一種提高植物甾醇水分散性和抗氧化的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種提高植物甾醇水分散性和抗氧化的方法，主要包括將植物甾醇、乳化劑、包埋劑混合均勻，然后進(jìn)行擠壓處理，擠出物冷卻后再進(jìn)行超微粉碎，即得植物甾醇分散劑。該發(fā)明工藝簡單、無污染，原料無損耗，能耗低，成本低，有效防止了產(chǎn)品在制備過程中的氧化，利用本發(fā)明制備的植物甾醇分散劑，水分散性好，不易被氧化，耐貯存，可以作為食品配料添加于飲料、乳制品、肉制品、焙烤食品和速凍食品中。
【專利說明】一種提高植物留醇水分散性和抗氧化的方法
[0001]【【技術(shù)領(lǐng)域】】：本發(fā)明涉及食品加工領(lǐng)域，涉及到一種提高植物留醇水分散性和抗 氧化的方法，主要是利用擠壓、超微粉碎等技術(shù)制備植物留醇分散劑，使其易分散于水中， 并增強其抗氧化性能，從而提高植物留醇產(chǎn)品在各類食品中的可利用性、穩(wěn)定性及安全性。
[0002] 【【背景技術(shù)】】：植物留醇是植物中的一種活性成分，其種類很多，主要包括谷甾醇、 菜油留醇、豆留醇、菜籽留醇和谷留烷醇等，廣泛存在于各種植物油、堅果和植物種子中，也 存在于其他植物如蔬菜、水果中。植物留醇是以環(huán)戊烷全氫菲為主體骨架，3位為羥基的甾 體化合物，植物留醇在結(jié)構(gòu)上與膽固醇很相似，但側(cè)鏈不同。由于植物留醇具有降血脂、免 疫調(diào)節(jié)、治療前列腺病癥以及抗炎、鎮(zhèn)痛、防癌等諸多生理功能，逐漸應(yīng)用于醫(yī)藥、保健品、 食品中。
[0003] 由于植物甾醇本身具有極不易溶于水、油，易氧化的性質(zhì)，且人體吸收植物甾醇的 效率不高，健康人對植物留醇的吸收率低于5 %，遠(yuǎn)不及對膽固醇的吸收率（約40 % )，這成 為發(fā)揮其生理功能的一大障礙。因此，解決其難與水溶性物質(zhì)混溶及暴露于空氣中易出現(xiàn) 氧化酸敗的問題成為開發(fā)植物甾醇產(chǎn)品的必由之路。
[0004] 據(jù)檢索，利用植物留醇制備乳化液的專利如下：專利"包含食用油或脂肪和基本上 溶于其中的植物留醇和/或植物留烷醇的組合物"(ZL00818064. 4)涉及利用熱熔技術(shù)將植 物甾醇留烷醇首先加熱形成溶融物質(zhì)，然后將其加入熱的油或脂肪中，然后冷卻至室溫，而 達(dá)到將植物留醇或留烷醇添加于食用油或脂肪中的目的。專利"一種含有植物留醇的水包 油型乳液"（ZL02824365. X)涉及提供一種含有植物留醇的水包油型乳液，其在貯存期間具 有高的乳液穩(wěn)定性。專利"含有植物留醇的飲料"（ZL03815547. 8)，涉及在不需要生產(chǎn)助劑 的情況下生產(chǎn)大致穩(wěn)定分散液的方法，其中，該分散液主要由疏水性植物留醇和水性物質(zhì) 組成，其中，所述植物留醇選自植物留醇和植物留烷醇，但這種乳化液為液態(tài)，很難達(dá)到長 期穩(wěn)定貯存，并且在食品中的添加方式可能受到限制。
[0005] 粉末狀植物留醇是一種應(yīng)用更為廣泛的植物留醇產(chǎn)品。專利"植物留醇與乳化劑 的混合粉末及其制備方法"（ZL02828590. 5)公開了一種植物留醇和乳化劑的混合粉末，以 及其制備方法。更確切地，本發(fā)明提供了植物留醇和乳化劑的混合粉末，所述混合粉末可應(yīng) 用于不論何種食物基底的幾乎所有食品中，并且提高了植物留醇膠束的分散穩(wěn)定性，所述 植物甾醇膠束抑制膽同醇的吸收。專利"sterol ester powder"（US20080187643A1)中利 用乳粉以及乳源蛋白作為包埋劑，在不加入任何外來乳化劑的情況下，制備了植物留醇酯 粉末。以上植物留醇分散劑的制備方法一般為高速攪拌乳化，直接冷卻干燥后粉碎或噴霧 干燥形成植物留醇分散劑粉末。這些技術(shù)存在加工時間長，易造成植物留醇氧化，以及加工 成本偏高、分散度差等問題，難以廣泛應(yīng)用于不同食品種類。
[0006] 此外，植物甾醇易于氧化也成為消費者所擔(dān)心的問題，在專利"oxidative stabilizing of sterols and sterol esters"（US2010/0260913A1)相關(guān)內(nèi)容已提出。
[0007] 【
【發(fā)明內(nèi)容】
】：本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，利用擠壓技術(shù)制備植 物甾醇分散劑，其原理利用擠壓過程中產(chǎn)生的強大壓力和溫度，使植物留醇、乳化劑（脂肪 酸蔗糖酯、單甘酯、吐溫、聚甘油酯、卵磷酯、乳酸酯）以及包埋劑（麥芽糊精、淀粉、變性淀 粉、葡萄糖、蔗糖、麥芽糖、木糖、果葡糖漿、玉米糖漿）能夠熔融為一體，并經(jīng)過噴嘴擠出冷 卻后成為均一的混合體，再進(jìn)行超微粉碎，形成包埋植物留醇于其中的粉末狀分散體。
[0008] 本發(fā)明實現(xiàn)目的的技術(shù)方案如下：
[0009] -種提高植物留醇水分散性和抗氧化的方法，其特征在于：
[0010] (1)按一定比例稱量植物留醇、乳化劑、包埋劑；
[0011] (2)將原料干燥并微粉碎后，充分混合均勻；
[0012] (3)利用擠壓機進(jìn)行擠壓，第一段溫度為40-70°C，第二段溫度為70-100°C，第三 段溫度為100_200°C ;
[0013] (4)擠出物冷卻至室溫；
[0014] (5)將冷卻后產(chǎn)物進(jìn)行超微粉碎；
[0015] (6)所得產(chǎn)品為植物甾醇分散劑。
[0016] 而且，所述方法為利用擠壓方法將植物留醇、乳化劑、包埋劑達(dá)到熔融、混合，其擠 壓方式可為單螺桿、雙螺桿方式。
[0017] 而且，所述植物留醇為以谷留醇、菜油留醇、豆留醇、菜籽留醇和谷留烷醇為主要 成分的植物留醇游離型或酯化型的任何一種或任何組合，其添加量為1-80%。
[0018] 而且，所述乳化劑為脂肪酸蔗糖酯、單甘酯、吐溫、聚甘油酯、卵磷酯、乳酸酯的任 何一種或任何組合，其添加量為0. 1-10%。
[0019] 而且，所述包埋劑為麥芽糊精、淀粉、變性淀粉、葡萄糖、蔗糖、麥芽糖、木糖、果葡 糖漿、玉米糖漿的任何一種或任意組合，其添加量為10-80%。
[0020] 而且，所述方法特征為以植物甾醇游離型分散劑的最后階段擠壓溫度為 150-200°C，而以植物留醇酯型分散劑的最后階段擠壓溫度為100-150°C。
[0021] 而且，所述植物甾醇分散劑可應(yīng)用于飲料、乳制品、肉制品、焙烤食品和速凍食品 中。
[0022] 本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果如下：
[0023] 1、本發(fā)明利用擠壓技術(shù)制備植物留醇分散劑，與其它制備工藝（如高速攪拌乳 化、噴霧干燥等）相比，工藝簡單，能耗低，生產(chǎn)時間短，有效防止了產(chǎn)品在制備過程中的氧 化。
[0024] 2、本發(fā)明所制備的植物留醇分散劑由于使用的包埋劑主要為具有良好水溶性的 碳水化合物（葡萄糖、蔗糖、麥芽糖、木糖、果葡糖漿、玉米糖漿），其能夠在水相中迅速分 散，達(dá)到速溶目的。
[0025] 3、本發(fā)明所制備的植物留醇分散劑多采用分子量較低的碳水化合物作為包埋劑， 其形成的包埋壁質(zhì)地致密，不易透氧，并且材質(zhì)本身就有很強的抗氧化性，因此不易被氧 化，易于貯存。 【【具體實施方式】】
[0026] 下面結(jié)合實施例對本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容做進(jìn)一步說明；下述實施例是說明性的，不 是限定性的，不能以下述實施例來限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0027] 實施例1 :
[0028] 稱取500g植物留醇酯、50g脂肪酸蔗糖酯、25g單甘脂、250g麥芽糊精，混合均勻， 用100型萬能粉碎機粉碎，過100目篩。將粉碎后的混合物，加入20w%的蒸餾水，混合均勻 后，放入實驗型雙螺桿擠壓機進(jìn)行擠壓，第一段溫度為50°C，第二段溫度為90°C，第三段溫 度為140°C，轉(zhuǎn)速為150r/min，進(jìn)料量為3kg/h，擠壓后所的物質(zhì)于70-80°C干燥40min。將 擠壓干燥后的產(chǎn)品于氣流粉碎機進(jìn)行超微粉碎，粒度在1〇〇目，即為植物留醇分散劑。該產(chǎn) 品顏色乳白，水分散性好。通過測定，該植物留醇分散劑在水中的分散度為93% ;與普通植 物甾醇相比，其抗氧化性能提高55 %，保質(zhì)期明顯增長。
[0029] 實施例2 :
[0030] 稱取500g植物留醇、25g卵磷酯、25g脂肪酸蔗糖酯、150g淀粉，混合均勻，用實驗 型萬能粉碎機粉碎，過100目篩。將粉碎后的混合物，加入20w%的蒸餾水，混合均勻后，放 入雙螺桿擠壓機進(jìn)行擠壓，第一段溫度為60°C，第二段溫度為120°C，第三段溫度為180°C， 擠壓后所的物質(zhì)于80°C干燥30min。將擠壓干燥后的產(chǎn)品用振動磨超微粉碎，所得產(chǎn)品即 為植物留醇分散劑，具有良好的水溶性和抗氧化性。該產(chǎn)品呈乳白色，粒徑100目左右，冷 水中即可均勻分散。通過測定，該植物留醇分散劑在水中的分散度為90% ;與普通植物甾 醇相比，其抗氧化性能提高60 %，保質(zhì)期明顯增長。
[0031] 實施例3:
[0032] 稱取1kg植物甾醇酯、150g脂肪酸蔗糖酯、40g單甘脂、100g吐溫混合均勻，用實 驗型萬能粉碎機粉碎，過1〇〇目篩。再加入500g果葡糖漿，混合均勻。然后用單螺桿擠壓 機進(jìn)行擠壓，第一段溫度為60°C，第二段溫度為80°C，第三段溫度為150°C ;擠出物于80°C 干燥30min。將擠壓干燥后的產(chǎn)品于氣流粉碎機進(jìn)行超微粉碎，粒度在100目，即為植物甾 醇分散劑。該產(chǎn)品顏色微黃，水分散性好。通過測定，該植物留醇分散劑在水中的分散度為 93% ;與普通植物留醇相比，其抗氧化性能提高60%，保質(zhì)期明顯增長。
【權(quán)利要求】
1. 一種提高植物留醇水分散性和抗氧化的方法，其特征在于： (1) 按一定比例稱量植物甾醇、乳化劑、包埋劑； (2) 將原料干燥并進(jìn)行微粉碎后，充分混合均勻； (3) 利用擠壓機進(jìn)行擠壓，第一段溫度為40-70°C，第二段溫度為70-100°C，第三段溫 度為 100-200°C ; (4) 擠出物冷卻至室溫； (5) 將冷卻后產(chǎn)物進(jìn)行超微粉碎； (6) 粉碎后即為植物留醇分散劑。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高植物留醇水分散性和抗氧化的方法，其特征在于： 利用擠壓方法將植物留醇、乳化劑、包埋劑達(dá)到熔融、混合，其擠壓方式可為單螺桿、雙螺桿 方式。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高植物留醇水分散性和抗氧化的方法，其特征在于： 所述植物留醇為以谷留醇、菜油留醇、豆留醇、菜籽留醇和谷留烷醇為主要成分的植物甾醇 游離型或酯化型的任何一種或任何組合，其添加量為1-80%。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高植物留醇水分散性和抗氧化的方法，其特征在于： 所述乳化劑為脂肪酸蔗糖酯、單甘酯、吐溫、聚甘油酯、卵磷酯、乳酸酯的任何一種或任何組 合，其添加量為〇. 1-10%。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高植物留醇水分散性和抗氧化的方法，其特征在于： 所述包埋劑為麥芽糊精、淀粉、變性淀粉、葡萄糖、蔗糖、麥芽糖、木糖、果葡糖漿、玉米糖漿 的任何一種或任意組合，其添加量為10-80%。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高植物留醇水分散性和抗氧化的方法，其特征在于： 所述第三段溫度為以植物留醇游離型分散劑最后階段擠壓溫度為100-150°C，以植物甾醇 酯型分散劑的最后階段擠壓溫度為150-200°C。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高植物留醇水分散性和抗氧化的方法，其特征在于： 所述植物留醇分散劑可應(yīng)用于飲料、乳制品、肉制品、焙烤食品和速凍食品中。
【文檔編號】A23P1/06GK104138018SQ201310169885
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2013年5月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月10日
【發(fā)明者】王穩(wěn)航, 趙可, 蘇倩 申請人:天津科技大學(xué)