专利名称：一种包含植物甾醇的水性饮料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种水性饮料及其制备方法，具体涉及一种包含植物留醇的水性饮料 及其制备方法。
背景技术：
植物留醇是植物中各种留醇的总称，目前已知其种类有40余种之多，其中的主要 成分是谷留醇，约占50% ；其次是菜油留醇，约占33% ；再次是豆留醇、菜籽留醇等。植物 甾醇是3位为羟基的留体化合物，按化学结构可分为4-无甲基留醇、4-单甲基留醇和4， 4’-双甲基留醇3类。植物留醇通常为片状或粉末状白色固体，熔点较高，例如豆留醇的熔 点为167 170°C。留醇的相对密度略大于水，不溶于水，可溶于乙醚、苯、氯仿、石油醚等等 多种有机溶剂。人体血液中存在高水平胆固醇与心血管疾病，如高脂血症、动脉硬化、心律不齐、 心肌梗塞等的发病风险增加有密切关系。降低人体对外源性胆固醇的吸收对防治与胆固醇 相关的疾病具有特殊的意义。大量的动物实验和人体临床实验数据表明，植物留醇对于降 低血液胆固醇含量，减少心血管疾病的发生具有显著意义。植物留醇降胆固醇功能的作用机理主要有以下几种主要的理论①植物留醇可以 将小肠中的胆固醇沉淀下来，使其呈现不溶解状态，因此不能被吸收；②胆固醇能溶解于小 肠内腔的胆汁酸微胶束(主要由胆汁盐和磷脂组成)，这是其被吸收的必要条件，而植物 甾醇的存在可以将胆固醇替换出来，使之不能经胆汁酸微胶束运送到小肠微绒毛的吸收部 位；③在小肠微绒毛膜吸收胆固醇时，植物留醇与胆固醇相互竞争，阻碍胆固醇的吸收。根 据上述植物留醇的作用机理，在进食高胆固醇膳食的同时食用富含植物留醇的食品，抑制 胆固醇吸收的效果会更好。Pollak在1953年使用谷甾醇作为药物，治疗高胆固醇症。当时使用的是植物甾醇 晶体，溶解性和生物可利用性都比较差，因此使用的剂量很大，每天高达25g，没能得到广泛 应用。到70年代，大剂量使用植物留醇的治疗方法开始减少，因为人们发现大剂量植物甾 醇的使用会导致谷固醇血症，即血清中的植物留醇浓度明显升高。从90年代开始，人们的 研究转到了植物留烷醇酯的研究和产品开发上。1995年，芬兰Raisio公司的Benecol产品 问世，Benecol是将植物留醇氢化、酯化后得到植物留烷醇脂肪酸酯，可以添加到脂肪类食 品(如人造黄油)当中去，这种留烷醇酯可以被小肠中的酶类水解，释放出具有生理活性的 游离留醇。每天服用3gBeneC0l，有降血脂功效，能降低总胆固醇10%，降低低密度脂蛋白 15%，对高密度脂蛋白和甘油三脂无影响。随后，同类产品先后在澳大利亚、法国、德国、日 本、英国、美国、台湾等国家和地区上市。有研究结果显示，溶解性提高的合成植物留醇衍生物对肠吸收胆固醇的抑制作用 不及天然植物甾醇强(Mattson 等，The American Journal ofClinical Nutrition 35: April 1982，第697 700页)，特别是这种油溶性衍生物的缺点在于必须还要吸收许多可 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，有关这方面的研究已做了大量的工作。美国专利3，881，005将谷留醇、淀粉水解物、二氧化硅和聚氧化二甲苯 (polyoxylene)山梨聚糖单硬脂酸酯按一定比例混合，通过勻浆、脱气、加热杀菌和蒸发而 制得口服的药用谷留醇可分散粉末。美国专利6，054，144和6，110，502中制备可水分散的 植物留醇的生产方法是将米谷留醇或植物留醇、单官能团表面活性剂和多官能团表面活性 剂按一定比例在水中混合，然后干燥混合物。欧洲专利289，636描述了一种生产稳定型乳 化或增溶的留醇的方法，它是将植物留醇与含有蔗糖脂肪酸酯和/或聚甘油脂肪酸酯的多 羟基化合物液体按一定比例混合，再用水稀释此混合物。美国专利6，190，720将一种或多 种熔化的植物留醇与一种或多种脂肪以及一种或多种乳化剂混合成同质性勻浆，在搅拌下 冷却此勻浆混合物到约60°C而得糊状物。这种食品成份能用于油基(oil-based)食品，如 色拉调味剂、人造黄油等。美国专利6，267，963涉及一种植物留醇_乳化剂的复合物，它的 熔点比植物留醇的熔点至少低30°C，其特征在于，由于其熔点降低，在食品加工过程中或之 后，植物留醇-乳化剂不大可能结晶，并可以以有效量掺入到食品中以降低血清胆固醇的 含量。中国专利02828595. 6中采用的方法是将植物留醇和乳化剂热熔化，然后与水或 含乳化剂的水合并，高速搅拌所得到的合并物，得到胶束形式的植物留醇在水中的分散体， 此分散体可应用于多种食物成分。中国专利200510089781. 7中将植物留醇和碳水化合物 在高温高压的水溶液中溶/熔化，冷却后得到植物留醇_碳水化合物复合物水溶液，如将此 水溶液干燥可得到植物留醇_碳水化合物复合物的粉末。就水性饮料而言，由于植物留醇不溶于水，难以直接加入水性饮料中，因此在现有 技术中，在制造含有植物留醇的饮料时，都需要将植物留醇制成水包油的乳液或将植物甾 醇与乳化剂共混制成固体分散剂。但是大量使用乳化剂会给水性饮料带来诸多不利影响， 乳化剂作为一种食品添加剂，大多数通过化学方法制备获得，合成过程中不可避免的会引 入对人体有害的物质(如残留溶剂或重金属)，国家对其使用范围和用量有着严格的规定， 超范围或超标使用会给使用者带来安全上的隐患。同时，乳化剂含量过高还会影响产品的 口感，或引起使用者的胃肠道不适。此外，现有方法制备的乳液的分散性还有待进一步提 高。
发明内容
本发明的发明人对植物留醇分散于水性饮料的形式进行了深入的研究，结果发现 利用水包油乳液形式在水性饮料中分散植物留醇时，在油相中加入适量植物油可以减少乳 化剂的用量，提高乳液的稳定性，还可有效的降低植物留醇和乳化剂的熔化温度，这样就可 以避免在加热过程中发生炭化或分解反应。因此，本发明提供了一种包含植物留醇的水性 饮料及其制备方法。本发明的技术方案如下一种包含植物留醇的水性饮料，该水性饮料包含植物留醇、植物油和至少一种乳 化剂。在上述水性饮料中，植物甾醇、植物油与乳化剂的重量比可以为1 0. 1 10 0.01 1。植物甾醇的重量占水性饮料总重量的0.2% 5% (重量)。植物甾醇可以选自谷留醇、菜油留醇、菜籽留醇和豆留醇中的一种或多种。植物油可以选自花生油、菜籽油、大豆油、玉米胚芽油、葵花籽油和米糠油中的一种或多种。乳化剂可以选自蔗糖脂肪 酸酯、辛癸酸甘油酯和聚甘油脂肪酸酯中的一种或多种。上述水性饮料可以为水、果汁饮料、汽水、牛奶、豆奶、谷物制成的饮料或酒精饮料。上述水性饮料的制备方法包括以下步骤将植物留醇、植物油与至少一种乳化剂的混合物在50 160°C下，优选在40 110°C下加热熔化并搅拌均勻；将熔化的混合物与预热至60 95°C的水性饮料余下组分混合；保持混合物的温度为60 95°C，在3000 lOOOOrpm下搅拌混合物，得到包含植 物甾醇的水包油型乳液。上述制备方法还可以包括对包含植物留醇的水包油型乳液进行均质化，以改善乳 液的性能。其中，优选地，水性饮料余下组份混合前加入乳化剂，该乳化剂可以占水性饮料 中的乳化剂总重量的0 50% (重量)。均质化步骤可以采用高压均质机进行，高压均质 机可以在2000 lOOOOPsi下操作。本发明的包含植物留醇的水性饮料及其制备方法成功地将植物留醇分散于水性 饮料中，形成的包含植物留醇的油相液滴小于1微米，无需将难溶于水的植物留醇制成价 格昂贵而且不属于正常食品成分的植物留醇酯，而是利用水包油乳化技术将植物留醇直接 添加到水性饮料中，得到稳定性优异的包含植物留醇的水性饮料，可以有效抑制植物甾醇 因结晶而凝集，存放较长时间也不会产生沉淀。
具体实施例方式下列实施例旨在进一步描述而非限制本发明，除非另外说明，本说明书所使用的 所有百分比和比率都是以重量计算的。实施例1至4在500ml容器中，加入下表1中所示的谷留醇、米糠油、聚甘油单硬脂酸酯(HLB 12)和蔗糖硬脂酸酯(HLB 13)，加热至110°C，在搅拌下熔化形成的透明溶液作为油相，在 2L的容器中加入去离子水，加热至85°C，将油相加入水相中，以6000rpm高速搅拌20分钟， 冷却至30°C，用100目筛网过滤。表 权利要求
1.一种包含植物留醇的水性饮料，该水性饮料包含植物留醇、植物油和至少一种乳化剂。
2.根据权利要求1所述的水性饮料，其特征在于，所述植物留醇、植物油与乳化剂的重 量比为1 0. 1 10 0. 01 1。
3.根据权利要求1或2所述的水性饮料，其特征在于，所述植物留醇的重量占水性饮料 总重量的0.2% 5% (重量)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的水性饮料，其特征在于，所述植物留醇选自谷甾 醇、菜油留醇、菜籽留醇和豆留醇中的一种或多种。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的水性饮料，其特征在于，所述植物油选自花生 油、菜籽油、大豆油、玉米胚芽油、葵花籽油和米糠油中的一种或多种。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的水性饮料，其特征在于，所述乳化剂选自蔗糖脂 肪酸酯、辛癸酸甘油酯和聚甘油脂肪酸酯中的一种或多种。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的水性饮料，其特征在于，所述水性饮料为水、果 汁饮料、汽水、牛奶、豆奶、谷物制成的饮料或酒精饮料。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的水性饮料的制备方法，该制备方法包括以下步骤将植物留醇、植物油与至少一种乳化剂的混合物在50 160°C下，优选在40 110°C 下加热熔化并搅拌均勻；将熔化的混合物与预热至60 95°C的水性饮料余下组分混合； 保持混合物的温度为60 95°C，在3000 lOOOOrpm下搅拌混合物，得到包含植物甾 醇的水包油型乳液。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，该制备方法还包括对所述包含植物 甾醇的水包油型乳液进行均质化。
10.根据权利要求8或9所述的制备方法，其特征在于，所述水性饮料余下组份混合前 加入乳化剂，该乳化剂占水性饮料中的乳化剂总重量的0 50% (重量)。
11.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述均质化步骤采用高压均质机进 行，高压均质机在2000 lOOOOPsi下操作。
全文摘要
本发明提供一种包含植物甾醇的水性饮料及其制备方法，该水性饮料包含植物甾醇、植物油和至少一种乳化剂。本发明的包含植物甾醇的水性饮料及其制备方法成功地将植物甾醇分散于水性饮料中，并且降低了乳化剂的用量，降低了制备过程中熔化原料所需的温度，形成的含植物甾醇的油相液滴小于1微米，无需将难溶于水的植物甾醇制成价格昂贵而且不属于正常食品成分的植物甾醇酯，而是利用水包油乳化技术将植物甾醇直接添加到水性饮料中，得到稳定性优异的包含植物甾醇的水性饮料，可以有效抑制植物甾醇因结晶而凝集，存放较长时间也不会产生沉淀。
文档编号A23L2/38GK101991160SQ200910090840
公开日2011年3月30日 申请日期2009年8月10日 优先权日2009年8月10日
发明者任广智, 郝国防 申请人:中国科学院过程工程研究所