一種以谷物原料為壁材的水溶性植物甾醇酯微膠囊粉末的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種以谷物原料為壁材的水溶性植物甾醇酯微膠囊粉末的制備方法。將植物甾醇酯(芯材)、脂肪酸蔗糖酯和甘油單甘脂(乳化劑)、谷物原料(壁材)、純凈水等，按一定的配比與加工工藝混合均勻后高壓均質(zhì)，最后進行噴霧干燥，即得植物甾醇酯微膠囊粉末。利用本發(fā)明制備的產(chǎn)品呈乳白色粉末，水溶性強，粒徑100-500微米，不含食品過敏源，可以作為單一食物，也可以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】一種以谷物原料為壁材的水溶性植物留醇酯微膠囊粉末的 制備方法
[0001]【【技術(shù)領(lǐng)域】】：本發(fā)明涉及食品加工領(lǐng)域，主要是利用谷物原料將植物留醇酯進行 包被，形成水溶性植物留醇酯微膠囊粉末，從而提高植物留醇酯產(chǎn)品在各類食品中的可利 用性及安全性。
[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，包括谷留醇、菜油 甾醇、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位為羥基的留體化合 物，植物留醇在結(jié)構(gòu)上與膽固醇很相似，但側(cè)鏈不同。植物留醇由于其降血脂、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] 然而，植物留醇熔點較高，常溫下為結(jié)晶形式，在人體中的溶解性和生物可利用性 較差，不溶于水，在油脂中的溶解度也很小，使其應(yīng)用于食品工業(yè)較為困難。人體吸收植物 甾醇的效率很低，正常健康人對植物留醇的吸收率低于5%，遠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。植物留醇酯一般是將植物留醇經(jīng)氫化及酯化處 理而得到的，與植物甾醇相比，熔點明顯降低，有良好的油溶性，同時在體內(nèi)95%以上可以 被水解為游離植物留醇，且與植物留醇相比，具有相同甚至更優(yōu)的生理功能。但是植物甾醇 酯仍難與水溶性物質(zhì)混溶及均勻地添加于食品中，而且暴露于空氣中易出現(xiàn)氧化酸敗。因 此，進一步提高植物留醇酯的溶解度、分散度以及提高其腸道吸收利用率仍是當(dāng)前期待解 決的問題。
[0004] ZL 00818064. 4中介紹利用熱熔技術(shù)將植物甾醇、甾烷醇首先加熱形成熔融物質(zhì)， 然后將其加入熱的油或脂肪中，然后冷卻至室溫，而達到將植物留醇或留烷醇添加于食用 油或脂肪中的目的。ZL 02824365. X中提供了一種含有植物留醇的水包油型乳液，其在貯存 期間具有較高的乳液穩(wěn)定性。ZL 03815547. 8涉及一種在不需要生產(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。ZL 200610041659. 7涉及一種植物留醇在食品中的 添加應(yīng)用方法，其利用植物留醇具有乳化性的特性，采用先進的乳化穩(wěn)定技術(shù)，選擇合適的 乳化劑使互不相溶的油和水相互混溶，并在一定的溫度和高速剪切下形成均勻的分散體或 乳化體，從而改變了原有的物理狀態(tài)，添加到食品中，使其充分而均勻的分散在食品中。但 這種乳化液為液態(tài)，很難長期穩(wěn)定貯存，并且在食品中的添加方式可能受到限制。
[0005] 粉末狀植物甾醇是一種應(yīng)用更為廣泛的植物甾醇產(chǎn)品。ZL 02828590. 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，所述植物留醇膠束抑制膽固醇的吸收。這種利用乳化技術(shù) 制備的植物留醇分散劑，在實際應(yīng)用中達不到水相中速溶的效果，甚至?xí)谀承┦称分衅?浮，以至于甚至需要輔助額外條件（如加熱）來完成溶解過程。
[0006] 利用蛋白質(zhì)等水溶性物質(zhì)制備植物留醇粉末，為植物留醇在水相中的迅速分散提 供了幫助。ZL200380103173. 6本發(fā)明涉及一種粉末狀植物留醇配方，其制備方法和用途。 本發(fā)明的目的在于使植物留醇配方可調(diào)加在水和油性制劑中。為此目的，所述粉末狀植物 甾醇配方包含至少一種平均粒徑為〇· 01-100 μ m，優(yōu)選0· 01-10 μ m，更優(yōu)選0· 01-2 μ m，特 別是0. 05-1 μ m的植物留醇。所述植物留醇配方的特點在于，至少一種植物留醇以半無定 形狀態(tài)使用。在優(yōu)選實施方案中，其特征在于所述植物留醇嵌入保護性膠體基質(zhì)中。US 20080187643A1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， 制備了植物甾醇酯粉末。這些水分散性較好的植物甾醇粉末中均無一例處地涉及一種或多 種食品過敏源（如牛乳蛋白、大豆蛋白），為一些對某些食品過敏源有特殊要求的消費者帶 來了不便。
[0007] 谷物原料可為新鮮米糠、穩(wěn)定化米糠、糙米、大米中的任何一種或組合，以及其它 如米糠提取物、米糠蛋白等任何稻谷來源的加工產(chǎn)物。米糠作為一種稻谷加工中的副產(chǎn)物， 約占稻谷總重的8-10%，富含不飽和脂肪酸、蛋白質(zhì)、纖維素、淀粉以及維生素 E、谷維素等 多種功能因子，尤其由于其所含蛋白為低過敏源性蛋白以及含有諸多的抗氧化因子，米糠 正逐漸成為農(nóng)產(chǎn)品、功能食品領(lǐng)域中極具開發(fā)潛力的生物資源。糙米是稻谷經(jīng)過加工后所 產(chǎn)的一種米，是指稻谷去殼后仍保留存些許外層組織，如皮層、糊粉層和胚芽，與精米相比， 具有更多的維生素、抗氧化劑與膳食纖維，向來被視為是一種健康食品。
[0008] 本發(fā)明利用谷物原料所含蛋白質(zhì)為低過敏源性蛋白以及富含的抗氧化因子的特 性，對植物留醇酯類進行微囊化，制備以谷物原料為壁材的水溶性植物留醇酯微膠囊粉末。
[0009] 本發(fā)的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種水溶性植物留醇酯微膠囊粉 末的制備方法。由于本發(fā)明中未添加大豆蛋白、乳蛋白等含食品過敏源性蛋白質(zhì)，利用本發(fā) 明制備的植物留醇酯具有水溶性，無過敏源，能直接食用，或添加于對某些食品過敏源有特 殊要求的食品，以及普通食品中。
[0010] 本發(fā)明實現(xiàn)目的的技術(shù)方案如下：
[0011] (1)將植物留醇酯加熱，在80-KKTC下熱熔成均一液體；
[0012] (2)將植物留醇酯、乳化劑（由脂肪酸蔗糖酯和甘油單甘酯按重量比1 : 4的比例 混合而成），以重量比3-10 : 0. 5比例混合，于150-180°C下熱熔成均一液體；
[0013] (3)將谷物原料以重量比1 : 4加入純凈水，然后膠體磨研磨，形成均漿，30-50目 過濾，將濾液加熱至80°C ;
[0014] (4)然后將（3)所得加熱后的濾液與⑴或⑵所得液體以重量比1-5 : 1混合， 攪拌均勻，并于20-40MPa下均質(zhì)1-2次；
[0015] (5)將均質(zhì)液噴霧干燥，即得水溶性植物留醇酯微膠囊粉末。
[0016] 本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果如下：
[0017] 1、本發(fā)明使用米糠、糙米、大米等谷物原料作為植物留的包埋壁材，與以大豆蛋 白、乳蛋白微包埋方法比較，具有成本低、低過敏性、易水溶性，除可應(yīng)于普通食品中，還可 應(yīng)用于對食品過敏源有特殊要求的食品。
[0018] 2、本發(fā)明利用米糠、糙米、大米等谷物原料中含有豐富的維生素 E、谷維素等抗氧 化因子，在不增加額外抗氧化劑的條件下，進一步提高了植物留醇及其酯類的貯藏穩(wěn)定性。
[0019] 3、本方法除了能對植物留醇酯進行微膠囊化，提高其水溶性，還可以直接對植物 甾醇、留烷醇進行微膠囊化，使之達到水溶性目的，是一種應(yīng)用更廣泛的制備方法。 【【具體實施方式】】：
[0020] 實施例1 :
[0021] 稱取l〇〇g植物留醇酯放入500mL燒杯中，于加熱式磁力攪拌器上加熱，在 80-100°C下熱熔成均一液體，備用。稱取100g新鮮米糠放入1000mL燒杯，以重量比1 : 4 加入純凈水，用玻璃棒攪拌均勻，然后在組織搗碎機中研磨，形成均漿，四層紗布過濾，并將 濾液加熱至80°C。將加熱后濾液與已熱熔好的植物留醇酯以重量比1 : 1混合均勻，利用 臺式均質(zhì)機于20MPa下均質(zhì)2次。將均質(zhì)好的混合液，利用實驗型噴霧干燥機噴霧干燥，入 口溫度為180°C，出口溫度70°C。噴霧干燥所得產(chǎn)品即為以谷物原料為壁材的水溶性植物 甾醇酯微膠囊粉末。該產(chǎn)品呈乳白色，粒徑1 〇〇微米左右，冷水中即可溶解。
[0022] 實施例2 :
[0023] 稱取100g植物甾醇酯放入500mL燒杯中，以重量比10 : 1比例加入脂肪酸蔗糖 酯，于加熱式磁力攪拌器上加熱，在150_180°C下熱熔攪拌成均一液體，備用。稱取100g糙 米放入1000mL燒杯，以重量比1 : 4加入純凈水，用玻璃棒攪拌均勻，然后在組織搗碎機中 研磨，形成均漿，四層紗布過濾，并將濾液加熱至100°C。將加熱后濾液與已熱熔好的植物 甾醇酯乳化物以重量比1 : 1混合均勻，利用臺式均質(zhì)機于40MPa下均質(zhì)2次。將均質(zhì)好 的混合液，利用實驗型噴霧干燥機噴霧干燥，入口溫度為180°C,出口溫度70°C。噴霧干燥 所得產(chǎn)品即為以谷物原料為壁材的水溶性植物留醇酯微膠囊粉末。該產(chǎn)品呈乳白色，粒徑 100微米左右，冷水中即可溶解。
[0024] 實施例3 :
[0025] 稱取10kg植物留醇酯放入50L電加熱式反應(yīng)釜中，在80-KKTC下熱熔成均一液 體，備用。稱取20kg糙米放入200L攪拌器中，以重量比1 : 4加入純凈水，攪拌均勻，然后 在立式膠體磨中研磨，形成均漿，過濾，并將濾液加熱至80°C。將加熱后濾液與已熱熔好的 植物甾醇酯以重量比2 : 1混合均勻，利用立式均質(zhì)機于20MPa下均質(zhì)2次。將均質(zhì)好的 混合液，利用50型噴霧干燥機噴霧干燥，入口溫度為190°C,出口溫度70°C。噴霧干燥所得 產(chǎn)品即為以谷物原料為壁材的水溶性植物留醇酯微膠囊粉末。該產(chǎn)品呈乳白色，粒徑300 微米左右，遇水即可溶解。
[0026] 實施例4 :
[0027] 稱取10kg植物甾醇酯放入50L電加熱式反應(yīng)釜中，以重量比7 : 1比例加入脂肪 酸蔗糖酯，在150-180°C下熱熔，攪拌成均一液體，備用。稱取20kg大米放入200L攪拌器 中，以重量比1 : 4加入純凈水，攪拌均勻，然后在立式膠體磨中研磨，形成均漿，過濾，并將 濾液加熱至l〇〇°C。將加熱后濾液與已熱熔好的植物留醇酯乳化物以重量比2 : 1混合均 勻，利用臺式均質(zhì)機于30MPa下均質(zhì)2次。將均質(zhì)好的混合液，利用實驗型噴霧干燥機噴霧 干燥，入口溫度為180°C，出口溫度70°C。噴霧干燥所得產(chǎn)品即為以谷物原料為壁材的水溶 性植物留醇酯微膠囊粉末。該產(chǎn)品呈乳白色，粒徑300微米左右，遇水即可溶解。
【權(quán)利要求】
1. 一種以谷物原料為壁材的水溶性植物留醇酯微膠囊粉末的制備方法，其特征在于： (1)將植物甾醇酯加熱，在80-KKTC下熱熔成均一液體；（2)將植物甾醇酯、乳化 劑（脂肪酸蔗糖酯、甘油單甘酯以1 : 4的重量比），以重量比3-10 : 0.5比例混合，于 150-180°C下熱熔成均一液體；（3)將谷物原料以重量比1 : 4加入純凈水，然后膠體磨研 磨，形成均漿，30-50目過濾，將濾液加熱至80°C ;(4)然后將（3)所得加熱后的濾液與（1) 或（2)所得液體以重量比1-5 : 1混合，攪拌均勻，并于20-40MPa下均質(zhì)1-2次；（5)將均 質(zhì)液噴霧干燥，即得水溶性植物留醇酯微膠囊粉末。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的以谷物原料為壁材的水溶性植物留醇酯微膠囊粉末的制備 方法，其特征在于：所述的植物留醇酯為以谷留醇、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脂肪酸酯化合物。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的以谷物原料為壁材的水溶性植物留醇酯微膠囊粉末的制備 方法，其特征在于：所述的谷物原料可為新鮮米糠、穩(wěn)定化米糠、糙米、大米中的任何一種或 組合，以及其它如米糠提取物、米糠蛋白等任何稻谷來源的加工產(chǎn)物。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的以谷物原料為壁材的水溶性植物留醇酯微膠囊粉末的制備 方法，其特征在于：植物留醇酯與乳化劑的重量的比為3-10 : 0.5。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的以谷物原料為壁材的水溶性植物留醇酯微膠囊粉末的制備 方法，其特征在于：所述的濾液與植物甾醇酯的重量比為1-5 : 1。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的以谷物原料為壁材的水溶性植物留醇酯微膠囊粉末的制備 方法，其特征在于：所述均質(zhì)壓力為20-40MPa，溫度為60-80°C。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的以谷物原料為壁材的水溶性植物留醇酯微膠囊粉末的制備 方法，其特征在丁 ：所形的產(chǎn)品呈乳白色，水溶性強，粒徑100-500微米。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的以谷物原料為壁材的水溶性植物留醇酯微膠囊粉末的制備 方法，其特征在于：所形成的產(chǎn)品不含食品過敏源，可以作為單一食物，或以食品配料添加 于飲料、乳制品、肉制品、焙烤食品和速凍食品中。
【文檔編號】A23L1/29GK104137983SQ201310169884
【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)