專利名稱：一種包含植物甾醇的水性飲料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水性飲料及其制備方法，具體涉及一種包含植物留醇的水性飲料 及其制備方法。
背景技術(shù)：
植物留醇是植物中各種留醇的總稱，目前已知其種類有40余種之多，其中的主要 成分是谷留醇，約占50% ；其次是菜油留醇，約占33% ；再次是豆留醇、菜籽留醇等。植物 甾醇是3位為羥基的留體化合物，按化學(xué)結(jié)構(gòu)可分為4-無甲基留醇、4-單甲基留醇和4， 4’-雙甲基留醇3類。植物留醇通常為片狀或粉末狀白色固體，熔點較高，例如豆留醇的熔 點為167 170°C。留醇的相對密度略大于水，不溶于水，可溶于乙醚、苯、氯仿、石油醚等等 多種有機溶劑。人體血液中存在高水平膽固醇與心血管疾病，如高脂血癥、動脈硬化、心律不齊、 心肌梗塞等的發(fā)病風(fēng)險增加有密切關(guān)系。降低人體對外源性膽固醇的吸收對防治與膽固醇 相關(guān)的疾病具有特殊的意義。大量的動物實驗和人體臨床實驗數(shù)據(jù)表明，植物留醇對于降 低血液膽固醇含量，減少心血管疾病的發(fā)生具有顯著意義。植物留醇降膽固醇功能的作用機理主要有以下幾種主要的理論①植物留醇可以 將小腸中的膽固醇沉淀下來，使其呈現(xiàn)不溶解狀態(tài)，因此不能被吸收；②膽固醇能溶解于小 腸內(nèi)腔的膽汁酸微膠束(主要由膽汁鹽和磷脂組成)，這是其被吸收的必要條件，而植物 甾醇的存在可以將膽固醇替換出來，使之不能經(jīng)膽汁酸微膠束運送到小腸微絨毛的吸收部 位；③在小腸微絨毛膜吸收膽固醇時，植物留醇與膽固醇相互競爭，阻礙膽固醇的吸收。根 據(jù)上述植物留醇的作用機理，在進食高膽固醇膳食的同時食用富含植物留醇的食品，抑制 膽固醇吸收的效果會更好。Pollak在1953年使用谷甾醇作為藥物，治療高膽固醇癥。當(dāng)時使用的是植物甾醇 晶體，溶解性和生物可利用性都比較差，因此使用的劑量很大，每天高達25g，沒能得到廣泛 應(yīng)用。到70年代，大劑量使用植物留醇的治療方法開始減少，因為人們發(fā)現(xiàn)大劑量植物甾 醇的使用會導(dǎo)致谷固醇血癥，即血清中的植物留醇濃度明顯升高。從90年代開始，人們的 研究轉(zhuǎn)到了植物留烷醇酯的研究和產(chǎn)品開發(fā)上。1995年，芬蘭Raisio公司的Benecol產(chǎn)品 問世，Benecol是將植物留醇?xì)浠Ⅴセ蟮玫街参锪敉榇贾舅狨?，可以添加到脂肪類?品(如人造黃油)當(dāng)中去，這種留烷醇酯可以被小腸中的酶類水解，釋放出具有生理活性的 游離留醇。每天服用3gBeneC0l，有降血脂功效，能降低總膽固醇10%，降低低密度脂蛋白 15%，對高密度脂蛋白和甘油三脂無影響。隨后，同類產(chǎn)品先后在澳大利亞、法國、德國、日 本、英國、美國、臺灣等國家和地區(qū)上市。有研究結(jié)果顯示，溶解性提高的合成植物留醇衍生物對腸吸收膽固醇的抑制作用 不及天然植物甾醇強(Mattson 等，The American Journal ofClinical Nutrition 35: April 1982，第697 700頁)，特別是這種油溶性衍生物的缺點在于必須還要吸收許多可 食用油，因此提高植物留醇的生物利用度的方法得到了深入研究，有關(guān)這方面的研究已做了大量的工作。美國專利3，881，005將谷留醇、淀粉水解物、二氧化硅和聚氧化二甲苯 (polyoxylene)山梨聚糖單硬脂酸酯按一定比例混合，通過勻漿、脫氣、加熱殺菌和蒸發(fā)而 制得口服的藥用谷留醇可分散粉末。美國專利6，054，144和6，110，502中制備可水分散的 植物留醇的生產(chǎn)方法是將米谷留醇或植物留醇、單官能團表面活性劑和多官能團表面活性 劑按一定比例在水中混合，然后干燥混合物。歐洲專利289，636描述了一種生產(chǎn)穩(wěn)定型乳 化或增溶的留醇的方法，它是將植物留醇與含有蔗糖脂肪酸酯和/或聚甘油脂肪酸酯的多 羥基化合物液體按一定比例混合，再用水稀釋此混合物。美國專利6，190，720將一種或多 種熔化的植物留醇與一種或多種脂肪以及一種或多種乳化劑混合成同質(zhì)性勻漿，在攪拌下 冷卻此勻漿混合物到約60°C而得糊狀物。這種食品成份能用于油基(oil-based)食品，如 色拉調(diào)味劑、人造黃油等。美國專利6，267，963涉及一種植物留醇_乳化劑的復(fù)合物，它的 熔點比植物留醇的熔點至少低30°C，其特征在于，由于其熔點降低，在食品加工過程中或之 后，植物留醇-乳化劑不大可能結(jié)晶，并可以以有效量摻入到食品中以降低血清膽固醇的 含量。中國專利02828595. 6中采用的方法是將植物留醇和乳化劑熱熔化，然后與水或 含乳化劑的水合并，高速攪拌所得到的合并物，得到膠束形式的植物留醇在水中的分散體， 此分散體可應(yīng)用于多種食物成分。中國專利200510089781. 7中將植物留醇和碳水化合物 在高溫高壓的水溶液中溶/熔化，冷卻后得到植物留醇_碳水化合物復(fù)合物水溶液，如將此 水溶液干燥可得到植物留醇_碳水化合物復(fù)合物的粉末。就水性飲料而言，由于植物留醇不溶于水，難以直接加入水性飲料中，因此在現(xiàn)有 技術(shù)中，在制造含有植物留醇的飲料時，都需要將植物留醇制成水包油的乳液或?qū)⒅参镧?醇與乳化劑共混制成固體分散劑。但是大量使用乳化劑會給水性飲料帶來諸多不利影響， 乳化劑作為一種食品添加劑，大多數(shù)通過化學(xué)方法制備獲得，合成過程中不可避免的會引 入對人體有害的物質(zhì)(如殘留溶劑或重金屬)，國家對其使用范圍和用量有著嚴(yán)格的規(guī)定， 超范圍或超標(biāo)使用會給使用者帶來安全上的隱患。同時，乳化劑含量過高還會影響產(chǎn)品的 口感，或引起使用者的胃腸道不適。此外，現(xiàn)有方法制備的乳液的分散性還有待進一步提 高。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的發(fā)明人對植物留醇分散于水性飲料的形式進行了深入的研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn) 利用水包油乳液形式在水性飲料中分散植物留醇時，在油相中加入適量植物油可以減少乳 化劑的用量，提高乳液的穩(wěn)定性，還可有效的降低植物留醇和乳化劑的熔化溫度，這樣就可 以避免在加熱過程中發(fā)生炭化或分解反應(yīng)。因此，本發(fā)明提供了一種包含植物留醇的水性 飲料及其制備方法。本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種包含植物留醇的水性飲料，該水性飲料包含植物留醇、植物油和至少一種乳 化劑。在上述水性飲料中，植物甾醇、植物油與乳化劑的重量比可以為1 0. 1 10 0.01 1。植物甾醇的重量占水性飲料總重量的0.2% 5% (重量)。植物甾醇可以選自谷留醇、菜油留醇、菜籽留醇和豆留醇中的一種或多種。植物油可以選自花生油、菜籽油、大豆油、玉米胚芽油、葵花籽油和米糠油中的一種或多種。乳化劑可以選自蔗糖脂肪 酸酯、辛癸酸甘油酯和聚甘油脂肪酸酯中的一種或多種。上述水性飲料可以為水、果汁飲料、汽水、牛奶、豆奶、谷物制成的飲料或酒精飲料。上述水性飲料的制備方法包括以下步驟將植物留醇、植物油與至少一種乳化劑的混合物在50 160°C下，優(yōu)選在40 110°C下加熱熔化并攪拌均勻；將熔化的混合物與預(yù)熱至60 95°C的水性飲料余下組分混合；保持混合物的溫度為60 95°C，在3000 lOOOOrpm下攪拌混合物，得到包含植 物甾醇的水包油型乳液。上述制備方法還可以包括對包含植物留醇的水包油型乳液進行均質(zhì)化，以改善乳 液的性能。其中，優(yōu)選地，水性飲料余下組份混合前加入乳化劑，該乳化劑可以占水性飲料 中的乳化劑總重量的0 50% (重量)。均質(zhì)化步驟可以采用高壓均質(zhì)機進行，高壓均質(zhì) 機可以在2000 lOOOOPsi下操作。本發(fā)明的包含植物留醇的水性飲料及其制備方法成功地將植物留醇分散于水性 飲料中，形成的包含植物留醇的油相液滴小于1微米，無需將難溶于水的植物留醇制成價 格昂貴而且不屬于正常食品成分的植物留醇酯，而是利用水包油乳化技術(shù)將植物留醇直接 添加到水性飲料中，得到穩(wěn)定性優(yōu)異的包含植物留醇的水性飲料，可以有效抑制植物甾醇 因結(jié)晶而凝集，存放較長時間也不會產(chǎn)生沉淀。
具體實施例方式下列實施例旨在進一步描述而非限制本發(fā)明，除非另外說明，本說明書所使用的 所有百分比和比率都是以重量計算的。實施例1至4在500ml容器中，加入下表1中所示的谷留醇、米糠油、聚甘油單硬脂酸酯(HLB 12)和蔗糖硬脂酸酯(HLB 13)，加熱至110°C，在攪拌下熔化形成的透明溶液作為油相，在 2L的容器中加入去離子水，加熱至85°C，將油相加入水相中，以6000rpm高速攪拌20分鐘， 冷卻至30°C，用100目篩網(wǎng)過濾。表 權(quán)利要求
1.一種包含植物留醇的水性飲料，該水性飲料包含植物留醇、植物油和至少一種乳化劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性飲料，其特征在于，所述植物留醇、植物油與乳化劑的重 量比為1 0. 1 10 0. 01 1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水性飲料，其特征在于，所述植物留醇的重量占水性飲料 總重量的0.2% 5% (重量)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的水性飲料，其特征在于，所述植物留醇選自谷甾 醇、菜油留醇、菜籽留醇和豆留醇中的一種或多種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的水性飲料，其特征在于，所述植物油選自花生 油、菜籽油、大豆油、玉米胚芽油、葵花籽油和米糠油中的一種或多種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的水性飲料，其特征在于，所述乳化劑選自蔗糖脂 肪酸酯、辛癸酸甘油酯和聚甘油脂肪酸酯中的一種或多種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的水性飲料，其特征在于，所述水性飲料為水、果 汁飲料、汽水、牛奶、豆奶、谷物制成的飲料或酒精飲料。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的水性飲料的制備方法，該制備方法包括以下步驟將植物留醇、植物油與至少一種乳化劑的混合物在50 160°C下，優(yōu)選在40 110°C 下加熱熔化并攪拌均勻；將熔化的混合物與預(yù)熱至60 95°C的水性飲料余下組分混合； 保持混合物的溫度為60 95°C，在3000 lOOOOrpm下攪拌混合物，得到包含植物甾 醇的水包油型乳液。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，該制備方法還包括對所述包含植物 甾醇的水包油型乳液進行均質(zhì)化。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的制備方法，其特征在于，所述水性飲料余下組份混合前 加入乳化劑，該乳化劑占水性飲料中的乳化劑總重量的0 50% (重量)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備方法，其特征在于，所述均質(zhì)化步驟采用高壓均質(zhì)機進 行，高壓均質(zhì)機在2000 lOOOOPsi下操作。
全文摘要
本發(fā)明提供一種包含植物甾醇的水性飲料及其制備方法，該水性飲料包含植物甾醇、植物油和至少一種乳化劑。本發(fā)明的包含植物甾醇的水性飲料及其制備方法成功地將植物甾醇分散于水性飲料中，并且降低了乳化劑的用量，降低了制備過程中熔化原料所需的溫度，形成的含植物甾醇的油相液滴小于1微米，無需將難溶于水的植物甾醇制成價格昂貴而且不屬于正常食品成分的植物甾醇酯，而是利用水包油乳化技術(shù)將植物甾醇直接添加到水性飲料中，得到穩(wěn)定性優(yōu)異的包含植物甾醇的水性飲料，可以有效抑制植物甾醇因結(jié)晶而凝集，存放較長時間也不會產(chǎn)生沉淀。
文檔編號A23L2/38GK101991160SQ200910090840
公開日2011年3月30日 申請日期2009年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月10日
發(fā)明者任廣智, 郝國防 申請人:中國科學(xué)院過程工程研究所