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一种稳定多不饱和脂肪酸的加工技术及其制备的产品和应用

阅读:3发布:2021-12-27

专利汇可以提供一种稳定多不饱和脂肪酸的加工技术及其制备的产品和应用专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种稳定多不饱和 脂肪酸 的加工技术,所述加工技术是通过高温 挤压 膨化包埋工艺来稳定加工原料中的多不 饱和脂肪酸 ,并提供了利用上述一种稳定多不饱和脂肪酸的加工技术制备的食品原料、保健品原料、动 植物 营养补充剂 原料和/或 饲料 原料。本发明的有益效果为:本发明提供的一种稳定多不饱和脂肪酸的加工技术具有对加工过程各参数准确可控、产品安全健康、产品的营养营养价值高、等优点,可以进一步开发各类含多不饱和脂肪酸产品(包括鱼油、 植物油 籽、单细胞藻类、及蛋白等)在人类食品及动物饲料中的更多应用,提高这些产品的商业利用价值,增加农业及渔业等收入。,下面是一种稳定多不饱和脂肪酸的加工技术及其制备的产品和应用专利的具体信息内容。

1.一种稳定多不饱和脂肪酸的加工技术,其特征在于,所述加工技术是通过高温挤压膨化包埋工艺来稳定加工原料中的多不饱和脂肪酸
2.根据权利要求1所述的一种稳定多不饱和脂肪酸的加工技术,其特征在于,所述加工原料为含有多不饱和脂肪酸的食品或饲料原料;所述多不饱和脂肪酸为含有Omega-3和/或Omega-6的脂肪酸。
3.根据权利要求2所述的一种稳定多不饱和脂肪酸的加工技术,其特征在于,所述加工原料为含有多不饱和脂肪酸的鱼粉原料、食用植物油籽原料和/或单细胞藻类原料。
4.根据权利要求3所述的一种稳定多不饱和脂肪酸的加工技术,其特征在于,所述食用植物油籽原料为大豆、芥花籽、可可籽、亚麻籽、油菜籽、棕榈仁、花生仁、籽和菜籽中的一种或多种。
5.根据权利要求3所述的一种稳定多不饱和脂肪酸的加工技术,其特征在于,所述加工原料为单细胞藻类原料。
6.根据权利要求1-5任一所述的一种稳定多不饱和脂肪酸的加工技术,其特征在于,所述加工原料的配方组成包括有按照重量百分比计的以下物质:脂肪成分10-35%,淀粉≥3%,胶体0.5-10%,分8-40%,蛋白质5-25%, 配方中的其余部分为纤维素及灰分;所述高温挤压膨化包埋工艺的条件为温度95℃-160℃,压160-500帕。
7.根据权利要求6所述的一种稳定多不饱和脂肪酸的加工技术,其特征在于,所述加工原料的配方组成包括有按照重量百分比计的以下物质:脂肪成分13-30%,淀粉≥5%,胶体2-9%,水分12-35%,蛋白质10-20%, 配方中的其余部分为纤维素及灰分; 所述高温挤压膨化包埋工艺的条件为温度110℃-160℃,压力250-500帕。
8.根据权利要求7所述的一种稳定多不饱和脂肪酸的加工技术,其特征在于,所述加工原料的配方组成包括有按照重量百分比计的以下物质:脂肪成分15-20%,淀粉≥8%,胶体3-6%,水分15-25%,蛋白质12-18%, 配方中的其余部分为纤维素及灰分; 所述高温挤压膨化包埋工艺的条件为温度130℃-160℃,压力350-500帕。
9.利用一种稳定多不饱和脂肪酸的加工技术制备的食品原料、保健品原料、动植物营养补充剂原料和/或饲料原料。
10.根据权利要求9所述的利用一种稳定多不饱和脂肪酸的加工技术制备的食品原料、保健品原料、动植物营养补充剂原料和/或饲料原料在制备食品、保健品、动植物营养补充剂和/或饲料中的应用。

说明书全文

一种稳定多不饱和脂肪酸的加工技术及其制备的产品和应

技术领域

[0001] 本发明涉及一种稳定多不饱和脂肪酸的加工技术及其制备的产品和应用

背景技术

[0002] 膳食脂肪,虽然与蛋白质化物同列为人类及动物饮食中的三大营养素,然而人们经常会将膳食脂肪与肥胖和其他病状如动脉粥样硬化之间的生理学关联,从而认为膳食脂肪是对健康不利的有害的膳食成分(至少认为是没有价值的)。尽管科学家从分子度早已知道脂肪中的脂肪酸结构是决定脂肪功能性(包括生物学功能性)的关键,但直到20世纪90年代大量科学研究证明北极格陵兰岛上爱斯基摩人心血管病发病率极低是由于其饮食中的鱼中所含有的脂肪所的原因后,人们对脂肪的看法才开始转变并逐步意识到许多脂肪不但是特定生理过程必须的、而且一些高不饱和脂肪酸是对健康有益的(Holman RT "The slow discovery of the importance of omega 3 essential fatty acids in human health". J. Nutr. 128 (2 Suppl): 427S–433S)。进入21世纪后,这些被认为对健康有益的“好脂肪”已被国际市场认知并进行产业化的开发利用,一些对健康有益的多不饱和脂肪酸已经被作为营养添加剂广泛应用于婴儿食品及各类强化食品饮料中。
[0003] 脂肪中的甘油分子所链接的三个脂肪酸的结构,决定了脂肪的营养价值。根据结构不同,脂肪酸可分为饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸,而不饱和脂肪酸又根据其不饱和度(双键的数量)分成单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸两种。迄今为止,对健康有益的脂肪酸都是含有多个不饱和双键的多不饱和脂肪酸。多不饱和脂肪酸(Poly-unsaturated Fatty Acid, PUFA)按照从甲基端开始第1个双键的位置不同,可分为ω-3(或n-3)和ω-6(或n-6)多不饱和脂肪酸(其第一个不饱和键分别位于甲基端的第 3 个及第 36个碳原子上)。Omega-3和Omega-6常见于深海鱼类和某些寒冷地区的植物中,对动物及人体的健康十分有益,而且哺乳动物体内不会合成(必须要依靠从膳食中摄取,因而属于必需脂肪酸)。
[0004] 大量的科学研究结果表明:人体大脑是Omega-3最集中的地方,在大脑的全部脂质中,Omega-3占总量的30﹪;在具有记忆的海状脑细胞中,Omega-3占到35﹪以上;在视觉神经细胞中,Omega-3占到65﹪以上。所以当人体内缺少Omega-3时,就会影响到大脑神经的生长发育,并由此导致智力低下。补充Omega-3可以提高脑容量、增强记忆力、理解力、并有助减低患注意力不足、多动症、抑郁症、及其他行为失调疾病险。因此,从营养学角度Omega-3多不饱和脂肪酸就如同维生素、矿物质、等一样是人体的必需品,摄入不足就容易导致心脏和大脑等重要器官障碍。在大量的科学研究结果的基础上,加拿大政府最近向25-49岁的国民建议每日应摄入1500毫克的Omega-3,并特别强调Omega-3 是维持身体健康及正常发育的必须营养品。 美国卫生营养部最近已同意每日对Omega-3的摄入量增加至3000毫克(美国军队中饮食营养规定每个军人每日必须要保证2500毫克的Omega-3脂肪酸)。而中国人对 Omega-3的摄取途径极少,成年人日平均摄取量仅为37.6毫克,远远无法达到国际粮农组织所提出的最佳健康水平所需要的最低摄取量( 225毫克)。
如果中国成年人按10亿计算,则每天需要约187吨(每年需要约68,000吨)的Omega-3才能达到国际粮农组织所提出的最佳健康水平所需要的最低摄取量。所以,对于如何能够从产业化角度大量生产可以适用于动物及人类膳食的Omega-3多不饱和脂肪酸,不但有重要的社会意义,而且具有巨大的经济效益。
[0005] 然而,简单地靠提高 Omega-3多不饱和脂肪酸的产量(假定可以通过鱼类养殖等来实现产量的提高)很难解决需求问题。首先,从鱼类提取的Omega-3多不饱和脂肪酸(通常所见的鱼油)具有另人不愉快的鱼腥味,大部分消费者都不喜欢这种味道,所以使得将其添加在许多食物中会难以或不可能获得商业上广泛地接受。从产品的稳定性来说,由于多不饱和脂肪酸含有许多个化学性质十分不稳定的双键,所以在通常条件下极不稳定而很容易被化(美国专利 #6,465,432,Isolated antioxidant peptides form casein and methods for preparing, isolating, and identifying antioxidant peptides,2002。Han; Xiao-Qing, Parkin; Kirk L., Lincourt; Richard H., Gao; Song)。这些长链脂肪酸氧化后会产生腐臭的令人十分不愉快的感官特性,当然氧化后的产品从营养学上也就已经失去意义。所以,很有必要开发一种既能够提高多不饱和脂肪酸的稳定性又可以掩盖掉一些多不饱和脂肪酸(如来自通常所见的鱼油)中另人不愉快的鱼腥味的技术。
[0006] 实际上,随着人们对ω-3脂肪酸的认识并由此引起的需求增加,就是耗尽了全球的鱼类资源也不能满足人类对ω-3脂肪酸的营养需求。另外,除了深海鱼类资源的有限性及鱼油本色的一些感官质量上的缺陷外,日常生活中大多数人都不大可能像爱斯基摩人那样天天吃深海鱼。同时由于生产过程及加工方面的诸多技术原因,使人类(及哺乳动物)对一些食品中含有的不饱和脂肪酸吸收利用率很低,因此导致体内多不饱和脂肪酸严重缺乏,而饱和脂肪酸却大量积累最终引起许多心血管病的发生。所以,科学家及食品加工企业已经将目光转向从某些寒冷地区的植物或/及油籽中提取Omega-3脂肪酸(Simopoulos, A. P.; Norman, H. A.; Gillaspy, J. E.; Duke, J. A.; "Common purslane: a source of omega-3 fatty acids and antioxidants.". J Am Coll Nutr 11 (4): 374–382)。尽管某些寒冷地区的植物或/及油籽中含有多不饱和脂肪酸(包括Omega-3脂肪酸),但是在几乎所有的植物油籽中都存在一些天然的抗营养因子,传统的油脂提取加工技术很难将这些天然存在的抗营养因子去除掉,因而使其脱油后的残渣(也称饼、粕)不但适口性不佳且蛋白质等营养成分代谢能很低,而且其所含有的抗营养因子一般情况下很难去除从而无法进行有效的利用。比如,亚麻籽饼粕经常含有氰苷(生氰糖苷,为亚麻苦甙,linamarin),当氰苷进入机体后,会在脂解酶的作用下水解产生氢氰酸而引起畜禽及人类的中毒。所以,很有必要发明一种能够去除植物油籽中所含有的抗营养因子且又能够提高油籽中所含有的多不饱和脂肪酸及蛋白质等营养成分的稳定性的新技术。

发明内容

[0007] 本发明的目的就是针对上述现有技术中的缺陷,提供了一种可以稳定多不饱和脂肪酸的加工技术,即利用特定的包埋技术提高产品中多不饱和脂肪酸稳定性的方法。
[0008] 为了实现上述目的,本发明提供的技术方案为:一种稳定多不饱和脂肪酸的加工技术,所述加工技术是通过高温挤压膨化包埋工艺来稳定加工原料中的多不饱和脂肪酸。
[0009] 进一步的,上述的一种稳定多不饱和脂肪酸的加工技术,所述加工原料为含有多不饱和脂肪酸的食品或饲料原料;所述多不饱和脂肪酸为含有Omega-3和/或Omega-6的脂肪酸。
[0010] 进一步的,上述的一种稳定多不饱和脂肪酸的加工技术,所述加工原料为含有多不饱和脂肪酸的鱼粉原料、食用植物油籽原料和/或单细胞藻类原料。
[0011] 进一步的,上述的一种稳定多不饱和脂肪酸的加工技术,所述食用植物油籽原料为大豆、芥花籽、可可籽、亚麻籽、油菜籽、棕榈仁、花生仁、籽和菜籽中的一种或多种。
[0012] 进一步的,上述的一种稳定多不饱和脂肪酸的加工技术,所述加工原料为单细胞藻类原料。
[0013] 进一步的,上述的一种稳定多不饱和脂肪酸的加工技术,所述加工原料的配方组成包括有按照重量百分比计的以下物质:脂肪成分10-35%,淀粉≥3%,胶体0.5-10%,水分8-40%,蛋白质5-25%, 配方中的其余部分为纤维素及灰分;所述高温挤压膨化包埋工艺的条件为温度95℃-160℃,压力160-500帕。
[0014] 进一步的,上述的一种稳定多不饱和脂肪酸的加工技术,所述加工原料的配方组成包括有按照重量百分比计的以下物质:脂肪成分13-30%,淀粉≥5%,胶体2-9%,水分12-35%,蛋白质10-20%, 配方中的其余部分为纤维素及灰分; 所述高温挤压膨化包埋工艺的条件为温度110℃-160℃,压力250-500帕。
[0015] 进一步的,上述的一种稳定多不饱和脂肪酸的加工技术,所述加工原料的配方组成包括有按照重量百分比计的以下物质:脂肪成分15-20%,淀粉≥8%,胶体3-6%,水分15-25%,蛋白质12-18%, 配方中的其余部分为纤维素及灰分; 所述高温挤压膨化包埋工艺的条件为温度130℃-160℃,压力350-500帕。
[0016] 本发明的第二个目的是提供了:利用上述一种稳定多不饱和脂肪酸的加工技术制备的食品原料、保健品原料、动植物营养补充剂原料和/或饲料原料。
[0017] 本发明的第三个目的是提供了:利用上述一种稳定多不饱和脂肪酸的加工技术制备的食品原料、保健品原料、动植物营养补充剂原料和/或饲料原料在制备食品、保健品、动植物营养补充剂和/或饲料中的应用。
[0018] 本发明的有益效果为:本发明提供的一种稳定多不饱和脂肪酸的加工技术及利用这种加工技术制备的原料和其他产品,是在对提高植物油籽中所含有的多不饱和脂肪酸的稳定性及消除其所含有的抗营养因子等技术的长期产业化研究过程中发现的,通过本发明所描述的特殊的高温挤压膨化包埋技术加工处理后不但可以去除其所含有的抗营养因子、同时还可以使产品中的多不饱和脂肪酸(Omega-3及Omega-6脂肪酸,等)在经过动物消化体系过程中不会(或大部分不会)被消化体系的酶降解。本发明的技术方案使在产业化水平实现动物食物链中营养组分的有效转化成为可能。这种通过动物食物链中营养组分的有效转化不但可以改变动物组织的营养组成因此提高动物(包括人类)的健康水平,更重要的是本发明所描述的技术产品可改变人类食物链(特别是肉类产品或/及乳制品)中的营养组分。因此,本发明中所描述的技术产品具有巨大的商业价值。
[0019] 本发明提供的技术具有对加工过程各参数准确可控、产品安全健康、产品的营养营养价值高、等优点,可以进一步开发各类含多不饱和脂肪酸产品(包括鱼油、植物油籽、单细胞藻类、及蛋白等)在人类食品及动物饲料中的更多应用,提高这些产品的商业利用价值,增加农业及渔业等收入。
[0020] 本发明中的另一个重要方面是按照本发明中的技术可使用任何食用油籽原料,包括大豆、芥花籽、可可籽、亚麻籽、花生仁、棉籽、菜籽、其他含有多不饱和脂肪酸的动植物、单细胞藻类、等为原料制作膨化挤压包埋的含有多不饱和脂肪酸的产品。这些原料中的脂肪和油(特别是含有多不饱和脂肪酸的油脂)经膨化挤压包埋后具有更稳定的结构从而不容易被氧化降解。利用本发明技术制作的产品由于油籽原料中含有的多不饱和脂肪酸在膨化挤压过程被包埋,产品中的多不饱和脂肪酸在正常储存条件下十分稳定(室温条件下储存可达一年),从而能够延长产品的货架期,提高产品的商业实用性。根据本发明中的技术,油籽原料可以是任何含有食用油脂及/或含有多不饱和脂肪酸,或者是添加有其它原料或其它方法加工后的油籽饼粕。附图说明
[0021] 图1为本发明技术中利用高温挤压膨化包埋技术加工油籽原料的工艺流程图

具体实施方式

[0022] 实施例1:可直接从收获的油籽原料开始,同时可以添加单细胞藻类、鱼粉、等其他含有多不饱和脂肪酸的原料,其生产方法可以用于加工含有多不饱和脂肪酸(包括Omega-3及Omega-6 多不饱和脂肪酸)的食品及原料。用这种发明技术生产出的含有多不饱和脂肪酸成分(尤其是Omega-3及Omega-6 多不饱和脂肪酸)的最终产品被认为对人体健康非常有益。
[0023] 利用高温挤压膨化包埋技术制造稳定的含多不饱和脂肪酸食品原料的加工工序:(1)按如下配方添加所需要的原料:
亚麻籽 50%,
芥花籽 20%,
玉米 28%,
海藻胶体 2%。
[0024] (2)在预混合器中将上述原料充分混合3 - 5分钟后注入蒸汽预热到约80摄氏度;(3)将预混合加热后的混合物直接注入高温挤压膨化机,挤压膨化机温度为135 度左右、挤压膨化机压力控制在400帕,持续50秒;
(4)把挤压膨化好的产品通过冷风器冷却到室温后包装好,在室温下储藏。
[0025] 实施例2:可直接从收获的油籽原料开始,同时可以添加单细胞藻类、鱼粉、等其他含有多不饱和脂肪酸的原料,其生产方法可以用于加工含有多不饱和脂肪酸(包括Omega-3及Omega-6 多不饱和脂肪酸)的动物饲料及原料。用这种发明技术生产出的含有多不饱和脂肪酸成分(尤其是Omega-3及Omega-6 多不饱和脂肪酸)的饲料产品被认为对动物健康非常有益。
[0026] 利用高温挤压膨化包埋技术制造稳定的含多不饱和脂肪酸食品原料的加工工序:(1)按如下配方添加所需要的原料:
亚麻籽 50%,
海藻 30%,
大豆饼粕20%;
(2)在预混合器中将上述原料充分混合3 - 5分钟后注入蒸汽预热到约90摄氏度;
(3)将预混合加热后的混合物直接注入高温挤压膨化机,挤压膨化机温度为1458度,压力510帕,持续80秒左右;
(4)把挤压膨化好的产品通过冷风器冷却到室温后包装好,在室温下储藏。
[0027] 实施例3:高温挤压膨化过程对亚麻籽中抗营养因子的脱毒作用:
亚麻饼粕中含有许多有毒物质和抗营养因子,其中特别是生氰糖苷的毒性最大因而大大地限制了其使用价值。生氰糖苷存在于亚麻籽的壳和仁中,含有一个氰基,其本身不呈现毒性,但含有生氰糖甙的油籽组织结构遭到破坏后在适宜的条件下(有水存在,pH=5左右,温度40~50℃)经过与其共存的水解酶的作用就会水解产生氢氰酸(HCN)。但在正常情况下,二者存在于不同的部位,并不能接触,因此不会引起氢氰酸的释放。
[0028] 由于配方中的各种原料直接进入高温挤压膨化加工过程,油籽原料中如果含有少量的抗营养因子将在挤压破碎及高温高压条件下几乎全部被破坏,使产品更加安全。在膨0
化挤压加工的温度高达160 C摄氏度、挤压加工的压力高达 500 Psi的条件下,几乎所有的抗营养因子(包括能够促成其进一步反应的物资)的分子结构都被破坏,所以产品的安全性能够达到食用要求。
[0029] 这个例子阐述了上述产品在通过加工后的氰化物含量对比试验,试验中的对比组是同样配方的混合物经简单粉碎后在相同条件下进行取样分析所得的数据。本试验测定产品中氰化物采用的方法为硝酸滴定法,属于美国AOAC推荐方法(AOAC. Cyanogenetic glycosides in feeds. Official Methods of Analysis of the Association of Official Analytical Chemists-15th edition, 1990, Arlington, USA.),也是中国的国家标准法。
[0030] 检测结果如下表1所示: 上述结果表明本发明工艺加工的产品中氰化物含量几乎全部去除掉。
[0031] 实施例4:产品中多不饱和脂肪酸稳定性试验:
根据本发明方法,这些原料中的脂肪和油(特别是含有多不饱和脂肪酸的油脂)经膨化挤压包埋后具有更稳定的结构从而不容易被氧化降解。利用本发明技术制作的产品由于油籽原料中含有的多不饱和脂肪酸在膨化挤压过程被包埋,产品中的多不饱和脂肪酸在正常储存条件下十分稳定(室温条件下储存可达一年),从而能够延长产品的货架期,提高产品的商业实用性。
[0032] 这个例子阐述了上述产品在储藏期间多不饱和脂肪酸的稳定性对比试验。试验中的对比组是同样配方的混合物经简单粉碎后在相同条件下进行储藏并每隔一定时间取样。测定数据是油脂氧化后产生的自由基,过氧化值(Cox et al., "Methods in Enzymology
238:277, 1994; and Plumb et al., Free Rad. Res. 25:75, 1996)。过氧化值是表示油脂和脂肪酸等被氧化程度的一种指标,用于说明产品是否因已被氧化而变质(本试验设定其过氧化值大于0.15%为不合格品)。食用过氧化值超标的食品可能引起腹泻,损害肝脏。
大量研究资料证明,炎症肿瘤、衰老、血液病以及心、肝、皮肤等各方面疑难疾病的发生机理,与人体内自由基产生过多或清除自由基能力下降有着密切的关系。
[0033] 检测结果如下表2所示:上述结果表明本发明工艺加工的产品中多不饱和脂肪酸的稳定性大幅度提高,其中实例1(食品原料)中的多不饱和脂肪酸在食温条件下储藏11个月过氧化值还可以达标。实例2中(饲料原料)中的多不饱和脂肪酸在食温条件下储藏9个月过氧化值还可以达标。完全可以达到产业化规模的实际应用标准。
[0034] 实施例5:一种稳定多不饱和脂肪酸的加工技术,加工原料的配方还可以是以下组合,按照重量百分比计如表3所示为:

[0035] 最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述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。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
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