CN101340819A - 含有甘油三酯重结晶的非酯化植物甾醇的营养强化剂和预制食品 - Google Patents

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Abstract

提供了哺乳动物摄入的营养增补剂、预制食物产品或直接食品添加剂，和制备这些产品的方法。本发明的产品包含抗氧化的、基于脂肪的组合物，该组合物基本不含外源植物甾醇增溶剂和分散剂。所述基于脂肪的组合物包括以重量计大于25％且小于75％的一种或多种基于甘油三酯的食用油或脂肪，和以重量计大于25％且小于75％的一种或多种非酯化植物甾醇。当暴露于空气中时，所述基于脂肪的组合物与缺少非酯化植物甾醇的类似基于脂肪的组合物相比，含有减少量的氧化副产物。并且提供了通过摄入本发明所述的产品降低哺乳动物血浆胆固醇的方法以及保护脂蛋白和胆固醇免于氧化的方法。

Description

含有甘油三酯重结晶的非酯化植物甾醇的营养强化剂和预制食品
相关专利申请的交叉参考
[0001]本申请涉及以下：美国申请号10/677,634，2003年10月1日提交，并作为美国专利申请公开2005-0042355于2005年2月24日公开；PCT申请PCT/US02/36809，2002年11月14日提交，并作为WO 2003/043433于2003年5月30日公开；美国申请号10/295,929，2002年11月14日提交，其作为美国专利申请公开2003-0096035于2003年5月22日公开，其作为美国专利号6,638,547于2003年10月28日授权；和美国临时申请号60/332,434，2001年11月16日提交，现已放弃。每一个文件都在此被完整引入作为参考，包括所有附图和表格以及为了所有目的。
发明背景
[0002]本发明涉及强化了非酯化植物甾醇的营养强化剂(dietarysupplement)和预制食品，所述非酯化植物甾醇用脂肪或油重结晶，其基本上不含乳化剂和类似物；并涉及使用该甘油三酯重结晶的植物甾醇(Triglyceride-Recrystallized Phytosterols(TRPs))减少含脂肪食物的酸败发生、稳定易腐的甘油三酯如鱼油中发现的甘油三酯并稳定受热脂肪和油以免氧化。本发明也涉及在哺乳动物食物中提供的令人吃惊的TRP生物利用率(bioavailability)，这导致血浆LDL胆固醇水平的显著降低。
[0003]已经被广泛相信：为了从植物甾醇获得降低血浆胆固醇的显著益处，植物甾醇应当被溶解在食用油或其它溶剂中，以使其能够进入小肠里的微胶粒(micelle)中以抑制胆固醇的吸收，所述植物甾醇即通过此处的定义，包括植物的甾醇、甾烷醇(stanol)或它们的组合[包括β-谷甾醇、β-谷甾烷醇、菜油甾醇、菜油甾烷醇、豆甾醇、豆甾烷醇、菜籽甾醇、菜籽甾烷醇、穿贝海绵甾醇和穿贝海绵甾烷醇(总称为植物甾醇或多种植物甾醇)。
[0004]这一观点得到二十世纪50年代到70年代进行的早期研究的支持，这些研究显示：需要大剂量固体形式的植物甾醇，即粗颗粒，以实现血浆胆固醇水平有意义的降低。例如，在1956年，Faquhar等(《循环(Circulation)》，14，77-82，1956)显示，需要每天12-18g β-谷甾醇的量(以分剂量形式提供)以在患动脉粥样坏死的男性中达到15-20％的血清胆固醇的降低。在另一项研究中，需要每天9g(3g，每天三次(t.i.d.))大豆来源的植物甾醇以降低血浆胆固醇约9％(Kucchodkar等，《动脉粥样坏死(Atherosclerosis)》23：239-248，1976)。而在另外一项研究中，需要每天3-9g妥尔油来源(tall oil-derived)的植物甾醇以降低血浆胆固醇约12％(Lees等，《动脉粥样坏死(Atherosclerosis)》28：325-333，1977)。在最近的一项研究中，每天1.7g精细研磨的妥尔油来源的植物甾醇足以将总血浆胆固醇降低9％并将LDL-胆固醇降低约15％(Jones等，《美国临床营养学杂志(Am.J. Clin.Nutr.)》69：1144-1150，1999)。
[0005]已经被普遍认识到：植物甾醇，如α-和β-谷甾醇、菜油甾醇、豆甾醇及其它，包括相应的饱和(化学还原或氢化的)“甾烷醇”类，不溶于水，并且仅微溶于食用油。因此，为了促进植物甾醇的溶解以及其降低血浆胆固醇的效力，Goto等的美国专利号6,025,348描述了将以重量计至少15％以及多达70％或更多的多元醇/脂肪酸酯(包括含有至少两种酯化的和至少一种未酯化的羟基的甘油脂肪酸酯，如二酰甘油(diacylglycerol)或甘油二酯)掺入脂肪中。以重量计1.2％到4.7％之间的植物甾醇被掺入含有多元醇/脂肪酸酯的脂肪组分中。
[0006]Perlman等在于2003年10月1日提交的美国申请号10/677,634中——其于2005年2月24日公开为美国专利申请公开号2005-0042355，描述了一种预制食物产品，其包括抗氧化的、基于脂肪的组合物，该组合物基本上不含植物甾醇的外源增溶剂和分散剂，其中所述基于脂肪的组合物包括以重量计75％到98％之间的至少一种基于甘油三酯的食用油或脂肪，和以重量计2％到25％之间的甘油三酯重结晶植物甾醇(TRP)形式的非酯化植物甾醇。进一步讨论的是生产具有降低的表面油性的油炸小吃食品的方法，该方法包括在基于脂肪的组合物中油炸所述小吃食品，所述基于脂肪的组合物包括至少一种基于甘油三酯的食用油或脂肪，和以重量计2％到25％的非酯化植物甾醇。进一步讨论的是制备含TRP的、基于脂肪的组合物的方法，该组合物包括以重量计不多于98％的食用脂肪或油和以重量计2％到25％的TRP形式的非酯化植物甾醇，其中所述方法包括以足够的时间和温度加热所述基于脂肪的组合物以溶解所述非酯化植物甾醇，并冷却所述组合物至室温。进一步讨论的是含有至少一种基于甘油三酯的食用脂肪和以重量计3％到50％之间的甘油三酯重结晶植物甾醇的营养强化剂。
[0007]在2003年10月28日授权的美国专利号6,638,547中，Perlman等公开并要求保护一种被哺乳动物摄食的预制食物产品，该食物产品包括抗氧化的、基于脂肪的组合物，其基本上不含植物甾醇的外源增溶剂和分散剂，该组合物包括以重量计75％到98％的至少一种基于甘油三酯的食用油或脂肪，和以重量计2％到25％的TRP，其中所述基于脂肪的组合物通过暴露于空气中一段时间，或通过在空气中加热一段时间已被部分氧化；并且与缺少所述非酯化植物甾醇的、基于脂肪的类似组合物相比，含有减少量的氧化副产物。也公开了低卡路里的预制食物产品，该产品包括以重量计75％到98％的至少一种基于甘油三酯的食用油或脂肪，和以重量计2％到25％的TRP，其中所述非酯化植物甾醇不含卡路里，并替代了通常被吸收或以其它方式掺入预制食物产品中的一部分基于甘油三酯的食用油或脂肪。也公开了一种抗氧化的油炸或烘烤用起酥油(shortening)，其包含以重量计75％到98％的至少一种可食用的、基于甘油三酯的脂肪或油；和以重量计2.0％到25.0％的TRP。也提供了一种降低哺乳动物血浆胆固醇水平的方法，该方法包括定期提供和摄入含有基于脂肪的组合物的热处理食品，该组合物包括以重量计75％到97％的至少一种基于甘油三酯的食用脂肪或油，和以重量计至少3％的非酯化TRP，其中所述基于脂肪的组合物基本上不含外源的植物甾醇增溶剂和分散剂，并且当被摄入时其中所述TRP与脂溶性酯化植物甾醇在降低所述血浆胆固醇水平方面基本上一样有效。也提供了制备含TRP、基于脂肪的组合物的方法，该方法包括提供基于甘油三酯的、含可食用脂肪的组合物，该组合物包含以重量计2％到25％的非酯化植物甾醇和以重量计不多于98％的食用脂肪或油，其中所述组合物基本上不含有外源的植物甾醇增溶剂和分散剂；加热所述组合物以溶解所述非酯化植物甾醇，并冷却所述组合物至室温。还提供了制备强化了非酯化植物甾醇的预制食品的方法，该方法包括提供可食用的、基于脂肪的组合物，该组合物包含以重量计2％到25％的非酯化植物甾醇和以重量计75％到98％的至少一种食用脂肪或油，以及其它成分——若有的话，其中所述组合物基本上不含针对所述预制食品的外源的植物甾醇增溶剂和分散剂；将所述成分与所述组合物烹调或以其它方式加热以允许所述非酯化植物甾醇溶解在所述油或脂肪中，并进入或整合入所述食物产品中，以及冷却所述食物产品至室温以允许所述组合物的甘油三酯重结晶的植物甾醇(TRP)在所述预制食品中形成。
[0008]Perlman等在2002年11月14日提交的PCT/US2002/036809中——其于2003年5月30日公开为WO 2003/043433，提供了一种被哺乳动物摄入的预制食物产品，该产品包括抗氧化的、基于脂肪的组合物，其基本不含有植物甾醇的外源增溶剂和分散剂，该组合物包含以重量计75％到98％的至少一种基于甘油三酯的食用油或脂肪，和以重量计2％到25％的非酯化TRP，其中所述基于脂肪的组合物通过暴露于空气中一段时间，或通过在空气中加热一段时间已被部分氧化，并且与缺少所述非酯化植物甾醇的、基于脂肪的类似组合物相比，含有减少量的氧化副产物。也公开了低卡路里的预制食物产品，该产品包括以重量计75％到98％的至少一种基于甘油三酯的食用油或脂肪，和以重量计2％到25％的TRP，其中所述非酯化植物甾醇不含卡路里，并替代了通常被吸收或以其它方式掺入预制食物产品中的一部分基于甘油三酯的食用油或脂肪。并且公开了一种抗氧化的油炸或烘烤用起酥油，其包含以重量计75％到98％的至少一种可食用的、基于甘油三酯的脂肪或油；和以重量计2.0％到25.0％的TRP。也提供了一种降低哺乳动物血浆胆固醇水平的方法，该方法包括定期提供和摄入含有可食用的、基于脂肪的组合物的热处理食物，其包括以重量计75％到97％的至少一种基于甘油三酯的食用脂肪，和以重量计至少3％的非酯化TRP，其中所述基于脂肪的组合物基本上不含外源的植物甾醇增溶剂和分散剂，并且当被摄入时其中所述TRP与脂溶性酯化植物甾醇在降低所述血浆胆固醇水方面基本上一样有效。并且提供了制备含TRP、基于脂肪的组合物的方法，其包括以下步骤：提供基于甘油三酯的、含可食用脂肪的组合物，该组合物又包含以重量计2％到25％的非酯化植物甾醇和以重量计不多于98％的食用脂肪或油，其中所述组合物基本上不含有外源的植物甾醇增溶剂和分散剂；加热所述组合物以溶解所述非酯化植物甾醇，并冷却所述组合物至室温。还提供了制备强化了非酯化植物甾醇的预制食品的方法，其包括以下步骤：提供基于可食用脂肪的组合物，该组合物包含以重量计2％到25％的非酯化植物甾醇和以重量计75％到98％的至少一种食用脂肪或油，以及其它成分——若有的话，其中所述组合物基本上不含针对所述预制食品的外源的植物甾醇增溶剂和分散剂；将所述成分与所述组合物烹调或以其它方式加热以允许所述非酯化植物甾醇溶解在所述油或脂肪中，并进入或整合入所述食物产品，以及冷却所述食物产品至室温以允许在所述预制食品中所述组合物的TRP形成。
[0009]Goto等的美国专利号6,139,897描述了一种含有80％或更多二酰甘油和多至20％植物甾醇的油或脂肪组合物。高比例的二酰甘油保证了植物甾醇的溶解或分散，以提供胆固醇降低的脂肪替代物。
[0010]Nakano等的美国专利号5,998,396描述了一种含有植物甾醇、维生素E和乳化剂的食用油，所述乳化剂使得植物甾醇可在维生素E和食用油中溶解。
[0011]Seiden等的美国专利号5,419,925描述了一种低卡路里脂肪组合物，该组合物基于基本上不可吸收的多元醇脂肪酸聚酯加上低卡路里中链甘油三酯和其它低卡路里脂肪或无卡路里脂肪替代物，这些替代物包括可溶于这些脂肪组合物的植物甾醇酯。游离脂肪酸、维生素E和生育三烯酚(tocotrienol)已被其它发明者使用，以促进植物甾醇在脂肪和油中的溶解，并期望各种植物甾醇的降低胆固醇性质会得到改善。
[0012]Straub等的美国专利号5,244,887描述了含有植物甾烷醇的、降低胆固醇的食物添加剂组合物的制备，该组合物包括：(i)可食用的载体，如油、单酸甘油酯、甘油二酯、甘油三酯、生育酚、醇或多元醇；(ii)抗氧化剂和(iii)分散剂或类似清洁剂的物质，如卵磷脂或其它磷脂、十二烷基硫酸钠、脂肪酸、脂肪酸盐或脂肪酸酯。Straub引用的研究显示，每日1.5克来源于大豆甾醇的甾烷醇混合物在4周治疗后降低了血液胆固醇15％；并且基于甾烷醇比甾醇在胃肠道中较少吸收和在空气中较好的热稳定性相信甾烷醇比甾醇优选。
[0013]Ostlund，Jr.的美国专利号5,932,562描述了一种植物甾醇和卵磷脂的水性微胶粒混合物(以1∶1到1∶10的摩尔比)，该混合物被干燥成为水溶性粉末，并且作为食物添加剂在降低胆固醇吸收方面是有用的。
[0014]Ong的美国专利号4,195,084描述了一种口味稳定的(taste-stabilized)、减轻高胆固醇血症的谷甾醇药物悬液，其中所述悬液包括植物甾醇；螯合剂，如乙二胺四乙酸二钠钙(calcium disodiumEDTA)；表面活性剂和保证所述植物甾醇悬浮和分散的其它成分。
[0015]Thakker等的美国专利号3,881,005描述了一种口服的可分散的药物粉末，其中谷甾醇与多种赋形剂中的任一种和多种药学上可接受表面活性剂中的任一种结合。
[0016]Akashe等的美国专利号6,267,963描述了一种比单纯植物甾醇熔点更低的植物甾醇/乳化剂复合物。所述复合物，如共结晶的单酸甘油酯与植物甾醇混合物，被认为促进甾醇掺入食物产品而对该食物产品的织构无不良影响。
[0017]如上文表明，已经广泛相信：增加植物甾醇在脂肪中的溶解度提高了其生物利用率，并降低了实现胆固醇特定降低程度所需的剂量。因此，Miettinen等的美国专利号5,502,045描述了脂肪酸酯形式的植物甾烷醇——β-谷甾烷醇——的制备和使用，所述植物甾烷醇可轻易溶解在食用油中，以降低人类血清胆固醇水平。这项技术已被用于生产以
Figure A20068004131600121
商标销售的人造黄油产品。
[0018]vanAmerongen等的美国专利号6,031,118和6,106,886描述了类似的甾烷醇脂肪酸酯，但是提供了不同的且据报道改进了的其制备的化学方法。植物甾醇(来自大豆油)已经与脂肪酸酯进行酯交换(interesterified)，以生产以
Figure A20068004131600122
商标销售的人造黄油。临床研究表明，患有轻度高胆固醇血症的个体，需要每天膳食摄入1.5到3克的游离植物甾醇(以脂肪酸酯化的形式提供)以降低血浆胆固醇约15％。
[0019]Ostlund，Jr.在美国专利号5,932,562中指出，胆固醇是从含有胆汁盐和磷脂的肠微胶粒相(intestinal micellar phase)被吸收的，该相与肠内的油相平衡。在最近的实验之前，作为固态粉末或水悬液的植物甾醇的输送，因为其在肠道液相中有限的溶解速率和程度，被认为不是优选的。事实上，至少两项较早的人类研究表明，当谷甾醇以粗粉末(而非溶解)形式提供时，每天需要多至9-18克谷甾醇以降低血浆胆固醇水平约15％。然而，植物甾醇的酯化，再加上用食用油输送这些甾醇并不总是可行的，如用于配制不含脂肪的食物。正是在这篇文献中，Ostlund，Jr.提供了一种植物甾醇与卵磷脂的水分散混合物。
[0020]使用悬浮于人造黄油中的精磨粉末形式的游离植物甾醇(来自妥尔油)(在脂肪中不完全溶解或重结晶)，Jones等描述了在高胆固醇血症的人类(Jones等，《美国临床营养学杂志(Am J Clin Nutr)》69：1144-1150，1999)及其它哺乳动物(Ntanios等，《动脉粥样坏死(Atherosclerosis)》，138：101-110，1998；Ntanios等，《生物化学与生 物物理学学报(Biochim Biophys Acta)》，1390：237-244，1998；)中的胆固醇降低。在这些研究中，基于胆固醇降低的效力似乎与其他人报道的植物甾醇与甾烷醇酯的效力相等。
[0021]另一种生产微粒状植物甾醇在脂肪和水中的精细悬液的方法被Yliruusi等在美国专利号6,531,463中描述。该方法包括首先在脂肪或油中加热并溶解β-谷甾醇，并随后用水沉淀植物甾醇以在脂肪和水的混合物中形成植物甾醇颗粒的微晶悬液。尽管这一方法比研磨更经济，但脂肪用水乳化会引起任何脂肪变得易于氧化并需要冷冻。
[0022]相关文献中描述的微粒植物甾醇的生产涉及成本提高与不便，如研磨的使用，并可能产生更易于氧化和酸败的混合乳化产物，特别是包括水性脂肪-植物甾醇乳液时。实际上，在大多数上述植物甾醇的制备及输送方法中存在固有的局限性和缺点。这些方法包括研磨；脂肪和水混合的植物甾醇乳液的形成；植物甾醇的化学改性，如酯化；和将植物甾醇与大量特定增溶剂和分散剂混合。
[0023]一篇题为《植物甾醇与甾烷醇的治疗潜力(Therapeuticpotential of plant sterols and stanols)》(Plat等，Current Opinion in Lipidology，11：571-576，2000)的新近的综述文章归纳了多个独立临床研究的结果，在这些临床研究中，人类血浆胆固醇水平在摄入富含植物甾醇和甾醇酯(每天约2-2.5g)的食品之前和之后被检测。该作者的结论是：在这种方法下，LDL胆固醇水平显著降低，即平均10-14％。
[0024]上述描述被提供以帮助读者理解，而非承认所引用文献是本发明的现有技术。
发明概述
[0025]本发明涉及非酯化植物甾醇在配制含脂肪的营养强化剂和直接食物添加剂及在强化预制食品营养中的使用。非酯化植物甾醇被发现具有如下意料不到的性质：减少这些强化剂和预制食品中所用脂肪的氧化，特别是含有甘油三酯的多不饱和脂肪酸包括亚油酸和α-亚油酸和还有在鱼油中发现的易腐脂肪酸如DHA和EPA的氧化，以及降低由加热如油炸和烘烤过程引起的甘油三酯的氧化速率。据信，此处描述的非酯化植物甾醇能够通过猝灭即清除甘油三酯暴露于空气的过程中形成的、并且在加热脂肪中特别成问题的氧化自由基和/或过氧化物和氢过氧化物来保护脂肪中的多不饱和脂肪酸部分。因此，除了它们在营养强化剂和预制食品中起着降低血浆胆固醇的营养保健品(neutraceutical)成分作用的能力外，植物甾醇实际上还可以在烹调和上架储存期间保护脂肪不被氧化。
[0026]最近，一项意料之外的发现从申请人在临床研究中获取的人类血浆样本的分析中出现，在该研究中，受试者在4周的期间内食用掺入炸玉米粉饼片(tortilla chips)的非酯化植物甾醇(TRP)(见下文的实施例7B)。除了该研究先前报道的降低胆固醇的效果外(Hayes等，《营养学杂志(J.Nutr.)》134：1395-1399；2004)，还发现，在受试者食用TRP强化了的炸玉米粉饼片四周后，该研究中所有受试者的血浆样本中硫代巴比妥(thiobarbituric)活性物质(TBARS，见下文实施例11)的含量均有利地减少(平均30％的降低)(与缺乏所述植物甾醇的“对照”玉米粉饼片比较)。这些不同以及相容的功能(即，LDL胆固醇与TBARS水平的有利降低，及脂肪的氧化稳定)支持植物甾醇与鱼油在营养强化剂中的新组合，和以TRP形式将植物甾醇引入含脂肪的预制食品中，如，引入被这些预制食品吸收或与其结合的油炸和烘烤用起酥油中。
[0027]加热溶解脂肪或油中的非酯化植物甾醇，接着冷却并重结晶，导致甘油三酯重结晶的非酯化植物甾醇(此处称作TRP)的形成。申请人已经发现，当被摄入时，无论这些脂肪重结晶植物甾醇的晶体大小如何，TRP在降低哺乳动物血浆胆固醇和过氧化物水平上都是有效的。通过使用成本经济的非酯化植物甾醇，并且通过在脂肪中热重结晶(即，在煎炸脂肪、烘烤用起酥油、食谱成分脂肪(receipe ingredientfat)或任何其它食用脂肪或油中加热和冷却)，使其可生物利用，本发明提供了用较昂贵形式的植物甾醇降低血浆和肝脏中胆固醇水平的有效替代方案。这些较昂贵的植物甾醇包括微粒粉末(超细微米级植物甾醇粉末)；化学改性的脂溶性植物甾醇，如脂肪酸酯化的植物甾醇；乳化植物甾醇和更易腐的水-油微粒植物甾醇悬液。以下发现是这一使用植物甾醇新方法的基础：虽然未经化学改性的植物甾醇(如β-谷甾醇)不溶于水且难溶于脂肪，但是其不需要被转化为微粒粉末，以在体内降低血浆胆固醇水平上有效。
[0028]在本发明中，申请人描述了将高浓度非酯化植物甾醇(以重量计大于25％到小于或等于75％)与植物油以及其它食用油和脂肪如鱼油和亚麻油结合，以形成TRP复合物。与先前在美国专利号6,638,547中描述的含有以重量计2％到25％植物甾醇的软性和/或流体TRP相反，含有较高浓度植物甾醇和较少脂肪的TRP在冷却至室温后是半固态或固态的。由于TRP似乎稳定的物理状态，考虑到植物甾醇本身在体内是基本上不可消化且大部分不溶解的，预期这些固态物质会难以或不可能被哺乳动物胃肠道消化成生物可用的成分。也就是说，基于理论考虑，不可能认为这些TRP中的植物甾醇能够降低血浆胆固醇水平。然而，令人吃惊的是，这些半固态和固态TRP中更浓的植物甾醇在降低血浆胆固醇方面与和大比例脂肪(通常以重量计85-90％)结合的液态TRP(后者含有基本上较低浓度的植物甾醇，如通常以重量计10-15％)中的植物甾醇几乎一样有效(基于植物甾醇的重量含量)。相同的方法被用来形成这些更浓的TRP，除了需要高温以在最初溶解高比例的植物甾醇(通常是100-135摄氏度，而不是60-90摄氏度)。这些受热溶液的随后冷却使混合晶体TRP得以形成。物理特性以及这些TRP在哺乳动物系统中的测试在下文描述。这些TRP的多种用途，包括它们在营养强化剂以及在其它的加工食物中的用途在此描述。
[0029]Perlman等在美国专利号6,638,547中描述了含脂肪食物中作为TRP复合物“储存”的脂肪的改进氧化稳定性，以及血浆LDL胆固醇水平的有利降低。如上文所提到，在进一步分析同一临床研究中冷冻储存的人血浆样本时，发现了额外并且预料之外的健康益处(见下文实施例7B)。申请人检测了这些血浆样本中不希望氧化分子种类的存在，是通过硫代巴比妥酸活性物质(TBARS)测定的。通常理解这些氧化种类包括氧化的胆固醇、血浆脂质、脂蛋白、蛋白质等。应该进一步理解，在人血浆中这些氧化种类水平的上升可加快多种疾病的发生和发展，这些疾病包括但不限于动脉粥样坏死和胰岛素非依赖性糖尿病。因此，值得注意并且有用地发现，七位定期食用植物甾醇强化了的炸玉米粉饼片的受试者中，全部七位的TBARS水平比测试开始时的相同受试者以及这些受试者食用“对照玉米粉饼片”即缺少植物甾醇的类似炸玉米粉饼片相同时间段(即，4周)之后测定的TBARS水平平均低30％(即，较好)。不希望被理论限制，但由于已知可略量非酯化植物甾醇被吸收进血流，它们降低血浆TBARS水平的效果可能是间接的。因此，可能的是：胃肠道中的膳食植物甾醇减少了吸收进血流中的氧化胆固醇的量，从而改善血浆TBARS状态。
[0030]因此，在第一方面，本发明提供了一种产品。在一些实施方式中，该产品对哺乳动物如人类的吸收是有用的。本发明所述的产品在多种使用方面有其用途，包括但不限于用作预制食品或营养强化剂的组分，或用作直接的食品添加剂。在一些实施方式中，所述产品包括基本上不含外源的植物甾醇增溶剂和分散剂的、抗氧化的、基于脂肪的组合物。本发明所述的基于脂肪的组合物包括以重量计大于25％且小于75％的一种或多种基于甘油三酯的食用油或脂肪，以及以重量计大于25％且小于75％的一种或多种非酯化甘油三酯重结晶的植物甾醇(TRP)。在室温下，有限量的植物甾醇溶解，这通常使得脂肪包含以重量计约1.5％的植物甾醇在溶液中，而任何余下的植物甾醇保持不溶。因此，如果室温下向基于甘油三酯的食用油或脂肪中加入以重量计大于25％到75％水平的植物甾醇，则所述基于脂肪的组合物将包含约1.5％的溶解植物甾醇和以重量计大于23.5％且小于73.5％的不溶解植物甾醇。有利地，因为通常所述基于脂肪的组合物由于在生产和储存预制食物产品时暴露于空气一段时间而已经被部分氧化，因此在一些实施方式中，与缺少本发明所述的非酯化植物甾醇的其它类似的基于脂肪的组合物相比，该产品包含降低量的氧化物副产物。在本文中，“其它类似的基于脂肪的组合物”包括以重量计相同百分比的一种或多种基于甘油三酯的的食用油或脂肪，但缺少本发明所述的非酯化植物甾醇。
[0031]在具体的实施方式中，本发明提供了产品——基于脂肪的组合物，其包含水平为多于25％到少于或等于30％、30-35％、35-40％、40-45％、45-50％、50-55％、55-60％、60-65％、65-70％和70-75％的植物甾醇。
[0032]在具体的实施方式中，本发明提供了一种产品，其中含有本文的基于甘油三酯的食用油或脂肪是植物油、植物脂肪、动物油、动物脂肪或它们的混合物。在一些实施方式中，基于甘油三酯的食用油或脂肪是红花油、葵花籽油、玉米油、棉籽油、大豆油、菜籽油、花生油、椰子油、可可脂、棕榈油、棕榈油精(palm olein)、超级棕榈油精(palm super-olein)、棕榈仁油、海藻油、亚麻籽油或它们的组合。
[0033]在另外的实施方式中，所述基于甘油三酯的食用油或脂肪是黄油、脱水乳脂、牛脂、猪油、羊脂、禽脂、鱼油和它们的组合。而在其它实施方式中，所述基于甘油三酯的食用油或脂肪是不含胆固醇或低胆固醇的。
[0034]而在另外的实施方式中，所述基于甘油三酯的食用油或脂肪选自天然植物和动物脂肪、结构重组或以其它方式改性的植物和动物脂肪及它们的组合。
[0035]而在其它的实施方式中，本发明提供的非酯化植物甾醇选自植物油来源的植物甾醇、妥尔油来源的植物甾醇及它们的组合。
[0036]而在另外的实施方式中，本发明所提供产品中的非酯化植物甾醇选自β-谷甾醇、β-谷甾烷醇、菜油甾醇、菜油甾烷醇、豆甾醇、豆甾烷醇、菜籽甾醇、菜籽甾烷醇、穿贝海绵甾醇、穿贝海绵甾烷醇及它们的组合。
[0037]储存稳定性也可以被称为产品在环境温度下的贮存期限。取决于食品包装材料和包装过程中使用的惰性气体，本发明产品的贮存期限可以在约一周到约一年或更长的范围内。优选地，与其它不含TRP的同等食物产品比较，含有TRP的预制食物产品的贮存期限增加了至少5％、10％、20％、30％、50％、100％或甚至更多。
[0038]在具体的实施方式中，本发明所述的基于脂肪的组合物被加热到在60℃或更高的温度下，如60℃到80℃、80℃到100℃、100℃到120℃、120℃到150℃、150℃到200℃或甚至高于200℃。
[0039]在一相关的方面，如上述提供了一种用作被哺乳动物摄入的预制食物产品的产品，只是基于脂肪的组合物已经通过在空气中加热一段时间如油炸、烘烤、烹调等被部分氧化，并且与缺少所述非酯化植物甾醇的类似的基于脂肪的组合物相比，含有减少量的氧化副产物。在空气中加热时间段的上限未被建立。但是，据信：产生可接受的(不过多的)氧化副产物(如游离脂肪酸和共轭二烯)累积的常规脂肪(不含植物甾醇的脂肪)的任意加热持续时间，对植物甾醇强化了的脂肪而言是令人满意的。例如，脂肪和植物油在深度脂肪油炸过程中可在5到25小时的时间段内暴露于约180℃的温度，而在油中烹调的预制食品则在短得多的时间段内暴露于该温度下，如烹调过程中(通常是几分钟而不是几小时)。无论如何，上文描述的预制食物产品可被油炸、烘烤或以其它方式加热至少足够溶解所需量(优选地，全部)的非酯化植物甾醇的至少一段时间和温度，该非酯化植物甾醇被加入到基于脂肪的组合物的脂肪部分。所述基于脂肪的组合物基本上不含外源的植物甾醇增溶剂和分散剂。基于脂肪的组合物中植物甾醇的富集减少了加热和暴露于空气期间，极性和其它氧化副产物在脂肪和在预制食品中累积的量。基于脂肪的组合物中至少一部分非酯化植物甾醇通过加热、完全溶解并接着冷却而转化为甘油三酯重结晶的植物甾醇，即TRP，其中包含在基于脂肪的组合物和预制食物产品中的TRP在摄入时是可生物利用的，以降低哺乳动物血浆胆固醇水平和硫代巴比妥活性物质(TBARS)。
[0040]在一些实施方式中，预制食物产品中基于脂肪的组合物的量以重量计，占该食物产品的10％到75％，如，10-20％、20-30％、30-40％、40-50％、50-60％、60-75％或甚至更高。
[0041]在另一方面，本发明提供一种油炸用基于脂肪的组合物，考虑到目的，该组合物可被保持在升高的温度中合适的时间长度，如，至少0.5小时、1小时、2小时、4小时、6小时、8小时、10小时或更长。如同任何油炸用基于脂肪的组合物，最终脂肪会充分降解而不可再用于油炸，并且可用新鲜的基于脂肪的组合物替代。在具体的实施方式中，该油炸用基于脂肪的组合物以这样的速率氧化，该速率仅为不含植物甾醇和其它非脂肪氧化速率降低组分的相同的基于脂肪的组合物氧化速率的90％、80％、70％、60％、50％、40％、30％、20％或更低。
[0042]在优选的实施方式中，本发明提供了含有TRP的产品，其中TRP通过如下形成：加热至少所述基于脂肪的组合物(或加热该产品，由于其含有基于脂肪的组合物)到一定温度并加热一段时间，足以溶解该基于脂肪的组合物中的非酯化植物甾醇，并随后冷却该基于脂肪的组合物至室温以允许TRP结晶和形成。溶解过程的温度可以是，例如60℃到80℃、80℃到100℃、100℃到150℃或甚至高于150℃；且实现溶解所需的时间可以是，例如0到1分钟、1-10分钟、10-20分钟、20-30分钟、30-45分钟、45-60分钟、1-2小时、2-3小时、3-4小时或长于4小时。随着混合物中植物甾醇与脂肪或油的重量比例上升，完全溶解非酯化植物甾醇所需的温度，以及由该热溶解混合物产生的TRP复合物的熔点均升高(见实施例12)。
[0043]在另一相关方面，提供了一种供哺乳动物摄入的预制食物产品，该产品包括改良了抗氧化性的降低血浆胆固醇的油或脂肪组合物。所述降低血浆胆固醇的油或脂肪组合物基本上不含有外源植物甾醇增溶剂和分散剂，并包括以重量计大于25％且小于75％的一种或多种基于甘油三酯的食用油或脂肪，以及以重量计大于25％并小于75％的一种或多种非酯化甘油三酯重结晶的植物甾醇。如上文所述，通常所述植物甾醇在室温下，在该降低血浆胆固醇的油或脂肪组合物中可溶解至以重量计约为1.5％的水平，以至于以重量计至少大于23.5％的植物甾醇在室温下不溶，并且通过加热、完全溶解和冷却被转化而形成甘油三酯重结晶的植物甾醇，即TRP。当被摄入时，这些TRP在哺乳动物中降低血浆胆固醇水平方面与脂溶性酯化植物甾醇基本一样有效。
[0044]在优选的实施方式中，所述基于脂肪的组合物包括以重量计至少略微大于25％到小于75％，如26％、27％、28％、29％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％或小于75％的非酯化植物甾醇，或该基于脂肪的组合物在用这些值中任意两个作为该区间端点界定的范围内。如上文所述，通常该植物甾醇在室温下溶解于脂肪或油的程度以重量计约为1.5％，且余下部分(如，分别为至少24.5％、25.5％、26.5％、27.5％、28.5％、33.5％、37.5％、43.5％、48.5％、53.5％、58.5％或73.5％)在室温下不溶，但是通过加热溶解该植物甾醇并冷却可以被溶解并且被甘油三酯重结晶。当被摄入，这些TRP在哺乳动物中降低血浆胆固醇水平方面与脂溶性酯化植物甾醇基本一样有效。
[0045]在另一方面，本发明所述的TRP通过如下形成：加热至少上述基于脂肪的组合物(或含有该基于脂肪的组合物的产品，或含有基于甘油三酯的食用油或脂肪和非酯化植物甾醇作为产品成分的产品)到一定温度并加热一段时间，足以完全溶解该基于脂肪的组合物中的非酯化植物甾醇，并随后冷却该基于脂肪的组合物至室温以使TRP形成。在其它的优选实施方式中，实现溶解的温度是60℃到80℃、80℃到100℃、100℃到150℃或甚至高于150℃；并且实现溶解所需的时间可以为，如0到1分钟、1-10分钟、10-20分钟、20-30分钟、30-45分钟、45-60分钟、1-2小时、2-3小时、3-4小时或长于4小时。在60℃或更低的温度下，溶解速率比期望的慢，且基于脂肪的组合物中溶解的植物甾醇的浓度低于通常期望商业使用或本领域普通技术人员已知的实际值。
[0046]在另一优选的实施方式中，本发明提供了制备含有TRP的基于脂肪的组合物的方法，该方法包括：i)加热包括一种或多种基于甘油三酯的食用油或脂肪和非酯化植物甾醇的混合物，其中所述混合物包含以重量计小于75％的基于甘油三酯的食用脂肪或油，和以重量计大于25％并小于75％的非酯化植物甾醇，加热足够的时间和温度以溶解所述非酯化植物甾醇；和ii)冷却所述甘油三酯重结晶的、含有植物甾醇的、基于脂肪的组合物至室温。上述加热步骤i)使用的温度在40℃到150℃范围内，如40℃、50℃、60℃、70℃、80℃、90℃、100℃、110℃、120℃或甚至150℃；达到溶解所需的时间可以是，如0到1分钟、1-10分钟、10-20分钟、20-30分钟、30-45分钟、45-60分钟、1-2小时、2-3小时、3-4小时或长于4小时。
[0047]在一些实施方式中，本发明提供了用作预制食品的或在生产预制食品中有用的产品，所述产品包括人造黄油、涂抹料(spreads)、黄油、油炸和烘烤用起酥油、蛋黄酱、色拉调料、乳制品、坚果、种子和核仁油(seed and kernel butters)或巧克力。在每一个这些实例中，植物甾醇通过加热在这些预制食品的脂肪部分中的它们而溶解，即在没有大量水性成分存在，如水性成分以重量计为食物的10％以下的情况下加热。
[0048]在优选的实施方式中，本发明的产品是包含面粉的膨松烘烤产品、炸薯片(炸马铃薯片)、法式炸薯条、炸玉米片、炸玉米粉饼片、爆玉米花、脆饼干、调味品和沙司。术语膨松的表示通过充气(aerating)如用酵母或发酵粉使其变轻。
[0049]而在其它的实施方式中，本发明提供了包含面粉的膨松烘烤产品，该产品是蛋糕、松饼、炸面圈、酥皮糕点、面包或小圆面包。
[0050]在另外的实施方式中，本发明所述的产品是调味品，所述调味品是番茄酱、芥末、烧烤沙司、牛排沙司、伍斯特郡辣酱油(Worchestershire sauce)、开胃沙司(cocktail sauce)、蛋黄沙司(tartarsauce)和酸泡菜风味菜(pickle relish)。
[0051]在其它的实施方式中，本发明所述的产品是沙司，所述沙司为基于番茄的面食沙司、比萨饼沙司、预制辣椒酱或甜品沙司。
[0052]在一些实施方式中，本发明提供了一种为预制食物产品的产品，所述食物产品是用基于脂肪的、含植物甾醇的组合物油炸、烘烤或其它方式热处理的，和/或基于甘油三酯的食用油或脂肪与非酯化植物甾醇在该预制食品的制造中作为成分被加入其中；其中这种加热使得室温下不溶于基于甘油三酯的食用油或脂肪的部分非酯化植物甾醇溶解并因此进入和整合进该预制食物产品中，于是在冷却时，TRP在预制食物产品中形成。
[0053]在另外的优选实施方式中，本发明所述的产品是一种食物产品，该食物产品是用上述油或脂肪加上含有植物甾醇的组合物烹调、烘烤或其它方式热处理的，这使得在室温下不溶于该组合物的部分非酯化植物甾醇溶解。在随后冷却至室温和非酯化植物甾醇结晶的过程中，油或脂肪组分可以发生部分或完全固化。与不用非酯化植物甾醇制备的相同食物产品相比，该固化降低了油性，特别是表面油性，这通过手与食物产品接触可感知(这是由于在脂肪或油中TRP的形成)。油的固化或“硬化”也可以减轻或防止油在某些预制食品中的分离，并且在这些食物如花生酱、大豆酱、芝麻酱和其它种子、豆类和坚果仁酱中特别有用。食用油的“硬化”可与植物油部分氢化的结果相比。两种改性均倾向于通过提高油的熔化温度来固化植物油。但是，从营养的方面来看，某些膳食中植物甾醇的添加有利地降低了血浆LDL胆固醇和TBARS的水平，而部分氢化油的添加不利地提高了LDL水平。
[0054]在另外的实施方式中，本发明提供了一种生产具有降低表面油性的油炸小吃食品的方法，所述方法包括在基于脂肪的组合物中油炸该小吃食品，所述基于脂肪的组合物包括一种或多种基于甘油三酯的食用油或脂肪，和以重量计大于25％并小于75％的一种或多种非酯化植物甾醇。
[0055]在一些方面，本发明提供了用作营养强化剂的产品，其包含基于脂肪的组合物，其中一种或多种基于甘油三酯的食用油或脂肪包含浓度至少为10％的omega-3脂肪酸，如10-15％、15-20％、20-30％和高于30％。在该方面的一些实施方式中，所述omega-3脂肪酸是DHA、EPA、α-亚油酸或它们的组合。在该方面另外的实施方式中，所述基于甘油三酯的食用油或脂肪是水生动物油。在该方面的其它实施方式中，所述基于甘油三酯的食用油或脂肪是鱼油、低胆固醇鱼油、无胆固醇鱼油、海藻油、亚麻籽油和它们的组合。该方面的另外的实施方式中，所述产品基本上由基于甘油三酯的食用油或脂肪与以TRP形式存在的植物甾醇结合而组成。在该方面的其它实施方式中，所述产品包装在可食用胶囊(capsule)中，如可食用胶囊(gelatin capsule)。
[0056]在优选的实施方式中，所述食物产品，和更具体地，该食物产品中的基于脂肪的组合物，当其在空气中被加热时，比缺少非酯化植物甾醇的相同产品更能抵抗氧化和化学极性降解产物的形成，如下文实施例3所述。在优选的实施方式中，本发明所述基于脂肪的组合物的氧化速率比缺少非酯化植物甾醇组分的、基于脂肪的组合物中基于甘油三酯的油或脂肪的相应速率低至少20％。在更优选的实施方式中，该基于脂肪的组合物相对于不含非酯化植物甾醇的相应组合物的氧化速率的减少大于20％，如25％、30％、35％、40％和甚至50％。
[0057]在另外的优选实施方式中，本发明提供了提高用于油炸的加热油炸用脂肪组合物的氧化稳定性的方法，其中所述方法包括保持加热油炸用的基于脂肪的组合物的温度至少为100℃，如100℃、110℃、120℃、130℃、140℃、150℃、180℃和甚至200℃，该组合物的非酯化植物甾醇以重量计大于25％。
[0058]在优选的实施方式中，本发明所述的产品比不用非酯化植物甾醇制备的类似食物产品具有较低的卡路里量，这归功于无热量非酯化植物甾醇的存在以及取代了部分通常被吸收或以其它方式整合进食物产品中的基于甘油三酯的食用油或脂肪。这一说法由下面的实施例4解释和支持。
[0059]在优选的实施方式中，所述非酯化植物甾醇选自妥尔油来源的植物甾醇(如从松树生产的木质纸浆中获得的那些)和植物油来源的植物甾醇(如从大豆油来源的那些)。
[0060]在另一方面，本发明提供了一种抗氧化的油炸或烘烤起酥油，其包括：i)以重量计大于25％到小于75％的一种或多种可食用的、基于甘油三酯的油或脂肪；和ii)以重量计大于25％到小于75％的TRP，所述TRP是由一种或多种非酯化植物甾醇化合物通过加热溶解并在冷却时使其在脂肪或油中重结晶产生的。
[0061]高度优选的起酥油基本上不含外源的植物甾醇增溶剂和分散剂，并且与缺少至少一种非酯化植物甾醇化合物的相同起酥油相比，加热该起酥油到工作温度如160℃到200℃后，极性氧化产物的形成速率降低。在本文中，工作温度是烹调或烘烤领域普通技术人员常规进行油炸或烘烤的温度。
[0062]涉及这一方面时，极性氧化产物的形成通过对加热两小时后起酥油介电常数的测量来确定，如本文其它地方所述(参见实施例3，第二个实验)。涉及极性氧化产物形成速率时，术语“降低”表示与未补充的起酥油相比，补充有植物甾醇的起酥油的起酥油介电常数增加量被降低至少5％，并且优选地为7％、8％或10％或更多。
[0063]在优选的实施方式中，所述抗氧化的油炸或烘烤起酥油包括一种或多种可食用的、基于甘油三酯的脂肪或油，这些脂肪或油选自天然植物油或脂肪、天然动物脂肪和油、结构重组或改性的植物和/或动物脂肪(包括但不限于氢化油)及它们的组合。
[0064]在优选的实施方式中，所述抗氧化的油炸或烘烤起酥油包括一种或多种非酯化植物甾醇化合物，该化合物选自植物油来源的植物甾醇、妥尔油来源的植物甾醇及它们的组合。
[0065]在优选的实施方式中，所述抗氧化的油炸或烘烤起酥油包括一种或多种非酯化植物甾醇，其选自包括β-谷甾醇、β-谷甾烷醇、菜油甾醇、菜油甾烷醇、豆甾醇、豆甾烷醇、菜籽甾醇、菜籽甾烷醇、穿贝海绵甾醇和穿贝海绵甾烷醇及它们的组合。
[0066]在另一方面，本发明提供了一种降低哺乳动物血浆胆固醇水平的方法。该方法包括提供并摄入本发明所述的产品，该产品包括基于脂肪的组合物，该组合物包含以重量计大于25％且小于75％的一种或多种基于甘油三酯的食用脂肪或油，和以重量计大于25％且小于75％的一种或多种非酯化甘油三酯重结晶的植物甾醇。所述基于脂肪的组合物基本上不含外源的植物甾醇增溶剂和分散剂。不溶的植物甾醇被加热溶解并随后冷却以形成TRP。当被摄入时，TRP在降低血浆胆固醇水平方面与脂溶性酯化植物甾醇基本上一样有效。
[0067]在本发明该方面的一些实施方式中，用于预制食品的基于脂肪的组合物中的非酯化植物甾醇的比例，以重量计占组合物的25％以上且75％以下，而且更优选地，占组合物的26％到40％之间(或如此处对于食物产品所述的其它比例)。因此，对于后一范围，一份含有10g基于脂肪的组合物的食物包含2.6g到4.0g非酯化植物甾醇。这一含量与美国食品与药品管理局(U.S.Food and Drug Administration)当前发布的推荐值一致。另外，一份含有1.5g基于脂肪的组合物的食物包含0.4到0.6g非酯化植物甾醇。
[0068]在优选的实施方式中，人每日摄入上述预制食品含有的0.4到4.0g非酯化植物甾醇。
[0069]在本发明该降低哺乳动物血浆胆固醇水平的方面的优选实施方式中，TRP通过下述形成：至少加热基于脂肪的组合物到至少60℃的温度，例如60℃、70℃、80℃、90℃、100℃、110℃、120℃或甚至150℃，加热足以溶解脂肪中非酯化植物甾醇的一段时间，并且随后冷却该基于脂肪的组合物(或含有该组合物的食物)至室温以使TRP形成。达到溶解必需的时间可以是，例如，0到1分钟、1-10分钟、10-20分钟、20-30分钟、30-45分钟、45-60分钟、1-2小时、2-3小时、3-4小时或长于4小时。
[0070]在一些实施方式中，所述基于脂肪的组合物含有以重量计至少稍微大于25％、26％、27％、28％、29％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％或小于75％的非酯化植物甾醇。
[0071]在优选的实施方式中，包含α-和β-胡萝卜素的类胡萝卜素血浆浓度保持基本不变，同时血浆胆固醇水平降低。
[0072]在进一步的优选实施方式中，所述方法中的基于甘油三酯的食用油或脂肪包括以重量计至少10％，如10％、12％、14％、16％、18％、20％、25％、30％或甚至40％的omega-3脂肪酸。在其它的优选实施方式中，所述omega-3脂肪酸包括DHA或DHA加EPA，其中血浆甘油三酯和胆固醇的水平同时降低。
[0073]在另一方面，提供了一种制备非酯化植物甾醇强化了的预制食品的方法。该方法包括：(i)提供一种可食用的基于脂肪的组合物，其包含以重量计大于25％且小于75％的一种或多种非酯化植物甾醇，和以重量计大于25％且小于75％的一种或多种基于甘油三酯的食用脂肪或油，其中该组合物基本上不含外源的植物甾醇增溶剂和分散剂，以及一种或多种用于预制食品的其它组分——如果如本领域普通技术人员所知使用了任何这样的其它成分；(ii)用可食用的、基于脂肪的组合物烹调或以其它方式加热所述预制食物成分，以允许非酯化植物甾醇溶解在基于甘油三酯的食用油或脂肪中并进入或整合进食物产品中；和(iii)冷却该食物产品至室温以允许TRP在该食物产品内的组合物中形成。
[0074]在一些实施方式中，所述基于脂肪的组合物可被用作在制备该预制食品时与其它成分混合的成分，和/或该预制食物产品可以在该基于脂肪的组合物中烹调。
[0075]尽管在多数情况下，非酯化植物甾醇在与其它成分混合前，在油或脂肪中重结晶，但对于一些预制食品，所述植物甾醇可在制备该预制食品时与油或脂肪混合。因此，可选地，所述脂肪或油与所述植物甾醇可作为单独的成分以这样的方式加入——在加热该混合的成分后植物甾醇溶解在油或脂肪中。在一些情况下，作为成分加入的植物甾醇仅有一部分溶解，如，加热时仅有一部分植物甾醇与脂肪或油接触的情况。在基于脂肪的组合物、或者油或脂肪与植物甾醇在预制食品制作过程中作为成分被加入的情况下，通常，多种不同成分被掺合或混合，以至于各种成分相对均一地分布在整个混合物中。
[0076]在具体的实施方式中，所述包含非酯化植物甾醇的基于脂肪的组合物是对于本文其它方面所描述的组合物。
[0077]而在另一方面，本发明提供了一种用作营养强化剂的产品，该产品包括一种或多种基于甘油三酯的食用脂肪或油，和以重量计大于25％且小于或等于50％的一种或多种甘油三酯重结晶的植物甾醇。这样的营养强化剂也可被视为营养保健品。该营养强化剂可以是多种不同形式的，如胶囊、丸(pill)、圆片(wafer)。所述TRP-脂肪组合物可与其它膳食组分组合，如蛋白质、维生素、矿物质和这些组分的组合。
[0078]在一些实施方式中，所述基于脂肪的组合物的植物甾醇含量、脂肪含量、制备方法和其它参数如本文对其它涉及脂肪/TRP组合物的方面所描述。
[0079]在一些方面，本发明提供了一种保护哺乳动物血浆脂蛋白和胆固醇不被氧化的方法。该方法包括提供并摄入本发明所述的产品，该产品包括一种基于脂肪的组合物，所述组合物包含以重量计大于25％且小于75％的一种或多种基于甘油三酯的食用脂肪或油，和以重量计大于25％且小于75％的一种或多种非酯化甘油三酯重结晶的植物甾醇。所述基于脂肪的组合物基本上不含外源的植物甾醇增溶剂和分散剂。在优选的实施方式中，哺乳动物，如人，每天摄入0.4g到4.0g的非酯化植物甾醇。
[0080]在本发明保护在哺乳动物中血浆脂蛋白和胆固醇不被氧化这方面的另外实施方式中，TRP通过如下形成：加热至少该基于脂肪的组合物到至少60℃的温度，例如60℃、70℃、80℃、90℃、100℃、110℃、120℃或甚至150℃，加热足以溶解脂肪中非酯化植物甾醇的一段时间，并随后冷却该基于脂肪的组合物(或包含该组合物的食物)至室温以使TRP形成。达到溶解必需的时间可以是，例如，0到1分钟、1-10分钟、10-20分钟、20-30分钟、30-45分钟、45-60分钟、1-2小时、2-3小时、3-4小时或长于4小时。
[0081]在另一方面，本发明提供了用于超重和肥胖患者食物减肥法(weight loss regimen)的食品或饮料，其中所述食品或饮料包括TRP形式的非酯化植物甾醇，其中患者可以从血浆LDL胆固醇水平降低中获益。一位超重的受试者，如人，可以从定期服用预制食品和饮料中获益，所述预制食品和饮料包含每份食物约400mg到800mg，例如，400mg、500mg、600mg、700mg或800mg的可降低血浆LDL胆固醇水平的TRP形式的非酯化植物甾醇。
[0082]在又一方面，本发明提供了一种预制食物产品，该产品包括内源的胆固醇，并且也包含生产时或生产后加入该预制食物产品的TRP，其中TRP中所含非酯化植物甾醇与内源胆固醇的重量比在2∶1到10∶1之间，例如，3∶1到7∶1或4∶1到6∶1。在本发明这一方面优选的实施方式中，所述预制食物产品是以重量计包含至少50％乳脂的含黄油的面包。在另外的优选实施方式中，所述预制食物产品是冰淇淋。在其它的优选实施方式中，所述预制食物产品是含肉糜或含鱼的产品。
[0083]在“预制食物产品(prepared food product)”或“预制食品(prepared food)”的上下文中，术语“预制(prepared)”是指含有多种组合成分的商业加工和包装的食物或饮料，其中所述加工包括至少一个步骤，在该步骤中组合的食物产品(或一种或多种基于甘油三酯的食用脂肪或油成分，其或与该食物产品接触，或结合进入该食物产品)与适量的植物甾醇成分(一种或多种)一起加热到足以溶解基于甘油三酯的食用脂肪或油中的植物甾醇的温度，并且通常基本上高于该温度，并加热足以加工、烹调、煎炸或以其它方式完成加热预制该食物产品的时间。冷却后，植物甾醇的一部分在该加工的预制食物产品的脂肪或油组分中重结晶。这些可以保留TRP的预制食物产品的实例包括炸薯片；炸玉米粉饼片；炸玉米片和法式炸薯条(都在用植物甾醇强化营养的油中油炸)；爆玉米花；脆饼干；酥皮糕点；蛋糕；面包；小圆面包；松饼；花生酱；大豆酱；芝麻酱和其它坚果仁酱；人造黄油；油炸和烘烤用起酥油；蛋黄酱；色拉调料；巧克力和含巧克力的产品；调味品如番茄酱、芥末、烧烤沙司、牛排沙司、伍斯特郡辣酱油、开胃沙司、蛋黄沙司和酸泡菜风味菜；以及食品沙司如基于番茄的面食沙司和比萨饼酱；预制辣椒酱(含肉或不含肉)；甜点沙司；预制乳制品，如加工干酪、酸奶、改脂奶(filled milk)、黄油、奶油等。
[0084]术语“脂肪(fat)”可被广泛及普遍地使用，它是指室温下可为液态(也具体地称作油)或为固态(也具体地称作脂肪)的可食用甘油三酯，它来源于植物源(如，大豆、棉籽、玉米、棕榈、藻类)、动物源(牛脂、猪油、羊或羊肉脂肪、禽脂如鸡和火鸡以及鱼油)或这些源的混合组合。除非特别地限定室温下是固态的基于脂肪的组合物，术语“脂肪”的使用包括油。此外，除非有明确的相反表示，术语“脂肪”也包括合成脂肪和油、化学和酶修饰的基于甘油三酯的液态和固态脂肪及它们的混合物(如，氢化的、部分氢化的、化学或酶酯交换的或组合的即“结构化的(structured)”甘油三酯)和它们的组合。例如，本领域中已知为短链和中链甘油三酯的结构化甘油三酯，由于甘油三酯分子中形成脂肪酸链的碳原子数减少，也被包含在广义术语“脂肪”中。与甘油分子通过酯键形成甘油三酯分子的饱和、单不饱和与多不饱和脂肪酸在本领域内被熟知。此处特别相关的是，多不饱和脂肪酸(包含至少两个碳-碳双键)是“必要的”膳食营养成分，因为人体不能合成它们。多不饱和脂肪酸包括omega-6和omega-3脂肪酸。
[0085]上文和此处描述的“omega-3脂肪酸”包含三个或更多碳-碳双键，其第一个碳-碳双键从该分子的omega端即自由端数在第3和第4个碳原子之间。不受理论限制，omega-3脂肪酸可以通过防止血液结块而粘附在动脉壁上，并通过减少引起猝死的心律失常的发生来帮助降低心脏病发作的风险。含有α-亚油酸的亚麻油、含有DHA的海藻油以及含有DHA和EPA的鱼油是omega-3的有用来源，并且这些食用油被用在此处描述的营养强化剂中。
[0086]此处定义的术语“无胆固醇(cholesterol-free)”是指每份标准食品或每份推荐剂量的营养强化剂中含有小于2mg胆固醇的已加工食物产品或营养强化剂。“胆固醇降低(cholesterol-reduced)”(或降低的胆固醇(reduced cholesterol))意欲表示食物产品或营养强化剂产品包含的胆固醇为含有相同量未处理或未改变以去除胆固醇的脂肪的产品中所发现胆固醇的百分之五十(或更少)。胆固醇低表示每份食物(或每100克食物)中的胆固醇为20毫克或更少。尽管FDA定义的术语“无胆固醇”和“胆固醇降低”也通常要求每份食物中饱和脂肪含量为2克或更少，但这一限定在此不适用。
[0087]对于含有非酯化植物甾醇的脂肪，短语“改善的抗氧化性”是指：与不含植物甾醇的相同脂肪在相同温度下的氧化相比，显示出在空气中氧化降解的速率至少降低10％的脂肪。该不同的氧化速率在油被加热过程中，如用所述油在160-190℃的温度下煎炸过程中，特别明显。氧化速率由一种或多种物理测量证实，如，脂肪中形成的极性氧化产物的介电常数测量、AOM(加速氧化测量(accelerated oxidationmeasurement))、OSI(氧化稳定性指数(oxidative stability index))或感官品质(organoleptic quality)(对酸败的感觉)。稳定性测定过程中加热到例如110℃或油炸过程中加热到180℃而溶解在脂肪中的非酯化植物甾醇提供的氧化保护程度是脂肪类型和脂肪中植物甾醇浓度的函数。改善的抗氧化性在含有多不饱和脂肪酸的植物油如大豆油、玉米油和菜籽油中特别明显。当以重量计10％的大豆来源的植物甾醇溶解在该油中时，在该热油中的氧化速率，即极性氧化产物的形成速率，比缺少植物甾醇的相同油中的速率低至少10％。优选地，氧化速率低至少20％，且更优选地，该速率比缺少植物甾醇的相同油中的速率低30％、40％或甚至50％。典型地，油的氧化速率随着与脂肪结合的植物甾醇浓度的升高而降低。
[0088]术语“部分氧化”是指基于脂肪的组合物在加热或不加热的情况下如油炸或烘烤时暴露于空气中，并且至少已经开始积累氧化副产物，氧化副产物的浓度在油中或油上方的蒸汽中可通过传统方法如通过传导率、介电常数和游离脂肪酸含量测量。
[0089]据信，植物甾醇提供的对脂肪和油的氧化保护先前没有报道(美国临时申请60/332,434的优先权日之前)。类似地，植物甾醇未被认为是抗氧化剂或未被认为是多不饱和脂肪酸部分氧化过程中形成的自由基或过氧化物及氢过氧化物的清除剂(scavenger)或猝灭剂(quencher)。在为该氧化保护寻找合理解释的过程中，申请人已经查阅了描述胆固醇多种属性的文献。当然，食物产品的“胆固醇强化(cholesterol fortification)”是营养学上不期望的，而实际上植物甾醇强化意欲降低胆固醇吸收。然而，胆固醇分子结构上与植物甾醇相关，即，向β-谷甾醇添加一个乙基侧基便产生胆固醇。Horowitz等的美国专利号6,214,534描述了若干紫外光光动力学猝灭剂(UV lightphotodynamic quencher)，包括维生素、硫醇、胆固醇以及与自由基和氧的活性形式反应并使其钝化的若干其它成分。由于自由基、过氧化物和氢过氧化物是在甘油三酯中的多不饱和脂肪酸基团的氧化过程中产生的，脂肪中溶解的植物甾醇可以使这些活性化合物钝化，与在Horowitz等的光动力学系统中描述的胆固醇一样。尽管植物甾醇可以这样的方式发挥作用，但本发明不受该解释限制。
[0090]在基于脂肪的组合物的上下文中，术语“可食用的”是指所述组合物适合在哺乳动物如人类的食物、营养强化剂和药物制剂中使用。
[0091]术语“外源的植物甾醇增溶剂和分散剂(exogenousphytosterol-solubilizing and dispersing agents)”是指在现有技术中除甘油三酯之外的物质，该物质被添加到基于甘油三酯的食用油或脂肪中以促进植物甾醇降低胆固醇的效力(参见上文发明背景一节的讨论)。这些物质的部分列举包括单酸甘油酯、甘油二酯、卵磷脂、维生素E、山梨聚糖和其它表面活性剂、以及用植物甾醇化学酯化的脂肪酸。
[0092]提及外源植物甾醇增溶剂和分散剂的任何存在时，术语“基本不含”是指：在不存在甘油三酯的情况下，实现溶解或分散(室温下)加入到所指组合物中的非酯化植物甾醇所需的该物质或多种这些物质的量为零，或无论如何小于50％(和优选地，小于25％)。如果植物甾醇在甘油三酯中重结晶，则仅甘油三酯对植物甾醇的生物利用率即血浆胆固醇降低方面的效率就已足够。因此，向含有TRP的基于脂肪的组合物中任何添加非甘油三酯增溶剂或分散剂被认为是不必要的并且是任选的。
[0093]术语“植物甾醇(phytosterol)”是指在植物中天然发现的或从植物中移除后部分或完全氢化的(将甾醇转化为甾烷醇)甾醇和甾烷醇组的任何一种。本发明中使用的可商业购买的植物甾醇通常是指“游离的(free)”。在此定义，“游离的”是指所用的植物甾醇以重量计大于75％以非化学酯化形式存在。这些游离植物甾醇来源于柔软植物(soft plants)如大豆，或可选地来源于从木本植物如松树中提取的所谓“妥尔油”。植物甾醇制剂可包括这些不同来源的组合，并且通常包括植物甾醇与植物甾烷醇的混合物。植物甾醇的定义意欲包含植物甾醇和植物甾烷醇如β-谷甾醇和β-谷甾烷醇、菜油甾醇和菜油甾烷醇、豆甾醇和豆甾烷醇、菜籽甾醇和菜籽甾烷醇、穿贝海绵甾醇和穿贝海绵甾烷醇的任何和全部组合。该术语也包括通常通过化学氢化已部分或完全转化成非酯化甾烷醇的非酯化植物甾醇。
[0094]术语“非酯化植物甾醇(non-esterified phytosterol)”是指不含酯化学侧链的植物甾醇形式。相反地，酯化的植物甾醇是最普遍生产用于促进植物甾醇在脂肪中的溶解性的脂肪酸酯化的植物甾醇。非酯化植物甾醇在此处定义以包括植物甾醇的非酯化甾醇和甾烷醇形式(见下文实施例1)。按照本发明，植物甾醇重结晶前溶解在油或脂肪中，并因此物质的颗粒大小、质地等可以是粗糙的，这是出于经济的原因，即，化学溶解使物质减小到分子尺寸。更加昂贵的植物甾醇形式的溶解，如超细微米级植物甾醇粉末，在经济上是浪费的，但也可以实现。
[0095]通过“加热、完全溶解和冷却”处理非酯化植物甾醇的过程是指这样的过程：(i)将植物甾醇与基于甘油三酯的食用脂肪或油(和任选地，构成预制食物产品的其它成分)一起加热到高于60℃的温度，直到植物甾醇溶解，和随后(ii)冷却该加热产品并使甘油三酯与重结晶的植物甾醇结合。用冷空气或冷水套(chilled water jacket)快速冷却(flash-chilling)可能容易使植物甾醇从甘油三酯中沉淀并分离，阻碍了最佳的重结晶。含有热的甘油三酯和植物甾醇的预制食品的传统或普通环境空气冷却速率比快速冷却更可取。例如，在许多情况下，冷却基于脂肪的组合物或预制食品到室温会在5分钟到2小时的时间段内发生，尽管也可使用更长或更短的时间。
[0096]术语“甘油三酯重结晶的植物甾醇(triglyceride-recrystallized phytosterol)”或TRP以及加热和冷却这些成分的过程在本文其它地方描述。术语“重结晶”区别于术语“溶解”(在溶解过程中，植物甾醇溶解形成澄清溶液)。重结晶意欲表示植物甾醇在初始溶解于一种或多种基于甘油三酯的食用脂肪或油中之后，被允许在该油或脂肪中冷却并重结晶。通过物理分析(脂质染色晶体的光学显微术，以及在本文其它地方描述的熔点温度测定)，申请人已经确定这样的重结晶导致脂肪和/或油即甘油三酯与结晶的植物甾醇紧密结合。生成的产品是熔点温度降低到单纯植物甾醇熔点以下的混合晶体和/或间断晶体(interrupted crystal)结构。据信：这些物理上不稳定的、含甘油三酯的晶体在哺乳动物消化道中更易于乳化和/或溶解，产生改善的植物甾醇生物利用率，并因此导致更有效的体内血浆胆固醇降低。如上文所述，室温下，一部分植物甾醇在脂肪中溶解(通常在约1.5％的浓度)。所以，当植物甾醇与脂肪的组合被加热以溶解该固体(如结晶)植物甾醇，并且该溶液随后被冷却时，室温下不能留在溶液中的植物甾醇固化或重结晶，并且一部分仍溶解在脂肪中。除非明确地相反表明，此处提及“甘油三酯重结晶的植物甾醇”或“TRP”以及它们的含量，包括组合物中所有植物甾醇的含量，而不是其脂肪含量，即溶解的植物甾醇和重固化或重结晶的植物甾醇二者的含量。因此，仅由脂肪和植物甾醇生成的组合物中TRP的重量比例可基于植物甾醇相对于脂肪加植物甾醇重量的重量而简单地计算。例如，如果25g非酯化植物甾醇(包括任何非酯化植物甾烷醇)与75g脂肪溶解并重结晶，该组合物被称为含有以重量计25％的TRP。
[0097]术语“有效的”是指通过定期如每天一次、每天两次或每天三次摄入1-2克推荐剂量(或适当的分剂量)的植物甾醇，哺乳动物血浆胆固醇水平被降低的程度。在成年人的随机人群中，由植物甾醇摄入引起的5％到15％或更多的血浆中总胆固醇的降低被认为是有效的。
[0098]术语“酯化植物甾醇(esterified phytosterol)”是指用化学、酶、组合或其它方法通过酯键与脂肪酸连接的植物甾醇(植物甾醇和甾烷醇)。上面讨论的商品化的人造黄油
Figure A20068004131600331
和
Figure A20068004131600332
掺入了这样的酯化植物甾醇。因此，“非酯化植物甾醇”是指如所述未与脂肪酸酯化的植物甾醇。
[0099]术语“降低的表面油性(reduced surface oiliness)”表示预制食品经过常规操作后，与如果食品仅用油或脂肪制备另外发生的情况相比，较少的油从食品转移到手上(或吸收表面上)(参见下文实施例5)。
[0100]用在此处，术语“营养强化剂(dietary supplement)”在美国有特定的法律意义，其由美国营养强化健康与教育法案(the DietarySupplement Health and Education Act)(DSHEA)建立。它是指补充膳食的产品，并且其标签明确地阐明它是一种营养强化剂(有时通常指营养增补剂)。营养强化剂区别于药品，药品代表意欲诊断、治疗、缓解、处理或防止疾病并且在出售前必须经过广泛测试和被FDA预先认可的物质。存在特殊的例子，其中营养强化剂也被标为影响疾病。营养强化剂通常含有以下种类的成分：维生素、矿物质、草药、植物制剂、其它植物来源的物质、氨基酸(蛋白质的单一结构单元)及这些物质的浓缩物、代谢物、组分和提取物。它们预期通常以丸、胶囊、片或液态形式摄入，并且不代表作为传统食物或作为餐食或膳食的唯一项使用。营养强化剂通常适合向个体的膳食摄入中补充即添加一种或多种膳食成分，如提供omega-3脂肪酸的鱼油补充物(强化剂)。从植物来源中精炼的非酯化植物甾醇可与可食用的植物或动物油或脂肪结合形成TRP。这些可以被包装在胶囊中以提供方便的营养强化剂。一般地，胶囊制剂包含原料凝胶、增塑剂、溶剂和任选的成分，如调味剂和着色剂，如本领域普通技术人员所知。如果植物甾醇与可食用鱼油结合也形成TRP，则该组合可提供具有omega-3脂肪酸和植物甾醇二者健康益处的补充物(强化剂)。TRP形式的鱼油和植物甾醇在哺乳动物胃肠道中是生化上可吸收的，即可生物利用的(参见实施例15和16)。“营养保健品(neutraceutical)”是指从原料或者未加工的食品材料中分离或提纯的产品，并且一般以药用形式出售而通常不与食品相关。按照定义，营养品提供生理的益处或提供对抗慢性疾病的保护。在本发明中，植物甾醇提供了胆固醇少的益处并且是一种营养保健品。植物甾醇可以从未加工的植物油如大豆油中提纯并掺进营养强化剂和已加工食物产品中。
[0101]术语“调味品(condiment)”用在此处，表示食品的辣味的(savory)、刺激的(pungent)、开胃的(piquant)、辛辣的、酸的或咸的副菜以提高味道或给予添加的味道，例如，风味菜、沙司、香料的混合物等。番茄酱和芥末是美国最流行的两种调味品。
[0102]术语“沙司(sauce)”用在此处表示固体食品的流体、半流体或有时为半固态的副菜，例如，已用香料、调味品等增稠和调味的肉汤(meat stock)、鱼汤(fish stock)、牛奶或奶油(如，贝夏美(bechamel)、棕色沙司(brown sauce)、醋沙司(hollandaise)、鲜肉汁沙司(veloute))。一些沙司是用作甜点上浇头(topping)的增甜混合物。其它沙司包括作为副菜与其它食物一起食用的水果蜜饯(stewedfruit)或罐装水果。许多调味品被认为是沙司，并且反之亦然，例如牛排沙司、甜面酱(hoisin sauce)、伍斯特郡辣酱油、尖辣椒沙司等。
[0103]对于那些此处未明确定义的任何与脂肪和油相关术语的定义，读者可参考工具书《Bailey工业油与脂肪产品(Bailey’s Industrial Oil and Fat Products)》第四版，编辑Daniel Swern，John Wiley&Sons，纽约，1979。
[0104]“包含(comprising)”表示包括，但不限于，所有跟在词“包含”之后的事物。因此，术语“包含”的使用表示所列元素是必须或强制的，但是其它元素是任选的并且可以存在或可以不存在。“由……组成(consisting of)”表示包括，但限于，所有跟在词“由……组成”之后的事物。因此，短语“由……组成”的使用表示所列元素是必须或强制的，并且没有其它元素可以存在。“基本上由……组成(consisting essentially of)”表示包括列在该短语后的任意元素，并限于其它不妨碍或有助于所列元素在本说明书中指定的活性或功能内的其它元素。因此，短语“基本上由……组成”表示所列元素是必须或强制的，但是其它元素是任选的，并且取决于它们是否影响所列元素的活性或功能而可以存在或可以不存在。
[0105]另外的方面和实施方式将从以下详细描述和权利要求中变得明显。
优选实施方式的详细描述
[0106]最近，多名研究者描述了多种生产非常小颗粒或微晶植物甾醇的方法。据信：这样的小颗粒在胃肠道中分散和控制血浆胆固醇水平方面有更高的效力。Tiainen等的美国专利号6,129,944描述了微晶植物甾醇产品的生产，该产品作为胆固醇降低剂是有用的，其通过粉碎即干法或湿法粉碎结晶植物甾醇以产生优选平均颗粒大小约为5-10微米的微粒而形成。所述微晶植物甾醇产品可以与甜味剂和水混合，或可选地，与另一种载体如脂肪混合以形成微粒乳液。Tiainen等或任何其他研究者没有建议发明人已知的在微晶植物甾醇形成后，应该在该脂肪或油中加热或溶解微晶植物甾醇。如本发明所述，在油中这样的加热预期会破坏Tiainen等描述的成一定大小的微粒。
[0107]如此处所述，植物甾醇用甘油三酯(如植物油、起酥油或类似物)重结晶。第一步涉及加热甘油三酯(一种或多种)和植物甾醇(一种或多种)，直到植物甾醇溶解。该植物甾醇-甘油三酯溶液用于与被油炸、烹调或以其它方式加热的食物产品接触或结合。(可选地，脂肪和植物甾醇作为单独的成分在预制食品的生产过程中被加入。)随后，该预制食物产品被冷却(优选地，通过热食物产品与周围空气的接触)。在光学显微镜下(600x放大倍率)，可以看到在植物油如大豆油中重结晶的植物甾醇倾向于形成多样的大晶体结构，其伸展数十或数百微米。当被品尝时，这种材料具有令人吃惊的柔和及适宜的口感，并且包括延长的六方晶体——放射状伸展的带分支结晶针状结构(显现为小束状球形结构)和巨大伸展的平板晶体。另一方面，通过快速冷却到室温(如在数秒内用冰冷却到室温而不是通过与周围空气接触)重结晶的植物甾醇倾向于形成更坚硬、更小、更均一的针状微晶，其直径仅为几微米，即1-4微米。
[0108]在周围的植物油中重溶解上述晶体所需的温度取决于重结晶的迅速程度而显著不同。例如，室温下在大豆油中重结晶的以重量计10％的大豆来源的植物甾醇，在65℃的温度下重溶解于油中。另一方面，上述更迅速的冰-重结晶植物甾醇需要更高的温度(72℃)来重溶解。通过比较，初始置于大豆油中的相同量的植物甾醇(为干粉末)，需要接近85℃的温度溶解。对重结晶的观察(伴随晶体大小和形状的显微分析)表明较慢的重结晶允许混合成分——含甘油三酯(较大)的植物甾醇晶体的形成。这些晶体预期比快速形成的晶体较容易——即在较低的温度下——重溶解。
[0109]为确定较大的晶体是否包含任何的甘油三酯，将这些晶体在乙醇中洗涤并离心两次。接下来，用饱和苏丹黑溶液(Sudan Blacksolution)(以重量计60％的乙醇在水中)对该晶体染色使任何脂质可见。光学显微技术确认：较低熔点的较大晶体(而不是较高熔点的小针状晶体)包含多个脂质内层和脂质包藏物(occlusion)。可以合理得出结论：在脂肪中完全溶解并随后重结晶植物甾醇产生的甘油三酯与植物甾醇的紧密结合产生了具有降低的熔化温度的晶体。这些晶体似乎可以提供在降低血浆胆固醇水平方面有用的、高度可生物利用形式的膳食植物甾醇。
[0110]尽管近来报道结晶复合物可通过植物甾醇和单酸甘油酯乳剂结合形成(参见上文，美国专利号6,267,963)，但甘油三酯重结晶的植物甾醇的存在和用途先前没有描述。事实上，申请人没有找到任何关于混合结晶复合物的形成，或增强植物甾醇生物利用率的甘油三酯与植物甾醇结合的现有参考文献。
[0111]已知室温下，非酯化植物甾醇在食用油或脂肪中具有非常有限的溶解度(到以重量计约为1.5％的浓度)。但是，以重量计1.5％到75％的非酯化植物甾醇(如从大豆或松树妥尔油中半纯或纯化的植物甾醇)可以通过加热到60℃或更高的温度，并且优选地到75℃、100℃、125℃或以上而轻易并方便地溶解(所需温度取决于要溶解的植物甾醇的浓度)。之后，随着加热的组合物冷却到室温，大部分溶解的植物甾醇在基于甘油三酯的食用油或脂肪中以甘油三酯重结晶的植物甾醇组合物或复合物(缩写为“TRP”、“TRP组合物或TRP复合物”)的形式析出，即重结晶。
[0112]明显地，以这种方式形成的TRP组合物被发现在哺乳动物膳食中降低血浆和肝脏胆固醇水平方面与室温下完全溶解的、脂肪酸酯化的植物甾醇一样有效。在非酯化植物甾醇与相同量的、在相同实验中作为甾醇酯的植物甾醇的第一个直接比较中，发现通过加热(＞60℃，优选地＞80℃，并且更优选地，到＞100℃)完全溶解并且随后冷却的非酯化植物甾醇，与等量酯化甾醇相比，为血浆和肝脏胆固醇提供了相同(或甚至更高)的降低。在胆固醇降低的上下文中，术语“更高”表示：对相同水平的甾醇，此处和Hayes等(J.Nutr.(2004)134：1395-1399)测量和报道的胆固醇降低比Ntanios和Jones(Biochim.Biophys.Acta(1998)1390：237-244)报道的那些更高，其中所述甾醇在脂肪中不完全溶解。尽管过去在加热并冷却非酯化植物甾醇和脂肪的过程中TRP可能偶然地产生，但由于它们较差的室温溶解性，其在血浆胆固醇降低中的用途没有被认识。
[0113]目前描述的TRP组合物比酯化植物甾醇或用增溶剂、乳化剂、抗氧化剂和其它包含在食品中的添加剂补充的、含植物甾醇的组合物更方便和便宜。所述TRP组合物也比Tiainen等和Jones等描述的精细研磨和微结晶粉末形式的植物甾醇具有明显的优点，这是由于与生产这些微米级粉末相关的大量花费。本组合物在制备基于脂肪的食品如起酥油、人造黄油、蛋黄酱、色拉调料、花生酱和类似食品以及包括油炸和烘烤小吃食品在内的加工食物产品时特别有用。
[0114]令人吃惊地，如下文所示，在热油或热脂肪中溶解植物甾醇的存在改善了甘油三酯的氧化稳定性，并且在环境温度下，降低了在该基于甘油三酯的组合物中油炸的食物的表面油性。同时，在含TRP组合物的油中制备或用其制备的食品的卡路里脂肪(caloric fat)含量降低。尽管其它研究人员发现：在油或脂肪中初始未被热溶解的非酯化植物甾醇的精细研磨或微结晶制剂也可以有效地发挥降低哺乳动物血浆胆固醇水平的作用，但上述附加的益处仅在热溶解后获得。例如，在基于甘油三酯的食用油中热溶解使得非酯化植物甾醇随着在油中油炸而自由地进入食物产品，而植物甾醇颗粒则被排除在外。相似地，悬浮颗粒预期不能改善油的氧化稳定性。
[0115]出于本发明的目的，此处用作植物甾醇运输工具或载体(vehicle or carrier)的脂肪或油是常规的基于甘油三酯的烹调脂肪或油，其基本上不含植物甾醇增溶剂、分散剂和/或去污剂(总称“油乳化剂或添加剂”)。这些脂肪和油的例子包括天然植物油、酯交换的脂肪和油、以及部分氢化的植物油、动物脂肪和它们的组合。
[0116]不同于最近描述的、如上文背景中所述的含植物甾醇的油和脂肪的组合物，现在描述的基于甘油三酯的组合物含有大量未溶解的植物甾醇(在脂肪中重结晶)而不是溶解的植物甾醇，并且是基本上不含上述分散或溶解植物甾醇的油添加剂。所述组合物在制备室温下不需要油透明度的含脂肪食物时特别有用。这对于以下食品是适用的：人造黄油，起酥油，蛋黄酱，奶酪和其它含脂肪的乳制品，一些色拉调料，调味品如番茄酱、芥末、烧烤沙司、牛排沙司、伍斯特郡辣酱油、开胃沙司、蛋黄沙司、酸泡菜风味菜，以及食品沙司如可以含有橄榄油和其它植物油的基于番茄的面食沙司和比萨饼沙司，预制辣椒酱和许多其它食品包含加工食品，所述加工食品是通过在脂肪或油中或与脂肪或油结合起来烹调或加热，进行油炸、烘烤或以其它方式制备的。这些食品的例子包括小吃食品类，如炸薯片、脆饼干，和蛋糕类，如炸面圈、西式馅饼、蛋糕、面包、小圆面包、松饼、含可可脂的巧克力制品以及类似食品。
[0117]本发明描述了通过借助于在油炸或烘烤食品的食谱中使用的或在油炸或烘烤食品时使用的标准脂肪或油，将基本上不溶于脂肪的非酯化植物甾醇引入营养强化剂如含omega-3鱼油的补充物中以及加工食物产品包括小吃食品中的组合物及方法。发明人的目的是比较使用在食用脂肪中重结晶并用于食品如油炸食品中的非酯化植物甾醇制剂与更昂贵的、甘油三酯溶解或脂肪酸酯化的植物甾醇在限制消化道内胆固醇吸收和降低血浆胆固醇水平方面的效力。令人吃惊地，已被掺入这些食物中的在脂肪中重结晶的植物甾醇在降低血浆和肝脏胆固醇水平方面是非常有效的，即是生物可利用的。据信：与完全溶解的植物甾醇制剂(如，用脂肪酸酯化以确保在含脂肪产品中溶解的植物甾醇，如
Figure A20068004131600381
和人造黄油)的胆固醇降低效力相比，该胆固醇降低效力是有利的。
[0118]作为本发明预料之外的益处和用途，当与在缺少植物甾醇的油中煎炸的食品相比，油炸小吃食品(如炸薯片)的油部分中与甘油三酯重结晶的、以重量计5-10％或更多的植物甾醇的存在被发现降低了油炸食品的表面油性。申请人也已经发现：油炸过程中在植物油中存在大豆油来源的植物甾醇或妥尔油来源的植物甾醇，有助于通过降低油中极性降解产物的出现速率和数量使油脂化学稳定以抗氧化。就植物甾醇代替该混合物中的部分油而言，所述植物甾醇也发挥降低在该混合物中烹调的食物的卡路里脂肪含量的作用。因此，本发明使用此处所述的TRP也提供了降低油炸食品以及最终的油炸食品(resulting fried food)表面油性的方法，以及提供低卡路里食物的方法。
[0119]除了Tiainen等和Jones等(见上文)描述的微米尺寸的非酯化植物甾醇精细研磨粉末，以及先前描述的乳化制剂外，非酯化植物甾醇被认为相比于酯化甾醇和甾烷醇缺少“生物利用率”，如介绍性参考文献中所述的。在该情况下，给定量植物甾醇的生物利用率意味着该特定物理和/或化学形式的植物甾醇在降低总胆固醇和LDL胆固醇的血浆水平方面的能力。尽管室温下非酯化植物甾醇在脂肪和油中的溶解度有限，但已经发现浓度为以重量计1.5％到75％的非酯化植物甾醇(如，大豆油来源的混合颗粒状(prilled)甾醇或甾烷醇，或妥尔油来源的甾醇和甾烷醇)可通过在多种油、脂肪和含脂肪食品如烹调油或色拉油、起酥油、花生酱和乳制奶油中混合或其它的搅拌，加热到高于60℃的温度，并且优选地在75℃到150℃之间或以上，而方便且快速地溶解。在更高的温度下，如180℃，含有热溶解植物甾醇的热油或脂肪，如玉米油、菜籽油、棉籽油、大豆油或棕榈油在炸薯片和其它小吃食品的制备(如，油炸和烘烤)中是有用的。当这些热溶解的植物甾醇在这些脂肪或含脂肪食品中被冷却并重结晶时，其降低血浆胆固醇水平的能力是优异的(见下文营养学研究)。
[0120]本发明所述的脂肪组合物和食物产品可通过传统方法，添加植物甾醇而制备(如本文描述)。熟悉脂肪组合物及食物产品制备的人员可以针对具体的产品常规地选择合适的组分。
[0121]初步研究。在膳食脂肪中使用非酯化植物甾醇和乳化剂降 低血浆胆固醇
[0122]研究了向含有0.05％胆固醇的仓鼠饲料中添加以重量计0.25％的大豆油来源的颗粒状甾醇和0.25％大豆颗粒状甾烷醇以降低动物的血浆胆固醇水平的效力。仓鼠被喂食含胆固醇的食物，其中膳食脂肪(30％大豆油、50％棕榈油和20％菜籽油——提供了大约等量的饱和、单不饱和和多不饱和脂肪酸)是用以重量计达6％的乳化剂补充或未用乳化剂补充的，以增强甾醇和甾烷醇在膳食的食物脂肪部分的溶解性。预期该试剂——可轻易溶解甾醇和甾烷醇的单酸甘油酯和甘油二酯乳化剂(40％单酸甘油酯+60％二酸甘油酯)——会增强这些植物甾醇降低仓鼠血浆胆固醇水平的能力。
[0123]令人吃惊地，发现每一个胆固醇降低的方法(即，甾醇和甾烷醇，各在与膳食脂肪一起加热后独立测试；或与以重量计3％或6％的上述乳化剂在加热的膳食脂肪中混合的甾烷醇)相同程度地降低了血浆胆固醇水平。更具体地，发现用胆固醇补充的食品所喂养仓鼠的血浆总胆固醇值(TC)平均为185mg/dL，和以无胆固醇食品喂养的仓鼠的TC值平均为135mg/dL，而掺入了低水平(以重量计0.25％)植物甾醇(5∶1甾醇与胆固醇)的所有膳食方法导致TC值显著降低，平均为160±15mg/dL。(肝脏EC，即酯化植物甾醇，显示1∶3单酸甘油酯也提高效力)。这些结果表明：当它们溶解在脂肪中(如，使用单酸甘油酯和甘油二酯添加到膳食脂肪中)和当它们在开始被溶解在加热的脂肪中之后在食物的甘油三酯(脂肪)部分重结晶时，植物甾醇都可以有效地发挥降低TC的作用。精细研磨的微米尺寸粉末植物甾醇制剂也可能很好地发挥降低TC的功能(无脂肪重结晶)，但是这些制剂的缺点是生产成本较高。
实施例
实施例1.植物甾醇制剂及在烹调油中的溶解性
[0124]两份非酯化植物甾醇的工业样品被用在下述一系列实验中。这些样品包括大豆油来源的混合颗粒状植物甾醇和混合颗粒状甾烷醇(后者通过前者的完全氢化制备)。二者均从位于田纳西州Memphis的ACH食品和营养品公司(ACH Food and Nutrition)获得。所述大豆油来源的颗粒状植物甾醇含有以重量计多至4％的菜籽甾醇、30％的菜油甾醇、20％的豆甾醇和40％的β-谷甾醇。
[0125]每种植物甾醇在烹调油中有限的溶解度通过在加热到150℃的大豆油中完全溶解每个样品的梯度系列浓度(以重量计从1％到5％、0.5％的梯度)，随后冷却样品至室温并等待24小时使任何过饱和的植物甾醇结晶而测定。所有植物甾醇表现出以重量计浓度为1.5％在室温的烹调油中溶解，而所有以2.0％和更高的浓度显示析出。
[0126]普遍认识到，人类每天必须摄入至少1-1.5g植物甾醇以达到血浆胆固醇水平的有用降低，如5％-15％的降低。如果某人要在例如两份1盎司富含脂肪的食物产品如含以重量计30％脂肪的小吃食品中获得这一植物甾醇剂量，那么该脂肪应含有以重量计约7％(或更多)的植物甾醇(7％植物甾醇×30％脂肪×56g食物＝1.2g植物甾醇)。由于在室温油中约1.5％的有限溶解度，随着其冷却，该7％水平植物甾醇中的大部分在传统烹调油或脂肪中结晶。
[0127]在Jones等和Ntanios等的仓鼠、兔子和人的营养学研究中(上文所述)，膳食脂肪提供的非酯化植物甾醇引起血浆胆固醇水平的显著降低。研究了这些植物甾醇是如兔和人类研究中所示简单地悬浮在膳食脂肪中，还是如仓鼠研究中所示(以及在本发明中所述)可选地溶解。申请人在其仓鼠研究中制备了Ntanios等指明的椰子-橄榄-向日葵脂肪混合物，将其与指定量的妥尔油来源的植物甾醇(以重量计1份植物甾醇和以重量计5份脂肪混合物)混合，并也如指明的，加热产生的以重量计17％的植物甾醇悬液到60℃。加热4小时后，该悬液显示没有改变，即未溶解。得出结论：Ntanios等使用的大量植物甾醇悬浮在油中而不是被溶解和重结晶。
[0128]事实上，申请人已经确定：当仅加热到60℃时，以重量计稍大于2-3％的植物甾醇可以方便地溶解。高于60℃的温度被建议在脂肪和油中完全溶解这些更高浓度的植物甾醇，并且优选地，75℃、100℃或甚至更高的温度被建议以在允许重结晶发生前，加速溶解过程。在本发明的范围内，对于比Ntanios等描述的植物甾醇悬液更加稀释的植物甾醇悬液，即对于在脂肪和油中以重量计2％-6％的植物甾醇，虽然在冷却并形成TRP之前以比在75℃-100℃溶解慢得多的速率溶解，但低至50℃到60℃的温度最终可促进植物甾醇的溶解。
实施例2.与甘油三酯形成的结晶植物甾醇组合物
[0129]上述以重量计一份妥尔油来源的植物甾醇或以重量计一份大豆油来源的颗粒状植物甾醇粉末(非酯化植物甾醇)被分别与九份大豆油一起加热。在油中溶解这些以重量计10％的粉末所需的温度约为75-85℃。从实施例1中估计，冷却至室温后，以重量计大约8.5％的(总计为10％)植物甾醇在油中重结晶。固体的相衬显微检查(600x放大倍率)显示出伸长的针状和板状结晶物质的混合物悬浮在整个混合物中，这与初始置于甘油三酯油中的非晶态固体明显不同。
[0130]再加热后，多数析出的结晶物质在植物甾醇粉末初始溶解温度以下10-20℃的温度下非常快地重溶解。因此，首先加热和溶解并随后在甘油三酯油中重结晶的植物甾醇比纯化植物甾醇粉末表现得更容易热分散。该观察支持下面的假设：结晶的植物甾醇组合物在甘油三酯中(或与甘油三酯一起)形成，它在哺乳动物胃肠系统中比单一植物甾醇在降低胆固醇吸收方面可以更加生物可用和有效。
[0131]不溶解的植物甾醇粉末的有限生物利用率在Faquhar等、Kucchodkar等和Lees等的早期研究中是明显的(在上文背景一节已叙述)。他们的研究表明：人类膳食中需要九克或更多植物甾醇粉末以达到血浆胆固醇的明显降低。然而，使用脂溶的酯化植物甾醇(如
Figure A20068004131600421
人造黄油中的植物甾醇)，现在普遍认识到：仅需要1.5-2g这样的酯化植物甾醇便可达到相似的胆固醇降低效果。基本上不溶的非酯化植物甾醇和可溶的植物甾醇酯之间效力的差异可通过在基于甘油三酯的介质中加热和完全溶解植物甾醇，并随后冷却和重结晶该植物甾醇而消除。
实施例3.含有植物甾醇的烹调油的抗氧化效应和化学稳定性
[0132]申请人希望确定在热烹调油中混合并溶解高浓度植物甾醇(如，以重量计10％)是否会改变该烹调油的化学性质或物理烹调性质。例如，植物甾醇的存在是否会加快油中氧化或酸败发展的速率，油能否保持其初始的味道，及特定食品在指定温度下的烹调时间是否发生相当大的改变？此外，比较在含有和不含植物甾醇的植物油中油炸食品吸收油的程度也是重要的。
[0133]因此，以重量计10％的上述大豆油来源的植物甾醇被溶解在一磅量的热菜籽油中，并且大约20份连续小批量薯片(褐色马铃薯，约20片，每片3-4g)在170℃(338°F)在这些油的每一种中油炸，直到一磅已完成薯片(每片1.0-1.2g)中的一定比例已经经过每一磅油加工。将等量薯片在普通菜籽油中油炸作为“对照”。被同样加热的废烹调油和已完成薯片用如下方式评价：每种油样品中菜籽油氧化的程度用被称作“食品油探测器(Foodoil Sensor)”(Northern InstrumentsCorporation，Beachwood，OH)的仪器测定，该仪器测量油的介电常数。这一量度是随着油降解，在其中形成的过氧化物、酸和其它极性化合物相对含量的直接指标。对每一种未加热的烹调油配方进行仪器的“零基线”校准之后，获得了炸薯片后余油的以下平均介电常数(基于三次重复测定)。
普通菜籽油                 1.03±0.10
菜籽油+10％大豆植物甾醇    0.79±0.15
[0134]这些读数表示：与加热过程中加速菜籽油的任何氧化相反，植物甾醇(以重量计10％)的存在在抗氧化方面明显地稳定了油，减少加热过程中在菜籽油中形成的极性副产物的量约23％。解释植物甾醇对该油稳定性的抗氧化效果和化学机理有待确定。
[0135]进行第二个实验以进一步表征植物甾醇在加热的烹调油中的抗氧化效果。为确定多种加热的食用脂肪和油是否能够“被稳定”，即，通过加入植物甾醇使得在空气中更抗氧化，两种不同水平的大豆油来源的植物甾醇(以重量计5％和10％，并且0％作为对照)被加入到三种不同的植物油中。每种油的样品(5gm)在100ml容量的
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玻璃烧杯中在170℃(338°F)加热两小时。加热后这些油的介电读数(使用上述相同的食物油探测器)在表1中提供。如上文，每个样品在空气中加热两小时前的介电读数被用作该样品的零基线参照。
[0136]进行第三个实验以比较在热菜籽油中非酯化甾醇和甾烷醇的抗氧化能力。该测定在与上述第二个实验完全相同的条件下进行，除了出于加快氧化速率的目的，热油温度从170℃提高到190℃(374°F)。
[0137]结果。对于在第二个实验中测试的每一种食用油，植物甾醇的添加明显减低了介电常数，介电常数作为在对应于目前食物的深度脂肪油炸使用的温度下(170℃)加热时，在油中产生的极性化合物即形成的氧化产物的浓度指标。向不同植物油中添加以重量计10％的植物甾醇导致在两小时培养中极性化合物的形成有大约30-50％的降低(见表1a)。这一降低比添加以重量计5％的植物甾醇测量到的降低高近两倍。这表明植物甾醇在食用油和脂肪中提供的抗氧化保护量与添加植物甾醇的浓度大略成比例(至少在所测试植物甾醇的浓度范围内)。然而，如从实验3结果所见(表1b)，较高的油温使非酯化植物甾醇降低氧化速率的效力有一定程度降低。也重要的是，注意到：当以重量计10％的非酯化甾烷醇被加入到菜籽油中时，它比相同浓度的非酯化甾醇，在油加热过程中降低极性化合物形成方面至少有效两倍。这一差异的化学解释仍不清楚。
[0138]进行这些实验之前，首先的问题是：高浓度植物甾醇(如，5-10％或更高)是否会在烹调油被持续加热过程中不期望地起到助氧化剂(pro-oxidant)的作用。从此处一系列实验中清楚可见，这些植物甾醇的浓度发挥轻微到中等抗氧化剂的有益作用，而不是助氧化剂的作用。
[0139]从这些结果相信：这些加入到在预制食物产品中所用食用油和脂肪中的植物甾醇(甾醇、甾烷醇或它们的混合物)也将通过对抗室温下油氧化和酸败的发生，为这些产品提供增加的储存稳定性(shelf-stability)。
实施例4.油炸过程中被薯片吸收的烹调油和植物甾醇的量化
[0140]在植物甾醇富集的烹调油中油炸食品的另外两个潜在问题被研究。第一，被认为可能的是：油炸食品在植物甾醇富集的油中吸收脂肪的量比在常规油中可能多。因此，使用已经在纸巾上预先吸干(pre-blotted)且在不同烹调油中180℃的温度下每次一片深度油炸过的单个薯片(每片约4g)进行若干测试。使用了两种烹调油(玉米油和菜籽油)，有或没有10％大豆来源的颗粒状植物甾醇被加入并分别溶解在各自油中。无论使用哪种油，且无论是否存在或不存在植物甾醇，油炸、沥干薯片的平均重量——表示为吸干的未烹调薯片初始重量的百分比——稳定在31％±1％。
[0141]关于物理地定量吸收油的量，对一方面在玉米油中炸的薯片和另一方面在以重量计90％玉米油加上10％(热溶解的)大豆来源的颗粒状植物甾醇中油炸的薯片的分析显示：无论豆植物甾醇是否存在，可从油炸薯片中溶剂萃取的油的总重量比例恒定。更具体地，七片炸薯片(分别在这两种油的每一种中按上述油炸)被称量，与无水硫酸钠研磨，并用氯仿∶甲醇(2∶1vol/vol)溶剂萃取三次。这种萃取方法从食品中除去了植物甾醇和脂肪。混合的油萃取物被干燥和称量，并且萃取油与炸薯片的重量比例被测定。玉米油炸薯片的脂肪含量为29±2％，而含植物甾醇炸薯片的该含量为30±2％。
[0142]第二，担心的是，与溶解在开始被加热的烹调油中的植物甾醇比例相比，油炸食品如炸薯片吸收的脂肪可能富含植物甾醇或可选择地缺乏植物甾醇。事实上，对从上述炸薯片(在以重量计90％的菜籽油加以重量计10％的豆油来源植物甾醇中油炸，见上文)中萃取的以重量计29％烹调油的化学分析显示：萃取油组成与油炸用油组成相同(90％油：10％植物甾醇)。
[0143]植物甾醇分析使用了以下的方法：含在炸薯片中的油加植物甾醇首先被萃取到氯仿中。氯仿的一部分(100μl)被气化，重溶解在小量异丙醇中(20μl)，并随后用测试试剂盒(Test Kit)#352分析胆固醇和其它甾醇(Sigma Chemical Company，St Louis，MO)。制备含有10微克β-谷甾醇的测试标准。该测试标准基本上与100微克炸薯片油萃取物中测量到的甾醇量匹配。事实上，基于对五片炸薯片五次测量的平均值为以重量计9.9％的植物甾醇。该测试结果表明，在其被油炸时，马铃薯没有对植物甾醇选择性吸收或选择地排除。
[0144]因此，在吸收进油炸食品(即炸薯片)中油的总重量(脂肪加植物甾醇)好像未受添加的植物甾醇影响的情况下，这些植物甾醇可有效地稀释并代替一部分会在油炸过程中被食品以其它方式吸收的含卡路里脂肪即甘油三酯。所以，在可食用油炸(或烘烤)用油中使用植物甾醇的进一步新颖益处是降低预制食品的脂肪卡路里量(如，本实施例中，降低约10％)。在不实际进行上述量化测试的情况下，没有证据表明植物甾醇可以一对一替代油炸食品中吸收的脂肪。
[0145]关于在一份一盎司炸薯片中提供的植物甾醇量，大多数商品化炸薯片含有以重量计至少35％的植物油。如果该植物油含有以重量计10％的植物甾醇，则一份一盎司炸薯片将提供约1.0g植物甾醇。在目前每磅植物甾醇约$10.00的批量价格下，每份炸薯片中这些植物甾醇的成本约为2美分。
实施例5.在含植物甾醇的植物油中油炸的食品的表面油性
[0146]当从大豆(或妥尔油)中提取的非酯化植物甾醇(如，以重量计3％或更高的植物甾醇)通过加热被溶解到液态植物油或脂肪中并随后冷却时，它们的结晶引起油固化。固体的坚硬程度取决于油中植物甾醇的含量。例如，当含有以重量计10％溶解大豆植物甾醇的加热菜籽油被冷却时，它固化形成使人联想到部分氢化的植物油(PHVO)的固体。申请人注意到，在这种油中油炸的薯片(如上文所述)好像比在单一菜籽油中油炸的类似薯片在人的手指上留下较少的油。由于油炸食品表面油性的特性通常被认为是不期望的，所以尝试对炸薯片之间这一特性差异进行量化。
[0147]一种方法被设计出，以测量炸薯片的相对表面油性。在180℃菜籽油或菜籽油加以重量计10％大豆油来源植物甾醇中油炸1分钟的薯片被冷却至少一小时。这两组薯片中总脂肪含量的测量(方法见实施例4)显示，前者含有以重量计26％的菜籽油，而后者含有以重量计29％的菜籽油加植物甾醇。单个炸薯片被选出(每片称重约为1.2g)并用单张预先称量的薄绵纸(paper tissue)(
Figure A20068004131600461
，Kimberly ClarkPaper Products)轻柔但完全地在两面擦拭三次。擦拭前和擦拭后，每片绵纸在分析天平上称量以确定从薯片上吸收的表面油的量。
[0148]从五片菜籽油炸的薯片中，下列量的油被吸收进每片绵纸中：10、7、7、8和8毫克。从菜籽油加以重量计10％植物甾醇中油炸的五片类似薯片中，以下列量的油被吸收：3、3、3、2和4毫克。因此，基于平均8mg对3mg的表面油，估计加入到烹调油中的以重量计10％的植物甾醇可以降低炸薯片(以及推测的其它油炸和烘烤食品)的表面油性约2-3倍。比较在玉米油中炸的薯片与在用以重量计10％大豆油来源的颗粒甾醇补充的玉米油中炸的薯片，可以得到相似的结果。在后一情况，从每片玉米油炸的薯片上吸收平均10mg油，而从每片玉米油加大豆植物甾醇炸的薯片上仅吸收3mg。
实施例6.膳食脂肪中的重结晶非酯化植物甾醇提供了血浆胆固醇的显著降低
[0149]本研究的目的是确定游离即非酯化植物甾醇(从大豆油得到)在胆固醇响应(cholesterol-responsive)动物模型中降低胆固醇的效力。
[0150]方法。动物、膳食和研究设计。本研究中使用了十二只雄性、5周大的查尔斯河蒙古沙鼠(Charles River Mongolian gerbil)。沙鼠被随机分配到2组中(每组6只)。沙鼠用含有0.15％胆固醇的纯化食物喂4周，其中脂肪提供30％的能量。总体的膳食含有0％或0.75％植物甾醇和13.7％的脂肪(详细的膳食组成在表2中描述)。因此，所述膳食含有的脂肪组分为0％或5.5％(0.75％÷13.7％)的植物甾醇。植物甾醇开始在食物的脂肪组分中加热以允许其溶解，并随后与其它膳食组分混合。随着它冷却，非酯化甾醇被允许在混合物的脂肪组分中自由结晶。给予所有沙鼠自由喝水，而且食物以预定量每天提供，以满足它们生长和维持的热量(卡路里)需要。动物以2-3只一组被装笼并被保持在12h光亮-黑暗循环(18:00h开灯)的受控环境中。
[0151]喂食实验食品4周后，沙鼠被禁食过夜(18h)，在轻度麻醉下，用EDTA润湿的注射器通过心脏穿刺收集血液样品，并且在放血后，切除肝脏并称重。每个肝脏的一部分被储存在-20℃直到分析。通过在12,000xg下离心15分钟，从EDTA处理的血液中分离血浆，并在1-2天内分析。
[0152]血浆脂质分析。总血浆胆固醇(TC)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)和甘油三酯(TG)用酶分析法测量(Sigma诊断试剂盒(Diagnostics kits)-分别为：对TC，方法#352和对TG，方法#336)。按照Weingard和Daggy描述的方法(Clin.Chem.1990，36：575)，在含有脱脂载脂蛋白B和E的脂蛋白进行磷钨酸钠-Mg2+沉淀后(BoehringerMannheim Diagnostics，方法543004)，从上清液中检测HDL-C。
[0153]结果。在处理组沙鼠中，没有观察到体重的明显差异，而它们的血浆脂质变化明显(表3)。
[0154]与对照组比较，用补充了0.75％游离植物甾醇形式的植物甾醇和0.15％胆固醇的食物喂养的沙鼠具有稍微较小的肝脏(质量少10％)，该肝脏中含有显著降低的酯化胆固醇水平(降低87-91％)(数据未显示)。相同沙鼠中血浆胆固醇水平比对照组低53-57％；HDL-C降低至较少的程度(23-29％)并且TC/HDL比例明显改善(下降)(为35-40％，数据未显示)。甾醇补充没有使血浆甘油三酯在统计学上降低。
[0155]讨论和结论。由于非酯化植物甾醇在膳食脂肪中具有非常有限的溶解度(以重量计1.5％)，并且这些甾醇按以重量计5.5％的浓度加入到膳食脂肪中，所以这些植物甾醇中的大部分(4％÷5.5％或约73％)作为甘油三酯重结晶植物甾醇(TRP)组合物或复合物被吸收进膳食脂肪中。即，所述非酯化甾醇首先通过加热溶解在膳食脂肪中，并随后冷却，导致其重结晶。因此，重要且令人吃惊的是：非酯化甾醇的上述肝脏和血浆胆固醇降低的结果是非常有利的。更具体地，含有0.75％非酯化甾醇的营养强化剂导致血浆胆固醇水平降低超过50％和肝脏胆甾醇酯水平降低约90％，并对TC/HDL-C比值有35％改善(降低)。本实验的结果显示：脂肪中重结晶的非酯化甾醇制剂降低胆固醇的效力与文献中报道的脂溶性酯化甾醇和甾烷醇的效力相当。
实施例7.油炸过程中被薯片吸收的或在游离膳食脂肪中溶解并重结晶的非酯化甾醇可以降低血浆胆固醇水平
A.沙鼠研究
[0156]本研究的目的是评价用富含非酯化甾醇(来源于大豆油中)的薯片在相同的动物模型(见实施例6)中降低胆固醇的效力。
[0157]方法。动物、膳食和研究设计。本研究中使用了十四只雄性、5周大查尔斯河蒙古沙鼠。所有沙鼠被随机分配到2组中(每组7只沙鼠)并用含有0.15％胆固醇的纯化食物喂4周。详细的膳食组成在表3中描述。所有膳食含有以重量计13.7％的脂肪，30％的膳食能量由该脂肪提供。游离(非酯化)甾醇以重量计0.75％的水平并以下面的形式引入膳食：
[0158]富含植物甾醇的薯片。薯片在用大豆油来源的植物甾醇补充(以重量计10％)或未补充的菜籽油中油炸。当植物甾醇被添加时，它们在炸薯片前迅速溶解在已经被加热到180℃的油中。
[0159]对照组膳食(膳食组成见表4)不提供甾醇，但含有常规商业化的在菜籽油中油炸的薯片，以提供相同水平的碳水化合物和标准水平的膳食脂肪(13.7％)。所有其它实验条件，包括动物保持、喂养和样品采集以及分析方法与上述一样(见实施例6)。
[0160]肝脏胆固醇分析。游离肝脏胆固醇(FC)和酯化肝脏胆固醇(EC)用基于Kim和Chung(《韩国生物化学杂志(Korean J.Biochem.)》1984，16：69)的方法的HPLC测定。游离胆固醇和胆甾醇酯用Waters Radial-Pack分离，C18柱用乙腈/异丙醇(体积比50/50)以2.0ml/min的速率等度地(isocratically)洗脱。洗脱物的吸收值用紫外检测器在210nm处测量。胆固醇浓度(游离和酯化的)通过样品的峰面积与校准标准(Sigma Chemical Co.)上获得的峰面积比较而计算出来。为了计算酯化的胆固醇，将胆甾醇酯的总量除以1.67(按照Witztum等《脂质研究杂志(J.Lipid Res.)》1985，26：92计算)。
[0161]结果。喂食4周后，两组中沙鼠的体重没有明显变化，而沙鼠肝脏重量、肝脏胆固醇和血浆脂质浓度变化显著(表5)。与食用缺少甾醇的对照组膳食的沙鼠相比，喂食含有富含植物甾醇的薯片膳食的沙鼠具有明显较低的肝脏胆固醇和血浆胆固醇水平。与这些发现一致，明显地注意到：喂食含有常规薯片与相同量非酯化植物甾醇膳食的沙鼠——其中所述非酯化植物甾醇已在等量菜籽油中溶解并重结晶，其血浆和肝脏胆固醇指标被发现与喂食富含植物甾醇的薯片的指标十分相似(数据未显示)。
[0162]讨论和结论。强化了的薯片中非酯化植物甾醇降低胆固醇的效力与当植物甾醇在外源膳食脂肪中被提供时(在游离菜籽油中完全溶解并随后重结晶)观察到的相似。在标准脂肪水平的膳食中，游离植物甾醇与脂肪的比例为0.75％/13.7％＝5.5％。申请人已经表明，游离甾醇在植物油中溶解度的限度约为1.5％。因此，如先前指出，通过加热初始溶解在膳食脂肪(或炸薯片脂肪)中的大部分(4％÷5.5％＝73％)游离植物甾醇随后重结晶，形成申请人称为甘油三酯重结晶的植物甾醇(TRP)组合物的物质。
[0163]在本实施例中，当植物甾醇在随后被冷却的脂肪中被加热并溶解时，所述甾醇与甘油三酯共同结晶，并且固体物质的形态即形状和尺寸发生变化。在400x的放大倍率下，与脂肪关联的甾醇的大平板和针状簇伸长阵列在显微镜下可见。这些结晶植物甾醇-甘油三酯固体与Tiainen等描述的精细研磨和/或微结晶颗粒在它们的物理性质上不同，所述精细研磨和/或微结晶颗粒未首先溶解并且未与基于甘油三酯的脂肪或油紧密结合。
[0164]基于本实验的结果，我们可以得出这样的结论：在用游离甾醇补充的脂肪或油中油炸食品如炸薯片，是使食品富含降低胆固醇的游离植物甾醇的便利并且有效的方法。
B.人类的先导研究(pilot study)
[0165]完成了上述在沙鼠中的研究后，进行人类先导研究以评价摄入富含非酯化植物甾醇食品的降低胆固醇效力。对于这一研究，炸玉米粉饼片生产商生产了在普通油炸用油或含脂肪与游离甾醇比例为8∶1的油中烹调出的炸玉米粉饼片，其中游离甾醇从大豆油中分离。两袋1oz测试片提供1.5g植物甾醇/天。本研究的最终设计包括12名中度胆固醇血症受试者(8名男性，4名女性)和两个测试组。受试者最初食用对照组玉米粉饼片(无甾醇)或测试玉米粉饼片(有甾醇)。因为大多数(n＝7)受试者在完成其第一个4周任务后同意交叉食用相对组的玉米粉饼片，因此获得两组数据：基线脂质值与含甾醇玉米粉饼片4周后的值的直接比较(straight comparison)(n＝10)，对9名食用无甾醇玉米粉饼片的受试者的一个类似比较(表6)....并且第二，对交叉数据的统计学上较强的直接成对t测试(direct paired-t test)(n＝7)，其中对于两种不同的玉米粉饼片，每个人是其自身的对照(表7)。
[0166]在统计学上较强的比较中(表7)，与食用不含甾醇玉米粉饼片时他们的反应相比，当食用甾醇富集的测试玉米粉饼片时，血浆胆固醇和LDL-C以及LDL/HDL比例下降约10-15％(临床上有意义的)，而未降低7名交叉受试者的有益HDL-C。交叉组中所有7名受试者显示出LDL在10到40mg/dL范围内的降低。
同样重要的是注意到：当受试者食用甾醇富集的测试玉米粉饼片时，与不含甾醇的对照玉米粉饼片比较，通过TBARS测量的血浆脂质过氧化物显著降低(9.8±1.7到8.2±0.9)。
[0167]这些数据证实当在脂肪中充分溶解和重结晶时，游离植物甾醇在胆固醇降低能力上表现得与植物甾醇酯一样好。这些结果，结合最近FDA允许针对心脏健康要求每份这样的食品项中＞0.4克游离植物甾醇，表明植物甾醇的这种输送形式是非常有益的。
实施例8.在植物油甘油三酯中溶解并随后重结晶的非酯化植物甾醇可以防止花生酱中油分离
[0168]非酯化植物甾醇溶解在热与冷的植物油中巨大的溶解性差异可以被有利地用于配制某些食品。如先前指出，溶解在热植物油如炸薯片的油中以重量计最初浓度为10％的植物甾醇，随着油的冷却大部分会与甘油三酯重结晶。在炸薯片的情况下，植物甾醇在油中重结晶降低了薯片的表面油性。植物甾醇在热植物油中的存在也显示出：随着油被加热一段时间，降低了该油中极性氧化降解产物的量(见实施例3和10)。
[0169]在其它高脂肪食物如含有以重量计高达50％花生油的花生酱的情况下，以重量计约3％到5％之间的非酯化植物甾醇可通过在80-100℃下加热1-10分钟而溶解在花生酱中。基于50％的花生油含量，所述甾醇将会以约为初始添加水平两倍的水平，即油部分中以重量计6-10％的水平存在于花生酱的油部分中。申请人已经发现：通过在花生酱中加热溶解并随后冷却的、少至以重量计3％的非酯化大豆油来源的颗粒状植物甾醇，被证明对于部分固化天然花生酱中发现的花生油有效。该部分固化防止了被认为是天然花生酱中不期望麻烦(undesirableannoyance)的天然油分离过程。这一百分比的植物甾醇提供0.9g甾醇给每份32g的花生酱，或提供了为实现人血浆胆固醇水平10-15％降低所推荐的约100％的每日植物甾醇量。该每日剂量与1.3-1.5克甾醇酯(如商业化降胆固醇人造黄油中所提供的)的推荐剂量大约相等，其中仅有以重量计60％的甾醇酯由活性甾醇部分组成。
实施例9.在可可脂甘油三酯中溶解并随后重结晶的非酯化植物甾醇可以掺入巧克力中
[0170]可可脂具有高于室温但低于体温(37℃)的熔化温度。这一性质允许巧克力，一种含有以重量计约30％可可脂的加工食品，在室温下保持固态，并在口中融化。大豆油植物甾醇被以重量计10％-30％的浓度加入到可可脂中并通过加热溶解。所述可可脂随后被冷却并凝固。
[0171]针对植物甾醇补充的(见上文)和未补充的可可脂的软化和融化温度的测试表明：使用10％植物甾醇，两种可可脂均在约30℃软化，并在约34℃融化。在34℃，尽管可可脂变得透明，但植物甾醇补充的可可脂保持半透明到不透明，并显示出更高的粘度，这归因于悬浮植物甾醇颗粒的存在。在光学显微镜下(800x放大倍率)，重结晶的植物甾醇显示为约1-5微米宽度或直径的纤细针状和微粒的精细悬液。用以重量计10％植物甾醇(转化为TRP)进行植物甾醇补充的三十份可可脂被成功地掺入七十份甜巧克力组合物中。所述植物甾醇(占巧克力重量的3％)对该加工食品的味道和质地具有可忽略的作用。巧克力(以重量计80份)也用以重量计20份、包含以重量计30％TRP形式植物甾醇的可可脂补充。这产出包含6％TRP形式植物甾醇的巧克力。巧克力中的较低植物甾醇(以重量计3％)用于配制多种巧克力棒是合适的。同时，巧克力中较高植物甾醇(以重量计6％)可用于生产巧克力糖或营养强化剂咀嚼物。
实施例10.非酯化植物甾醇强化了的植物油在生产环境中的氧化稳定性
[0172]除了摄入脂肪重结晶植物甾醇降胆固醇的效果，我们发现用游离植物甾醇强化了的植物油在抗氧化(和储存产品的酸败)上基本稳定。这一稳定性在商业化玉米粉饼片生产环境中测试，按照AOCS推荐操作(Recommended Practice)Cd 12b-92分析。
[0173]OSI量度(每一个值是同样两份样品的平均值，测试在110摄氏度进行)由Archer Daniels Midland(ADM)公司(Decatur，IL)使用被用于生产玉米粉饼片的高油性红花油样品确定。玉米粉饼片被制备，且油样品由Warnock食品公司(Warnock Food Company)从用于油炸玉米粉饼片的加热槽中收集。这些玉米粉饼片(由标准湿粉糊面粉加以重量计1％的盐制成)用于实施例7中报告的人类先导研究。油炸后，该玉米粉饼片含有以重量计22％的油。
[0174]当植物甾醇以重量计12％的水平被包含在油中时，一份1oz.(盎司)(28g)的玉米粉饼片提供每份22％×12％×28g或0.74g植物甾醇。初始的红花油(从Adams Vegetable Oil，Arbuckle，CA获得)含有以重量计77％的油酸、14％的亚油酸和8％的软脂酸与硬脂酸。该油在油炸开始前具有11.3小时的稳定指数(OSI值)。在油炸约150磅玉米粉饼片，并保持油在185摄氏度的温度6小时后，该油的OSI值降低到9.5小时。
[0175]随后，新鲜的红花油和未改性(非酯化)的大豆植物甾醇(ADM提供)被用于制备包含以重量计88％红花油和以重量计12％植物甾醇的油混合物。该油混合物在油炸开始前具有14.9小时的稳定性(OSI值)。在油炸约132磅玉米粉饼片，并保持油在185摄氏度的温度6小时后，该油的OSI值保持基本上相同(15.1小时)。
[0176]我们得出结论：非酯化植物甾醇对带有植物甾醇的加热食用油产生抗氧化的效果，其中所述食用油可遭受加热和与空气及食物接触联合的氧化影响。所述植物甾醇，用以重量计12％的水平添加，实际上将加热前测定的初始油的氧化稳定性从11.3小时提高到14.9小时。
[0177]所述植物甾醇也降低了与加热食用油伴随的氧化稳定性的丧失，如，缺少植物甾醇的红花油加热并油炸6小时过程中OSI值从11.3降低到9.5小时，与之相比，植物甾醇存在下保持OSI稳定性(分别是14.9和15.1小时)。
[0178]此外，对于应用于预制食品，我们观察到植物甾醇富集的、含脂肪的加工片的贮存期限(新鲜度)延长，这归因于该脂肪的氧化稳定性。
实施例11.加热或烘烤应用于含脂肪食品的游离植物甾醇以形成TRP
[0179]描述了向预制食品中引入TRP的几种可选方法。它们包括：(i)在含有溶解植物甾醇的加热脂肪中油炸食物产品并允许该产品冷却，冷却过程中TRP在该食物中形成，和(ii)用含有植物甾醇和脂肪的混合物的起酥油烘烤食品，烘烤过程中被加热的植物甾醇溶解在脂肪中，并随后在冷却的过程中与脂肪重结晶形成TRP。
[0180]用此处描述的新方法，形成可生物利用的TRP复合物，但其原位产生，即在食品中，从而消除了提供单独的基于TRP的起酥油的必要。因此，食品生产方法中任何可能对生产商不方便和/或昂贵的改变被减到最小。在本实施例中，含有脂肪作为成分或外部用一些脂肪涂抹的未烹调或已烹调食品(烘烤、烧烤、油炸或以其它方式加热)可以与适量的植物甾醇固体(粉末或颗粒)接触(如，通过撒粉、滚动涂抹)，以便植物甾醇粘附在食品上。粘附可通过多种方法中任一种促进，这些方法包括用液体如油、水或生蛋清预先涂抹食品。所述植物甾醇涂抹的食品随后被烘烤或以其它方式加热到合适的温度并烘烤或加热合适的时间，两者一起足以引起植物甾醇熔化并与食品例如小吃食品如炸薯片中的脂肪即甘油三酯结合。可选地，所述植物甾醇直接溶解在食品表面存在的液态脂肪中。随着食品开始冷却，该液态混合物被吸收进食品中，且形成TRP。这一制备食品中TRP的方法现在进一步描述。
[0181]在本方法的一个测试中，商业化烘烤的、基于白面的填馅面包(pita bread)(食谱中不含添加脂肪)被切成约2in.×2in.的方块。四十克这些方块被用以重量计3％的玉米油(1.2g)涂抹。从ArcherDaniels Midland公司(Decatur，IL)获得的0.4g量的粉末状大豆油来源的非酯化植物甾醇被置于塑料袋中并与油涂抹的填馅面包块一起摇晃，直到所有的粉末粘附到面包上，产生均一涂抹的填馅面包表面。这些填馅面包随后被在325°F再烘烤8分钟以产生脆填馅面包片(pitachip)。在将这些片从烤箱中移出时，在这些片上短暂地看到油光。这些油涂层随着填馅面包片冷却而迅速消失。在该再烘烤的过程中，填馅面包损失了等于其原始重量的约25％的约10g水分。结果产量为31g(约1份)填馅面包。对填馅面包片表面的检查表明颗粒状植物甾醇物质已经被吸收。由于植物甾醇在热油中溶解，推断它们与油结合并被吸收进填馅面包片中是合理的。油混合物中植物甾醇的浓度为0.4g/1.6g＝以重量计25％。申请人已测定上述植物甾醇的熔化温度，并发现它为约285°F(140℃)，该温度明显低于通常烘烤的温度，从而保证油或脂肪与已熔化植物甾醇的有效混合。该方法的扩展可以使用多种方法中的任何一种完成。例如，所述填馅面包块可用适量的食用油喷涂，并且该产品可以随后在含有调味料并结合有粉末状植物甾醇的鼓中滚动涂抹。
[0182]在已经含有中等水平脂肪的预制食品的情况下，如小吃片、脆饼干和曲奇饼，少量油在烘烤时倾向于被表露到食品表面。如果植物甾醇在烘烤前或烘烤时，或在另一加热步骤中，被施加于该食品的表面，食品表面的脂肪实际上可以溶解施加的植物甾醇。随着烘烤食品的冷却以及水蒸气和蒸汽放出的停止，含有溶解植物甾醇的表面脂肪显示出被重吸收进食品中。在该过程中所作的唯一的工艺修改是粉末涂抹、喷洒或以其它方式施加适量的植物甾醇(如，每份食品0.4g-0.8g)。由于植物甾醇会粘附在未烘烤食品(如面糊)上或粘附在用油或其它可食用液体轻微涂抹的食品上，因此没有使用该方法的技术障碍。
实施例12.提高TRP复合物中植物甾醇相对于甘油三酯的比例
[0183]以前的研究显示：以重量计高达至少25％的植物甾醇可与以重量计75％的脂肪共结晶，形成具有确定熔点、基本上均一的TRP复合物。比例提高的植物甾醇与比例降低的脂肪即甘油三酯共结晶形成TRP复合物的能力随后被研究。因此，以重量计10％到75％之间的大豆油来源的植物甾醇与以重量计90％到25％之间的食用油或脂肪混合。精炼、去色并去味(RBD)的玉米油和牛脂分别与大豆来源的非酯化植物甾醇混合，以确定不同来源的甘油三酯是否会在形成的TRP复合物中引起明显的不同。出于这个目的，脂肪中多种比例的植物甾醇通过加热到约150℃溶解(形成透明溶液)，并使其冷却和在室温下完全重结晶。每个样品随后被缓慢再加热以确定该特定TRP复合物的熔化温度。结果在下面提供。
  植物甾醇重量％   甘油三酯重量％   TRP熔化温度
  10   90玉米油   60-63℃
  10   90牛脂   61-63℃
  15   85玉米油   79-81℃
  15   85牛脂   79-81℃
  20   80玉米油   89-90℃
  20   80牛脂   89-91℃
  25   75玉米油   93-94℃
  25   75牛脂   92-93℃
  50   50玉米油   118-119℃
  50   50牛脂   118-119℃
  75   25玉米油   131-132℃
  75   25牛脂   132-133℃
  100   0
[0184]这些数据表示甘油三酯的来源及它们饱和和多不饱和脂肪酸的含量对复合物的熔化温度影响很小，这是因为牛脂含约50％饱和的和仅4％多不饱和脂肪酸，而玉米油含约13％饱和的和59％多不饱和脂肪酸。然而，TRP复合物中植物甾醇对甘油三酯的比例对复合物的熔化温度有很大影响。随着复合物中植物甾醇含量25％的降低(75％对100％植物甾醇)，熔化温度降低约8℃(132℃对纯植物甾醇的140℃)。随着植物甾醇以重量计50％的降低(50％对100％)，熔化温度降低约22℃(118℃对140℃)。当50％植物甾醇含量随后被又减半到25％(加入75％的脂肪)，植物甾醇熔化温度降低约47℃(93℃对140℃)。
[0185]上述包含植物甾醇比例超过以重量计25％的TRP复合物通过向食品中添加，是否仍能够在体内有效地降低血浆LDL胆固醇水平，为了回答这个问题，沙鼠被用作模型系统。如Hayes等先前显示的，该哺乳动物被证实是人血浆胆固醇反应的优秀模型系统。
实施例13.类胡萝卜素通过膳食TRP在人血浆中的有益储备
[0186]在实施例7中描述的先导研究过程中获取的并且在-20℃冷冻和储存数月的人血浆样品被融化，并分析α和β-胡萝卜素水平。该分析的目的是确定TRP形式非酯化植物甾醇的常规膳食摄入(每天1.5克植物甾醇)是否会引起血液中类胡萝卜素的任何消耗。这一问题是有意义的，因为以前报道延长膳食摄入酯化植物甾醇会造成血浆β-胡萝卜素水平的轻微降低(但仍是不期望的)。由于本临床研究的交叉设计，比较食用TRP富集玉米粉饼片4周的效果与食用缺少这些植物甾醇的类似玉米粉饼片(也是4周)的效果是可能的。因此，从七名个体获得的血浆样品被测试α和β-胡萝卜素水平。该结果显示于表8中。这些包括测量到的绝对血浆胡萝卜素水平(微克每分升)以及α、β和α+β-胡萝卜素与总胆固醇(TC)的比例，表示为微克胡萝卜素每毫摩尔胆固醇。
[0187]在本实验的限度内，通过食用提供1.5g/d植物甾醇的TRP强化玉米粉饼片4周时间，没有引起α或β-胡萝卜素水平的统计学变化(并且当然没有不期望的降低)(表8)。4周植物甾醇方案后胡萝卜素水平变化的百分比相对于研究开始时测量的胡萝卜素基线水平(第4列)并相对于该个体食用常规玉米粉饼片(无植物甾醇)4周后测定的胡萝卜素水平(第5列)计算。这些结果是重要的，因为它们显示：LDL胆固醇的有益降低(表7)可通过食用非酯化植物甾醇(TRP形式)达到，而α或β-胡萝卜素血浆水平没有任何可检测到的降低。
实施例14.通过与游离植物甾醇结合来氧化稳定含DHA和EPA脂肪酸的鱼油甘油三酯
[0188]鱼油以及其它可食用水生生物油，例如，其甘油三酯含有营养上有益的长链多不饱和脂肪酸如EPA(20:5二十碳五烯酸)和/或DHA(22:6二十二碳六烯酸)的海藻油，被用作直接食物成分和营养增补剂。在这些用途中，多不饱和脂肪酸容易在空气中氧化和酸败，带有不希望的腥味伴随发生。抗氧化剂通常包含在含DHA和EPA的食用油中。例如，100-200ppm的TBHQ和/或1000ppm的混合生育酚(也称作维生素E)可被添加到精炼鲱鱼鱼油或海藻油中延缓腐败。精炼、去色和去味鱼油的商业来源包括，例如，Omega Protein，Inc.，(Hammond，LA)和Source Food Technology，Inc.，(Durham，NC)。后一家公司提供精炼的低胆固醇鱼油(通常降低4-5倍，即，含有以重量计约0.1％胆固醇而不是0.5％)，并含有以重量计20-30％的DHA和EPA。另一方面，从发酵生长的藻类中精炼的油可从Martek Biosciences Corp.(Columbia，MD)获得，并含有以重量计约20％的DHA，而不是DHA和EPA的混合物。
[0189]通过与非酯化植物甾醇(大豆油来源，从ADM Inc.，Decatur，IL获得)结合，申请人已经测试了上述从Source Food Technology获得的纯化、胆固醇降低的鲱鱼鱼油(CR-FO)的氧化稳定能力。测量了含有0％、5％、10％、20％或30％植物甾醇的五份CR-FO混合鱼油样品的“氧化稳定指数(oxidative stability index)”(OSI)，其数值提供了抗酸败(和相对贮存期限)的相对量度。这些混合物通过短暂加热鱼油与微粒植物甾醇的混合物到约100℃(同时搅动)直到完全溶解而制得。该溶液立即在冰上冷却(导致植物甾醇和鱼油的TRP复合物共结晶)，并冷冻直到测试。OSI值(在110℃测试)由Medallion Laboratories(Minneapolis，MN)测量且OSI值如下：
[0190]植物甾醇∶鱼油含量(百分比)  OSI(小时)
0∶100                            3.7
5∶95                             4.2
10∶90                            4.3
20∶80                            4.8
30∶70                            5.7
[0191]上面的数据清楚地表明：随着混合组合物中植物甾醇含量的增加，该组合物的氧化稳定性显著增加。
实施例15.植物甾醇在含有作为营养增补剂和直接食品添加剂的DHA和/或EPA脂肪酸的食用油中重结晶为TRP
[0192]除了通过每天摄入足量植物甾醇所提供的植物甾醇的LDL胆固醇降低益处和因此冠心病(CHD)风险降低之外，食用足量omega-3脂肪酸被发现可以保护机体免于CHD。在最近关于食用植物甾醇和omega-3脂肪酸的科学文献综述——题为“植物甾醇与omega-3脂肪酸组合：促进心血管健康的潜在方法(Combination of phytosterols andomega-3 fatty acids：a potential strategy to promote cardiovascularhealth)”中，Normen等(《心血管和血液学试剂(Cardiovascular andHematological Agents)》，2，1-12，2004)提供了一份表明omega-3脂肪酸可以有利地降低血浆甘油三酯(TG)水平、提高LDL-微粒大小、降低胶原诱导的血小板凝集并抑制血栓素B2形成、降低纤维蛋白原浓度、增强内皮功能并降低血压以及提供抗心律不齐保护的重要文献。三种omega-3脂肪酸主要负责提供该CHD保护是普遍的共识。这些包括DHA(22:6)、EPA(20:5)和α-亚油酸(18:3)。
[0193]如实施例14描述，非酯化植物甾醇在水生生物油中重结晶形成TRP。这些混合的组分在生产提供植物甾醇和omega-3脂肪酸二者的健康益处的营养增补剂和直接食品添加剂方面有用。例如，常规鲱鱼油、低胆固醇鲱鱼油、海藻油、亚麻油或任何其它富含omega-3脂肪酸的甘油三酯源可与适量的植物甾醇混合并加热，以溶解植物甾醇。该油-植物甾醇溶液随后被单独或与其它可食用成分组合而冷却以允许可生物利用的TRP形成。例如，产生了含有以重量计30％-40％植物甾醇和60％-70％鱼油的TRP。因此，以重量计30％非酯化大豆油来源的混合植物甾醇与以重量计70％低胆固醇鲱鱼油(Source FoodTechnology，Inc.，Durham，NC)一起加热，并且将生成的溶液冷却以包装进胶囊中。每1g胶囊然后可提供300mg非酯化植物甾醇和700mg鱼油(25％omega-3脂肪酸＝175mg，其中约一半是EPA且一半是DHA)。每天食用3-6粒这种胶囊(优选地，每餐1-2粒)，可提供生物有效量的植物甾醇(0.9-1.8g)和omega-3脂肪酸(0.5-1.0g)。商业可得的富含omega-3的鱼油部分的使用允许甚至更大量的EPA和DHA包含在这样的营养增补胶囊中。已经建议，个体应该食用omega-3脂肪酸形式的其膳食能量的0.25％，即0.25％×2000kcal＝5kcal。假定每克脂肪9kcal的公认值，则5kcal的omega-3脂肪酸对应于0.55g。三粒上述胶囊接近提供该量的omega-3脂肪酸(525mg)，而且也提供900mg植物甾醇。后一量稍微超过达到降低冠心病风险的目前最小每日摄入量(800mg)。上述TRP制剂也适合用作直接食品添加剂，以获得与食用omega-3脂肪酸和非酯化植物甾醇关联的相同的健康益处。
实施例16.结合植物甾醇和鱼油的TRP营养强化剂提供可生物利用的成分
[0194]与植物甾醇及其LDL胆固醇降低益处一起，omega-3脂肪酸已经显示出提供包括降低人血浆甘油三酯水平(发生CHD的另一风险因素)的多种附加健康益处(其综述见Normen等，Cardiovascular andHematological Agents，2，1-12，2004)。下面沙鼠模型试验的目的是：测试已被混合并转化进TRP复合物的鱼油中提供的非酯化植物甾醇和omega-3脂肪酸的膳食生物利用率(生物有效性)。鱼油(从Source FoodTechnology，Inc获得的低胆固醇鲱鱼油)和植物甾醇(大豆油来源，从ADM Inc.，Decatur，IL获得)以70∶30重量/重量比例，搅拌加热到约100℃直到完全溶解。冷却至室温以使TRP复合物形成后，该TRP物质被包含在提纯的沙鼠胶状膳食中(见表9)。首先，对照组膳食1被配制为不含鱼油和植物甾醇。植物甾醇被以重量计0.75％的浓度单独加入到膳食2中。鱼油被以重量计1.75％的浓度加入到膳食3中。最后，在膳食4组合中，1.75％的鱼油和0.75％的植物甾醇结合在上述TRP复合物中。
[0195]膳食中脂肪的量(鱼油贡献除外)被保持很低，以将膳食脂肪对非酯化植物甾醇生物利用率的任何影响减到最小。因此，基础膳食只含有来自脂肪的12％的能量(12％en)并且葡萄糖含量高。基本上，该膳食可以推动血浆甘油三酯(TG)的产生和被肝脏分泌。这一基础膳食被设计为允许鱼油omega-3脂肪酸(见膳食3)显示出可能控制TG以及可能控制血浆总胆固醇(TC)水平的效果。基础膳食的胆固醇摄入意在推动TC从通常的75-80mg最佳膳食上升到约200mg。预期植物甾醇(膳食2)会降低TC，同时植物甾醇+鱼油的组合膳食(膳食4)可提供降低血浆以及肝脏中TG和TC减小的叠加或协同效应。此外，在总膳食内的小量脂肪中维持植物甾醇浓缩是本设计的一个重要方面，以回答这样的问题：植物甾醇在低脂肪膳食和食物产品中是否有效，或可选地，植物甾醇是否需要分散在遍布于整个膳食的较大量脂肪中。
[0196]喂食一个月后，动物被杀死并分析(见表10)。结果是有趣的，显示出植物甾醇和鱼油都在降低血浆和肝脏胆固醇与血浆生育酚和过氧化物(TBARS)方面分别有效。然而，由单纯植物甾醇引起这些水平的降低比单纯鱼油产生的效果大(比较膳食2和3)。并且，用植物甾醇，TC/HDL-C的比例降低显著，而用鱼油则没有实际改变。而且，植物甾醇显著改善生育酚(抗氧化剂)与胆固醇的比例，而鱼油在该沙鼠模型中未引起可测量的改善。关于TRP复合物(膳食4)，植物甾醇与鱼油的组合效果比任何单纯试剂要强。相似地，对TRP复合物(膳食4)，血浆过氧化物(TBARS)水平的降低比单纯鱼油(32％)或单纯植物甾醇(25％)产生的降低要大(与膳食1相比，降低48％)。注意到，此膳食4产生最低的肝脏重量，这归因于肝脏胆固醇积累的最大减少(植物甾醇产生68％减少，鱼油产生31％减少，而其组合产生82％减少)。并且，膳食4显示出最低血浆TC和TG水平。同时，膳食4的TC/HDL比例和生育酚/胆固醇比例与单纯植物甾醇(膳食2)产生的比例基本相同，但比单纯鱼油(膳食3)产生的比例明显更好。
[0197]已经由其它人显示：人中鱼油的高摄入显著降低HDL水平。因此，鱼油组(膳食3)测得的HDL水平比植物甾醇组(膳食2)明显要低是不令人吃惊的。
[0198]基于这些发现，我们推断鱼油+植物甾醇(70∶30)的TRP复合物以其被提供的浓缩形式是起作用的，并且它应该在人中有阻止胆固醇吸收的功能。由于普通人膳食包含更大量的脂肪(来自脂肪的能量约30-35％，而非本实验中使用的12-15％)，预期TRP复合物中鱼油与植物甾醇的组合，当被人食用时，将在缓解高胆固醇血症方面特别有益。
实施例17.TRP复合物中高比例植物甾醇在降低血浆胆固醇水平方面保持有效
[0199]当向加工食物产品中添加TRP形式的植物甾醇时，提供并结合比生产该混合结晶TRP复合物时的植物甾醇多得多的脂肪是可能的。例如，申请人已经测定：结合以重量计10％-20％的植物甾醇与80％-90％植物油或其它脂肪，以“每一份食物”为基础测量，提供了可输送适量非酯化植物甾醇的油炸用油。因此，如果该产品吸收例如以重量计15％的脂肪，并且该脂肪包含10-20％植物甾醇，则大约450mg-900mg植物甾醇将被一份一盎司(28g)油炸食物产品吸收。然而，例如，对于包含有限量脂肪的相同食物产品，以及包装在有限空间胶囊内的营养强化剂，结合植物甾醇重量比例接近或超过TRP复合物中脂肪的量是必须的。包含增加比例的植物甾醇的TRP复合物在上面实施例12和14中描述。这些含有动物脂肪如牛脂、猪油、鱼油，或植物油如玉米油、菜籽油，或甚至改性脂肪如酯交换的脂肪的复合物作为例子被提供。
[0200]在本实施例中，为了测试这些TRP复合物的生物效力(胆固醇控制能力)，三组沙鼠被喂食与实施例16中描述的那些沙鼠相同的基础膳食，只是两种膳食是用含不同比例植物甾醇的TRP补充的。第一组(膳食1)接受实施例16中描述的、不含植物甾醇的对照膳食。第二组(膳食2)接受植物甾醇，其中TRP复合物被加入到含有以重量计12.5％非酯化植物甾醇和以重量计87.5％脂肪(表9中描述的牛脂、乳脂和猪油的混合物)的膳食中。第三组(膳食3)类似地接受TRP，但是其含有以重量计70％植物甾醇和以重量计仅30％相同的脂肪混合物。与许多先前使用的TRP不同，后面的TRP复合物包含以重量计多于2/3的植物甾醇和以重量计少于1/3的脂肪。它形成触感坚硬的明显蜡状物质。
[0201]沙鼠营养研究的结果如下：当与食用对照组膳食(缺少植物甾醇)的沙鼠比较时，喂食包含中等(12.5％)或高比例(70％)以TRP形式提供的植物甾醇的沙鼠显示出相似的体重但显著降低的肝脏和血浆胆固醇水平。用TRP复合物中12.5％和70％水平的植物甾醇，肝脏胆固醇水平被降低(与对照组对比)到几乎相同的程度(分别为64％和60％的降低)。膳食中这两种相同的TRP复合物降低血浆总胆固醇(TC)的程度在幅度上较小(分别为35％和21％降低)。类似地，用这些膳食，TC与HDL-胆固醇的比例也被降低(分别为25％和18％的降低)。注意到，每对括号内的数字在统计学上没有不同。
[0202]而且，有益地降低血浆胆固醇氧化的血浆生育酚被测量，并且被报告为血浆α-生育酚/胆固醇比例。在喂食含有TRP复合物中两种水平的植物甾醇(12.5％和70％)膳食的沙鼠中该比例上升(与对照膳食比，分别为24％和17％的上升)。基于本实验的结果，预期含有高浓度TRP复合物如以重量计70％-75％植物甾醇和以重量计仅25％-30％脂肪的营养强化剂和富集食品在降低哺乳动物胆固醇水平上有效。
实施例18.添加TRP到沙司和调味品以抵消膳食胆固醇
[0203]如前描述，当植物甾醇以可生物利用的形式如TRP被摄入时，它可以在阻止膳食胆固醇吸收和降低血浆胆固醇水平方面有效。所以，与含胆固醇食品一同摄入的TRP在控制膳食胆固醇引起的血浆LDL水平上升中可有效。因此，申请人将TRP结合进食物调味品中，如施加于或混合于含胆固醇的肉类和海产食品(如，汉堡包和热狗、鸡和鱼)中的番茄酱和芥末，并食用。TRP也可以结合进施加于或混合于含胆固醇的食品(如，肉类、鱼和乳制品，包括黄油、奶酪、蛋粉和冰淇淋)的食品沙司中(例如，主菜沙司(entrée sauce)如实心细面条沙司(spagetti sauce)和甜品沙司如法奇软糖和巧克力酱)，并食用。经验检验显示，浓稠或粘稠并掺有TRP的沙司和调味品倾向于更好地保持TRP为小颗粒的均一悬液。
[0204]作为例子，基于浓西红柿酱的番茄酱已经成功地用TRP强化。番茄酱按照FDA针对特殊标准罐装蔬菜CFR标题21节155.194(CFR Title 21 Section 155.194)(番茄酱)的要求制备。随后，50份(850g)批量“添加植物甾醇的番茄酱”被制备。以“每份”为基础(17g番茄酱)计算，425mg大豆来源的植物甾醇通过加热到约100℃溶解在1.20g含有橄榄油和菜籽油混合物的混合植物油中。选择该数量的植物甾醇是因为目前FDA指南要求：一份食品含有至少400mg游离植物甾醇(每天的总膳食摄入为至少800mg)，以使人接受降低冠心病风险的健康要求。植物甾醇在上述植物甾醇-油混合物中的比例为0.425/(1.20+0.425)＝26％。用在食用油中大约该浓度的TRP形式的非酯化植物甾醇降低血浆胆固醇的效力即生物利用率先前已经显示(实施例16)。当仍温热时，该植物甾醇-油混合物被混合进15.4g预先加热到约70-80℃的传统的基于番茄和醋的番茄酱中。冷却时形成的TRP被发现在整个番茄酱中均一分布。可选地，所述加热的油-植物甾醇混合物可在混合前冷却，允许TRP完全形成。这些TRP随后被混合进番茄酱中，该番茄酱随后被加热直到TRP均一分散在整个番茄酱中。所述番茄酱被加热、巴氏杀菌并冷却至充装温度(约60-80℃)，并且无菌地充装进塑料(PET)或玻璃瓶中。
[0205]芥末调味料、开胃沙司、蛋黄沙司、烧烤沙司、牛排沙司、面食沙司、比萨饼沙司被相似地制备。一份芥末通常认为是10g。为了在约1.2g植物油中提供425mg水平的植物甾醇，按照下面的食谱，其中约8.4g芥末与1.625g由上述量的植物甾醇和油组成的TRP混合。如同番茄酱一样，所述植物甾醇首先通过加热溶解在油中并随后与芥末混合。
实施例19.不含反式脂肪酸的油炸用油中低水平植物甾醇降低油炸肉类和鱼产品中存在的膳食胆固醇的吸收
[0206]低水平的非酯化植物甾醇(如，以重量计1.5％到5％之间的妥尔油来源或大豆油来源的植物甾醇)可通过加热容易溶解在不含反式脂肪酸的油炸用油中。所选的油炸用油优选地抗早期氧化(premature oxidation)，并因此应该包含有限量的亚油酸和α-亚油酸，如基于棕榈油的油炸用油，或多种高油性植物油中的任意一种，或棕榈类型油与另一种植物油的混合物。优选的是该油炸用油在商业化的厨房温度(24-27℃)下是可倾倒的，以有助于填充和灌满油炸槽。因此，具有较低软化温度(18-24℃)的棕榈油的棕榈油精部分比起整个棕榈油(软化点，36-40℃)是优选的。所谓的棕榈油的“超级油精(super-olein)”部分具有其甚至更低的软化点(约15℃)，也是有用的，但是它每磅通常比棕榈油精贵30-45％(如，$0.40对$0.28)。为了成本有效地进一步降低基于棕榈油精的油炸用油的软化点(在甚至更低的室温下如20-24℃，仍保持可倾倒的油)，申请人配制了棕榈混合物(如，以重量计10％-50％超油精与约50％-90％棕榈油精)。这些混合物(以及单纯棕榈油精)随后与非酯化植物甾醇混合。为了总的氧化稳定性，该油炸用油应包含以重量计小于约15％的亚油酸和以重量计小于5％的α-亚油酸(优选地，小于3％的α-亚油酸)。植物甾醇补充的油对油炸食品如含有内源胆固醇的肉和鱼是有用的。不含胆固醇、但是与含胆固醇食品如肉、鱼或乳制品一起食用的法式炸薯条、炸洋葱圈和类似食物，可以在相同的油中油炸，从而吸收并随后输送额外的膳食植物甾醇。例如，一小份法式炸薯条(74g)通常含有约14g吸收的油炸用油。如果该油是用以重量计1.5％到5.0％的植物甾醇强化的，则这一小份法式炸薯条将为人的膳食贡献210到700mg的植物甾醇(每天800mg非酯化植物甾醇是达到降低CHD风险的目前最小日摄入植物甾醇推荐量)。
[0207]基于棕榈油的油炸用油的一种配方按以下配制：以重量计约97％的棕榈油精与以重量计3％的菜籽油混合。常规植物油，或优选地，菜籽油、红花油或葵花籽油的高油性变体是有用的。棕榈油(或在这种情况下，棕榈油精-菜籽油混合物)用以重量计1.5％的非酯化大豆油来源的植物甾醇补充，它们一起被加热以溶解植物甾醇。该油炸用油被用来在355°F(180℃)的温度下油炸涂面包屑的鸡肉块(breadedchicken parts)(Bell and Evans，Fredericksburg，PA生产的嫩鸡胸肉)8分钟(见表14)。从肯德基公司(KFC Corporation)(Louisville，KY)在其“营养指导(Nutrition Guide)”中公布的数据(见在线PDF文件，www.kfc.com/kitchen/nutrition.htm)估计，烤箱烘烤的不带皮或面包屑的鸡胸含有以重量计3％-4％的脂肪。因此，对于表14中油炸涂面包屑鸡肉的平均可萃取脂肪含量约为14％，可以估计约14％-4％＝10％(每100g炸鸡10g油)归因于外源油(非鸡肉脂肪)。如果这10g的大部分可归因于申请人的油炸用油(含有以重量计1.5％、3.0％、4.5％或6.0％植物甾醇)，则每100g炸鸡中可萃取植物甾醇的量应该约为150mg、300mg、450mg和600mg。除了用最低水平(1.5％植物甾醇)制备的样品外，其它炸鸡样品含有植物甾醇的量预期来自测量并计算的以重量计10％的油炸用油吸收。该吸收大部分是通过面包屑涂层进行的。
[0208]从FDA指南建议每天膳食摄入800-1500mg植物甾醇以抵消典型的美国人膳食每天摄入的300-400mg胆固醇中，可以估计植物甾醇与胆固醇比例在2∶1到5∶1之间对抑制哺乳动物从摄入的食物混合物中吸收胆固醇是有用的。含有3％溶解植物甾醇的油炸用油，其中以重量计约10％的油与涂抹面包屑的鸡肉吸收或交换，提供植物甾醇与鸡肉胆固醇5∶1的比例(每100g鸡肉252mg植物甾醇∶57mg胆固醇)。不令人吃惊地，加倍植物甾醇的浓度到6％，导致约2倍的植物甾醇吸收(每100g鸡肉550mg)。
[0209]相同的方法可以用在加工的鱼肉产品中。鱼肉含有与鸡肉大约相同重量比例的内源性胆固醇(鳕鱼为45mg/100g，和三文鱼约80mg/100g)。申请人已经确定，典型的预制油炸涂面包屑的鱼肉制品，如Gorton(Gloucester，MA)的炸鱼条(fish stick)和炸鱼饼(fish cake)，吸收与涂面包屑鸡肉相似量的油炸用油(以重量计10％-40％)。因此，相似浓度的植物甾醇可被添加到炸鱼的油中，以抵消鱼的内源胆固醇。
实施例20.TRP结合在含胆固醇食品如黄油或肉糜中以抵消胆固醇含量
[0210]如前所述，当植物甾醇被以可生物利用形式如TRP吸收时，它在阻止膳食胆固醇吸收和降低血浆胆固醇水平上是有效的。所以，与含胆固醇的加工食品如黄油、冰淇淋、汉堡肉糜等一同摄入的TRP被预期在控制由食物产品中膳食胆固醇引起的血浆LDL水平上升方面有效。因此，TRP可以通过多种方式引入到这些食物产品中。
[0211]在肉糜如汉堡牛肉(或其它肉糜和鱼肉制品，如鸡块、猪肉馅饼、炸鱼条等)的情况下，油炸汉堡包通常含有50mg到100mg的胆固醇。如果150g汉堡包中的胆固醇含量约为75mg，并且该食物产品中按照5份所加植物甾醇与一份内源胆固醇的上述比例(见实施例19)，则约400mg非酯化植物甾醇将被加入，以“中和”汉堡包中的胆固醇含量。当400mg粉末状植物甾醇被混合进随后被油炸的普通牛肉糜(含有至少10％脂肪)中，该植物甾醇迅速溶解在汉堡包的加热脂肪(牛脂)部分。冷却后，所述植物甾醇与牛脂重结晶形成TRP，该TRP已经显示出，被摄入时在降低或防止胆固醇吸收方面有效。以每公斤植物甾醇约$20的成本，添加的400mg植物甾醇的成本仅为0.8美分。
[0212]为了中和黄油中存在的胆固醇，若干不同的方法可被使用，以将非酯化植物甾醇引入到黄油中。每100g普通黄油含有约220mg胆固醇，或每一磅普通黄油含有约1.00g胆固醇。用例如上述5∶1的植物甾醇∶胆固醇比例，可向每100g黄油中添加约1.1g非酯化植物甾醇(或每磅5g植物甾醇)，以“中和”内源胆固醇。然而，为了产生并掺入期望的TRP而不破坏黄油的乳状结构(以避免过度加热)，申请人通过在单独的脂肪或油如脱水乳脂(butter fat)、菜籽油、大豆油或其它植物油部分中加热预溶解植物甾醇，以产生植物甾醇浓缩物(concentrate)。该浓缩物随后被逐渐混合进黄油中，通常同时冷却以控制混合物的温度。例如，当与含有约220mg胆固醇的约100g黄油混合时，0.44g到2.2g植物甾醇(植物甾醇与胆固醇比例在2∶1到10∶1之间)，并且优选地0.7g到1.5g植物甾醇(3∶1到7∶1比例)，和更优选地约1.1g植物甾醇(4∶1到6∶1比例，如5∶1的比例)，通过加热溶解在5g到40g油或脂肪中。合适的油和脂肪的例子包括菜籽油、大豆油和脱水乳脂(优选地，10g到20g这种油或脂肪)，随后其被逐渐与黄油混合，通常同时搅拌和冷却以形成基于黄油的混合产品。申请人把该产品称作黄油混合物、黄油涂抹物(butter spread)或黄油(带有所添加的油(一种或多种)和植物甾醇的名称)。
[0213]除了黄油和肉糜，许多其它含有脂肪或油的含胆固醇的加工食品(举例而言，如冰淇淋)可以相似地用TRP补充，以补偿和功能上中和它们的内源胆固醇含量，从而对公众健康有益。
实施例21.降低超重和肥胖受试者血浆胆固醇水平的含有植物甾醇的减肥膳食饮料和膳食食品
[0214]多种针对超重和肥胖人群的预制食品和膳食饮料被常规地配制和包装，以提供带有确定热量摄入的蛋白质、脂肪和碳水化合物的平衡膳食。血浆LDL胆固醇水平的升高通常代表该人群在他们试图减轻体重时产生的健康问题。因此，当过多的身体脂肪与其内源胆固醇储存被代谢时，特别地在减肥膳食中提供植物甾醇是合理的。生产减肥用膳食组合物公司的一个例子是Slim-Fast Foods Company(WestPalm Beach，FL)。该公司生产以预测量比例(premeasured portion)包装提供的多种混合饮料(shakes)、食物棒(meal bar)、汤、面食和小吃棒(snack bar)。例如，Slim-Fast混合饮料的调查显示，脂肪含量可在每份约3g到9g之间变化。这些量的脂肪可以方便地作为食品和药品管理局(Food and Drug Administration)基于每份推荐的所述量的非酯化植物甾醇的载体。因此，添加规定量脂肪到膳食混合饮料的制剂中之前，该脂肪可以与每份约400mg到800mg非酯化植物甾醇混合，并加热到足以溶解该植物甾醇的温度。溶解的植物甾醇可随后与该混合饮料的剩余成分一起混合。随着这些成分的冷却，所述植物甾醇与脂肪共结晶成所谓的TRP复合物。为减肥法提供的许多其它预制食物食谱和饮料可与TRP一起调制，只要该食谱要求脂肪的量(每份)足以溶解并重结晶此处教导的植物甾醇。因此，超重或肥胖患者可从定期食用每份包含约400mg到800mg TRP形式的非酯化植物甾醇的预制食品和饮料中受益，其中所述TRP形式的非酯化植物甾醇可以降低血浆LDL胆固醇水平。
[0215]除非此处有其它定义，所有术语都具有本发明所属领域普通技术人员可理解的一般含义。本说明书中提到的所有专利和出版物是本发明所属领域普通技术人员技术水平的表示。本说明书引用的所有参考文献引入作为参考，与每篇参考文献被单独完整引用作为参考的程度相同。
[0216]本领域普通技术人员可以容易认识到，本发明可以很好地改变以获得提及的以及其中固有的目标和优点。作为优选实施方式的当前代表而在此处描述的方法、变化和组合物是示例性的，并不意欲作为本发明范围的限制。包含在本发明的精神中的变化与其它用途会被本领域技术人员想到，并由权利要求的范围所限定。
[0217]对此处公开的发明可以进行各种替代和改变而不背离本发明的范围和精神，这对本领域普通技术人员是显而易见的。例如，用此处未列出的其它来源植物甾醇和/或脂肪和油构成的TRP，或TRP掺入到此处未列出的多种预制食品，或其它植物甾醇来源和其它预制食品的组合都在本发明的范围内。所以，这些附加的实施方式在本发明和所附权利要求的范围内。
[0218]在此恰当地、说明性地描述的本发明可在此处未特别公开的任一元素或几个元素、限制或若干限制不存在的情况下实施。所以，例如，在此处每种情况下，术语“包含(comprising)”、“基本上由……组成(consisting essentially of)”和“由……组成(consisting of)”中的任意一个可被其它两个术语中的任何一个代替。使用的术语和表达被用作描述而不是限制，并且没有在这些术语和表达的使用中排除所显示和描述的或其一部分特征的任意等效物的意图，但应认识到多种改变可能在本发明要求保护的范围内。因此，应该理解，尽管本发明通过优选的实施方式和任选的特征具体地公开，但本领域普通技术人员可以采取此处公开概念的改变和变化，并且这些改变和变化被认为是在所附权利要求所限定的本发明的范围内。
[0219]此外，在本发明的特征或方面被描述为马库什组或其它选择方案组时，本领域普通技术人员将认识到，本发明也因此描述为该马库什组或其它组的任意单个成员或亚组成员。
[0220]并且，除非有相反的表示，在多个数值被提供给实施方式时，另外的实施方式通过使用任意两个不同数值作为区间的端点来描述。这样的区间也在所述发明的范围内。
[0221]因此，其它实施方式在本发明的范围内并且在所附权利要求的范围内。
Figure A20068004131600691
Figure A20068004131600701
Figure A20068004131600702
Figure A20068004131600711
表3.喂食不含或含有非酯化植物甾醇食物4周后沙鼠的血浆脂质
(实施例6)
Figure A20068004131600712
Figure A20068004131600721
表6.提供1.5g或无植物甾醇的、每天两袋1oz.玉米粉饼片4周对人血浆脂质的作用(所有受试者)
玉米粉饼片
             不含植物甾醇的片            含植物甾醇的片
血浆         基线      玉米粉   变化％  基线     玉米粉     变化％
饼片4                  饼片4
周后                   周后
TC(mg/dL)    226±34   223±32   -1.3   234±32   208±30*   -10.3
TG(mg/dL)    101±52   103±50   +2.0   117±66   117±45    0
HDL-C        45±11    45±11    0      45±10    46±10     +2.2
(mg/dL)
LDL-C        161±37   157±35   -2.5   166±42   141±39*   -15.1
(mg/dL)
LDL/HDL-C    4.3±1.1  4.2±0.9  -2.3   4.0±1.5  3.3±1.3*  -17.5
比例
数值为均值±标准偏差(n＝9-10)；TC＝总胆固醇；TG＝甘油三酯；HDL-C＝高密度脂蛋白胆固醇；LDL-C＝低密度脂蛋白胆固醇；
*由成对t测验得到比基线显著较低(p＜0.05)
表7.提供每天1.5g或无植物甾醇的、两袋1oz.玉米粉饼片4周对人血浆脂质的作用(仅交叉数据)
Figure A20068004131600751
数值为均值±标准偏差(n＝7)；TC＝总胆固醇；TG＝甘油三酯；HDL-C＝高密度脂蛋白胆固醇；LDL-C＝低密度脂蛋白胆固醇；
*由成对t测验得到含植物甾醇的玉米粉饼片显著较低(p＜0.05)
表8
提供每天1.5g或无植物甾醇的玉米粉饼片在4周交叉实验后，对人血浆α-和β-胡萝卜素的膳食作用(实施例13)
Figure A20068004131600761
数值为均值±标准偏差(n＝7)
表9
沙鼠纯化膳食的组成(实施例16)
Figure A20068004131600771
食物以凝胶块喂食，其通过从配方中取出40g/kg玉米淀粉并将其与400ml沸水混合，向形成的凝胶中加入剩余成分制备。
表10喂食含植物甾醇或鱼油或两者都有的膳食4周沙鼠的血浆和肝脏脂质(实施例16)
数值为均值±标准偏差(n＝9，肝脏胆固醇n＝4)
a、b、c..表示在共用相同上标的一行中是显著不同的(p＜0.05)
表11
提供每天1.5g或无植物甾醇的玉米粉饼片在4周后对人血浆脂质过氧化物(TBARS)水平的作用(交叉实验)1
Figure A20068004131600791
1数值为均值±标准偏差，n＝7
*通过成对t测验得出比无植物甾醇薯片显著低(p＜0.05)
表12在355°F油炸8分钟的涂面包屑的嫩鸡胸(BCB)的胆固醇和植物甾醇含量
Figure A20068004131600801
*95.5％棕榈油精  +3％菜籽油

Claims (33)

1.一种产品，其包含：
基于脂肪的组合物，基本不含外源植物甾醇增溶剂和分散剂，
其中，所述基于脂肪的组合物包含：
以重量计大于25％且小于75％的一种或多种基于甘油三酯的食用油或脂肪；和
以重量计大于25％且小于75％的一种或多种已被转化为甘油三酯重结晶植物甾醇的非酯化植物甾醇。
2.权利要求1所述的产品，
其中所述产品是可食用的；
其中所述产品可用作下述中一种的组分：预制食品、营养强化剂和直接食物添加剂。
3.权利要求1所述的产品，
其中所述基于脂肪的组合物被暴露于空气中，并且与其它缺少所述非酯化植物甾醇的基于脂肪的类似组合物相比，包含减少量的氧化副产物。
4.权利要求1所述的产品，其中所述一种或多种基于甘油三酯的食用油或脂肪选自植物油、植物脂肪、动物油、动物脂肪及其混合物。
5.权利要求1所述的产品，其中所述一种或多种基于甘油三酯的食用油或脂肪进一步选自红花油、葵花籽油、玉米油、棉籽油、大豆油、菜籽油、花生油、椰子油、可可脂、棕榈油、棕榈油精、超级棕榈油精、棕榈仁油、海藻油、亚麻籽油及其组合。
6.权利要求1所述的产品，其中所述一种或多种基于甘油三酯的食用油或脂肪选自黄油、脱水乳脂、牛脂、猪油、羊脂、禽脂、鱼油及其组合。
7.权利要求6所述的产品，其中所述一种或多种基于甘油三酯的食用油或脂肪是无胆固醇的或低胆固醇的。
8.权利要求1所述的产品，其中所述一种或多种基于甘油三酯的食用油或脂肪选自天然植物和动物脂肪、结构重组或其它方式改性的植物和动物脂肪及其组合。
9.权利要求1所述的产品，其中一种或多种所述一种或多种非酯化植物甾醇选自植物油来源的植物甾醇、妥尔油来源的植物甾醇及其组合。
10.权利要求1所述的产品，其中一种或多种所述一种或多种非酯化植物甾醇选自β-谷甾醇、β-谷甾烷醇、菜油甾醇、菜油甾烷醇、豆甾醇、豆甾烷醇、菜籽甾醇、菜籽甾烷醇、穿贝海绵甾醇、穿贝海绵甾烷醇及其组合。
11.权利要求1所述的产品，其中所述甘油三酯重结晶的植物甾醇如下形成：通过加热单独的或结合进所述产品中的所述基于脂肪的组合物到足以溶解所述一种或多种非酯化植物甾醇的温度一段时间，并随后冷却所述基于脂肪的组合物以使所述甘油三酯重结晶植物甾醇形成。
12.权利要求1所述的产品，其中所述产品包含选自以下的一个：人造黄油、涂抹料、黄油、油炸用起酥油、烘烤用起酥油、蛋黄酱、色拉调料、乳制品、坚果仁酱、种子酱、核仁酱、花生酱、巧克力、油炸小吃食品、包含面粉的膨松烘烤产品、炸薯片、法式炸薯条、炸玉米片、炸玉米粉饼片、爆玉米花、脆饼干、调味品和沙司。
13.权利要求12所述的产品，其中所述膨松烘烤产品选自蛋糕、松饼、炸面圈、酥皮糕点、面包或小圆面包。
14.权利要求12所述的产品，其中所述调味品选自番茄酱、芥末、烧烤沙司、牛排沙司、伍斯特郡辣酱油、开胃沙司、蛋黄沙司或酸泡菜风味菜。
15.权利要求12所述的产品，其中所述沙司选自基于番茄的面食沙司、比萨饼沙司、预制辣椒酱或甜点沙司。
16.权利要求1所述的产品，其中所述基于脂肪的组合物的氧化速率比缺少植物甾醇的相同的一种或多种基于甘油三酯的食用油或脂肪的氧化速率低至少20％。
17.权利要求2所述的产品，用作营养强化剂，其中所述一种或多种基于甘油三酯的食用油或脂肪包括以重量计至少10％的omega-3脂肪酸。
18.权利要求17所述的产品，其中所述omega-3脂肪酸选自DHA、EPA、α-亚油酸及其组合。
19.权利要求17所述的产品，其中所述一种或多种基于甘油三酯的食用油或脂肪选自鱼油、低胆固醇鱼油、无胆固醇鱼油、海藻油、亚麻籽油及其组合。
20.权利要求17所述的产品，其中所述基于脂肪的组合物包装在可食用胶囊中。
21.降低哺乳动物血浆胆固醇水平的方法，包括：
定期摄入权利要求2所述的产品。
22.权利要求21所述的方法，其中0.4g到4.0g的所述非酯化植物甾醇被人每天摄入。
23.权利要求21所述的方法，其中所述甘油三酯重结晶的植物甾醇如下形成：通过加热所述一种或多种基于甘油三酯的食用油或脂肪和所述一种或多种非酯化植物甾醇到至少60℃的温度，加热足以溶解所述非酯化植物甾醇的一段时间，并随后冷却所述组合物到室温以引起所述甘油三酯重结晶的植物甾醇形成。
24.权利要求21所述的方法，其中当所述血浆胆固醇水平被降低时，包括α-和β-胡萝卜素的类胡萝卜素血浆水平被保持基本恒定。
25.权利要求21所述的方法，其中所述一种或多种基于甘油三酯的食用油或脂肪包含以重量计至少10％的omega-3脂肪酸，该omega-3脂肪酸包含DHA或与EPA结合的DHA，其中血浆甘油三酯和胆固醇水平被同时降低。
26.保护哺乳动物血浆脂蛋白和胆固醇以免其氧化的方法，包括：
定期摄入权利要求2所述的产品。
27.权利要求26所述的方法，其中0.4g到4.0g的所述非酯化植物甾醇被人每天摄入。
28.权利要求26所述的方法，其中所述甘油三酯重结晶的植物甾醇如下形成：通过加热所述一种或多种基于甘油三酯的食用油或脂肪和所述一种或多种非酯化植物甾醇到至少60℃的温度，加热足以溶解所述非酯化植物甾醇的一段时间，并随后冷却所述组合物到室温以引起所述甘油三酯重结晶的植物甾醇形成。
29.制备甘油三酯重结晶的含植物甾醇的基于脂肪的组合物的方法，该方法包括：
加热混合物，该混合物包括：
以重量计小于75％的一种或多种基于甘油三酯的食用脂肪或油，和以重量计大于25％且小于75％的一种或多种非酯化植物甾醇，加热足以溶解所述非酯化植物甾醇的时间和温度；和
冷却所述甘油三酯重结晶的含植物甾醇的基于脂肪的组合物到室温。
30.制备非酯化植物甾醇强化的预制食物产品的方法，该方法包括：
提供基于可食用脂肪的组合物，该组合物基本不含外源植物甾醇增溶剂和分散剂，所述基于可食用脂肪的组合物包括以重量计大于25％且小于75％的一种或多种基于甘油三酯的食用脂肪或油和以重量计大于25％1且小于75％的一种或多种非酯化植物甾醇，以及所述预制食物产品需要的其它成分；
加热所述其它成分与所述含食用油或脂肪的组合物以使所述非酯化植物甾醇溶解在所述油或脂肪中并分散在所述食物产品中；以及
使所述食物产品冷却到室温，以使所述预制食品内所述含食用油或脂肪的组合物中的甘油三酯重结晶的植物甾醇形成。
31.制备具有降低表面油性的油炸小吃食品的方法，该方法包括：
在基于脂肪的组合物中油炸所述小吃食品，所述基于脂肪的组合物包含一种或多种基于甘油三酯的食用油或脂肪，和以重量计大于25％且小于75％的一种或多种非酯化植物甾醇。
32.用于针对超重和肥胖患者的减肥法的预制食品或饮料，
其中，所述食品或饮料包含甘油三酯重结晶的植物甾醇形式的非酯化植物甾醇；
其中，所述患者可以从血浆LDL胆固醇水平的降低中获益。
33.预制食物产品，其包含内源胆固醇，并进一步包含在所述预制食物产品生产时或生产后加入到其中的甘油三酯重结晶的植物甾醇；
其中，所述甘油三酯重结晶的植物甾醇中含有的非酯化植物甾醇与所述内源胆固醇的重量比例在2∶1到10∶1之间。
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