易变质。
3、通过在有机铬提取物中加入抗氧化剂、维生素、蛋白质粉、矿物质制得富铬抗氧化剂，兼具抗氧化、美白、补钙、防癌等多重功效，易于生产，对人体无副作用。
具体实施方式
下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。
实施例1：
一、提取天然有机铬母料
（1）、清洗：将150的富铬麦芽用30-40℃的水洗净2-3遍并烘干。
（2）、粉碎：将烘干后的富铬麦芽用粉碎机进行粉碎，过100目筛。
（3）、超微研磨：利用球磨仪对粉碎后的富铬麦芽粒子进行超微研磨，研磨时间10min，功率10HZ，得到酶解原料，放入3℃下进行保藏；球磨中加入适量保护液，所述保护液由下列重量份的原料加工而成：还原型谷胱甘肽1份，黄原胶3份，燕麦β-葡聚糖5份，蜂胶粉1份，聚赖氨酸0.5份，去离子水60份。
（4）、酶解：将步骤（3）中的酶解原料与水1:5（重量）混合，并搅拌均匀，调节PH值到5.6左右，加入0.8%重量比为0.8:1.2的纤维素酶、淀粉酶的复合酶并不断搅拌，酶解时间2h，酶解温度45℃。
（5）、酶灭活：酶解结束后，酶解液于110℃、加热3s灭酶，降温至35℃。
（6）、离心分离：将灭活后的有机铬提取液在离心机中进行离心分离，得到有机铬清液，离心机转速4000rmp，离心时间5min。
（7）、纳滤：将有机铬清液用纳米膜进行透析浓缩，所述的纳米膜截留分子量为150Da，得到浓缩后的有机铬提取液。
（8）、浓缩干燥：将浓缩后的有机铬提取液在温度60℃、真空度-0.075mpa下进一步浓缩至固形物含量为30%，然后再喷雾干燥器中干燥得到含水率为4%的粉末状有机铬提取物。
上述步骤（3）中氧化型谷胱甘肽的制备方法步骤如下：
（1）取还原型谷胱甘肽，于40℃溶解，获得50g/L的还原型谷胱甘肽溶液，测其pH值为A1。
（2）用氢氧化钡调pH至A2=7.0。
（3）加入一定量双氧水，边加边搅拌，加完后继续搅拌反应0.2h。
（4）反应结束后，加入一定量二氧化锰，搅拌5min，然后充分滤去二氧化锰。
（5）用硫酸调节pH至A3=A1-0.1。
（6）充分滤去硫酸钡沉淀，喷雾干燥，获得氧化型谷胱甘肽。
二、复配
将天然有机铬提取物与天然VE、VB1（硫胺素）、乳清蛋白、氯化钙按1.2:0.8:0.8:0.2:0.2比例混合均匀，用100-120目筛子过筛，得到得到复配后的富铬营养强化剂。
实施例二：
一、提取天然有机铬母料
（1）、清洗：将180g的荞麦用30-40℃的水洗净2-3遍并烘干。
（2）、粉碎：将烘干后的荞麦用粉碎机进行粉碎，过100目筛。
（3）、超微研磨：利用球磨仪对粉碎后的荞麦粒子进行超微研磨，研磨时间20min，功率20HZ，得到酶解原料，放入0-3℃下进行保藏；球磨中加入适量保护液，所述保护液由下列重量份的原料加工而成：还原型谷胱甘肽2份，黄原胶4份，燕麦β-葡聚糖7份，蜂胶粉2份，聚赖氨酸0.7份，去离子水80份。
（4）、酶解：将步骤（3）中的酶解原料与水1:5（重量）混合，并搅拌均匀，调节PH值到6左右，加入1%的淀粉酶、并不断搅拌，酶解时间3h，酶解温度50℃；所述的复合酶包括蛋白酶、纤维素酶、淀粉酶按重量比1:1:0.8组成。
（5）、酶灭活：酶解结束后，酶解液于115℃、加热4s灭酶，降温至40℃；
（6）、离心分离：将灭活后的有机铬提取液在离心机中进行离心分离，得到有机铬清液，离心机转速5000rmp，离心时间7min。
（7）、纳滤：将有机铬清液用纳米膜进行透析浓缩，所述的纳米膜截留分子量为320Da，的到浓缩后的有机铬提取液。
（8）、浓缩干燥：将浓缩后的有机铬提取液在温度70℃、真空度0.01mpa下进一步浓缩至固形物含量为35%，然后再喷雾干燥器中干燥得到含水率为5.5%的粉末状有机铬提取物。
上述步骤（3）中氧化型谷胱甘肽的制备方法步骤如下：
（1）取还原型谷胱甘肽，于42℃溶解，获得75g/L的还原型谷胱甘肽溶液，测其pH值为A1。
（2）用氢氧化钡调pH至A2=7.1。
（3）加入一定量双氧水，边加边搅拌，加完后继续搅拌反应0.35h。
（4）反应结束后，加入一定量二氧化锰，搅拌7.5min，然后充分滤去二氧化锰。
（5）用硫酸调节pH至A3=A1-0.05。
（6）充分滤去硫酸钡沉淀，喷雾干燥，获得氧化型谷胱甘肽。
二、复配
将天然有机铬提取物与改性葡聚糖、VB1（硫胺素）、VB11叶酸、乳清蛋白、氯化钠按1.3:1:1:0.35:0.35混合均匀，用100-120目筛子过筛，得到复配后的富铬营养强化剂。
实施例3：
一、提取天然有机铬母料
（1）、清洗：将200g的决明子用30-40℃的水洗净2-3遍并烘干。
（2）、粉碎：将烘干后的决明子用粉碎机进行粉碎，过100目筛。
（3）、超微研磨：利用球磨仪对粉碎后的粒子进行超微研磨，研磨时间30min，功率30HZ，得到酶解原料，放入0-3℃下进行保藏；球磨中加入适量保护液，所述保护液由下列重量份的原料加工而成：还原型谷胱甘肽3份，黄原胶6份，燕麦β-葡聚糖10份，蜂胶粉3份，聚赖氨酸1份，去离子水70份。
（4）、酶解：将步骤（3）中的酶解原料与水1:5（重量）混合，并搅拌均匀，调节PH值到6.7左右，加入1.2%的复合酶并不断搅拌，酶解时间4h，酶解温度55℃；所述的复合酶包括蛋白酶、纤维素酶、淀粉酶按重量比1.2:1:1.2组成。
（5）、酶灭活：酶解结束后，酶解液于120℃、加热5s灭酶，降温至50℃；
（6）、离心分离：将灭活后的有机铬提取液在离心机中进行离心分离，得到有机铬清液，离心机转速6000rmp，离心时间10min。
（7）、纳滤：将有机铬清液用纳米膜进行透析浓缩，所述的纳米膜截留分子量为500Da，得到浓缩后的有机铬提取液。
（8）、浓缩干燥：将浓缩后的有机铬提取液在温度80℃、真空度0.095mpa下进一步浓缩至固形物含量为40%，然后再喷雾干燥器中干燥得到含水率为7%的粉末状有机铬提取物。
上述步骤（3）中氧化型谷胱甘肽的制备方法步骤如下：
（1）取还原型谷胱甘肽，于45℃溶解，获得100g/L的还原型谷胱甘肽溶液，测其pH值为A1。
（2）用氢氧化钡调pH至A2=7.2。
（3）加入一定量双氧水，边加边搅拌，加完后继续搅拌反应0.5h。
（4）反应结束后，加入一定量二氧化锰，搅拌10min，然后充分滤去二氧化锰。
（5）用硫酸调节pH至A3=A1。
（6）充分滤去硫酸钡沉淀，喷雾干燥，获得氧化型谷胱甘肽。
二、复配
将天然有机铬提取物与改性葡聚糖、维生素C、乳清蛋白、氯化钾按1.5:1.2:1.2:0.5:0.5比例混合均匀，用100-120目筛子过筛，得到得到复配后的富铬营养强化剂。
实施例1-3制备得到的富铬营养强化剂性能评价：
将普通营养强化剂与实施例得到的富铬营养强化剂进行营养元素分 析，结论如下表所示：
实验结果表明，该营养强化剂中各项营养元素的含量均没有超出国家 规定的限制，相对普通营养强化剂铬含量增加近一倍，能满足人体对微量 元素铬的摄取
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任 何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它 的变体及改型。

Claims (9)

1.一种富铬营养强化剂的制备方法，其特征在于：所述方法步骤如下：
S1：清洗：将富含有机铬的天然原料用30-40℃的水洗净2-3遍并烘干;
S2：粉碎：将洗净的原料用粉碎机进行粉碎，过100目筛;
S3：超微研磨：利用球磨仪对粉碎后的原料进行超微研磨，研磨时间10-30min，得到酶解原料，放入0-3℃下进行保藏，超微研磨中加入适量保护液；
S4：酶解：将超微研磨后的酶解原料与水质量比1:5混合，并搅拌均匀，调节pH值到5.6-6.7左右，加入原料质量0.8%-1.2%的复合酶并不断搅拌，酶解时间2-4h，酶解温度45-55℃；
S5：酶灭活：酶解结束后，酶解液于110-120℃、加热3-5s灭酶，降温至30-50℃；
S6：离心分离：将灭活后的酶解液在离心机中进行离心分离，离心机转速4000-6000rmp，离心时间5-10min，得到富含有机铬的酶解清液；
S7：纳滤：将富含有机铬的酶解清液用纳米膜进行透析浓缩，得到过滤后的富含有机铬的酶解清液；
S8：浓缩干燥：将过滤后的富含有机铬的酶解清液在温度60-80℃、真空度-0.075-0.095mpa下进一步浓缩至固形物含量为30-40%，然后再喷雾干燥器中干燥得到含水率为4%-7%的粉末状有机铬提取物；
S9：复配：将有机铬提取物与抗氧化剂、维生素、蛋白质粉、矿物质按质量比（1.2-1.5）:（0.8-1.2）:（0.2-0.5）:（0.2-0.5）:（0.6-1.2）混合均匀，用100-120目筛子过筛，得到复配后的富铬营养强化剂。
2.如权利要求1所述的富铬营养强化剂的制备方法，其特征在于：所述富含有机铬的天然原料为富铬麦芽、荞麦或决明子。
3.如权利要求1所述的富铬营养强化剂的制备方法，其特征在于：所述保护液由下列重量份的原料加工而成：氧化型谷胱甘肽1-3份，黄原胶3-6份，燕麦β-葡聚糖5-10份，蜂胶粉1-3份，聚赖氨酸0.5-1份，60-80份去离子水。
4.如权利要求1所述的富铬营养强化剂的制备方法，其特征在于：所述的复合酶由蛋白酶、纤维素酶和淀粉酶按重量比（0.8-1.2）:（0.8-1.2）:（0.5-1.2）组成。
5.如权利要求1所述的富铬营养强化剂的制备方法，其特征在于：所述的抗氧化剂为天然VE、改性葡聚糖、木糖醇或麦芽糖醇的一种或几种组合。
6.如权利要求1所述的富铬营养强化剂的制备方法，其特征在于：所述的维生素为VB1、VB2、VB11或维生素C的一种或几种组合。
7.如权利要求1所述的富铬营养强化剂的制备方法，其特征在于：所述的蛋白质粉为：酪蛋白、乳清蛋白或豌豆蛋白的一种或几种组合。
8.如权利要求1所述的富铬营养强化剂的制备方法，其特征在于：所述矿物质为氯化钙、氯化钾或氯化钠的一种或几种组合。
9.如权利要求3所述的富铬营养强化剂的制备方法，其特征在于：
所述氧化型谷胱甘肽的制备方法步骤如下：
1）取还原型谷胱甘肽，于40-45℃溶解，获得50-100g/L的还原型谷胱甘肽溶液，测其pH值为A1;
2)用氢氧化钡调pH至A2，7.0≤A2≤7.2；
3）加入一定量双氧水，边加边搅拌，加完后继续搅拌反应0.2-0.5h；
4）反应结束后，加入一定量二氧化锰，搅拌5-10min，然后充分滤去二氧化锰；
5）用硫酸调节pH至A3，A1-0.1≤A3≤A1；
6）充分滤去硫酸钡沉淀，喷雾干燥，获得氧化型谷胱甘肽。
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