CN101991127B - 一种包含植物甾醇和谷维素的粉状混合物及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种包含植物甾醇和谷维素的粉状混合物及其制备方法，该粉状混合物包含植物甾醇、谷维素和至少一种乳化剂，该粉状混合物的颗粒直径的范围为0.04μm至100μm。该粉末混合物利用植物甾醇和谷维素的协同作用将两者的降脂功效最大化，该制备方法通过先共熔再冷却固化以控制粉状混合物的尺寸，所得颗粒直径的范围为0.04μm至100μm，可使其生物可利用率大大改善，食用后可降低血清总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇以及甘油三酯，并且可应用于不论以何种食物为基底的各种食品中，具有出色的分散稳定性。

Description

一种包含植物甾醇和谷维素的粉状混合物及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种粉状混合物及其制备方法，具体涉及一种包含植物甾醇和谷维素的粉状混合物及其制备方法。

背景技术

植物甾醇是植物中各种甾醇的总称，目前已知种类有40余种之多，其中主要成分是谷甾醇，约为50％；其次是菜油甾醇，约为33％；再次是豆甾醇、菜籽甾醇等。植物甾醇是3位为羟基的甾体化合物，按化学结构可分为4-无甲基甾醇、4-单甲基甾醇和4，4’-双甲基甾醇三类。植物甾醇通常为片状或粉末状白色固体，熔点较高，如豆甾醇熔点为167～170℃。甾醇的相对密度略大于水，不溶于水，可溶于乙醚、苯、氯仿、石油醚等多种有机溶剂。

谷维素又名米糠素，是以环木菠萝醇类为主体的阿魏酸酯和以甾醇类为主体的阿魏酸酯组成的一种天然混合物，存在于玉米胚芽油、小麦胚芽油、稞麦糠、油菜籽油等中，以毛糠油中的谷维素含量最高。谷维素是一种淡黄色至黄色的结晶性粉末，熔点为118～119.5℃，无味，有特殊香气，不溶于水，易溶于碱性乙醇、乙醚，溶于热的油脂，耐热性强。

人体血液中存在高水平胆固醇与罹患心血管疾病，如高脂血症、动脉硬化、心律不齐、心肌梗塞等的风险增加密切相关，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。大量的动物试验和人体临床试验数据表明，植物甾醇对于降低血液胆固醇和低密度脂蛋白含量、减轻心血管疾病的发生具有显著意义，但植物甾醇对降低人体内甘油三酯的效果不明显。谷维素能有效降低血清总胆固醇和甘油三脂含量，降低肝脏脂质，减少血清过氧化脂质。

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，大剂量使用植物甾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，即血清中的植物甾醇浓度明显升高。从90年代开始，人们的研究转到了植物甾烷醇酯的研究和产品开发上。1995年，芬兰Rasio公司的Benecol产品问世，Benecol是将植物甾醇酯化后得到植物甾烷醇酯，可以添加到脂肪类食品(如人造黄油)当中去，这种甾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甾醇。每天服用3g Benecol，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、美国等国家上市。

有研究结果显示，溶解性提高的合成植物甾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 of ClinicalNutrition 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同时吸收许多可食用油，因此提高植物甾醇的生物利用率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6,190,720公开了一种可用作降低胆固醇试剂的食品成分，其通过将一种或多种熔化植物甾醇与一种或多种脂肪和一种或多种乳化剂混合均匀，并将均匀混合物在搅拌下冷却至60℃成糊状，即可得到这种食品成分。这种食品成分可应用于油基食品中，例如色拉调味品、人造黄油等。PCTWO 00/33669中公开了可降低胆固醇的可食产品。根据该专利公开的方法，植物甾醇溶解或混合于食品乳化剂的熔化物中，并掺入含蛋白质的食物，例如奶或酸乳中，均化，然后添加到食物产品中。这种降低胆固醇的可食产品的分散稳定性只在含蛋白物质存在情况下才可维持。美国专利6,267,963涉及一种熔点温度比植物甾醇低至少30℃的植物甾醇-乳化剂复合物，其特征在于，由于其熔点温度降低，该植物甾醇-乳化剂在食品制造过程中或制造后更不可能形成晶体，并且可以以有效剂量掺入到食品中，从而减少消费该食品的人的血清胆固醇水平。

中国专利200510089781.7将植物甾醇和碳水化合物在高温高压的水溶液中溶化，冷却后得到植物甾醇-碳水化合物复合物水溶液，如将此水溶液干燥可得到植物甾醇-碳水化合物复合物的粉末。

1994年，日本大冢制药公司上市谷维素制剂(Hi-Z)，每片含50毫克谷维素，用于治疗轻度、中度高脂血症，每日服用300毫克。目前已经上市的谷维素保健营养品有日本丰年制油公司出品的含谷维素的营养胶囊；日本筑野食品工业公司出品的含谷维素的胶囊和“糙米精”制品，每包1克，内含肌醇250mg，谷维素250mg；日本吉原制油公司出品的“Beduty”谷维素片；日本Bowsaw油脂公司推出的“米寿丸”，可加入烹煮的食物中补充谷维素；台湾省中国化学制药有限公司出品的含谷维素的“亿福糖衣片”等。

早期的植物甾醇临床试验证实，未经处理的植物甾醇粉末溶解性差，生物利用度很低，将植物甾醇与乳化剂简单混合对提高植物甾醇的溶解性或分散性的效果有限，并不能明显提高生物利用度，降血脂的效果不理想。

发明内容

本发明的目的是提供一种包含植物甾醇、谷维素和乳化剂的粉状混合物及其制备方法。该粉状混合物通过同时添加植物甾醇和谷维素，利用植物甾醇和谷维素在降低血清总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)和甘油三酯(TG)的功效上的协同作用，使两者的降脂功效最大化。在所述混合物中，植物甾醇、谷维素和乳化剂首先加热共熔，然后充分混合均匀，使植物甾醇、谷维素分子与乳化剂分子充分接触，冷却凝固后再粉碎至微米级水平，从而使其溶解性和分散性大大提高，进而生物利用率得以提高，并且粉末形式可方便应用于不论以何种食材为基底的各种食物中，对所应用的食物的特色味道和风味不产生不利影响，食用时不会产生不良口感。所述粉状混合物应用于食物中，由于其中所含的植物甾醇、谷维素的生物利用率高，即使摄入相对少量也能抑制肠部胆固醇和胆汁胆固醇的吸收。

本发明的技术方案如下：

一种粉状混合物，该粉状混合物包含植物甾醇、谷维素和至少一种乳化剂，该粉状混合物的颗粒直径的范围为0.04μm至100μm。

在上述粉状混合物中，植物甾醇、谷维素与乳化剂的重量比可以为1∶0.1～10∶0.01～1。植物甾醇可以选自谷甾醇、菜油甾醇、菜籽甾醇和豆甾醇中的一种或多种。乳化剂可以选自蔗糖脂肪酸酯、单甘油脂肪酸酯、聚甘油脂肪酸酯、山梨醇酐脂肪酸酯和聚氧乙烯山梨醇酐脂肪酸酯中的一种或多种。

上述粉状混合物的制备方法包括以下步骤：

将植物甾醇、谷维素和至少一种乳化剂的混合物在100～180℃下加热熔化，在-5℃以下将熔化的混合物冷却固化；以及

将固化的混合物研磨成粉末。

在上述制备方法中，研磨可以为将得到的固化的混合物粉碎后进一步用球磨机粉碎。研磨介质可以为氧化锆珠，研磨后过筛除去研磨介质。

在本发明的粉状混合物及其制备方法中，植物甾醇对降低人体总胆固醇及低密度脂蛋白胆固醇有效，谷维素对降低人体总胆固醇及甘油三酯有效，特别是通过两者的协同作用，可明显降低人体总胆固醇水平，降低人体患心血管疾病的风险。通过先共熔、再冷却固化的方法控制该粉状混合物的尺寸，可使其生物可利用率大大改善，食用后可降低血清总胆固醇水平，并且可应用于不论以何种食物为基底的各种食品中，具有出色的分散稳定性。

具体实施方式

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：

在200mL容器中，将10g谷甾醇、10g谷维素和5g聚甘油硬脂酸酯(HLB12)混合，然后在140℃及搅拌条件下将混合物熔化。待完全熔化后，将混合物贮存于低温条件-10℃下进行快速冷却。将得到的固体初步粉碎后进一步用球磨机粉碎(研磨介质为氧化锆珠)，研磨后过筛除去研磨介质，粉碎后样品取样测定，粉末的直径小于100μm，数据见表1。

表1

颗粒大小(μm)	累计(％)
		0.102	0.25
1.149	4.97
		2.423	9.89
5.111	19.46
		7.422	32.96
8.944	41.92
		10.78	52.59
15.65	71.10
		18.86	80.61
27.39	90.75
		43.67	98.00
57.77	100.00

实施例2：

在200mL容器中，将10g菜油甾醇、10g谷维素和5g蔗糖硬脂酸酯(HLB13)混合，然后在140℃及搅拌条件下将混合物熔化。待完全熔化后，将混合物贮存于低温条件-10℃下进行快速冷却。将得到的固体初步粉碎后，进一步用球磨机粉碎(研磨介质为氧化锆珠)，研磨后过筛除去研磨介质，粉碎后样品取样测定，粉末的直径小于100μm，数据与实施例1类似。

实施例3：

在200mL容器中，将15g谷甾醇、5g谷维素、2.5g聚甘油硬脂酸酯(HLB12)和2.5g蔗糖硬脂酸酯(HLB 13)混合，然后在140℃及搅拌条件下将混合物熔化。待完全熔化后，将混合物贮存于低温条件-10℃下进行快速冷却。将得到的固体初步粉碎后用气流磨粉碎，粉碎后样品粉末的直径小于20μm，数据见表2。

表2

颗粒大小(μm)	累计(％)
		0.053	0.13
0.084	1.42
		0.235	6.59
0.412	13.17
		0.598	25.63
0.869	43.70
		1.149	59.74
1.520	78.74
		1.832	91.73
2.208	98.63
		3.519	100.00

实施例4：

在200mL容器中，将5g谷甾醇、15g谷维素、2.5g单甘油硬脂酸酯(HLB12)和2.5g蔗糖硬脂酸酯(HLB 13)混合，然后在140℃及搅拌条件下将混合物熔化。待完全熔化后，将混合物贮存于低温条件-10℃下进行快速冷却。将得到的固体初步粉碎后用气流磨粉碎，粉碎后样品粉末的直径小于20μm，数据与实施例3类似。

实施例5：含植物甾醇和谷维素粉末的奶茶

通过混和下述物质制得用于甜味奶茶的速食混合物(重量％)：

实施例1的粉末       10％

奶粉                44％

糖                  40％

红茶粉末            5％

红茶香料            1％

将15g上述混合物加入300ml热水中，搅拌10分钟，经适当超高温灭菌处理，无菌灌装，即可制得甜味奶茶。也可以使用实施例2～4中的粉末，得到类似产品。

实施例6：含植物甾醇和谷维素粉末的奶饮料

制备得到具有下述组成的奶饮料(重量％)：

实施例1的粉末            2％

糖                       6％

半脱脂巴氏灭菌奶         92％

将半脱脂奶加热至50℃，边搅拌边加入实施例1的粉末及糖，混合10分钟，经适当超高温灭菌处理，无菌灌装，即可得到奶饮料。也可以使用实施例2～4中的粉末，得到类似产品。

实施例5：动物试验

试验动物为大鼠40只，全部为雄性，体重120～140g。每日用高脂饲料(添加1％胆固醇)喂养2周，空腹12小时后尾部取血测量血清总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)和甘油三酯(TG)。随机将试验动物分为4组，每组10只，分别为对照组、植物甾醇组、谷维素组和混合配方组，对照组继续用高脂饲料喂养，植物甾醇组、谷维素组和混合配方组则分别喂养添加了植物甾醇、谷维素以及植物甾醇组和谷维素混合物的高脂混合饲料，喂养期为2周，2周后空腹12小时眼部取血测量TC、LDL-C和TG。后2周各组大鼠的饲料情况见下表3。

表3

组别	饲料	植物甾醇(g/Kg/天)	谷维素(g/Kg/天)
				高脂对照组	高脂饲料	-	-
植物甾醇组	高脂饲料	0.4	-
				谷维素组	高脂饲料	-	0.4
混合配方组	高脂饲料	0.2	0.2

添加到饲料中的植物甾醇、谷维素以及植物甾醇和谷维素混合物的制备处方见表4，制备方法同实施例3，将添加物按比例混入饲料中。

表4

采用高脂混合饲料喂养2周前、后测定TC、LDL-C和TG的结果见表5。

表5

^*：试验前指喂养高脂饲料2周后的基础血脂水平的测定结果；

试验后指再喂养高脂混合饲料2周后的测定结果。

结论：在降低TG方面，植物甾醇组与对照组无明显差别，谷维素组、混合配方组与对照组相比，具有显著差异(p＜0.01)，但这两组之间降TG效果接近；在降低总TC和LDL-C方面，混合配方组与该组试验前基础数值相比、与对照组试验后数据相比，均具有显著差异(p＜0.01)，与植物甾醇组和谷维素组相比，也具有显著差异(p＜0.05)。这可能是因为植物甾醇在肠道内抑制胆固醇吸收，谷维素在动物体内抑制胆固醇的合成这两个机制产生了协同作用，从而得到更为良好的降血脂效果。

Claims (7)

1.一种粉状混合物，该粉状混合物包含植物甾醇、谷维素和至少一种乳化剂，该粉状混合物的颗粒直径的范围为0.04μm至100μm。

2.根据权利要求1所述的粉状混合物，其特征在于，所述植物甾醇、谷维素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所述的粉状混合物，其特征在于，所述植物甾醇选自谷甾醇、菜油甾醇、菜籽甾醇和豆甾醇中的一种或多种。

4.根据权利要求1或2所述的粉状混合物，其特征在于，所述乳化剂选自蔗糖脂肪酸酯、单甘油脂肪酸酯、聚甘油脂肪酸酯、山梨醇酐脂肪酸酯和聚氧乙烯山梨醇酐脂肪酸酯中的一种或多种。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的粉状混合物的制备方法，该制备方法包括以下步骤：

将植物甾醇、谷维素和至少一种乳化剂的混合物在100～180℃下加热熔化，在-5℃以下将熔化的混合物冷却固化；以及

将固化的混合物研磨成粉末。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述研磨为将得到的固化的混合物粉碎后进一步用球磨机粉碎。

7.根据权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于，所述研磨介质为氧化锆珠，研磨后过筛除去研磨介质。