CN103601901B

CN103601901B - 低胆固醇乳制品及交联β-环糊精、其制备方法、应用

Info

Publication number: CN103601901B
Application number: CN201310647771.5A
Authority: CN
Inventors: 苗君莅; 郭本恒; 刘振民; 于鹏; 任璐; 肖杨; 蔡涛; 王辉
Original assignee: Shanghai Bright Dairy and Food Co Ltd
Current assignee: Shanghai Bright Dairy and Food Co Ltd
Priority date: 2013-12-04
Filing date: 2013-12-04
Publication date: 2015-12-02
Anticipated expiration: 2033-12-04
Also published as: CN103601901A

Abstract

本发明公开了低胆固醇乳制品及其制备方法，交联β-环糊精、其制备方法及其应用。交联β-环糊精的制备方法，包括如下步骤：将溶胀后的β-环糊精的水溶液，在pH值为9.8～10.2的条件下，在室温下，在交联剂己二酸的作用下，β-环糊精发生交联反应，即可；其中，所述的β-环糊精与所述的己二酸的质量比为20：1～15：1。使用本发明交联β-环糊精脱除乳品中的胆固醇效果好，交联β-环糊精残留量小，不带有甜味，不影响产品口味，且交联β-环糊精可实现重复利用。

Description

低胆固醇乳制品及交联β-环糊精、其制备方法、应用

技术领域

本发明涉及低胆固醇乳制品及其制备方法，交联β-环糊精、其制备方法及其应用。

背景技术

血液中胆固醇含量的增加与冠心病发病率的升高密切相关，过多胆固醇的堆积会导致多种心血管疾病。虽然目前市面上有许多降低胆固醇的药物，但人们希望从饮食做起、通过非药物途径达到降低胆固醇的目的。

近年来，随着乳制品消费量的不断增加，乳制品的胆固醇摄入，已经被人们关注。

人体每天胆固醇的摄入量上限值为300mg（相当于一个鸡蛋黄的胆固醇含量），对于高胆固醇患者而言，每日摄入胆固醇含量不宜超过200mg。牛奶（按脂肪含量3.2g/100g计）中的胆固醇含量约为15mg/100g，而稀奶油中的胆固醇更是牛奶的10多倍。如果每人每天喝250g牛奶，胆固醇的摄入量已占最高值的近20%。而脱脂牛奶存在的风味缺陷，是众多消费者不愿接受的。因此，找到降低乳品中胆固醇又不影响乳品风味的方法，生产低胆固醇乳制品具有重要意义。现有技术中降低乳品中胆固醇一般采用普通β-环糊精进行处理，较多β-环糊精会残留在乳品中，影响乳品味道，留有甜味。现有技术中，还存在一些改性β-环糊精，都是将β-环糊精与其他纤维成分进行接枝，并不是β-环糊精间的交联，胆固醇脱除效果不好，且其他纤维成分不在法规规定的食品添加剂范围内。还有使用环氧氯丙烷作为交联剂制备交联β-环糊精，但具有一定的毒性，在食品中是应尽量避免使用。目前开发胆固醇脱除效果好、不存在甜味的、无毒的交联β-环糊精成为研究热点。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中没有胆固醇脱除效果好，同时无甜味无毒的交联β-环糊精的缺陷提供一种胆固醇脱除效果好，不带有甜味的，无毒的全新交联β-环糊精及其制备方法、应用，还提供了一种低胆固醇乳制品及其制备方法。

本发明提供一种交联β-环糊精的制备方法，其包括如下步骤：

将溶胀后的β-环糊精的水溶液，在pH值为9.8～10.2的条件下，在室温下，在交联剂己二酸的作用下，β-环糊精发生交联反应，即可；其中，所述的β-环糊精与所述的己二酸的质量比为20：1～15：1。

本发明中，较佳地，所述的β-环糊精与所述的己二酸的质量比为18:1～15:1。

本发明中，所述的室温温度为本领域常规，一般为20～35℃。

本发明中，较佳地，所述的β-环糊精的水溶液中β-环糊精和水的质量体积比为100g/100～150ml。

本发明中，所述的溶胀后的β-环糊精的水溶液可以用本领域常规方法制得。较佳地，所述的溶胀后的β-环糊精的水溶液由β-环糊精和水混合后进行搅拌而得。较佳地，所述的搅拌的时间为20～30min。

本发明中，较佳地，调所述的pH值的方式为将氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液加入到溶胀后的β-环糊精的水溶液中。

本发明中，较佳地，所述的交联反应的时间为100～120min。

本发明中，较佳地，交联反应之后进行后处理。所述的后处理较佳地为包括如下步骤：再将pH值调节至5～7、过滤、洗涤、干燥和筛选。

后处理中，较佳地，使用醋酸或盐酸调节所述的pH值。

后处理中，所述的过滤为本领域常规操作。较佳地，用滤纸过滤。

后处理中，所述的洗涤为本领域常规操作。较佳地，所述的洗涤方式为使用水洗涤3～5次。

其中，所述的干燥为本领域常规操作，一般在烘干箱中进行。较佳地，所述的干燥的温度为60～65℃。所述的干燥的时间为18～22小时。

其中，所述的筛选为本领域常规操作。较佳地，所述的筛选使用100目筛子进行筛选。

其中，较佳地，所述的制备方法，包括如下步骤：

（1）将所述的β-环糊精和水混合，在室温下搅拌，与所述己二酸混合，同时调节pH值至9.8～10.2，在室温下搅拌100～120min；

（2）pH值重调至5～7，过滤，然后用150～300mL水洗涤3～5次，烘干18～22小时，用100目筛子进行筛选，即得到交联β-环糊精。

本发明中，所述的β-环糊精为本领域常规食品添加剂，是葡萄糖基转移酶作用于淀粉的产物，是一种白色结晶粉末，由7个α-（1，4）糖苷键链接成环形结构。β-环糊精有较好的热稳定性，容易形成各种稳定的水合物，无吸湿性，能在醇及水溶液中很好地结晶，25℃的水溶解度为1.85mg/100mL。

本发明还提供一种使用上述方法制备的交联β-环糊精。

本发明中，上述水为本领域常规。较佳地为蒸馏水。

本发明还提供上述交联β-环糊精在制备低胆固醇乳制品中的应用。

其中，所述的乳制品为本领域常规。较佳地，所述的乳制品为动物乳、稀奶油或黄油。

所述的动物乳为本领域常规动物乳。较佳地，所述的动物乳为牛乳、羊乳和马乳中的一种或多种。

所述的稀奶油为本领域常规稀奶油。所述的稀奶油是由原料乳经离心机分离得到的产物。所述的稀奶油的脂肪质量含量百分比较佳地为36～40%，pH值较佳地为6.5～7.5。

所述的黄油为本领域常规黄油。一般在牛奶进行加工的时候，将新鲜牛奶搅拌之后产生的上层浓稠状物体过滤水分之后得到的产物。

本发明还提供一种低胆固醇乳制品的制备方法，使用上述交联β-环糊精脱除乳制品中的胆固醇，即可。

较佳地，所述的制备方法包括下述步骤：将上述交联β-环糊精与乳制品混合，保温搅拌后冷却，静置；离心，排渣；将离心、排渣后的物质，均质、杀菌、冷却，获得低胆固醇乳制品。

其中，较佳地，所述的保温搅拌的温度为10～70℃，优选15～50℃。较佳地，所述的保温搅拌的速度为100～600rpm，优选100～250rpm。较佳地，所述的保温搅拌的时间为10～90min，优选30～60min。较佳地，所述的保温搅拌后冷却的温度为4～10℃。较佳地，所述的静置的时间为2～12h，优选6～10h。较佳地，所述的离心的速率为6000～10000rpm。较佳地，所述的均质的温度为60～65℃。较佳地，所述的交联β-环糊精的添加量占所述乳制品质量的0.5～10%。所述的杀菌为本领域常规，较佳地为巴氏杀菌。

在本发明的一较佳实施方式中，所述的低胆固醇乳制品为低胆固醇动物乳，所述的制备方法包括如下步骤：

（1）将动物乳加热至60～65℃、均质、冷却至10～20℃后与交联β-环糊精混合，或将10～20℃的动物乳后与交联β-环糊精混合；所述的交联β-环糊精的添加量占所述动物乳质量的0.5～1%；

（2）在10～20℃下，保温搅拌，搅拌速度为250～600rpm，搅拌时间为10～20min；

（3）冷却至4～10℃，静置2～6h；

（4）离心、排渣；离心速率为6000～9000rpm；

（5）升温至60～65℃，均质，巴氏杀菌，冷却；其中，所述的均质的压力为18～25MPa；所述的巴氏杀菌的温度70～85℃，时间为15～30s。

在本发明的一较佳实施方式中，所述的低胆固醇乳制品为低胆固醇稀奶油，所述的制备方法包括如下步骤：

（1）稀奶油升温至60～65℃均质，冷却至40～50℃后与交联β-环糊精混合，或将40～50℃的稀奶油与交联β-环糊精混合；所述的交联β-环糊精的添加量占所述稀奶油质量的3～5%；

（2）在40～50℃下，保温搅拌，搅拌速度为100～200rpm，搅拌时间为10～30min；

（3）冷却至4～10℃，静置8～10h；离心、排渣，离心速率为8000～10000rpm；

（4）升温至60～65℃，均质，巴氏杀菌，冷却至4～6℃；其中，所述的均质的压力为3～10MPa；所述的巴氏杀菌的温度70～85℃，时间为15～30s。

在本发明的一较佳实施方式中，所述的低胆固醇乳制品为低胆固醇黄油，所述的制备方法包括如下步骤：

（1）黄油加热至95℃融化、均质，冷却至70～80℃后与交联β-环糊精混合，或将70～80℃的黄油直接与交联β-环糊精混合；所述的交联β-环糊精的添加量占所述稀奶油质量的5～10%；

（2）在70～80℃下，保温搅拌，搅拌速度为200rpm，搅拌时间为30～60min；

（3）冷却至4～10℃，静置6～12h；离心、排渣，离心速率为8000～10000rpm；

（4）升温至60～65℃，均质，巴氏杀菌，冷却至4～6℃。其中，所述的均质的压力为8～20MPa，所述的巴氏杀菌的温度70～85℃，时间为15～30s。

本发明还提供由上述制备方法制得的低胆固醇乳制品。其中，所述的乳制品较佳地为牛奶、稀奶油或黄油。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。

本发明所用试剂和原料均市售可得。

本发明的积极进步效果在于：使用本发明交联β-环糊精脱除乳品中的胆固醇效果好，交联β-环糊精残留量小，不带有甜味，不影响产品口味，且交联β-环糊精可实现重复利用。

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。

下述实施例中，原料的来源为：

β-环糊精：瓦克化学（中国）有限公司；

牛奶、稀奶油：光明乳业股份有限公司乳品二厂；黄油：光明乳业股

份有限公司永安工厂。

实施例1

交联β-环糊精制备方法：

将均匀混合的100克β-环糊精粉和80mL蒸馏水，在室温下持续搅拌30min，之后加入5克己二酸于混合溶液中并用1mol/L的氢氧化钠调节pH值至9.8，然后将β-环糊精溶液在室温下搅拌100min，用醋酸将溶液的pH值重调至5.0。用滤纸过滤β-环糊精溶液，用150mL蒸馏水洗涤5次，60℃烘箱中烘干18小时，并用100目的筛子过滤，即得到交联β-环糊精。

实施例2

交联β-环糊精制备方法：

将均匀混合的100克β-环糊精粉和150mL蒸馏水，在室温下持续搅拌20min，之后加入6.67克己二酸于混合溶液中并用1mol/L的氢氧化钾调节pH值至10.2，然后将β-环糊精溶液在室温下搅拌120min，用醋酸将溶液的pH值重调至5.5。用滤纸过滤β-环糊精溶液，用300mL蒸馏水洗涤3次，65℃烘箱中烘干22小时，并用100目的筛子过滤，即得到交联β-环糊精。

实施例3

交联β-环糊精制备方法：

将均匀混合的100克β-环糊精粉和150mL蒸馏水，在室温下持续搅拌20min，之后加入5.56克己二酸于混合溶液中并用1mol/L的氢氧化钾调节pH值至10.2，然后将β-环糊精溶液在室温下搅拌120min，用醋酸将溶液的pH值重调至5.5。用滤纸过滤β-环糊精溶液，用300mL蒸馏水洗涤3次，60℃烘箱中烘干22小时，并用100目的筛子过滤，即得到交联β-环糊精。

对比例1

交联β-环糊精制备方法：

将均匀混合的100克β-环糊精粉和150mL蒸馏水，在室温下持续搅拌20min，之后加入100克己二酸于混合溶液中并用1mol/L的氢氧化钾调节pH值至10.2，然后将β-环糊精溶液在室温下搅拌120min，用醋酸将溶液的pH值重调至5.5。用滤纸过滤β-环糊精溶液，用300mL蒸馏水洗涤3次，65℃烘箱中烘干22小时，并用100目的筛子过滤，即得到交联β-环糊精。

对比例2

交联β-环糊精制备方法：

将均匀混合的100克β-环糊精粉和150mL蒸馏水，在室温下持续搅拌20min，之后加入2.5克己二酸于混合溶液中并用1mol/L的氢氧化钾调节pH值至10.2，然后将β-环糊精溶液在室温下搅拌120min，用醋酸将溶液的pH值重调至5.5。用滤纸过滤β-环糊精溶液，用300mL蒸馏水洗涤3次，65℃烘箱中烘干22小时，并用100目的筛子过滤，即得到交联β-环糊精。

实施例4

低胆固醇动物乳制备方法：

（1）将动物乳加热至60℃均质、冷却至20℃、加入实施例1中的交联β-环糊精，所述的交联β-环糊精的添加量占所述动物乳质量的0.5%；

（2）在15℃，保温搅拌，搅拌速度为250rpm，搅拌时间为20min；

（3）冷却至4℃，静置2h；

（4）离心、排渣，离心速率为6000rpm；

（5）升温至60℃，均质，杀菌，冷却。

得到的低胆固醇动物乳产品胆固醇脱出率为95.8%，β-环糊精残留量为添加量的1%。

实施例5

低胆固醇动物乳制备方法：

（1）10℃的动物乳，加入实施例1中的交联β-环糊精，所述的交联β-环糊精的添加量占所述动物乳质量的1%；

（2）在10℃，保温搅拌，搅拌速度为600rpm，搅拌时间为10min；

（3）冷却至10℃，静置6h；

（4）离心、排渣，离心速率为9000rpm；

（5）升温至60℃，均质，杀菌，冷却。

得到的产品中胆固醇脱出率为94.5%，β-环糊精残留量为添加量的1%。

实施例6

（1）稀奶油升温至50℃，加入的实施例1中的交联β-环糊精，所述的交联β-环糊精的添加量占所述稀奶油质量的3%；

（2）在50℃下，保温搅拌，搅拌速度为100rpm，搅拌时间为30min；

（3）冷却至10℃，静置10h；离心、排渣，离心速率为10000rpm；

（4）升温至65℃，均质（3MPa），巴氏杀菌（85℃，15s），冷却至4℃。

该产品胆固醇脱出率87.5%，β-环糊精残留量为添加量的4%。

实施例7

（1）稀奶油升温至60℃均质，冷却至40℃，加入实施例1中的交联β-环糊精，所述的交联β-环糊精的添加量占所述稀奶油质量的5%；

（2）在40℃下，保温搅拌，搅拌速度为200rpm，搅拌时间为10min；

（3）冷却至4℃，静置10h；离心、排渣，离心速率为8000rpm；

（4）升温至60℃，均质（10MPa），巴氏杀菌（70～85℃，15～30s），冷却至6℃。

该产品胆固醇脱出率85.5%，β-环糊精残留量为添加量的4%。

实施例8

（1）黄油升温至70℃，加入实施例1中的交联β-环糊精，所述的交联β-环糊精的添加量占所述黄油质量的5%；

（2）在70℃下，保温搅拌，搅拌速度为200rpm，搅拌时间为60min；

（3）冷却至10℃，静置12h；离心、排渣，离心速率为10000rpm；

（4）升温至65℃，均质（10MPa），巴氏杀菌（85℃，15s），冷却至4℃。

该产品胆固醇脱出率86%，β-环糊精残留量为添加量的5%。

实施例9

（1）黄油升温至95℃融化、均质，冷却至80℃，加入实施例1中的交联β-环糊精，所述的交联β-环糊精的添加量占所述黄油质量的10%；

（2）在80℃下，保温搅拌，搅拌速度为200rpm，搅拌时间为30min；

（3）冷却至4℃，静置6h；离心、排渣，离心速率为8000rpm；

（4）升温至60℃，均质（20MPa），巴氏杀菌（70℃，30s），冷却至6℃。

效果实施例

本发明生产的终产品，与使用常规β-环糊精做出的终产品进行比较；具体为按照实施例3、4、5、6、7中将交联β-环糊精替换为常规β-环糊精，以相同步骤和方法制备对照终产品3、4、5、6、7。两种终产品中胆固醇含量、β-环糊精残留量和感官的比较如下表1。实施例3和4中的动物乳中的胆固醇含量为16.4mg/100g，实施例5、6中的稀奶油的胆固醇含量为171mg/100g，实施例7中的黄油的胆固醇含量为380mg/100g。

表1

可以从表中看出，使用常规β-环糊精制备出的低胆固醇乳制品中β-环糊精残留量多，并且β-环糊精带有甜味，对产品口味影响非常大。使用本发明交联β-环糊精脱除胆固醇效果好，终产品低胆固醇乳制品中交联β-环糊精残留量极少、不带有甜味。

对比例3

低胆固醇动物乳制备方法：

（1）将动物乳加热至60℃均质、冷却至20℃、加入0.5%动物乳质量的对比例1中的交联β-环糊精，由于交联β-环糊精残留大量的己二酸，未能洗脱和蒸发掉，因此，致使动物乳中蛋白质变性，己二酸气味浓重。无法继续加工处理。

对比例4

低胆固醇动物乳制备方法：

（1）将动物乳加热至60℃均质、冷却至20℃、加入0.5%动物乳质量的对比例2中的交联β-环糊精；

（3）冷却至4℃，静置2h；

（4）离心、排渣，离心速率为6000rpm；

（5）升温至60℃，均质，杀菌，冷却。

得到的低胆固醇动物乳产品胆固醇脱出率为91.2%，β-环糊精残留量为添加量的6%，且牛奶具有明显的甜味。

Claims

1.一种交联β-环糊精的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

将溶胀后的β-环糊精的水溶液，在pH值为9.8～10.2的条件下，在室温下，在交联剂己二酸的作用下，β-环糊精发生交联反应，即可；其中，所述的β-环糊精与所述的己二酸的质量比为20：1～15：1；所述的β-环糊精的水溶液中β-环糊精和水的质量体积比为100g/(100～150)ml；所述的交联反应的时间为100～120min。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的溶胀后的β-环糊精的水溶液由β-环糊精和水混合后进行搅拌而得；所述的搅拌的时间为20～30min；

和/或，所述的β-环糊精与所述的己二酸的质量比为18:1～15:1；

和/或，调所述的pH值的方式为将氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液加入到溶胀后的β-环糊精的水溶液中。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的交联反应之后进行后处理。

4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述的后处理为包括如下步骤：再将pH值调节至5～7、过滤、洗涤、干燥和筛选。

5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，后处理中，使用醋酸或盐酸调节所述的pH值；用滤纸过滤；所述的洗涤的方式为使用水洗涤3～5次；所述的干燥的温度为60～65℃；所述的干燥的时间为18～22小时；所述的筛选使用100目筛子进行筛选。

6.如权利要求1～5任一项所述的制备方法，其特征在于，其包括如下步骤：

(1)将所述的β-环糊精和水混合，在室温下搅拌，与所述己二酸混合，同时调节pH值至9.8～10.2，在室温下搅拌100～120min；

(2)pH值重调至5～7，过滤，然后用150～300mL水洗涤3～5次，烘干18～22小时，用100目筛子进行筛选，即得到交联β-环糊精。

7.一种使用如权利要求1～6任一项所述的制备方法制备的交联β-环糊精。

8.一种如权利要求7所述的交联β-环糊精在制备低胆固醇乳制品中的应用。

9.如权利要求8所述的应用，其特征在于，所述的乳制品为动物乳、稀奶油或黄油。

10.如权利要求9所述的应用，其特征在于，所述的动物乳为牛乳、羊乳和马乳中的一种或多种；

所述的稀奶油的脂肪质量含量百分比为36～40％，pH值为6.5～7.5。

11.一种低胆固醇乳制品的制备方法，使用如权利要求7所述的交联β-环糊精脱除乳制品中的胆固醇，即可。

12.如权利要求11所述的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：将所述的交联β-环糊精与乳制品混合，保温搅拌后冷却，静置；离心，排渣；将离心、排渣后的物质，均质、杀菌、冷却，获得低胆固醇乳制品；所述的交联β-环糊精的添加量占所述乳制品质量的0.5～10％。

13.如权利要求12所述的制备方法，其特征在于，所述的保温搅拌的温度为10～70℃；所述的保温搅拌的速度为100～600rpm；所述的保温搅拌的时间为10～90min；所述的保温搅拌后冷却的温度为4～10℃；所述的静置的时间为2～12h；所述的离心的速率为6000～10000rpm；所述的均质的温度为60～65℃；所述的杀菌为巴氏杀菌。

14.如权利要求13所述的制备方法，其特征在于，其中，所述的保温搅拌的温度为15～50℃；所述的保温搅拌的速度为100～250rpm；所述的保温搅拌的时间为30～60min；所述的静置的时间为6～10h。

15.如权利要求12～14任一项所述的制备方法，其特征在于，

当所述的低胆固醇乳制品为低胆固醇动物乳，所述的制备方法包括如下步骤：

(1)将动物乳加热至60～65℃、均质、冷却至10～20℃后与交联β-环糊精混合，或将10～20℃的动物乳后与交联β-环糊精混合；所述的交联β-环糊精的添加量占所述动物乳质量的0.5～1％；

(2)在10～20℃下，保温搅拌，搅拌速度为250～600rpm，搅拌时间为10～20min；

(3)冷却至4～10℃，静置2～6h；

(4)离心、排渣；离心速率为6000～9000rpm；

(5)升温至60～65℃，均质，巴氏杀菌，冷却；其中，所述的均质的压力为18～25MPa；所述的巴氏杀菌的温度70～85℃，时间为15～30s；

当所述的低胆固醇乳制品为低胆固醇稀奶油，所述的制备方法包括如下步骤：

(1)稀奶油升温至60～65℃均质，冷却至40～50℃后与交联β-环糊精混合，或将40～50℃的稀奶油与交联β-环糊精混合；所述的交联β-环糊精的添加量占所述稀奶油质量的3～5％；

(2)在40～50℃下，保温搅拌，搅拌速度为100～200rpm，搅拌时间为10～30min；

(3)冷却至4～10℃，静置8～10h；离心、排渣，离心速率为8000～10000rpm；

(4)升温至60～65℃，均质，巴氏杀菌，冷却至4～6℃；其中，所述的均质的压力为3～10MPa；所述的巴氏杀菌的温度70～85℃，时间为15～30s；

当所述的低胆固醇乳制品为低胆固醇黄油，所述的制备方法包括如下步骤：

(1)黄油加热至95℃融化、均质，冷却至70～80℃后与交联β-环糊精混合，或将70～80℃的黄油直接与交联β-环糊精混合；所述的交联β-环糊精的添加量占所述稀奶油质量的5～10％；

(2)在70～80℃下，保温搅拌，搅拌速度为200rpm，搅拌时间为30～60min；

(3)冷却至4～10℃，静置6～12h；离心、排渣，离心速率为8000～10000rpm；

(4)升温至60～65℃，均质，巴氏杀菌，冷却至4～6℃；其中，所述的均质的压力为8～20MPa，所述的巴氏杀菌的温度70～85℃，时间为15～30s。

16.一种如权利要求12～15任一项所述的制备方法制备的低胆固醇乳制品。

17.如权利要求16所述的低胆固醇乳制品，其特征在于，所述的乳制品为动物乳、稀奶油或黄油。