CN104138018A - 一种提高植物甾醇水分散性和抗氧化的方法 - Google Patents
一种提高植物甾醇水分散性和抗氧化的方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种提高植物甾醇水分散性和抗氧化的方法，主要包括将植物甾醇、乳化剂、包埋剂混合均匀，然后进行挤压处理，挤出物冷却后再进行超微粉碎，即得植物甾醇分散剂。该发明工艺简单、无污染，原料无损耗，能耗低，成本低，有效防止了产品在制备过程中的氧化，利用本发明制备的植物甾醇分散剂，水分散性好，不易被氧化，耐贮存，可以作为食品配料添加于饮料、乳制品、肉制品、焙烤食品和速冻食品中。
Description
【技术领域】：本发明涉及食品加工领域，涉及到一种提高植物甾醇水分散性和抗氧化的方法，主要是利用挤压、超微粉碎等技术制备植物甾醇分散剂，使其易分散于水中，并增强其抗氧化性能，从而提高植物甾醇产品在各类食品中的可利用性、稳定性及安全性。
【背景技术】：植物甾醇是植物中的一种活性成分，其种类很多，主要包括谷甾醇、菜油甾醇、豆甾醇、菜籽甾醇和谷甾烷醇等，广泛存在于各种植物油、坚果和植物种子中，也存在于其他植物如蔬菜、水果中。植物甾醇是以环戊烷全氢菲为主体骨架，3位为羟基的甾体化合物，植物甾醇在结构上与胆固醇很相似，但侧链不同。由于植物甾醇具有降血脂、免疫调节、治疗前列腺病症以及抗炎、镇痛、防癌等诸多生理功能，逐渐应用于医药、保健品、食品中。
由于植物甾醇本身具有极不易溶于水、油，易氧化的性质，且人体吸收植物甾醇的效率不高，健康人对植物甾醇的吸收率低于5％，远不及对胆固醇的吸收率(约40％)，这成为发挥其生理功能的一大障碍。因此，解决其难与水溶性物质混溶及暴露于空气中易出现氧化酸败的问题成为开发植物甾醇产品的必由之路。
据检索，利用植物甾醇制备乳化液的专利如下：专利“包含食用油或脂肪和基本上溶于其中的植物甾醇和/或植物甾烷醇的组合物”(ZL00818064.4)涉及利用热熔技术将植物甾醇甾烷醇首先加热形成溶融物质，然后将其加入热的油或脂肪中，然后冷却至室温，而达到将植物甾醇或甾烷醇添加于食用油或脂肪中的目的。专利“一种含有植物甾醇的水包油型乳液”(ZL02824365.x)涉及提供一种含有植物甾醇的水包油型乳液，其在贮存期间具有高的乳液稳定性。专利“含有植物甾醇的饮料”(ZL03815547.8)，涉及在不需要生产助剂的情况下生产大致稳定分散液的方法，其中，该分散液主要由疏水性植物甾醇和水性物质组成，其中，所述植物甾醇选自植物甾醇和植物甾烷醇，但这种乳化液为液态，很难达到长期稳定贮存，并且在食品中的添加方式可能受到限制。
粉末状植物甾醇是一种应用更为广泛的植物甾醇产品。专利“植物甾醇与乳化剂的混合粉末及其制备方法”(ZL02828590.5)公开了一种植物甾醇和乳化剂的混合粉末，以及其制备方法。更确切地，本发明提供了植物甾醇和乳化剂的混合粉末，所述混合粉末可应用于不论何种食物基底的几乎所有食品中，并且提高了植物甾醇胶束的分散稳定性，所述植物甾醇胶束抑制胆同醇的吸收。专利“sterol ester powder”(US20080187643A1)中利用乳粉以及乳源蛋白作为包埋剂，在不加入任何外来乳化剂的情况下，制备了植物甾醇酯粉末。以上植物甾醇分散剂的制备方法一般为高速搅拌乳化，直接冷却干燥后粉碎或喷雾干燥形成植物甾醇分散剂粉末。这些技术存在加工时间长，易造成植物甾醇氧化，以及加工成本偏高、分散度差等问题，难以广泛应用于不同食品种类。
此外，植物甾醇易于氧化也成为消费者所担心的问题，在专利“oxidative stabilizing of sterols and sterolesters”(US2010/0260913A1)相关内容已提出。
【发明内容】：本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，利用挤压技术制备植物甾醇分散剂，其原理利用挤压过程中产生的强大压力和温度，使植物甾醇、乳化剂(脂肪酸蔗糖酯、单甘酯、吐温、聚甘油酯、卵磷酯、乳酸酯)以及包埋剂(麦芽糊精、淀粉、变性淀粉、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、木糖、果葡糖浆、玉米糖浆)能够熔融为一体，并经过喷嘴挤出冷却后成为均一的混合体，再进行超微粉碎，形成包埋植物甾醇于其中的粉末状分散体。
本发明实现目的的技术方案如下：
一种提高植物甾醇水分散性和抗氧化的方法，其特征在于：
(1)按一定比例称量植物甾醇、乳化剂、包埋剂；
(2)将原料干燥并微粉碎后，充分混合均匀；
(3)利用挤压机进行挤压，第一段温度为40-70℃，第二段温度为70-100℃，第三段温度为100-200℃；
(4)挤出物冷却至室温；
(5)将冷却后产物进行超微粉碎；
(6)所得产品为植物甾醇分散剂。
而且，所述方法为利用挤压方法将植物甾醇、乳化剂、包埋剂达到熔融、混合，其挤压方式可为单螺杆、双螺杆方式。
而且，所述植物甾醇为以谷甾醇、菜油甾醇、豆甾醇、菜籽甾醇和谷甾烷醇为主要成分的植物甾醇游离型或酯化型的任何一种或任何组合，其添加量为1-80％。
而且，所述乳化剂为脂肪酸蔗糖酯、单甘酯、吐温、聚甘油酯、卵磷酯、乳酸酯的任何一种或任何组合，其添加量为0.1-10％。
而且，所述包埋剂为麦芽糊精、淀粉、变性淀粉、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、木糖、果葡糖浆、玉米糖浆的任何一种或任意组合，其添加量为10-80％。
而且，所述方法特征为以植物甾醇游离型分散剂的最后阶段挤压温度为150-200℃，而以植物甾醇酯型分散剂的最后阶段挤压温度为100-150℃。
而且，所述植物甾醇分散剂可应用于饮料、乳制品、肉制品、焙烤食品和速冻食品中。
本发明的优点和积极效果如下：
1、本发明利用挤压技术制备植物甾醇分散剂，与其它制备工艺(如高速搅拌乳化、喷雾干燥等)相比，工艺简单，能耗低，生产时间短，有效防止了产品在制备过程中的氧化。
2、本发明所制备的植物甾醇分散剂由于使用的包埋剂主要为具有良好水溶性的碳水化合物(葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、木糖、果葡糖浆、玉米糖浆)，其能够在水相中迅速分散，达到速溶目的。
3、本发明所制备的植物甾醇分散剂多采用分子量较低的碳水化合物作为包埋剂，其形成的包埋壁质地致密，不易透氧，并且材质本身就有很强的抗氧化性，因此不易被氧化，易于贮存。
【具体实施方式】
下面结合实施例对本发明的技术内容做进一步说明；下述实施例是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本发明的保护范围。
实施例1：
称取500g植物甾醇酯、50g脂肪酸蔗糖酯、25g单甘脂、250g麦芽糊精，混合均匀，用100型万能粉碎机粉碎，过100目筛。将粉碎后的混合物，加入20w％的蒸馏水，混合均匀后，放入实验型双螺杆挤压机进行挤压，第一段温度为50℃，第二段温度为90℃，第三段温度为140℃，转速为150r/min，进料量为3kg/h，挤压后所的物质于70-80℃干燥40min。将挤压干燥后的产品于气流粉碎机进行超微粉碎，粒度在100目，即为植物甾醇分散剂。该产品颜色乳白，水分散性好。通过测定，该植物甾醇分散剂在水中的分散度为93％；与普通植物甾醇相比，其抗氧化性能提高55％，保质期明显增长。
实施例2：
称取500g植物甾醇、25g卵磷酯、25g脂肪酸蔗糖酯、150g淀粉，混合均匀，用实验型万能粉碎机粉碎，过100目筛。将粉碎后的混合物，加入20w％的蒸馏水，混合均匀后，放入双螺杆挤压机进行挤压，第一段温度为60℃，第二段温度为120℃，第三段温度为180℃，挤压后所的物质于80℃干燥30min。将挤压干燥后的产品用振动磨超微粉碎，所得产品即为植物甾醇分散剂，具有良好的水溶性和抗氧化性。该产品呈乳白色，粒径100目左右，冷水中即可均匀分散。通过测定，该植物甾醇分散剂在水中的分散度为90％；与普通植物甾醇相比，其抗氧化性能提高60％，保质期明显增长。
实施例3：
称取1kg植物甾醇酯、150g脂肪酸蔗糖酯、40g单甘脂、100g吐温混合均匀，用实验型万能粉碎机粉碎，过100目筛。再加入500g果葡糖浆，混合均匀。然后用单螺杆挤压机进行挤压，第一段温度为60℃，第二段温度为80℃，第三段温度为150℃；挤出物于80℃干燥30min。将挤压干燥后的产品于气流粉碎机进行超微粉碎，粒度在100目，即为植物甾醇分散剂。该产品颜色微黄，水分散性好。通过测定，该植物甾醇分散剂在水中的分散度为93％；与普通植物甾醇相比，其抗氧化性能提高60％，保质期明显增长。
Claims (7)
1.一种提高植物甾醇水分散性和抗氧化的方法，其特征在于：
(1)按一定比例称量植物甾醇、乳化剂、包埋剂；
(2)将原料干燥并进行微粉碎后，充分混合均匀；
(3)利用挤压机进行挤压，第一段温度为40-70℃，第二段温度为70-100℃，第三段温度为100-200℃；
(4)挤出物冷却至室温；
(5)将冷却后产物进行超微粉碎；
(6)粉碎后即为植物甾醇分散剂。
2.根据权利要求1所述的一种提高植物甾醇水分散性和抗氧化的方法，其特征在于：利用挤压方法将植物甾醇、乳化剂、包埋剂达到熔融、混合，其挤压方式可为单螺杆、双螺杆方式。
3.根据权利要求1所述的一种提高植物甾醇水分散性和抗氧化的方法，其特征在于：所述植物甾醇为以谷甾醇、菜油甾醇、豆甾醇、菜籽甾醇和谷甾烷醇为主要成分的植物甾醇游离型或酯化型的任何一种或任何组合，其添加量为1-80％。
4.根据权利要求1所述的一种提高植物甾醇水分散性和抗氧化的方法，其特征在于：所述乳化剂为脂肪酸蔗糖酯、单甘酯、吐温、聚甘油酯、卵磷酯、乳酸酯的任何一种或任何组合，其添加量为0.1-10％。
5.根据权利要求1所述的一种提高植物甾醇水分散性和抗氧化的方法，其特征在于：所述包埋剂为麦芽糊精、淀粉、变性淀粉、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、木糖、果葡糖浆、玉米糖浆的任何一种或任意组合，其添加量为10-80％。
6.根据权利要求1所述的一种提高植物甾醇水分散性和抗氧化的方法，其特征在于：所述第三段温度为以植物甾醇游离型分散剂最后阶段挤压温度为100-150℃，以植物甾醇酯型分散剂的最后阶段挤压温度为150-200℃。
7.根据权利要求1所述的一种提高植物甾醇水分散性和抗氧化的方法，其特征在于：所述植物甾醇分散剂可应用于饮料、乳制品、肉制品、焙烤食品和速冻食品中。
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