CN116616449A - 一种酸性抗菌体系稳定承载高钙和维生素d的饮液及其制备方法 - Google Patents
一种酸性抗菌体系稳定承载高钙和维生素d的饮液及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种酸性抗菌体系稳定承载高钙和维生素D的饮液及其制备方法,所述饮液包括以下质量份的组分:胶体0.5~5份、酸度调节剂2~15份、抗氧化剂0.1~5份、钙源40~230份、包埋维生素D0.01~1份、甜味剂100~300份、调味剂0.01~2份;水200‑800份;所述酸性抗菌体系稳定承载高钙和维生素D的饮液的pH值为3‑4.5,维生素D含量≥50ug/100mL,钙含量≥2500mg/100mL。本发通过调节酸与胶的用量,提高了单一胶体酸性体系下能够长期稳定悬浮承载的钙含量;在体系内添加抗氧化剂,以及对维生素D进行包埋,可实现添加酸性体系下高含量的维生素D,并且维生素D含量稳定,不易降解。本发明风味佳,口感细腻,无涩感,不添加防腐剂,在加速期内微生物增长情况符合食品质量要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种酸性抗菌体系稳定承载高钙和维生素D的饮液及其制备方法。
背景技术
人体内99%的钙分布于骨组织中,1%平均分布于牙齿与软组织中,只有0.1%的钙存在于细胞外液中。钙是人体内含量最丰富的矿物元素,足量钙摄入对维持儿童、青少年正常骨密度、达到高骨量峰值、减少骨折和降低老年期骨质疏松风险至关重要。人体钙的代谢平衡受到维生素D、甲状旁腺素、降钙素等激素,以及皮肤、肠道、肾脏、骨骼等组织器官的调控。钙主动吸收需要维生素D,维生素D缺乏或不足时,钙主动吸收下降,间接造成钙缺乏。因此在补充钙的同时应注意补充维生素D。
据研究,目前钙和维生素D在儿童人群中缺乏率依然较高,我国居民钙的摄入来源主要是牛奶或乳制品。据调查,我国人群膳食来源摄入也普遍不足。由于人体所需维生素D大部分需要通过日晒由皮肤合成,但易受到季节、天气、紫外线强度等多因素影响,且富含维生素D的天然食物较少,因此市面上存在许多补钙和补维生素D的产品。由于原料的状态以及碳酸钙溶解性较差,市面上同时含有钙和维生素D的产品多以片剂、粉剂、滴剂或软胶囊为主,工艺简单,但品种较为单一。片剂、粉剂不适合婴幼儿,滴剂易受污染,软胶囊口感油腻不佳。饮液是一种口感较佳、易于接受的服用方式。但目前的钙饮液存在以下问题:(1)宣称高钙的饮料,含量也仅达到宣称高钙的下限,且通常需要多个胶体复配,胶体体系复杂。(2)因为钙源在酸性条件下溶解度较高,而且酸性条件有利于抑制微生物的生长,钙饮液一般为酸性,口感也更佳。但维生素D对酸性环境较敏感,降解较快,因此含钙的酸性饮液同时添加维生素D的屈指可数,且维生素D含量较低。综上,有必要开发一种酸性抗菌体系稳定承载高钙和维生素D的饮液及其制备方法,解决维生素D在酸性体系下易降解的问题。
发明内容
为了解决现有技术中存在的酸性饮料体系中钙、维生素D含量低、胶体体系复杂等技术问题,本发明提供一种富含钙和维生素D的酸性体系饮液及其制备方法。
本发明提供的一种酸性抗菌体系稳定承载高钙和维生素D的饮液及其制备方法,其特点在于通过调整胶体原料、抗氧化剂的比例,以及对维生素D进行包埋处理,可实现酸性体系富含维生素D及钙。辅以甜味剂、果汁、果粉或发酵液进行调味。
本发明采用的技术方案是:
一种酸性抗菌体系稳定承载高钙和维生素D的饮液,所述饮液包括以下质量份的组分:
胶体0.5~5份、酸度调节剂2~15份、抗氧化剂0.1~5份、钙源40~230份、包埋维生素D 0.01~1份、甜味剂100~300份、调味剂0.01~2份;水200-800份。
优选所述饮液包括以下质量份的组分:
胶体1~4份、酸度调节剂5~10份、抗氧化剂0.1~1份、钙源85~175份、包埋维生素D 0.1~1份、甜味剂155~295份、调味剂0.5~2份;水600-800份。
所述酸性抗菌体系稳定承载高钙和维生素D的饮液的pH值为3~4.5,维生素D含量≥50ug/100mL,钙含量≥2500mg/100mL。
优选饮液中的pH值为3.5~4.2,更优选为3.8~3.9。
优选维生素D含量为50~100ug/100mL,钙含量为2500~3000mg/100mL。
所述包埋维生素D中的维生素D含量为2000~4000ug/g,优选2500~3000ug/g。
所述包埋维生素D由包括维生素D粉、增塑剂、抗粘剂、成膜剂的原料制成;
所述增塑剂为柠檬酸乙酯、癸二酸二丁酯、丙二醇中的一种或多种;
所述抗粘剂为单硬脂酸甘油酯、滑石粉中的一种或多种;
所述成膜剂为丙烯酸树脂,一般为甲基丙烯酸共聚物和/或甲基丙烯酸酯共聚物,是由甲基丙烯酸、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯中的一种或多种聚合得到。可采用商品化的丙烯酸树脂产品。本发明的一个实施例中,采用的是尤特奇L30D-55作为成膜剂。
所述维生素D粉中,维生素D的含量一般为2500~5000ug/g,优选3000~4000ug/g。
进一步,所述包埋维生素D由包括以下重量份的原料制成:
维生素D粉1-500份、包衣液
所述包衣液和维生素D粉的质量比为1:5~6;
所述包衣液由包括以下重量粉的原料制成:
抗粘剂0.1-5份、水10-250份、增塑剂1-10份、成膜剂10-100份。
成膜剂为丙烯酸树脂的水分散体时,按其中的固体含量来计量成膜剂的用量。
更优选所述包埋维生素D由包括以下重量份的原料制成:
维生素D粉50-200份、包衣液;
所述包衣液和维生素D粉的质量比为1:5~6;
所述包衣液由包括以下重量粉的原料制成:
抗粘剂1-5份、水40-80份、增塑剂3-6份、成膜剂10-50份。
所述包埋维生素D是通过包衣工艺制得。
具体的,所述包埋维生素D按以下方法制得:将配方量的增塑剂、抗粘剂、成膜剂和水配成包衣液,然后将包衣液喷涂在维生素D粉上,喷涂完毕后干燥,制得包埋维生素D。
所述包衣液和维生素D粉的质量比为1:5~6。
干燥温度优选50~60℃。
包埋维生素D为颗粒状,粒径为60-80目。
包埋维生素D相对于维生素D粉原料,大约增重10~20%,优选增重15~20%。
所述饮液中,所述胶体为黄原胶;
优选胶体在饮液中的质量分数为0.2%。
所述酸度调节剂为柠檬酸、苹果酸、乳酸中的一种或多种;优选柠檬酸。
所述抗氧化剂为抗坏血酸棕榈酸酯、抗坏血酸钠、抗坏血酸中的一种或多种;
所述钙源为乳矿物盐、柠檬酸钙、L-乳酸钙、磷酸钙、葡萄糖酸钙、酶解骨粉的一种或多种;
优选所述钙源包括柠檬酸钙40-200质量份、L-乳酸钙0.1-6质量份、乳矿物盐0.1-6质量份、酶解骨粉0.1-6质量份、磷酸钙0.1-6质量份、葡萄糖酸钙0.1-6质量份。
更优选所述钙源包括柠檬酸钙80-150质量份、L-乳酸钙1-5质量份、乳矿物盐1-5质量份、酶解骨粉1-5质量份、磷酸钙1-5质量份、葡萄糖酸钙1-5质量份。
所述甜味剂为木糖醇、低聚异麦芽糖、山梨糖醇、赤藓糖醇、麦芽糖醇、甘油中的一种或多种;
优选所述甜味剂为木糖醇、低聚异麦芽糖、甘油的混合。
更优选所述甜味剂包括木糖醇50-200质量份、低聚异麦芽糖2.0-20质量份、甘油50-80质量份。
更优选所述甜味剂包括木糖醇100-200质量份、低聚异麦芽糖5-15质量份、甘油50-80质量份。
所述调味剂为果汁、果粉、发酵液中的一种或多种;
所述果汁为草莓浓缩汁、柠檬浓缩汁、甜橙浓缩汁、卡曼橘浓缩汁中的一种或多种;所述果粉为甜橙粉、柳橙粉、草莓粉中的一种或多种;所述发酵液为乳酸菌发酵液。
优选所述调味剂为卡曼橘浓缩汁。
所述酸性抗菌体系稳定承载高钙和维生素D的饮液一般按以下方法制得:
先将胶体和部分甜味剂、部分水在加热条件下化胶,将胶体溶解制得胶液a;
然后将剩余的甜味剂、配方量的钙源、调味剂、胶液a、酸度调节剂和水混匀,所得料液均质后加入配方量的抗氧化剂和包埋维生素D,加入余量的水,调节体系的pH值为3~4.5,过滤,灭菌,灌装,二次巴氏灭菌,制得所述酸性抗菌体系稳定承载高钙和维生素D的饮液。
本发明还提供所述酸性抗菌体系稳定承载高钙和维生素D的饮液的制备方法,所述方法包括以下步骤:
(1)化胶:
按配方量取胶体、第一部分甜味剂、第一部分水混合,加热化胶,胶体溶解后用胶体磨处理,得到的胶液记为胶液a;
(2)第二部分水,加热至35-45℃,加入余量的甜味剂混合均匀,加入配方量的钙源、调味剂,混合均匀后加入胶液a,搅拌均匀,再加入酸度调节剂,调节pH值至3~4.5,搅拌均匀;所得料液进行均质,再加入配方量的抗氧化剂和包埋维生素D,加入剩余量的水,最终体系中pH值为3~4.5,混合搅拌均匀,过滤,灭菌,灌装,二次巴氏灭菌,制得所述酸性抗菌体系稳定承载高钙和维生素D的饮液。
所述步骤(1)中,化胶的温度优选为40-50℃。
第一部分甜味剂的质量用量为甜味剂总质量用量的50~75%。
步骤(2)加入的余量的甜味剂为甜味剂总质量用量的25~50%。
所述第一部分水的质量用量为第一部分甜味剂的质量用量的3~3.5倍。
所述第二部分水的质量用量为:在加入胶体a前,使所加入的液体原料的质量和固体原料的质量的比值为1.0~1.3:1,更优选1.2~1.3:1。
优选步骤(1)中加入第一部分甜味剂为50-200质量份木糖醇。优选第一部分水的质量用量为木糖醇的质量用量的3~3.2倍。
优选第二部分加入的余量的甜味剂为2.0-20质量份低聚异麦芽糖、50-80质量份甘油。
所述均质的一级压力为20-25Mpa。
所述过滤是用200目滤网过滤。
所述灭菌是进行超高温瞬时灭菌,灭菌温度为105-110℃,时间15-30秒。
所述二次巴氏灭菌是的灭菌温度是86~88℃(料液中心温度),时间为15-30分钟。
本发明提供的一种酸性抗菌体系稳定承载高钙和维生素D的饮液及其制备方法,技术效果在于:
1、高含量钙:本发通过调节酸与胶的用量,通过酸性条件提高钙的溶解度,通过胶量使钙悬浮,通过特定的酸、胶比例,提高了单一胶体酸性体系下能够长期稳定悬浮承载的钙含量,饮液中的钙含量≥2500mg/100mL。解决了目前钙质易沉淀、含量低的问题,现有技术含钙饮料中,高钙含量一般也只有120mg/100ml,而本发明的钙含量可达到现有技术的20倍以上。本发明制得的高钙饮液经加速条件验证含量稳定,可以将钙稳定的助悬,沉淀少,不析水不分层。
2、酸性胶体体系稳定富含维生素D:本发明体系pH为3~4.5,呈酸性,通过在体系内添加抗氧化剂,以及对维生素D进行包埋,两者协同保护,因此本发明的酸性胶体体系可实现添加高含量的维生素D,维生素D含量≥50ug/100mL,是市售的25-50倍。并且经加速试验验证,维生素D含量稳定,解决了酸性体系下维生素D容易降解的问题。
3、风味佳,口感细腻,无涩感:本发明通过在胶体体系添加果汁、果粉或发酵液,在保证高钙的条件下,可掩盖钙的涩感,口感细腻且风味优。
4、无防腐剂:本发明体系可实现不添加防腐剂,在加速期内微生物增长情况符合食品质量要求。
具体实施方式
下面以具体实施例来对本发明的技术方案做进一步的说明,但本发明的保护范围不限于此。
实施例1
1、包埋维生素D制备工艺
(1)包衣液配制:先称取1质量份单硬脂酸甘油酯,热熔化分散到20质量份水中,加入4质量份柠檬酸三乙酯,剪切搅拌使分散均匀,再称取约66.7质量份尤特奇水分散体(L30D-55,质量分数30%,甲基丙烯酸和丙烯酸乙酯(1:1)
共聚物)与前面配制的液体搅拌混合均匀,得到包衣液备用。
(2)将150质量份维生素D粉(3000ug/g)置入包衣锅中,将包衣液喷涂到一次造粒产品上,料液比5:1,喷涂结束后,50℃干燥,最终增重15%,筛分得60-80目颗粒,得到最终产品,包埋维生素D中的维生素D含量为2500ug/g。
2、饮液制备工艺
(1)化胶:取2质量份黄原胶、166质量份木糖醇混合后,加入498质量份45℃热水,保温进行化胶,胶体溶解后过胶体磨,记为胶液a。
(2)一次混合调配:罐中加入120份质量水,加热至35-45℃,加入甜味剂10质量份低聚异麦芽糖、60质量份甘油混合均匀。加入2.7质量份乳矿物盐、117
质量份柠檬酸钙、2.7质量份L-乳酸钙、2.7质量份酶解骨粉、2.7质量份磷酸钙、2.7质量份葡萄糖酸钙混合均匀。加入1份卡曼橘浓缩汁、混合均匀后加入胶液a,再加入7质量份柠檬酸,调节pH至3.9,搅拌均匀。
(3)均质:将混合调配好的物料液均质15min,20-25Mpa(一级压力)。
(4)二次混合调配:均质后的物料加入0.15质量份维生素C、0.32质量份包埋维生素D,加入剩余水定容至1000质量份,最终体系中pH值为3.9,混合搅拌均匀。
(5)过滤:200目过滤。
(6)灭菌:进行超高温瞬时灭菌,灭菌温度为105-110℃,时间15秒。
(7)灌装,二次杀菌:封合后的半成品,再进行巴氏杀菌,杀菌温度为86~88℃左右(料液中心温度),30分钟。
实施例2黄原胶不同添加量对钙悬浮稳定性及口感的影响
对比例1:与实施例1比,差异在于黄原胶的添加量为1质量份
对比例2:与实施例1比,差异在于黄原胶的添加量为4质量份
选取30名优选的感官评价员,参考表1的数据标准,对喜好进行评价,所的结果见表2。
并且进行加速实验,加速条件:温度:40℃,湿度75%。每个月检测外观形态、饮液的钙含量。
表1喜好程度评价表
分值 | 程度 |
0 | 很不喜欢 |
1 | 不喜欢 |
2 | 有点不喜欢 |
3 | 无所谓 |
4 | 有点喜欢 |
5 | 喜欢 |
6 | 很喜欢 |
表2黄原胶不同添加量对钙悬浮稳定性及口感考察结果
表1中,分层是指底部出现钙沉淀,说明钙和胶体形成的悬浮状态被破坏。
析水层是指,液面上方出现一段既不含悬浮剂,又不含钙的透明水层,可能与胶体结团、不均匀有关。
结论:如表2结果所示,外观方面,饮液的分层情况与胶的加量成正比;析水的情况与胶的加量成反比,胶加多了易析水,加少了易分层,均影响产品质量。根据口感评测结果,黄原胶添加量为2质量份时喜好度最高。经分析,黄原胶的添加量为4质量份时液体较浓稠,胶感重,不够顺滑,流动性差不易倒出,且容易残留在包装上;黄原胶的添加量为1质量份时液体较稀,有明显钙的涩感、粗糙、口感不够饱满。综上,胶体在适合的比例下,能长期稳定悬浮高钙,不分层、不析水、口感均较佳。
实施例3不同pH对货架期稳定性及口感的影响试验(不加防腐剂)
对比例3:与实施例1比,差异在于一次混合调配时加入11质量份柠檬酸,最终饮液中pH调至2。
对比例4:与实施例1比,差异在于一次混合调配时不加柠檬酸,最终饮液中pH为6。
选取30名优选的感官评价员,参考表1的数据标准,对喜好进行评价,所的结果见表3。
并对实施例1、对比例3、对比例4进行加速实验,每个月检测成品中的微生物情况,考察不添加防腐剂在加速模拟条件下的稳定性。结果如表3所示。
表3加速存放微生物结果
结果表明,在酸性条件下(对比例3的pH=2和实施例1的pH=3.9),抑制了微生物的生长,即使不添加防腐剂,加速三个月也未见微生物增长,可长期储存,满足食品饮料的存储质量要求。对比例4的pH=6,偏中性,加速实验表明加速2个月以上,微生物生长过快,指标不合格。但是pH过低(对比例3),酸感强烈,口感喜好度低。综上,合适的pH既能保证微生物符合要求,还能满足口感需求。根据实验,饮液的pH在3~4.5之间,抑菌效果较好,加速实验符合微生物生长的质量要求,口感也较佳。
实施例4包埋工艺、抗氧化剂对维生素D的稳定性影响试验
对比例:4:与实施例1比,差异在于加入的维生素D未进行包衣,直接将维生素D粉加入步骤(4)中。
对比例5:与实施例1比,差异在于在步骤(4)中不加入维生素C
对实施例1、对比例4、对比例5进行加速实验,每个月检测成品中的维生素D含量,所得结果如下表4所示。加速条件:温度:40℃,湿度75%。
表4加速存放维生素D含量
注:加速放置条件:成品,温度:40℃,湿度75%
如表4结果所示,常温0月时,实施例1、对比例4与对比例5的维生素D含量在0月的时候就体现出了差距,说明包埋的维生素D在加工过程中的损耗小,可以起到一定的保护作用。从对比例4和对比例5的加速结果可以看出,在储藏过程中抗氧化剂的保护作用比较重要,不加抗氧化剂的对比例5的维生素D的降解速度更快,降解程度最高。从实施例1、对比例4、5的加速结果来看,实施例1的降解速率显著降低,明显优于对比例4、5,加速3月后实施例1的维生素D保持在96%。可见本发明方法通过包埋的工艺以及加抗氧化剂能保护维生素D,延缓其在酸性条件下的降解速度,提高产品的稳定性。
Claims (10)
1.一种酸性抗菌体系稳定承载高钙和维生素D的饮液,其特征在于所述饮液包括以下质量份的组分:
胶体0.5~5份、酸度调节剂2~15份、抗氧化剂0.1~5份、钙源40~230份、包埋维生素D0.01~1份、甜味剂100~300份、调味剂0.01~2份;水200-800份;
所述酸性抗菌体系稳定承载高钙和维生素D的饮液的pH值为3~4.5,维生素D含量≥50ug/100mL,钙含量≥2500mg/100mL。
2.如权利要求1所述的酸性抗菌体系稳定承载高钙和维生素D的饮液,其特征在于所述饮液包括以下质量份的组分:
胶体1~4份、酸度调节剂5~10份、抗氧化剂0.1~1份、钙源85~175份、包埋维生素D0.1~1份、甜味剂155~295份、调味剂0.5~2份;水600-800份。
3.如权利要求1所述的酸性抗菌体系稳定承载高钙和维生素D的饮液,其特征在于所述包埋维生素D由包括维生素D粉、增塑剂、抗粘剂、成膜剂的原料制成,所述包埋维生素D中的维生素D含量为2000~4000ug/g。
4.如权利要求3所述的酸性抗菌体系稳定承载高钙和维生素D的饮液,其特征在于所述增塑剂为柠檬酸乙酯、癸二酸二丁酯、丙二醇中的一种或多种;
所述抗粘剂为单硬脂酸甘油酯、滑石粉中的一种或多种;
所述成膜剂为丙烯酸树脂。
5.如权利要求3所述的酸性抗菌体系稳定承载高钙和维生素D的饮液,其特征在于所述包埋维生素D由包括以下重量份的原料制成:
维生素D粉1-500份、包衣液
所述包衣液和维生素D粉的质量比为1:5~6;
所述包衣液由包括以下重量粉的原料制成:
抗粘剂0.1-5份、水10-250份、增塑剂1-10份、成膜剂10-100份。
6.如权利要求5所述的酸性抗菌体系稳定承载高钙和维生素D的饮液,其特征在于所述包埋维生素D按以下方法制得:将配方量的增塑剂、抗粘剂、成膜剂和水配成包衣液,然后将包衣液喷涂在维生素D粉上,喷涂完毕后干燥,制得包埋维生素D;
所述包衣液和维生素D粉的质量比为1:5~6。
7.如权利要求1所述的酸性抗菌体系稳定承载高钙和维生素D的饮液,其特征在于所述胶体为黄原胶;
所述酸度调节剂为柠檬酸、苹果酸、乳酸中的一种或多种;
所述抗氧化剂为抗坏血酸棕榈酸酯、抗坏血酸钠、抗坏血酸中的一种或多种;
所述钙源为乳矿物盐、柠檬酸钙、L-乳酸钙、磷酸钙、葡萄糖酸钙、酶解骨粉的一种或多种;
所述甜味剂为木糖醇、低聚异麦芽糖、山梨糖醇、赤藓糖醇、麦芽糖醇、甘油中的一种或多种;
所述调味剂为果汁、果粉、发酵液中的一种或多种。
8.如权利要求1所述的酸性抗菌体系稳定承载高钙和维生素D的饮液,其特征在于所述胶体在饮液中的质量分数为0.2%。
9.如权利要求1所述的酸性抗菌体系稳定承载高钙和维生素D的饮液,其特征在于所述饮液的pH值为3.5~4.2。
10.如权利要求1~8之一所述的酸性抗菌体系稳定承载高钙和维生素D的饮液的制备方法,其特征在于所述方法包括以下步骤:
(1)化胶:
按配方量取胶体、第一部分甜味剂、第一部分水混合,加热至40-50℃进行化胶,胶体溶解后用胶体磨处理,得到的胶液记为胶液a;
(2)第二部分水,加热至35-45℃,加入余量的甜味剂混合均匀,加入配方量的钙源、调味剂、混合均匀后加入胶液a,搅拌均匀,再加入酸度调节剂,调节pH值至3~4.5,搅拌均匀;所得料液进行均质,再加入配方量的抗氧化剂和包埋维生素D,加入剩余量的水,最终体系中pH值为3~4.5,混合搅拌均匀,过滤,灭菌,灌装,二次巴氏灭菌,制得所述酸性抗菌体系稳定承载高钙和维生素D的饮液。
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