一种利用南极磷虾脂质制备的宠物营养膏及其制备方法
阅读说明：本技术 一种利用南极磷虾脂质制备的宠物营养膏及其制备方法 (Pet nutrition paste prepared from euphausia superba lipid and preparation method thereof ) 是由 周庆新 谷彩霞 袁溢旋 杨柳 王润雨 陈芳甜 于 2020-12-24 设计创作，主要内容包括：本发明涉及宠物饲料技术领域,具体涉及一种利用南极磷虾脂质制备的宠物营养膏及其制备方法,所述宠物营养膏的制备方法包括南极磷虾脂质制备、南极磷虾脂质递送体系设计、营养膏赋型基质构建和营养膏混合均质。本发明以南极磷虾资源的全方位综合利用为出发点,鉴于南极磷虾中功能脂质的种类-功能-适口性等之间的相互关系,建立南极磷虾中功能脂质的富集方法,同时设计科学的功能脂质营养递送体系,以提高功能脂质的生物学效价,并结合配方基质效应和赋型设计,制备一种营养、功效和适口性良好的富含南极磷虾功能脂质的营养膏产品,推动高端宠物营养品的发展,并以此提高南极磷虾的综合利用途径,拓宽应用领域。(The invention relates to the technical field of pet feed, and particularly relates to a pet nutrition paste prepared from antarctic krill lipid and a preparation method thereof. The invention takes the comprehensive utilization of antarctic krill resources as a starting point, establishes the enrichment method of the functional lipids in the antarctic krill in view of the interrelation between the types, functions, palatability and the like of the functional lipids in the antarctic krill, simultaneously designs a scientific functional lipid nutrition delivery system to improve the biological potency of the functional lipids, and combines the formula matrix effect and the forming design to prepare a nutritional paste product which is good in nutrition, efficacy and palatability and is rich in the antarctic krill functional lipids, promotes the development of high-end pet nutriments, improves the comprehensive utilization approach of the antarctic krill and widens the application field.)
技术领域
本发明涉及宠物饲料技术领域，具体涉及一种利用南极磷虾脂质制备的宠物营养膏及其制备方法。
背景技术
宠物也称“伴侣动物”，其作为重要的人类情感寄托，在我们的生活中发挥越来越重要的作用，往往被视为家庭成员之一。它们的营养和健康已成为一个突出的挑战。特别是随着社会进步，宠物喂饲的概念发生了很大变化，人们对于其宠物的膳食要求也越来越高。因此宠物食品产业亟待转型升级，尤其产品的创新，应根据宠物种类和需求不同，发展更为营养、更为健康、更有针对性的宠物食品产业链。
南极磷虾生物储量巨大，各国纷纷将其列为重要的战略资源，属于极重要的三大待开发海洋资源之一。以南极磷虾为原料所开发的诸多产品中，属南极磷虾油最具代表性。近年来，南极磷虾油因其独特的成分组成与功能特性倍受关注。尤其是较高的多不饱和脂肪酸(DHA、EPA等)、虾青素/酯、磷脂、脂溶性维生素、甾醇类等多种功能伴随物，使其表现出多种临床功效，极具开发价值。然而提取南极磷虾油后所剩余的残渣大多作为饲料原料使用，产品附加值较低。
基于此，提供一种以南极磷虾虾粉为原料的，宠物容易消化吸收且实用的宠物营养膏产品及其制备方法对于拓宽南极磷虾资源的综合开发途径具有重要意义。
发明内容
针对现有宠物饲料难以满足喂饲需求的技术问题，本发明提供一种利用南极磷虾脂质制备的宠物营养膏及其制备方法，该宠物营养膏是以南极磷虾虾粉为原料，并富集其中的有效功能脂质，通过递送体系和赋型的设计，开发出的高端宠物营养膏产品，本发明拓宽了南极磷虾资源的综合开发途径，丰富了宠物饲料的选择，市场需求前景巨大。
第一方面，本发明提供一种利用南极磷虾虾粉脂质制备宠物营养膏的方法，所述方法包括：
S1南极磷虾脂质制备：向南极磷虾虾粉中加入提取溶剂，提取后收集提取液，得到粗南极磷虾脂质，向粗南极磷虾脂质中加入乙二胺四乙酸二钠水溶液，充分搅拌溶解后浓缩，分离浓缩液油相，得到南极磷虾脂质；
S2南极磷虾脂质递送体系设计：向南极磷虾脂质中加入乳化剂、助乳化剂和保护剂，将南极淋洗脂质充分乳化分散；
S3营养膏赋型基质构建：所述营养膏赋型基质包括水系基料和油系物料，将水系基料和油系物料混合，形成水包油体系，得到营养膏赋型基质；
S4营养膏混合均质：将南极磷虾脂质递送体系加入到递送营养膏赋型基质中。
进一步的，所述S1南极磷虾脂质制备具体为：
(1)粗提取：向南极磷虾虾粉中加入提取溶剂，所述提取溶剂与南极磷虾虾粉的体积比为2～10：1，提取次数为1～3次，提取时间为0.5～4h，将提取液经减压浓缩得到粗南极磷虾脂质；
(2)精制：向粗南极磷虾脂质中加入浓度为0.001～0.1g/L的乙二胺四乙酸二钠水溶液，所述乙二胺四乙酸二钠与粗南极磷虾脂质的质量比为5～10：100，搅拌溶解后，在真空度-0.06～0.09MPa、40～90℃条件下浓缩，浓缩液离心得到油相，即为南极磷虾脂质。
进一步的，所述S1南极磷虾脂质制备中，提取溶剂为浓度为0.85～1g/L的乙醇水溶液。
进一步的，所述S2南极磷虾脂质递送体系设计具体为：
向南极磷虾脂质中依次加入乳化剂、助乳化剂和保护剂，所述乳化剂、助乳化剂、保护剂与南极磷虾脂质的质量比为0.5～10：0.01～5：0.001～0.1：100，并在40～70℃条件下乳化分散。
进一步的，所述S2南极磷虾脂质递送体系设计中，乳化剂包括吐温80、聚甘油脂肪酸酯中的至少一种，助乳化剂包括乙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、丙三醇中的至少一种，保护剂包括迷迭香、辅酶Q10、维生素E、维生素E醋酸酯中的至少一种。
进一步的，所述S2南极磷虾脂质递送体系设计中，乳化方式为剪切均质乳化、超声均质乳化和高压微射流均质乳化中的至少一种，所述剪切均质乳化的转速为1000～30000rpm，时间为1～10min；
所述超声均质乳化的功率为100～900w，时间为0.5～10min；
所述高压微射流均质乳化的压力为40～120MPa，处理次数为1～3次。
进一步的，所述S3营养膏赋型基质构建具体为：
(1)水系基料制备：按照重量份称取100份水、3～10份赋型剂、10～30份蛋白胨、5～20份水解动物蛋白、10～20份奶粉、10～20份葡萄糖、5～10份麦芽糖、10～20份白砂糖、0.5～2份维生素，完全水化后，在40～90℃条件下加热溶解，搅拌均匀制成水系基料；
(2)油系物料制备：按照重量份称取100份动物油脂、1～10份乳化剂、0.1～5份助乳化剂、0.1～2份脂溶性维生素，搅拌均匀制成油系物料；
(3)营养膏赋型基质混合：将水系基料和油系物料分别加热至70～100℃，然后将油系物料加入水系基料中，所述水系基料和油系物料的质量比为1：0.1～0.5，添加的同时进行均质乳化，至体系均匀形成稳定的水包油体系，无游离的油系物料，得到营养膏赋型基质。
进一步的，所述S3营养膏赋型基质构建中，赋型剂包括果胶、海藻酸钠、明胶、琼脂、拉胶中的至少一种，动物油脂包括鱼油、虾油、猪肉、鸡肉、牛油、羊油中的至少一种，乳化剂包括蔗糖酯、聚甘油硬脂酸酯、单甘油脂肪酸酯、双甘油脂肪酸酯、吐温、卵磷脂中的至少一种，助乳化剂包括乙醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、丙三醇中的至少一种。
进一步的，所述S3营养膏赋型基质构建中，乳化方式为剪切均质乳化，所述剪切均质乳化的转速为1000～30000rpm，时间为5～30min。
进一步的，所述S4营养膏混合均质具体为：
将营养膏赋型基质降温至60～70℃，然后将南极磷虾脂质递送体系加入营养膏赋型基质中，添加的同时进行均质乳化，至膏体均匀稳定，最终得到的营养膏中南极磷虾脂质的质量分数不低于2％。南极磷虾脂质占营养膏的质量分数可根据生产需要进行调整，最高可达20％，可有效满足宠物对多不饱和脂肪酸(特别是磷脂型DHA/EPA)和虾青素的常规保健剂量。
进一步的，所述方法包括S5杀菌、包装：将营养膏灭菌，然后按生产要求进行分装。
进一步的，所述S5杀菌、包装具体为：在65～70℃下保温灭菌15min，然后按生产要求进行分装。
第二方面，本发明提供一种按照上述方法制备的宠物营养膏。
本发明的有益效果在于，
本发明以南极磷虾资源的全方位综合利用为出发点，鉴于南极磷虾中功能脂质的种类-功能-适口性等之间的相互关系，建立南极磷虾中功能脂质的富集方法，同时设计科学的功能脂质营养递送体系，以提高功能脂质的生物学效价，并结合配方基质效应和赋型设计，制备一种营养、功效和适口性良好的富含南极磷虾功能脂质的营养膏产品，推动高端宠物营养品的发展，并以此提高南极磷虾的综合利用途径，拓宽应用领域。
本发明提供的宠物营养膏具有原料天然、营养功能综合和风味浓郁的特点，富含磷脂和多不饱和脂肪酸，有效促进宠物大脑发育，保护视神经的健康，让宠物毛发更光亮，提高免疫力，保护皮肤健康，增强活力，延缓宠物的衰老过程；经加速试验预测，营养膏在25℃条件下贮藏12个月后，营养膏中虾青素的保留率为90％以上，甚至95％以上，膏体均匀，无肉眼可见油水分离现象发生，稳定性能良好；营养膏中DHA和虾青素的生物利用率得到显著改善，经体外三段式模式消化吸收测试表明，DHA的生物利用率达90％以上，虾青素的生物可接受率达70％以上，说明产品中所富含的DHA和虾青素可有效被机体吸收利用，进而充分发挥其生物学活性。
本发明提供的宠物营养膏制备方法易操作，通过设计配方及优化工艺，使最终产品具有良好的稳定性，长时间贮藏无油水分离现象；简单温和，虾青素等热敏性物质的加工方便性得到很大提高，不发生化学变化，不改变其结构和生理活性，使整个过程绿色环保、耗能低，有利于产业化推广，对推动我国高端宠物营养功能制品行业的发展方面具有积极的意义。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例中利用南极磷虾脂质制备宠物营养膏的方法流程图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
实施例1
一种利用南极磷虾虾粉脂质制备的宠物营养膏，制备方法包括如下步骤：
S1南极磷虾脂质制备：
(1)粗提取：向南极磷虾虾粉中加入浓度为0.85g/L的乙醇水溶液，乙醇水溶液与南极磷虾虾粉的体积比为2：1，提取次数为1次，提取时间为0.5h，将提取液经减压浓缩得到粗南极磷虾脂质；
(2)精制：向粗南极磷虾脂质中加入浓度为0.001g/L的乙二胺四乙酸二钠水溶液，乙二胺四乙酸二钠与粗南极磷虾脂质的质量比为5：100，搅拌溶解后，在真空度-0.06MPa、40℃条件下浓缩，浓缩液离心得到油相，即为南极磷虾脂质；
S2南极磷虾脂质递送体系设计：向南极磷虾脂质中依次加入乳化剂、助乳化剂和保护剂，乳化剂、助乳化剂、保护剂与南极磷虾脂质的质量比为0.5：0.01：0.001：100，并在40℃条件下乳化分散，乳化剂为吐温80，助乳化剂为乙二醇，保护剂为迷迭香，乳化方式为剪切均质乳化，转速为1000rpm，时间为1min；
S3营养膏赋型基质构建：
(1)水系基料制备：按照重量份称取100份水、3份赋型剂、10份蛋白胨、5份水解动物蛋白、10份奶粉、10份葡萄糖、5份麦芽糖、10份白砂糖、0.5份维生素，完全水化后，在40℃条件下加热溶解，搅拌均匀制成水系基料，赋型剂为果胶；
(2)油系物料制备：按照重量份称取100份动物油脂、1份乳化剂、0.1份助乳化剂、0.1份脂溶性维生素，搅拌均匀制成油系物料，动物油脂为鱼油，乳化剂为蔗糖酯，助乳化剂为乙醇；
(3)营养膏赋型基质混合：将水系基料和油系物料分别加热至70℃，然后将油系物料加入水系基料中，水系基料和油系物料的质量比为1：0.1，添加的同时进行均质乳化，至体系均匀形成稳定的水包油体系，无游离的油系物料，得到营养膏赋型基质，乳化方式为剪切均质乳化，剪切均质乳化的转速为1000rpm，时间为5min；
S4营养膏混合均质：将营养膏赋型基质降温至60℃，然后将南极磷虾脂质递送体系加入营养膏赋型基质中，添加的同时进行均质乳化，至膏体均匀稳定，最终得到的营养膏中南极磷虾脂质的质量分数为2％；
S5杀菌、包装：在65℃下保温灭菌15min，然后按生产要求进行分装。
实施例1宠物营养膏的食用方法为开盖即食，视营养需求每日约1～5g。
实施例1宠物营养膏的感官指标如下：
色泽：色泽为褐色或红褐色，均匀一致；
滋味及气味：香味浓郁，入口即化；
形态：膏状半固体，久置无相分离现象；
杂质：无肉眼可见杂质。
实施例2
一种利用南极磷虾虾粉脂质制备的宠物营养膏，制备方法包括如下步骤：
S1南极磷虾脂质制备：
(1)粗提取：向南极磷虾虾粉中加入浓度为1g/L的乙醇水溶液，乙醇水溶液与南极磷虾虾粉的体积比为10：1，提取次数为3次，提取时间为4h，将提取液经减压浓缩得到粗南极磷虾脂质；
(2)精制：向粗南极磷虾脂质中加入浓度为0.1g/L的乙二胺四乙酸二钠水溶液，乙二胺四乙酸二钠与粗南极磷虾脂质的质量比为10：100，搅拌溶解后，在真空度0.09MPa、90℃条件下浓缩，浓缩液离心得到油相，即为南极磷虾脂质；
S2南极磷虾脂质递送体系设计：向南极磷虾脂质中依次加入乳化剂、助乳化剂和保护剂，乳化剂、助乳化剂、保护剂与南极磷虾脂质的质量比为10：5：0.1：100，并在70℃条件下乳化分散，乳化剂为聚甘油脂肪酸酯，助乳化为1，2-丙二醇，保护剂为维生素E醋酸酯，乳化方式为超声均质乳化，功率为600w，时间为5min；
S3营养膏赋型基质构建：
(1)水系基料制备：按照重量份称取100份水、10份赋型剂、30份蛋白胨、20份水解动物蛋白、20份奶粉、20份葡萄糖、10份麦芽糖、20份白砂糖、2份维生素，完全水化后，在90℃条件下加热溶解，搅拌均匀制成水系基料，赋型剂为海藻酸钠；
(2)油系物料制备：按照重量份称取100份动物油脂、10份乳化剂、5份助乳化剂、2份脂溶性维生素，搅拌均匀制成油系物料，动物油脂为猪肉，乳化剂包括单甘油脂肪酸酯、双甘油脂肪酸酯，助乳化剂包括1,2-丙二醇；
(3)营养膏赋型基质混合：将水系基料和油系物料分别加热至100℃，然后将油系物料加入水系基料中，水系基料和油系物料的质量比为1：0.5，添加的同时进行均质乳化，至体系均匀形成稳定的水包油体系，无游离的油系物料，得到营养膏赋型基质，乳化方式为剪切均质乳化，剪切均质乳化的转速为30000rpm，时间为30min；
S4营养膏混合均质：将营养膏赋型基质降温至70℃，然后将南极磷虾脂质递送体系加入营养膏赋型基质中，添加的同时进行均质乳化，至膏体均匀稳定，最终得到的营养膏中南极磷虾脂质的质量分数为20％；
S5杀菌、包装：在70℃下保温灭菌15min，然后按生产要求进行分装。
实施例2宠物营养膏的食用方法为开盖即食，视营养需求每日约1～5g。
实施例2宠物营养膏的感官指标如下：
色泽：色泽为褐色或红褐色，均匀一致；
滋味及气味：香味浓郁，入口即化；
形态：膏状半固体，久置无相分离现象；
杂质：无肉眼可见杂质。
实施例3
一种利用南极磷虾虾粉脂质制备的宠物营养膏，制备方法包括如下步骤：
S1南极磷虾脂质制备：
(1)粗提取：向南极磷虾虾粉中加入浓度为1g/L的乙醇水溶液，乙醇水溶液与南极磷虾虾粉的体积比为6：1，提取次数为2次，提取时间为2h，将提取液经减压浓缩得到粗南极磷虾脂质；
(2)精制：向粗南极磷虾脂质中加入浓度为0.05g/L的乙二胺四乙酸二钠水溶液，乙二胺四乙酸二钠与粗南极磷虾脂质的质量比为8：100，搅拌溶解后，在真空度0.05MPa、60℃条件下浓缩，浓缩液离心得到油相，即为南极磷虾脂质；
S2南极磷虾脂质递送体系设计：向南极磷虾脂质中依次加入乳化剂、助乳化剂和保护剂，乳化剂、助乳化剂、保护剂与南极磷虾脂质的质量比为5：1：0.05：100，并在60℃条件下乳化分散，乳化剂包括体积比1：1的吐温80、聚甘油脂肪酸酯，助乳化剂包括体积比2：1的1,3-丙二醇、丙三醇，保护剂包括质量比1：1的辅酶Q10和维生素E醋酸酯，乳化方式为高压微射流均质乳化，压力为100MPa，处理次数为3次；
S3营养膏赋型基质构建：
(1)水系基料制备：按照重量份称取100份水、8份赋型剂、15份蛋白胨、10份水解动物蛋白、15份奶粉、15份葡萄糖、8份麦芽糖、15份白砂糖、1份维生素，完全水化后，在60℃条件下加热溶解，搅拌均匀制成水系基料，赋型剂为琼脂；
(2)油系物料制备：按照重量份称取100份动物油脂、5份乳化剂、2.5份助乳化剂、1份脂溶性维生素，搅拌均匀制成油系物料，动物油脂为虾油，乳化剂包括体积比1：3的聚甘油硬脂酸酯、卵磷脂，助乳化剂包括体积比1：1的1,3-丙二醇、丙三醇；
(3)营养膏赋型基质混合：将水系基料和油系物料分别加热至80℃，然后将油系物料加入水系基料中，水系基料和油系物料的质量比为1：0.3，添加的同时进行均质乳化，至体系均匀形成稳定的水包油体系，无游离的油系物料，得到营养膏赋型基质，乳化方式为剪切均质乳化，剪切均质乳化的转速为10000rpm，时间为20min；
S4营养膏混合均质：将营养膏赋型基质降温至60℃，然后将南极磷虾脂质递送体系加入营养膏赋型基质中，添加的同时进行均质乳化，至膏体均匀稳定，最终得到的营养膏中南极磷虾脂质的质量分数为10％；
S5杀菌、包装：在70℃下保温灭菌15min，然后按生产要求进行分装。
实施例3宠物营养膏的食用方法为开盖即食，视营养需求每日约1～5g。
实施例3宠物营养膏的感官指标如下：
色泽：色泽为褐色或红褐色，均匀一致；
滋味及气味：香味浓郁，入口即化；
形态：膏状半固体，久置无相分离现象；
杂质：无肉眼可见杂质。
对比例1
对比例1与实施例3的区别在于，S1南极磷虾脂质制备不同，对比例1中S1南极磷虾脂质制备缺少精制步骤。
对比例2
对比例2与实施例3的区别在于，对比例2缺少S2南极磷虾脂质递送体系设计的步骤，直接将南极磷虾脂质加入营养膏赋型基质中混合均质。
测试例1
(1)总虾青素测定
称取一定量实施例3和对比例1的样品，置于带有刻度的具塞玻璃离心管中，然后向离心管中加入二甲基亚砜和醋酸的混合溶液(配制方法：量取2.5mL醋酸溶液，将其添加到100mL二甲亚砜溶液中，得到二甲亚砜和醋酸混合溶液)2mL，摇匀后，于70℃水浴条件下震荡保温5min，然后将液体转移至100mL容量瓶中，用二甲亚砜和醋酸混合溶液定容至刻度，过滤后测定其在489nm波长下吸光度值，记为A。以二甲基亚砜和醋酸的混合溶液来做空白。按如下公式计算样品中的总虾青素含量：
X＝(A489nm×V×A×10000)/1908×m
式中：X为虾青素的总含量，mg/kg；A489nm为样品在489nm下的吸光度；V为样品的体积，mL；A为稀释倍数；1908为消光系数；m为样品质量，g。
(2)磷脂测定
分别准确称取2g实施例3和对比例1的样品，加25mL的浓硝酸与高氯酸混合溶液(浓硝酸：高氯酸＝4：1，V/V)浸泡，冷消化2h，再进行灰化，在抗坏血酸存在的条件下与钼酸铵反应生成钼蓝，对反应液进行适当稀释后，测定稀释液在650nm下的吸光度，通过标准曲线法计算稀释液磷脂含量，然后按照稀释倍数计算实际磷脂含量。磷脂的标准曲线方程为：
Y＝3.707X-0.026，R＝0.9999
式中：X为样品在650nm下的吸光度；Y为样品中磷脂浓度，mg/kg。
通过对实施例1和对比例1的样品主要功能成分的分析，检测结果如下表1所示。
表1实施例3与对比例1的主要功能成分含量
营养功能因子
实施例3
对比例1
总虾青素(mg/1000g×营养膏)
31
11
总磷酯(mg/1000g×营养膏)
5204
2053
测试结果表明，本发明实施例3通过采用精制富集南极磷虾脂质的方法制备的营养膏，总虾青素和总磷脂的含量显著高于对比例1，说明本发明制备的营养膏富含虾青素和磷脂等功效因子，可更好的发挥营养膏作用功效。
测试例2贮藏稳定性试验
取等量实施例3和对比例2样品，封装于铝塑软管中，于40℃恒温箱下放置贮藏，30天后取样，观察膏体状态，并测定样品中虾青素的含量，按照如下公式计算贮藏过程中虾青素的保留率，以评价其稳定性。
虾青素的保留率(％)＝Cn/C0×100％
其中，Cn为贮藏30天后样品中虾青素含量；C0为起始样品中虾青素含量。
测试结果如下表2所示。
表2实施例3和对比例2的稳定性测试结果
贮藏到第30天后，实施例3样品中虾青素保留率高于90％，显著高于对比例2样品中虾青素的保留率(78.6％)，试验结果表明：本发明通过设计递送体系的方法制备的营养膏具有良好的稳定性。
尽管通过优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求所述的保护范围为准。
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