一種改善學(xué)習(xí)記憶能力的乳制品、制備方法及其應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種改善學(xué)習(xí)記憶能力的乳制品、制備方法及其應(yīng)用，該乳制品為將牛奶中的蛋白質(zhì)、乳脂肪及乳糖去除后的制品，制備方法包括步驟一、蛋白質(zhì)的去除，步驟二、去除步驟一得到的上清液中的乳脂肪，步驟三、去除步驟二得到制品中的乳糖；將上述的乳制品或制備方法得到的乳制品作為食品添加劑的應(yīng)用。經(jīng)動物試驗證實，經(jīng)本發(fā)明制備的乳制品及其稀釋品可以明顯降低動物達標所需訓(xùn)練次數(shù)及天數(shù)，明顯提高動物正確反應(yīng)率，降低動物全天總反應(yīng)時間，顯著提高主動回避率；同時，形成的食品和功能食品對于人們學(xué)習(xí)記憶能力的改善具有一定的促進作用，可以降低人類的學(xué)習(xí)掌握知識的次數(shù)及時間，提高正確反應(yīng)效率，改善學(xué)習(xí)記憶能力。
【專利說明】-種改善學(xué)習(xí)記憶能力的乳制品、制備方法及其應(yīng)用

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及乳制品和其功能研究領(lǐng)域，尤其涉及一種改善學(xué)習(xí)記憶能力的乳制 品、制備方法及其應(yīng)用。

【背景技術(shù)】
[0002] 牛奶是我們生活中最為常見的一種營養(yǎng)飲品，所含有的營養(yǎng)幾乎是全方面的，包 括豐富的礦物質(zhì)、蛋白質(zhì)、脂肪、磷脂、乳糖、維生素等。奶中的乳蛋白主要是酪蛋白、白蛋 白、球蛋白、乳蛋白等，所含的20多種氨基酸中有人體必須的8種氨基酸，消化率高達98%。 乳脂肪是高質(zhì)量的脂肪，它的消化率在95%以上，而且含有大量的脂溶性維生素。奶中的乳 糖是半乳糖和乳糖，是最容易消化吸收的糖類。另外，牛奶中還富含鈣、磷等礦物質(zhì)，以及維 生素 A、D等微量營養(yǎng)素。總之，喝牛奶的好處有很多，比如補充營養(yǎng)、增強免疫力、提高記憶 力、補?丐、美白等。
[0003] 學(xué)習(xí)記憶能力是大腦的主要功能，大腦以復(fù)雜系統(tǒng)的形式來儲存知識，人們通過 大腦儲存的知識支配一系列行為活動。嬰幼兒時期是腦部發(fā)育的黃金時期，主要是腦髓和 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的形成和發(fā)育。青少年是學(xué)習(xí)記憶的關(guān)鍵時期，而衰老、更年期、老年癡呆等都會 造成機體特別是腦部的功能衰退，引起學(xué)習(xí)和記憶力的下降，嚴重的會影響其生活和社會 適應(yīng)能力，大大降低了其生活質(zhì)量和社會存在感。隨著生活水平的提高，人們對食品的要求 越來越高，無論是嬰幼兒、青少年、成年人還是老年人，都期望通過食品達到一定的保健效 果，比如鞏固和提高學(xué)習(xí)記憶能力。
[0004] 經(jīng)查閱相關(guān)研究文獻，表明人在記憶過程中有些物質(zhì)是必不可少的，如鈣、磷、鐵、 卵磷脂、維生素 BpB2，維生素 C以及功能物質(zhì)環(huán)磷酸腺苷、環(huán)磷酸鳥苷等。牛奶中的礦物質(zhì) 和微量元素都是溶解狀態(tài)，而且各種礦物質(zhì)的含量比例，特別是鈣、磷的比例比較合適，很 容易消化吸收。牛奶中的磷，對促進幼兒大腦發(fā)育有著重要的作用。牛奶中的鈣，可增強骨 骼牙齒強度，促進青少年智力發(fā)展。乳制品中的鎂等營養(yǎng)成分有助于延遲記憶力衰退，而且 還能幫助預(yù)防心臟疾病和高血壓等，轉(zhuǎn)而能持久維持大腦的正常功能。牛奶中的鐵、銅和卵 磷脂能大大提高大腦的工作效率。此外，有研究認為環(huán)磷酸鳥苷與環(huán)磷酸腺苷分別參與了 記憶的早期形成以及記憶的后期鞏固過程。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種易吸收、水溶性好、成本低且具有改善學(xué)習(xí)記憶能力的 乳制品的制備方法，該方法可以直接制備乳制品，也可應(yīng)用該乳制品作為開發(fā)新型食品或 功能食品的原料，為通過飲食改善學(xué)習(xí)記憶提供一種新的安全途徑。
[0006] 為了實現(xiàn)上述任務(wù)，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：
[0007] -種改善學(xué)習(xí)記憶能力的乳制品，該乳制品為將牛奶中的蛋白質(zhì)、乳脂肪及乳糖 去除后的制品。
[0008] -種改善學(xué)習(xí)記憶能力的乳制品的制備方法，該制備方法包括下列步驟：步驟一、 蛋白質(zhì)的去除：將殺菌處理后的牛奶進行發(fā)酵，發(fā)酵后進行凝乳，收集凝乳塊排出的乳清 液，將收集的乳清液進行離心分離收集上清液；
[0009] 步驟二、去除步驟一得到的上清液中的乳脂肪；
[0010] 步驟三、去除步驟二得到制品中的乳糖。
[0011] 優(yōu)選的，將步驟一中收集的乳清液進行多次離心分離，直至收集的上清液中蛋白 質(zhì)質(zhì)量百分含量為〇?〇. 025 %。
[0012] 優(yōu)選的，該乳制品的制備方法包括下列步驟：
[0013] 步驟一、蛋白質(zhì)的去除：將殺菌處理后的牛奶冷卻至32°C，然后往冷卻后的牛奶 中添加0. 02-0. 06g/L CH00ZIT MA菌種進行發(fā)酵，往發(fā)酵后的牛奶中添加0. 02-0. 06g/L的 凝乳酶及〇. 1-0. 2g/L的氯化鈣進行凝乳，收集凝乳塊排出的乳清液；將收集的乳清液進行 多次的加熱至75°C并離心分離收集上清液的操作，直至收集后的上清液中蛋白質(zhì)質(zhì)量百分 含量為0?0.025% ;
[0014] 步驟二，乳脂肪的去除：將步驟二得到的上清液進行離心分離，收集離心后的下清 液；
[0015] 步驟三，乳糖的去除：將步驟三得到的下清液進行靜置，取靜置后液體的上清液， 將上清液進行離心分離，棄去離心后底部的沉淀，收集離心后上部的液體得到乳制品。
[0016] 優(yōu)選的，所述的CH00ZIT MA菌種的添加量為0. 03g/L，凝乳酶的添加量為0. 04g/ L，氯化鈣的添加量為0. 2g/L。
[0017] 優(yōu)選的，將所述的乳制品用蒸餾水稀釋0?1倍。
[0018] 將改善學(xué)習(xí)記憶能力的乳制品作為食品添加劑的應(yīng)用。
[0019] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，所帶來的技術(shù)效果是：
[0020] (1)經(jīng)試驗證明，本發(fā)明制備的乳制品可顯著降低小鼠達標所需訓(xùn)練次數(shù)及天數(shù)， 顯著提高小鼠正確反應(yīng)率（P < 0. 05);灌胃半個月后，與對照組相比，灌胃該乳制品的小鼠 的全天總反應(yīng)時間顯著減小（P < 0. 05)，正確反應(yīng)率和主動回避率顯著提高（P < 0. 05)， 即本發(fā)明制備的乳制品能夠增強實驗小鼠的空間學(xué)習(xí)記憶能力。
[0021] (2)本發(fā)明操作簡單、費用低、應(yīng)用前景廣闊，對于牛奶的綜合利用無疑是一個極 大的優(yōu)勢，可以增加牛奶的附加值，對于改善和調(diào)節(jié)學(xué)習(xí)記憶能力方面具有重要意義。
[0022] 為了更加清楚的說明本發(fā)明的內(nèi)容，以下結(jié)合【具體實施方式】對本發(fā)明作詳細的描 述。

【具體實施方式】
[0023] 本發(fā)明凝乳終點的確定方法是常用方法，具體方法是：玻璃棒以45°角度斜插入 凝乳中，再緩緩抽出，凝乳裂口如銳刀切割，有透明乳清析出即為凝乳終點；
[0024] 按照國標方法檢測，本發(fā)明得到的乳制品中蛋白質(zhì)含量約為0?0. 025%，乳脂肪 含量約為〇?0.625 %，乳糖含量約為0?1.66%。
[0025] 本發(fā)明中的氯化鈣添加量過低，不利于酪蛋白的沉淀去除，另外，乳制品生產(chǎn)中氯 化隹丐的添加量不超過20g/kg,此處的0. 2g/L為最大添加量。
[0026] 原奶中酪蛋白有三種：α-酪蛋白、β-酪蛋白和K-酪蛋白，前兩者易受Ca+2影 響形成沉淀，而后者不僅穩(wěn)定，而且還具有抑制前者沉淀的作用。凝乳酶使原奶凝固分為兩 個階段：首先將K-酪蛋白分解為副K-酪蛋白；其次副K-酪蛋白及α-酪蛋白和β-酪 蛋白在Ca2+作用下沉淀。本發(fā)明使用的凝乳酶是為了促進牛奶中的蛋白質(zhì)沉淀，理論上其 他有相同效果的酶也可以。凝乳酶有三種狀態(tài)：液態(tài)、粉狀和片劑，本發(fā)明添加的凝乳酶為 粉末狀，用前1小時需用1 %的食鹽水活化，并保存在32°C的環(huán)境中保持其酶活。
[0027] 本發(fā)明使用的CH00ZIT MA菌種是由丹尼克斯公司提供的奶酪生產(chǎn)專用菌種，加入 該菌種的作用是促進乳糖生產(chǎn)乳酸，以促進凝乳酶的凝乳效果。另外，乳酸可促進凝塊收 縮，有利于乳清析出。
[0028] 經(jīng)試驗證明，本發(fā)明所獲乳制品有改善學(xué)習(xí)以及記憶力的作用，并可應(yīng)用于其他 類型食品或者功能食品的生產(chǎn)中。因此，本發(fā)明對于牛奶進行深度開發(fā)利用有非常重要的 價值。 申請人:就是基于此，利用牛奶生產(chǎn)制備這種夠改善學(xué)習(xí)記憶力的乳制品，對于開發(fā)新 型食品及提高牛奶的附加值具有重要意義，以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0029] 實施例一：
[0030] 本實施例采用的實驗材料包括：
[0031] 樣品來源：新鮮牛乳，購于陜西省西安市郊農(nóng)戶家中，于4°C度條件下冷藏保存；
[0032] 實驗動物：選用健康雄性的普通昆明小鼠17只，體重20?25g，購置于西安交通 大學(xué)動物實驗中心。動物飼料為基礎(chǔ)飼料，購置于西安交通大學(xué)動物實驗中心；
[0033] 實驗試劑：MA菌種（CH00ZITTM MA 14 LYO 50 DCU)，杜邦-丹尼斯克公司；凝乳 酶，英國丹尼悅公司；氯化鈣、磺酰水楊酸均為分析純；
[0034] 主要儀器：高速離心機，上海安亭科學(xué)儀器廠；精密微量移液器，德國Eppendorf ; Y-型迷宮，張家港市三興教學(xué)儀器廠；水浴鍋、烘箱等。
[0035] 本實施例對新鮮牛乳的去除蛋白質(zhì)、乳脂肪及乳糖的過程包括：
[0036] (1)牛奶殺菌：將牛奶于75°C加熱15s進行殺菌處理；
[0037] (2)牛奶中蛋白質(zhì)的去除：
[0038] 添加菌種：殺菌處理后的牛奶冷卻至32°C，添加0. 03g/L的CH00ZIT MA菌種，在 32 °C下發(fā)酵40分鐘；
[0039] 添加凝乳酶、氯化鈣：發(fā)酵后的牛奶添加0. 04g/L的凝乳酶、0. 2g/L的氯化鈣，在 32°C下凝乳2小時；
[0040] 析出乳清：觀察凝乳效果，當其斷面光滑、平整，有清晰乳清析出時，視為凝乳終 點，用切割刀進行凝乳切割，將凝乳切割成約Icm 3大小的凝乳塊，在40°C下排乳清，當固體 物質(zhì)基本沉淀于容器底部，紗布包裹凝乳排出液體部分；
[0041] 乳清中蛋白質(zhì)的去除：將獲取的乳清液加熱至75°C，5000轉(zhuǎn)/分，離心10分鐘，棄 底部沉淀，收集上部清液并用1滴20%磺酰水楊酸檢測，若有白色沉淀則繼續(xù)重復(fù)上述步 驟直至無白色沉淀為止，具體的檢測方法為：將1滴質(zhì)量分數(shù)為20%的磺酰水楊酸溶液加 入到2ml的上清液中，若有白色沉淀生成，則證明該上清液中含有蛋白質(zhì)；若沒有白色沉淀 生成則證明該上清液中不含有蛋白質(zhì)。
[0042] (3)乳脂肪的去除：將上述清液經(jīng)5000轉(zhuǎn)/分離心10分鐘，棄上浮液，收集下部 清液。
[0043] (4)乳糖的去除：將上述清液冷卻至20°C，然后在4°C下靜置12小時，使乳糖結(jié)晶 于底部，取上清液，5000轉(zhuǎn)/分，離心5分鐘后，棄底部乳糖沉淀，得到液態(tài)的乳制品。
[0044] 經(jīng)國際標準方法檢測，上述方法處理后的乳制品其營養(yǎng)物質(zhì)的質(zhì)量百分含量為： 該種乳制品中約含水97. 35 %、乳糖1. 66 %、乳脂肪0. 625 %、鉀0. 105 %、鈣0. 10 %、磷 0. 073%、鈉0. 037%、蛋白質(zhì)0. 025%、鎂0. 011%、環(huán)磷酸腺苷0. 0103%、維生素 CO. 001%、 鋅 0· 00042 %、鐵 0· 0003 %、維生素 E0. 00021 %、維生素 B2O. 00014%、尼克酸 0· 0001 %、維 生素 B1O. 00003%、錳 0· 00003%、銅 0· 00002%。
[0045] 對經(jīng)上述步驟處理得到的乳制品進行小鼠試驗：
[0046] 1、試驗方法：
[0047] (1)試驗小鼠篩選與分組
[0048] 將小鼠放入Y-型迷宮箱中進行篩選試驗，小鼠適應(yīng)3?5min后，給予40?60V 脈沖電擊。選擇活躍、對電擊反應(yīng)敏感、逃避反應(yīng)迅速的小鼠供測試用，淘汰反應(yīng)過于遲鈍 或特別敏感的小鼠。最終，將篩選出的12只小鼠，按隨機區(qū)組試驗設(shè)計方法隨機分為4組， 每組3只。
[0049] ⑵小鼠分組處理與灌胃、訓(xùn)練方法
[0050] 按照不同處理方式分為對照組、高濃度乳制品組、中濃度乳制品組、低濃度乳制品 組4個實驗組，進行適應(yīng)性灌胃試驗10天，分別每天灌胃蒸餾水ImU直接制備的液態(tài)乳制 品lmL、添加1/3體積蒸饋水后的乳制品lmL、添加1倍體積蒸饋水后的乳制品lmL。所有小 鼠每只每天上午9點左右灌胃lmL，觀察無異常后進行Y-型迷宮訓(xùn)練試驗。各實驗組小鼠 飼喂飼料和飲水方法相同,均正常攝食飲水。
[0051] 預(yù)試驗結(jié)束后，進行4天的小鼠 Y-型迷宮訓(xùn)練試驗。小鼠訓(xùn)練試驗采用固定次數(shù) 隨機不休息法，待所有小鼠訓(xùn)練達標后，統(tǒng)計各實驗組小鼠達標所需訓(xùn)練次數(shù)。此后，開展 小鼠學(xué)習(xí)記憶能力的測試試驗，開始記錄小鼠試驗天數(shù)，分別統(tǒng)計各實驗組小鼠的正確反 應(yīng)率、全天總反應(yīng)時間、主動回避率。開展小鼠訓(xùn)練試驗及學(xué)習(xí)記憶能力試驗。試驗期間， 所有試驗小鼠的灌胃、攝食、飲水的方法和劑量均與預(yù)試驗方法相同。
[0052] (3)小鼠 Y-型迷宮試驗法
[0053] 本研究選擇小鼠 Y-型迷宮試驗方法。Y-型迷宮的控制面板有電壓控制按鈕、延 時控制按鈕和I、ΙΙ、ΠΙ、0四個琴鍵，當分別按下I、IIJII鍵時，相應(yīng)臂的信號燈亮，此時該 臂不通電為安全區(qū)，另外無燈光的兩臂及交界區(qū)均通電而成為電擊區(qū)；按下0鍵，則三臂均 不通電，但交界區(qū)通電。具體方法為：訓(xùn)練時，小鼠受電擊逃離起步區(qū)后可能跑向非安全區(qū)， 并在電擊作用下最終才跑至安全區(qū)，即被動回避反應(yīng)；訓(xùn)練初期，小鼠未形成記憶，會出現(xiàn) 錯誤反應(yīng)，但多次訓(xùn)練后，安全區(qū)燈亮，電刺激尚未開始時，小鼠立即逃往安全區(qū)，即為主動 回避反應(yīng)。小鼠受電擊后從起步區(qū)直接逃到安全區(qū)判定為"正確反應(yīng)"，若逃到無燈光的任 何另一臂，則判定為"錯誤反應(yīng)";小鼠連續(xù)10次中有9次或以上為正確反應(yīng)時，判定為"學(xué) 會"標準。
[0054] (4)小鼠 Y-型迷宮試驗法的衡量指標
[0055] 本研究衡量小鼠學(xué)習(xí)記憶能力，選擇衡量王躍春等報道的指標。具體衡量指標簡 介如下：
[0056] ①訓(xùn)練次數(shù)/天數(shù)（Training numbers/days, TN/TD) :TN是用動物學(xué)習(xí)達到學(xué)會 標準前所需的測試次數(shù)，表示其空間分辯反應(yīng)的學(xué)習(xí)記憶成績。所需次數(shù)越少說明學(xué)習(xí)速 度越快或?qū)W習(xí)能力越強；所需次數(shù)增多，提示學(xué)習(xí)記憶能力下降。TD是記錄每只小鼠達到 學(xué)會標準所用的天數(shù)。平均達標所需的天數(shù)越多，表示達到學(xué)會標準所需時間越長，則學(xué)習(xí) 記憶成績下降。
[0057] ②正確反應(yīng)率（Correct response rate, CRR) :CRR反映小鼠反應(yīng)的正確程度，是 評價小鼠學(xué)習(xí)記憶力的指標之一。根據(jù)下式，計算出每個實驗組小鼠的CRR :
[0058] CRR(% ) = (a/b) X 100%
[0059] 式中：a為小鼠完成所有反應(yīng)中正確反應(yīng)的次數(shù),次；b為小鼠在一次實驗中完成 的總反應(yīng)次數(shù)，次。
[0060] ③全天總反應(yīng)時間（Total reaction time, TRT) :TRT指從信號燈亮開始至小鼠第 1次逃至安全區(qū)為止所耗的秒數(shù)，是一個試驗日完成所有反應(yīng)（包括正確反應(yīng)和錯誤反應(yīng)） 所需時間。TRT反映小鼠反應(yīng)時間的長短，是評價小鼠學(xué)習(xí)記憶力的指標之一。
[0061] ④主動回避率(Active avoidance rate, AAR):根據(jù)下式，計算出每個實驗組小鼠 的 AAR :
[0062] AAR(% ) = (c/d) X 100%
[0063] 式中：c為小鼠在燈亮后但未通電的5s內(nèi)完成逃避反應(yīng)的次數(shù)，次；d為小鼠在一 次實驗中完成的總反應(yīng)次數(shù)，次。
[0064] 安全區(qū)燈亮，電刺激尚未開始時，小鼠即逃往安全區(qū)，表明小鼠已經(jīng)形成了明暗辨 別條件反射（主動回避反應(yīng)）。CRR、TRT、AAR可綜合反映小鼠的記憶力保持能力。
[0065] 2、試驗結(jié)果：乳制品對小鼠迷宮試驗中小鼠空間學(xué)習(xí)記憶能力檢測指標的影響結(jié) 果
[0066] (1)乳制品對小鼠 TN/TD指標的影響結(jié)果
[0067] 通過小鼠 Y-型迷宮試驗，灌胃乳制品的實驗組TN/TD的影響結(jié)果如表1所示。 從表1可知，與對照組相比，三個不同濃度乳制品組小鼠 TN/TD均較對照組有顯著差異（P < 0. 05)，且以中、低濃度乳制品的效果為最好（p < 0. 05)，說明乳制品，尤其是中、低劑量 的乳制品可以明顯減少小鼠訓(xùn)練次數(shù)和時間，加快小鼠學(xué)習(xí)速度，增強小鼠學(xué)習(xí)能力。
[0068] 表1乳制品對Y-型迷宮試驗中小鼠 TN/TD的影響
[0069]

【權(quán)利要求】
1. 一種改善學(xué)習(xí)記憶能力的乳制品，其特征在于，該乳制品為將牛奶中的蛋白質(zhì)、乳月旨 肪及乳糖去除后的制品。
2. -種改善學(xué)習(xí)記憶能力的乳制品的制備方法，其特征在于，該制備方法包括下列步 驟： 步驟一、蛋白質(zhì)的去除：將殺菌處理后的牛奶進行發(fā)酵，發(fā)酵后進行凝乳，收集凝乳塊 排出的乳清液，將收集的乳清液離心分離并收集上清液； 步驟二、去除步驟一得到的上清液中的乳脂肪； 步驟三、去除步驟二得到制品中的乳糖。
3. 如權(quán)利要求2所述的改善學(xué)習(xí)記憶能力的乳制品的制備方法，其特征在于，將步驟 一中收集的乳清液進行多次離心分離，直至收集的上清液中蛋白質(zhì)質(zhì)量百分含量為〇? 0. 025%。
4. 如權(quán)利要求2或3所述的改善學(xué)習(xí)記憶能力的乳制品的制備方法，其特征在于，該乳 制品的制備方法包括下列步驟： 步驟一、蛋白質(zhì)的去除：將殺菌處理后的牛奶冷卻至32°C，然后往冷卻后的牛奶中添 加0. 02?0. 06g/L CHOOZIT MA菌種進行發(fā)酵，往發(fā)酵后的牛奶中添加0. 02?0. 06g/L的 凝乳酶及〇. 1?〇. 2g/L的氯化鈣進行凝乳，收集凝乳塊排出的乳清液；將收集的乳清液進 行多次的加熱至75°C并離心分離收集上清液的操作，直至收集后的上清液中蛋白質(zhì)質(zhì)量百 分含量為〇?〇. 025% ; 步驟二，乳脂肪的去除：將步驟二得到的上清液進行離心分離，收集離心后的下清液； 步驟三，乳糖的去除：將步驟三得到的下清液進行靜置，取靜置后液體的上清液，將上 清液進行離心分離，棄去離心后底部的沉淀，收集離心后上部的液體得到乳制品。
5. 如權(quán)利要求4所述的改善學(xué)習(xí)記憶能力的乳制品的制備方法，其特征在于，所述 的CHOOZIT MA菌種的添加量為0. 03g/L，凝乳酶的添加量為0. 04g/L，氯化鈣的添加量為 0·2g/L。
6. 如權(quán)利要求2、3或5所述的改善學(xué)習(xí)記憶能力的乳制品的制備方法，其特征在于，將 所述的乳制品用蒸餾水稀釋〇?1倍。
7. 權(quán)利要求1所述的改善學(xué)習(xí)記憶能力的乳制品作為食品添加劑的應(yīng)用。
8. 權(quán)利要求2、3或5所述方法制備的改善學(xué)習(xí)記憶能力的乳制品作為食品添加劑的應(yīng) 用。
【文檔編號】A23C9/15GK104286170SQ201410472112
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月16日
【發(fā)明者】劉永峰, 趙曉微 申請人:陜西師范大學(xué)