CN1665403A - 含有植物甾醇的饮料 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种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。所述方法包括：将所述植物甾醇与所述水性物质混合而形成第一个分散液，加热该混合物，均化该经加热的混合物而获得颗粒的第二个分散液，其中，所述第一个分散液和第二个分散液中的所述疏水性植物甾醇颗粒的粒径是约0.1微米～约30微米。

Description

含有植物甾醇的饮料
                      发明背景
                      发明领域
本发明涉及含有植物甾醇的人和兽用的水性组合物，例如饮料，以及它们的生产方法。典型饮料包括果汁和蔬菜汁，以及运动员饮料，酒类，用于补充因疾病引起的电解质损失的饮料，还有充气饮料，包括软饮料和所谓的“植物性药材风味”饮料，例如可乐和其它添加了天然和人造香料的饮料。
                      相关技术
研究人员们研究了预防心血管疾病的潜在原因之一的动脉粥样硬化的方法，得出证据表明胆固醇在该疾病中的作用是，使血管中形成动脉粥样硬化斑，干扰对心肌、肾、脑和四肢的血液循环。一些数据表明，一个人的总血清胆固醇减少1％导致冠状动脉疾病的危险性减小2％，而减少10％可防止美国每年约100,000人死亡。早在1953年，科学文献就报导过植物甾醇在减少哺乳动物动脉粥样硬化事件、降低人体血清胆固醇含量和降低患有动脉粥样硬化心脏病的年轻人中血清胆固醇含量方面有一些效果。(Pollak，Circulation 7，696～701；702～706(1953)；Farquhar等，Circulation，14，77～82(1956))。其它科学文献证实了，植物甾醇和甾烷醇(stanols)确实可降低人的血清胆固醇含量，但是，由于它们在水中的溶解度差，所以，难以制备适合人和兽类消费的含这些植物甾醇或甾烷醇的产品。
由于它们的疏水性，它们一般被用于人造奶油和其它所谓的糊状食品或相似的食品。都转让给Eli Lilly的美国专利Nos.3,881,005和4,195,084描述了研磨或碾磨植物甾醇以便提高它们的溶解性。EliLilly曾经出售过从妥尔油制作的甾醇制品，后来从豆油制作的商标为Cytellin的甾醇制品，它降低血清胆固醇约9％。Kuccodkar等，Atherosclerosis，23：239～248(1976)。然而，这些产品从没有受到消费者的普遍认可。
含果汁的产品，即，含果汁的水基饮料和制品(以及用于制作这样的饮料和产品的浓缩物)被用于本领域，而且达到了较高程度的商业认可。在这些产品中掺入疏水性组分存在本领域熟知的困难，因为疏水性组分具有与水不同的密度，所以，在产品的购买和消费时，疏水性组分可能分离而浮在表面或沉到底部。浮在表面的疏水性组分产生见于饮料中不希望有的“环形的”，所述饮料例如是含疏水性组分(密度小于水)的果汁，从而导致产品在容器中不均匀。
包装在透明或半透明的(例如玻璃或塑料的)容器内的、含果汁的产品必须避免这种分离，因为产品的不美观的可见分离影响消费者的认可。在使用前搅拌处于它的容器内的含果汁的产品可保证疏水性组分的暂时分散，但是，这仅仅相当于一个短期解决方式，因为疏水性组分在搅拌后会再次分离。当加到含果汁的产品中时，包括维生素、油、提取物、调味剂和甾醇的疏水性、脂溶的或亲油的组分需要特别的处理以保证通过悬浮或分散而掺合入含果汁的产品，这样，它们就不会分离。
试图克服这些困难的现有技术通常应用几种方法，包括均化，包胶和/或添加稳定剂、树胶、乳化剂等，然而，这些方法增大了生产成本，而且在某些情况下，在某些标准化产品例如柑桔汁(如橙汁)中不合法。消费者还可从贴商标、质地和粘度的角度发现这些产品中的某些是不合要求的。稳定剂和树胶通常增加粘度，即，含果汁的产品的稠度，于是有损它的感观效果。另外，将植物甾醇分散在果汁或饮料中导致饮料具有粉末状质地，这也不利地影响消费者的认可。
由于消费者的认识和认可，一些果汁饮料应当保持混浊的外观和处在容器或杯中时在果汁的表面不应当产生一个环，使得有必要提供一种呈稳定分散液形式的包含疏水性物质的果汁和/或浓缩果汁。消费者对某些果汁产品例如柑桔汁(如橙汁)和其它饮料产品中浊度的认识和认可，为此要求产品在产品的冷藏或贮存期以及在消费时的稳定性。Tiainen等，美国专利No.6,129,944描述了一种生产包含植物甾醇的产品的方法，该方法通过形成微晶态植物甾醇和甜味剂在水溶液中的均匀分散液。
Vulfson等，WO 00/41491公开了作为食品和饮料的增补剂的疏水性化合物例如植物甾醇和番茄红素，所述食品和饮料例如人造黄油产品、酒、汤、沙司、调味液、色拉调料、蛋黄酱、糖食产品、面包、蛋糕、饼干、早餐谷物食品和酸奶类产品。Vulson等，将植物甾醇或番茄红素与食品混合时，推测具有羟基和羧基的食品与甾醇或番茄红素的表面相互作用。
该文献继续描述了这样生产植物甾醇在水中的微悬浮液，即，当不存在表面活性剂时并且没有如美国专利Nos.3,085,939、4,195,084、3,881,005和GB 934,686公开的那样将植物甾醇与糖一起研磨。相反，Vulfson等，通过利用常规方法充分均化和应用该发明人描述为“涂料”的食品的少量浓缩水溶液，形成了植物甾醇以约10wt％～约30wt％的甾醇在水中的悬浮液或浆料。
Haarasilta等，WO 98/58554，描述了一种用于食品工业的预混合物，它包含粉碎的植物甾醇和常规食料组分，尤其呈粉末形式的例如水果、蔬菜或浆果类物质，以及制备所述预混合物的方法。根据芬兰专利申请FI 963 904和FI 932 853中公开的方法和设备并且利用按所谓的冲击研磨原理操作的研磨机，例如Megatrex Oy生产的Atrex研磨机，研磨植物甾醇和食料例如浆果、水果或蔬菜，产生该结果。发明人注意到，当将该发明的方法应用于同植物甾醇混合的谷物时，谷粒的温度由于机械能对谷粒的作用而升高，于是和研磨结合提供对谷粒的热处理。
Zawistowski，WO 00/45648，描述了一种制备植物甾醇和植物甾烷醇或者二者的混合物的微粒的方法，它通过将植物甾醇和植物甾烷醇分散和悬浮于半流体、流体或粘稠的介质中，再使这样形成的介质受冲力作用。该方法包括，将植物甾醇和/或植物甾烷醇分散或悬浮于合适的半流体、流体或粘稠的介质中，随后对该介质施加冲力而生产微粒。Zawistowski是这样产生这些冲力的，即，通过利用空气雾化喷嘴、气动喷嘴、高剪切混合机或胶体磨产生高剪切作用，但优选利用可从Microfluidics Incorporation，Newton，Massachusetts商购的微量流化床装置。
Zawistowski观察到，这样制备的植物甾醇和/或植物甾烷醇不但在油基输送体系中而且在其它介质中具有更大的“溶解度”，所以可混合入饮料例如可乐、汁液或食物增补剂和/或牛奶替代饮料。(p.8)。
Gottemoller，WO 01/37681 A1，也描述了一种将植物甾醇和/或植物甾烷醇与水溶性蛋白质和任选地乳化剂混合的方法，它通过将植物甾醇和植物甾烷醇研磨或者在将它加到水性物质以前将它造粒而产生粉末状产品。
Tarr等，WO 94/27451，描述了一种从柑桔类水果制备饮料用增稠剂的方法，它通过制备水和柑桔果肉的浆料(固含量为0.15～10重量(无水的)％)，接着，将该浆料加热到70℃～180℃(158°F～356°F)的温度达2～240分钟，再将浆料在20,000sec-1～100,000,000sec-1的剪切速率下经历高剪切处理(通过在1,000psig～15,000psig的压力下均化和胶体磨研磨)。
应当有利的是克服相关技术中的难题中的至少一个。根据本发明实现了这些其它优点中的至少一个，本发明提供了一种生产主要由疏水性植物甾醇和水性物质例如水性浓缩饮料组成的大致稳定分散液的方法，以及通过该方法制备的产品，它们都大致避免了相关技术的方法和组合物的局限性或缺点中的一个或多个而没有增大粘度、赋予异味或粉末味、引入不良组分或者产生不良目视外观。
本说明书提出了可通过本发明实现的另外的特征和优点，在某种程度上，本领域技术人员将从本说明书清楚地发现和通过本发明的实施知道这些特征和优点，而且他们将认识到通过尤其在书面说明书及其权利要求书中指出的方法和组合物获得的本发明的目的和其它优点。
                       发明概述
为了实现这些或其它优点中的至少一个和根据本发明的目的，如具体化的和概括地描述的，本发明人发现了一种生产大致稳定的分散液的方法，所述分散液主要由疏水性植物甾醇和水性物质(例如浓缩水性饮料，诸如浓缩汁液)组成，其中，所述植物甾醇选自植物甾醇和植物甾烷醇。除非另外说明，用于本说明书的术语“植物甾醇”旨在包括植物甾醇和植物甾烷醇。所述方法包括：将所述疏水性植物甾醇与水性物质混合而形成所述疏水性植物甾醇的颗粒和水性物质的第一个分散液，其中，第一个分散液中的所述疏水性植物甾醇颗粒的粒径是约0.1微米～约50微米。然后，该方法准备将所述疏水性植物甾醇的颗粒和水性物质的第一个分散液加热到约43℃～约100℃(约110°F～约212°F)的温度达一段约1秒～约20秒的时间而形成经加热的第一个分散液，接着，将该经加热的第一个分散液均化而获得所述疏水性植物甾醇的颗粒和水性物质的第二个分散液，其中，第二个分散液中的所述疏水性植物甾醇颗粒的粒径是约0.1微米～约50微米。本发明的方法和形成的组合物不需应用树胶和/或乳化剂以便获得植物甾醇在水性物质中的稳定的分散液而没有分离、风味影响和质地影响，特别是在浓缩汁液，例如浓缩柑桔汁(诸如浓缩橙汁)的生产中。
本发明的大致稳定的分散液包括根据本发明的方法生产的疏水性植物甾醇在水性物质中的分散液，该方法产生一种这样的分散液，其中，在长达约12个月的时间，其间分散液经历几次加热和冷却循环和/或货架贮存以后，所述植物甾醇不从分散液中分离。当用在浓缩柑桔汁中时，植物甾醇随沉降的果浆(这是柑桔汁的自然现象)而沉降。
柑桔饮料例如橙汁具有两类果浆，一类漂浮而另一类沉降。使橙汁混浊的果浆包括沉降果浆，而漂浮果浆上升到果汁和容器的表面。植物甾醇的密度比水低，结果它将浮在水性饮料例如浓缩柑桔饮料或果汁的顶部。如果不适当地分散，植物甾醇将在柑桔饮料的顶部形成白色环。本发明的优点之一包括，提供一种大致稳定的所述植物甾醇和水性物质例如浓缩柑桔饮料或柑桔饮料的分散液，植物甾醇不会以在饮料顶部形成白色环的方式分离。本发明人发现了，包含与浓缩柑桔汁或饮料例如橙汁组合的植物甾醇的、本发明的植物甾醇不上升到饮料的表面，而是保持分散于饮料中并引起饮料底部沉降果浆体积的增大。沉降果浆体积增大启示了沉降果浆中植物甾醇的存在。在任何情况下，根据本发明，按本发明配制的浓缩柑桔饮料或柑桔饮料大致没有(如果不是完全没有的话)漂浮到表面的植物甾醇。
在另一方面，形成本发明的分散液包括，在均化前将经加热的第一个分散液冷却到约22℃(约72°)～约71℃(约160°F)的温度达一段约1秒～约12秒的时间。该方法还包括，在不同压力下和分多步进行均化，以及任选地在约22℃(约72°F)～约71℃(约160°F)的不同温度下均化。
在本发明进一步的实施方案中，所述水性物质主要由浓缩水性饮料，例如浓缩果汁，诸如浓缩柑桔汁，如浓缩橙汁组成。本发明还包括物质的组合物，它包含与植物甾醇组合的浓缩水性饮料，与植物甾醇组合的并且用水或其它水性组合物稀释的浓缩水性饮料，或者通过书面描述中所述方法制备的产品。
本发明另一方面涉及这一发现，即，本发明关于生产所述组合物以免植物甾醇分离的方法需要应用一种粘度为约100cps～约30,000cps、或约5,000cps～约30,000cps、或约6,000cps～约18,000cps的浓缩饮料、或者饮料、或者水性介质。如果所述浓缩饮料、或者饮料、或者水性介质不属于这些粘度范围，可利用用于本发明中形成第一个分散液和第二个分散液的操作步骤或者任何其它方法，但利用用于本领域中使粘度进入这些范围的生产助剂来制备本发明的组合物。
本发明还涉及这一发现，即，当所述疏水性植物甾醇颗粒的粒径是约0.1微米～约50微米，或者大部分在该范围内的疏水性植物甾醇颗粒将是约0.2微米～约10微米，或者在任何情况下，对于任何这些粒径分布来说将大致遵循钟形曲线分布时，疏水性植物甾醇在水性物质中的分散液就避免了使分散液具有粉末味的现有技术难题。虽然本发明的方法可用来获得该组合物，但本发明的该方面涉及一种具有该粒径范围的组合物，不论用于生产该组合物的方法如何。在本发明的该方面，所述组合物可任选地包含用于本领域中的所谓的生产助剂。
                      附图简述
图1是一个微粉化植物甾醇样品的粒径分布实例，该样品总的植物甾醇含量大于约93％，它由β-谷甾醇、β-谷甾烷醇、菜油甾醇、菜油甾烷醇、豆甾醇、菠菜甾醇(spinosterol)、燕麦甾醇和菜子甾醇组成，该混合物具有约138℃～约141℃的熔点，得自植物油和妥尔油，由芬兰的MB Multi Bene Health Oy Ltd.提供。
图2表示图1的微粉化植物甾醇的体积分布。
                        详细描述
因此，本发明涉及一种生产主要由疏水性植物甾醇和水性物质例如浓缩水性饮料组成的大致稳定分散液的方法，其中，所述植物甾醇选自植物甾醇和植物甾烷醇，而且其中，所述分散液不含任何用于食品领域中的添加的乳化剂和增稠剂和其它所谓的“生产助剂”，例如包胶物质。
本发明另一方面涉及这一发现，即，本发明关于生产所述组合物以免植物甾醇分离的方法需要应用一种粘度为约100cps～约30,000cps、或约5,000cps～约30,000cps、或约6,000cps～约18,000cps、或约8,000cps～约15,000cps的浓缩饮料、或者饮料、或者水性介质。本文涉及的粘度测定是利用#LVDV-11+型布鲁克菲尔德粘度计，利用#3锭子在20rpm的速率下测定的。再一次，如果所述浓缩饮料、或者饮料、或者水性介质不属于这些粘度范围，可利用用于本发明中形成第一个分散液和第二个分散液的操作步骤或者用于食品领域的任何其它方法，但利用用于食品领域中使粘度进入这些范围的生产助剂来制备本发明的组合物。可在开始操作以前或者在操作期间的任何阶段将这些生产助剂加到所述组合物中。
在混合所述疏水性植物甾醇和水性物质例如浓缩水性饮料而形成所述疏水性植物甾醇的颗粒和水性物质的第一个分散液和/或第二个分散液时，所述第一个分散液和/或第二个分散液中的疏水性植物甾醇的颗粒的粒径是约0.1微米～约100微米、或约0.1微米～约50微米、或约0.1微米～约30微米、或约0.1微米～约10微米，而且在一个实施方案中将大致遵循钟形曲线分布。在另一个实施方案中，为了大致避免所述水性物质、或浓缩物、或饮料中的粉末味，所述第一个分散液和/或第二个分散液中的疏水性植物甾醇颗粒的粒径是约0.1微米～约30微米，或者其中，大部分颗粒的尺寸将在前述任一范围内变化，即约0.2微米～约10微米、或约0.2微米～约2.5微米、或约0.4微米～约1.5微米、或约0.3微米～约0.4微米，而且在进一步的实施方案中将大致遵循钟形曲线分布。所有上述粒径和粒径范围还可在正或负约30％、或正或负约20％、或正或负约10％范围内变动。所有上述尺寸和尺寸范围的疏水性植物甾醇颗粒都是本领域熟知的而且可从供应商例如Cargill Co.获得。
因此，本发明一方面包括一种生产主要由疏水性植物甾醇和水性物质组成的大致稳定分散液的方法，其中，所述植物甾醇选自植物甾醇和植物甾烷醇，所述方法包括：
(a)将所述疏水性植物甾醇与所述水性物质混合而形成所述疏水性植物甾醇的颗粒和所述水性物质的第一个分散液；
(b)加热所述疏水性植物甾醇的颗粒和所述水性物质的所述第一个分散液而形成经加热的混合物；
(c)将所述经加热的混合物均化而获得所述疏水性植物甾醇的颗粒和所述水性物质的第二个分散液，其中，所述第一个分散液中的所述疏水性植物甾醇颗粒的粒径是约0.1微米～约30微米，或者所述第二个分散液中的所述疏水性植物甾醇颗粒的粒径是约0.1微米～约30微米，或者其中，所述第一个分散液和所述第二个分散液两者中的所述疏水性植物甾醇颗粒的粒径是约0.1微米～约30微米。
本发明另一方面涉及一种物质组合物，它是疏水性植物甾醇或植物甾烷醇和水性物质的大致稳定的分散液，为了大致避免所述水性物质、或浓缩物、或饮料中的粉末味，所述分散液包含上述疏水性植物甾醇或植物甾烷醇颗粒。具有该粒径、或者粒径和粒径分布而大致避免所述水性物质、或浓缩物、或饮料产品中的粉末味的物质组合物可按照本发明的方法或者通过用于食品领域中的任何其它方法来制备，只要它包含这样的植物甾醇或植物甾烷醇即可，即，它具有避免终产品中的粉末味的粒径、或者粒径和粒径分布，而且，当不按本发明的方法生产时，它可任选地含有用于食品领域中的生产助剂。这些生产助剂可按如下量应用：所述植物甾醇的约0.001wt％～约50wt％，或所述植物甾醇的约0.01wt％～约30wt％，或所述植物甾醇或植物甾烷醇的约0.01wt％～约25wt％，或所述植物甾醇或植物甾烷醇的约0.1wt％～约20wt％，都基于所述水性物质、或浓缩物、或饮料产品。
所谓的“生产助剂”包括：用作食品领域中应用的增稠剂的包胶助剂、淀粉和树胶，以及用于食品领域中的果胶、脱甲基果胶和其它果胶衍生物。乳化剂包括改性食用淀粉和其它类似的食品类乳化剂，而树胶包括阿拉伯树胶，海藻提取物，藻酸盐，植物或种籽树胶，例如瓜耳树胶，或是得自动物的产品，例如明胶和黄原酸胶，刺槐豆胶，角叉菜聚糖等。除了阿拉伯树胶以外，应用的其它水溶性树胶包括巴西树胶、萨贝尔树胶、牧豆树胶、雪松胶和印度树胶，而微溶于水的树胶包括黄蓍胶、苹婆胶(sterculia)、苹婆胶(hog gum)、象苹果胶和东印度缎木树胶，或者在水中溶胀的树胶，例如樱桃树胶、酚油木胶或帚状合欢树胶。包括于本发明该方面中的其它树胶是Hackh′sChemical Dictionary，第3版，p.392中定义的。
本发明还涉及如本文定义的组合物和通过本发明的方法生产的产品。
科学文献描述了至少44种植物甾醇，所以，本领域技术人员在实施本发明时可从可获得的那些选定任何植物甾醇。本发明还涉及利用本领域中应用的某些植物甾醇。这方面的一些植物甾醇包括谷甾醇、菜油甾醇、豆甾醇、菠菜甾醇、蒲公英甾醇、菜子甾醇、链甾醇、海绵甾醇(chalinosterol)、多孔甾醇、穿贝海绵甾醇和麦角甾醇。本发明还应用植物甾醇的混合物，例如两组分、三组分和四组分混合物。
这些和其它植物甾醇的来源是米糠、玉米皮、玉米胚芽、麦胚油、玉米油、红花油、燕麦油、橄榄油、棉籽油、豆油、花生油、红茶、绿茶、芋、散叶甘蓝、嫩茎花椰菜、芝麻籽、牛油树油、葡萄籽油、菜籽油、亚麻子油、低芥酸菜子油、妥尔油和得自木浆的其它油。
还可将植物甾醇氢化而生产植物甾烷醇。因此，将本发明的植物甾烷醇描述为各种植物甾醇例如谷甾醇的氢化产物，但还可从用于本领域的各种植物天然获得植物甾烷醇而不用氢化所述植物甾醇。所以，如本文中应用的、用于植物甾烷醇时，术语“植物甾醇的氢化产物”不但包括合成的植物甾烷醇，还包括得自天然来源的那些。这方面的一些植物甾烷醇包括谷甾烷醇、菜油甾烷醇、豆甾烷醇、菠菜甾烷醇、蒲公英甾烷醇、菜子甾烷醇、链甾烷醇、海绵甾烷醇、多孔甾烷醇、穿贝海绵甾烷醇和麦角甾烷醇。本领域技术人员还可从可获得的那些选定任何植物甾烷醇。本发明还应用植物甾烷醇的混合物，例如两组分、三组分和四组分混合物，以及植物甾醇和植物甾烷醇的混合物，例如两组分、三组分和四组分混合物。
植物甾醇和植物甾烷醇二者包括用于本领域的各种位置异构体和立体异构形式，例如 和 异构体以及包含小(1～约4个碳原子)侧链的植物甾醇和植物甾烷醇。 -豆甾醇和 -豆甾烷醇各自包括降低哺乳动物血清胆固醇的最有效的植物甾醇之一和最有效的植物甾烷醇之一。
疏水性植物甾醇与浓缩水性饮料混合而形成颗粒的第一个分散液是在约-10℃～约100℃(约14°F～约212°F)、或约0℃～约82℃(约32°F～约180°F)、或约17℃～约64℃(约64°F～约148°F)、或约24℃～约57℃(约75°F～约135°F)的温度下进行达约0.1分钟～约120分钟、或约5分钟～约60分钟、或约15分钟～约30分钟的一段时间而形成第一个分散液。
用来制备疏水性植物甾醇的颗粒与浓缩水性饮料的第一个分散液的装置包括高剪切混合机(Arde-Barinco # CJ-4型)或任何大容量的(例如约50～约300加仑)高剪切混合机。一种制备第一个分散液的商品化装置包括“Liquiverter”(商标)，它是由APV，an InvensysCompany以商品名APV Liquiverter 200 CLV型生产的。
在一个实施方案中，提供的植物甾醇可能被微粉化到约0.5～约10微米的尺寸。图1表示了一个在根据本发明一个实施方案加热前微粉化植物甾醇的粒径分布的实例。在图1中，“DF*Population Diff.Distribution”表示稀释因子乘以总体微分分布，即，各栏中计数的数目已乘以稀释样品的因子，得出纯样品中计数的数目。图2表示了一个在根据本发明一个实施方案加热前微粉化植物甾醇的体积分布的实例。在图2中，“Volume-Wt-Diff.Distribution”表示体积加权微分分布，即，取所有的颗粒，观测它们的体积和确定各尺寸栏对样品总体积的贡献。美国专利No.6,129,944描述了用于生产图1和2的植物甾醇组合物的方法和装置；然而，食品工业还利用喷雾干燥技术来形成这些组合物。
在图1中，关于各报导的“数目”的数值(纵坐标的值)和以微米表示的各报导的颗粒直径的数值(横坐标的值)都可在±约30％或±约20％或±约10％的范围内变动，而在图2中，各报导的相对百分数的数值(纵坐标的值)和以微米表示的各报导的颗粒直径的数值(横坐标的值)都可在±约30％或±约20％或±约10％的范围内变动。虽然图1和图2中的数据表示特定的植物甾醇产品，但这些数据也可以定义按本发明应用的任一种植物甾醇例如本说明书中描述的那些和本领域应用的那些的粒径和粒径分布。
据信，在形成疏水性植物甾醇和水性物质的第一个分散液时，对疏水性植物甾醇和水性介质施加的剪切应力和/或剪切速率足以形成疏水性植物甾醇的颗粒和水性物质的有点稳定的分散液，然而，第一个分散液不具有能使它用于消费产品例如汁液、饮料、汁液饮料等的足够长时间的稳定性。由于植物甾醇具有较高的熔点(约212°F(约100℃)～约400°F(约204℃)的任何值)，在较低温度下对它应用的任何搅拌往往都不能使混合方法能使足够的疏水性植物甾醇减小到小的粒径，小粒径具有更大的长期悬浮保持性。因此，我们认为，加热颗粒的第一个分散液而形成经加热的混合物，接着均化该经加热的混合物而形成第二个分散液避免了前述缺点。
第一个分散液和第二个分散液两者的疏水性植物甾醇的粒径大致遵循本领域普通技术人员熟知的钟形曲线粒径分布。
所述水性物质可包括水，以及水和另外的化合物，以及溶于或分散于其中的组合物，或者作为固体物在水中的分散液或者液体在水中或水在液体中的乳液。这定义了与所述疏水性植物甾醇混合以前的本发明的水性物质。当应用含溶解的或分散的化合物或组合物的水性物质时，水性物质例如浓缩水性饮料的固含量是约200克每升浓缩水性饮料到约1000克每升浓缩水性饮料，或者约400克每升到约900克每升，或者约600克每升到约800克每升。“固含量”，如该术语用于本发明的“水性物质”时，还包括添加到用来形成如本文定义的乳液类“水性物质”的水中的任何液体。
所述疏水性植物甾醇以如下量存在于第一个分散液和/或第二个分散液中，即，约1克～约100克亲油的植物甾醇每升或约10克～约60克每升，或者约20克～约30克每升水性物质、或浓缩物、或饮料产品。在一个实施方案中，所述疏水性植物甾醇以约15克～约30克疏水性植物甾醇/约一升水性物质、或浓缩物、或饮料产品的量存在于第一个分散液和/或第二个分散液中。
在本发明另一方面，在均化而形成所述疏水性植物甾醇的颗粒和水性物质的第二个分散液以前，将所述经加热的第一个分散液冷却到约0℃～约100℃(约32°F～约212°F)、或者约13℃～约87℃(约55°F～约189°F)、或者约26℃～约75℃(约78°F～约167°F)的温度达一段约1秒～约30秒、或者约2秒～约10秒、或者约5秒～约7秒的时间。
在又一个实施方案中，在均化前将所述经加热的第一个分散液冷却到约22℃(约72°F)～约71℃(160°F)的温度达一段约1秒～约12秒的时间。
在均化器(APV#APV 1000型)中进行经加热的混合物的均化以便获得所述疏水性植物甾醇的颗粒和浓缩水性饮料的第二个分散液，均化器是通过迫使分散液在高压下通过小孔而起作用的。均化是在约100psi～约14,500psi、或500psi～约10,000psi、或1000psi～约5000psi的压力下进行的。在一个实施方案中，在约2000psi～约5000psi的压力下进行均化。
本发明还涉及在不同压力下分一步或多步例如一步、两步、三步、四步或更多步进行均化。
可根据任何如下参数及其组合进行高压和低压下的均化：
  高压                  低压
约3000psi               约400psi
约3000psi               约500psi
约5000psi               约1000psi
约3400psi               约600psi
顺序通常是先在高压再在低压下进行均化，但本发明的方法还包括用不同的压力顺序进行均化，而且在一个实施方案中，应用一个以上均化器。
可将各种浓缩饮料用作本发明方法的水性物质，然而，在一个实施方案中，该方法包括，生产主要由疏水性植物甾醇和浓缩水性柑桔汁例如浓缩橙汁组成的大致稳定的分散液。
在它的更宽广方面，本发明的水性物质包括：水，以及与营养物、调味剂、甜味剂、二氧化碳和其它气体组合的水，及其混合物。在另一方面，所述水性物质是一种果汁或果香香精的浓缩物，例如柑桔汁，它包括橙、柠檬、石灰、红桔、桔，和葡萄柚汁，以及其它汁液和果香香精浓缩物，例如西印度樱桃、葡萄、梨、鸡蛋果、菠萝、香蕉、苹果、酸果蔓、樱桃、复盆子、桃、李、葡萄、穗醋栗、酸果蔓、欧洲黑莓、乌饭树的紫黑浆果、草莓、米拉别里李子、西瓜、甘露、糙皮甜瓜、芒果、木瓜、植物香精，例如得自可乐、茶、咖啡、巧克力、香子兰、杏仁的香精，蔬菜汁和香精，例如西红柿、圆白菜、芹菜、黄瓜、菠菜、胡萝卜、莴苣、豆瓣菜、蒲公英、大黄、甜菜、cocona、番石榴、han guo及其混合物，例如两组分、三组分和四组分的混合物。
本发明的水性物质还包括典型运动饮料的浓缩物，以及用来处理由于疾病引起的液体损失的饮料，它们包括蔗糖糖浆、葡萄糖-果糖糖浆、柠檬酸、柠檬酸钠、磷酸一钾和钾盐、以及用来补充损失的电解质的其它物质，不论是作为需要添加水的产品还是与水掺合。
可用水稀释所述浓缩物而形成汁液或饮料，如果所述浓缩物包含一种糖或多种糖的混合物，可用水将它稀释到约2°白利糖度～约20°白利糖度，或者约6°白利糖度～约16°白利糖度，或者约10°白利糖度～约12°白利糖度。按本发明应用的糖通常包括碳水化合物物质，例如果糖、蔗糖、葡萄糖等以及本领域应用的其它糖，例如，McMurry，Organic Chemistry，第3版，pp.916～950， Hawley′s Condensed Chemical Dictionary，第12版，p.1100，以及 Hackh′s Chemical Dictionary，第3版，pp.815～817描述的那些。还可应用糖的混合物，例如两组分、三组分和四组分的混合物。
生产主要由疏水性植物甾醇和水性物质组成的大致稳定分散液的方法以及通过本发明该方法生产的产品还可以让水溶性维生素例如维生素C、维生素B6和/或维生素B12、叶酸，或者油溶性维生素例如维生素A、β-胡萝卜素、维生素B，例如，D维生素、维生素E和维生素K，在生产本发明的大致稳定的分散液以前、期间或以后，加到其中及其任意混合物(例如两组分、三组分和四组分的混合物)中，例如，通过将所述维生素或多种维生素加到生产第一种分散液的步骤或生产第二种分散液的步骤、或者这两步。为获得RDA，维生素、例如维生素B和E的添加量不同，对于每种维生素每单位份食品来说约1～约100％、或者约5～约30％、或者约15～约20％的RDA。
如下实施例阐述了本发明。
在后续的加工而形成第一种分散液以前，将下列组分混合提供了疏水性植物甾醇和水性物质的基料混合物。
将该组合物配制而获得下列：
基料组分
所需体积                        0.75加仑
水                              180.2克
橙浓缩物                        3363.0克1
橙香精                          53.1克
橙油                            2.7克
植物甾醇                        76.7克2
总计                            3675.5克
成品组分
所需体积                        4.8加仑
水                              4.05加仑
基料                            0.75加仑
基料规格 OPT.    MIN.    MAX.
可溶性固体物百分数 61.56    61.14    62.39
折光计°白利糖度 61.15    60.74    61.99
％酸w/w作为柠檬酸 3.42    3.12    3.72
°白利糖度/酸比率 18.0    16.4    20.0
[1]折光计°白利糖度，65(对于酸校正的)；酸，3.71％(wt./wt.)
[2]ADM 09/2001，主要由β-谷甾醇、β-谷甾烷醇、菜油甾醇、菜油甾烷醇、豆甾醇、菠菜甾醇、燕麦甾醇或菜子甾醇组成，具有约0.5微米～约30微米的粒径。
上述亲油性植物甾醇和作为水性物质的浓缩橙汁的大致稳定的分散液具有61.15°白利糖度(折光计白利糖度，对于酸校正的)的浓度。
利用Arde-Barinco No.CJ-4型高剪切混合机在7000rpm下将所述混合物搅拌约15分钟并在8秒内加热到82.2℃(180°F)并在约5秒内骤冷到约43.3℃～约60℃(约110°F～约140°F)而产生第一个分散液，它具有约10微米的平均粒径和约0.5微米～约30微米的粒径分布，最大粒径约为30微米。
在得自APV Homogeniser Group(An Invensys Company)的No.APV1000型的APV均化器中，在60℃(140°F)下、先后在3400psi和600psi下均化所述第一个分散液，产生了第二个分散液。
第二个分散液由一种大致稳定的分散液构成，所述大致稳定的分散液主要由疏水性植物甾醇和作为水性物质的浓缩橙汁组成。将水加到该大致稳定的分散液中而产生一种12.00°白利糖度的橙汁产品。根据下列技术参数生产了该产品：
产品规格   OPT.    MIN.    MAX.
可溶性固体物百分数   12.00    11.90    12.20
折光计°白利糖度   11.92    11.82    12.12
％酸w/w作为柠檬酸   0.67    0.65    0.69
°白利糖度/酸比率   18.0    17.3    18.8
本说明书中给出的描述本发明的各数字范围还包括文中给出的范围下限和范围上限的任意组合，以及文中给出的将增大或减小所述范围下限的域或者所述范围上限的域的任何单个实验数值和其它单个数值，其中，所述范围尤其包括：时间、温度、压力、化合物和组合物浓度的范围，包括°白利糖度、这些化合物和组合物彼此的比率、粒径、粒径分布、变化百分数等，以及这些范围包含的所有整数和/或分数值，还有这些范围内包含的范围。当应用于单个的数值和本说明书范围内叙述的数值时，术语“约”表示这些值的微小变化。应用于本说明书的术语“大致的”和“大致地”或者表示它被完全限定，或者它被基本上或大部分地限定，尤其象本领域普通技术人员对这些术语(即，“约”、“大致的”或“大致地”)所理解的那样。本书面说明书中给出的任何参考的美国专利或其它专利和其它印刷的出版物都以其全文并入本书面说明书作参考，包括这些文献中引述的任何参考文献。以百分数表示的所有的量都是重量百分数，除非另外说明。
在前述书面说明书中描述了本发明的原理、各实施方案和操作方式。然而，本文保护的本发明，即，要求保护的本发明，应理解为包括可由本领域技术人员所作的不偏离本发明实质的变更或改变。

Claims (53)

1.一种生产主要由疏水性植物甾醇和水性物质组成的大致稳定分散液的方法，其中，所述植物甾醇选自植物甾醇和植物甾烷醇，所述方法包括：
将所述疏水性植物甾醇与所述水性物质混合而形成所述疏水性植物甾醇的颗粒和所述水性物质的第一个分散液；
加热所述疏水性植物甾醇的颗粒和所述水性物质的所述第一个分散液而形成经加热的混合物；
将所述经加热的混合物均化而获得所述疏水性植物甾醇的颗粒和所述水性物质的第二个分散液，其中，所述第一个分散液中的所述疏水性植物甾醇颗粒的粒径是约0.1微米～约30微米，或者所述第二个分散液中的所述疏水性植物甾醇颗粒的粒径是约0.1微米～约30微米，或者其中，所述第一个分散液和所述第二个分散液两者中的所述疏水性植物甾醇颗粒的粒径是约0.1微米～约30微米。
2.权利要求1的方法，它包括，在约64°F～约148°F的温度下加热所述疏水性植物甾醇和水性物质达一段约0.1分钟～约120分钟的时间。
3.权利要求2的方法，其中，所述第一个分散液中的所述疏水性植物甾醇的所述粒径是约0.1微米～约10微米或者所述第二个分散液中的所述疏水性植物甾醇的粒径是约0.1微米～约10微米，或者所述第一个分散液和所述第二个分散液两者中的所述疏水性植物甾醇的粒径是约0.1微米～约10微米。
4.权利要求1的方法，其中，所述疏水性植物甾醇选自：
谷甾醇、菜油甾醇、豆甾醇、菠菜甾醇、蒲公英甾醇、菜子甾醇、链甾醇、海绵甾醇、多孔甾醇、穿贝海绵甾醇和麦角甾醇，及其混合物。
5.权利要求1的方法，其中，所述疏水性植物甾醇选自植物甾醇的氢化产物。
6.权利要求1的方法，其中，所述疏水性植物甾醇选自谷甾醇、菜油甾醇、豆甾醇、菠菜甾醇、蒲公英甾醇、菜子甾醇、链甾醇、海绵甾醇、多孔甾醇、穿贝海绵甾醇和麦角甾醇的氢化产物，及其混合物。
7.权利要求1的方法，其中，所述疏水性植物甾醇选自谷甾烷醇、菜油甾烷醇、豆甾烷醇、菠菜甾烷醇、蒲公英甾烷醇、菜子甾烷醇、链甾烷醇、海绵甾烷醇、多孔甾烷醇、穿贝海绵甾烷醇和麦角甾烷醇，及其混合物。
8.权利要求1的方法，其中，所述水性物质包括溶于或分散于其中的固体物质，而且所述水性物质的固含量是约600克每升所述水性物质到约800克每升所述水性物质。
9.权利要求1的方法，其中，在所述第一个分散液中，所述疏水性植物甾醇存在的量是约15～约30克每升所述水性物质。
10.权利要求8的方法，其中，在所述第一个分散液中，所述疏水性植物甾醇存在的量是约15克～约30克每升所述水性物质，而且它被加热到约110°F～约212°F的温度达一段约1秒～约20秒的时间而形成经加热的第一个分散液。
11.权利要求10的方法，其中，在所述均化以前将所述经加热的第一个分散液冷却到约72°F～约160°F的温度达一段约1秒～约12秒的时间。
12.权利要求1的方法，其中，所述均化是在约2000psi～约5000psi的压力下进行的。
13.权利要求11的方法，其中，所述均化是在约2000psi～约5000psi的压力下进行的。
14.权利要求1的方法，其中，所述均化分多步在不同压力下、或者任选地在不同温度下进行。
15.权利要求13的方法，其中，所述均化分多步在不同压力下、以及任选地在不同温度下进行。
16.权利要求15的方法，其中，所述均化在约300psi～约800psi的压力下进行，接着在约2000psi～约5000psi和约72°F～约160°F的温度下进行均化。
17.权利要求10的方法，其中，所述水性物质主要由浓缩果汁组成。
18.权利要求10的方法，其中，所述水性物质主要由浓缩柑桔汁组成。
19.权利要求16的方法，其中，所述水性物质主要由浓缩柑桔汁组成。
20.权利要求17的方法，它包括，向所述疏水性植物甾醇的颗粒和所述浓缩果汁的所述第二个分散液添加水而获得水性饮料混合物。
21.权利要求18的方法，它包括，向所述疏水性植物甾醇的颗粒和所述浓缩柑桔汁的所述第二个分散液添加水而获得水性饮料混合物。
22.权利要求19的方法，它包括，向所述疏水性植物甾醇的颗粒和所述浓缩柑桔汁的所述第二个分散液添加水而获得水性饮料混合物。
23.权利要求20的方法，它包括，向所述疏水性植物甾醇的颗粒和所述浓缩果汁的所述第二个分散液添加水而获得约11°白利糖度～约13°白利糖度的水性饮料混合物。
24.权利要求21的方法，它包括，向所述疏水性植物甾醇的颗粒和所述浓缩柑桔汁的所述第二个分散液添加水而获得约11°白利糖度～约13°白利糖度的水性饮料混合物。
25.权利要求22的方法，它包括，向所述疏水性植物甾醇的颗粒和所述浓缩柑桔汁的所述第二个分散液添加水而获得约11°白利糖度～约13°白利糖度的水性饮料混合物。
26.权利要求1～19任一项的方法，其中，所述大致稳定的分散液的粘度是约100cps～约30,000cps。
27.权利要求1～19任一项的方法，其中，所述大致稳定的分散液的粘度是约6,000cps～约18,000cps。
28.权利要求18、19、21、22、24和25任一项的方法，其中，所述柑桔汁是橙汁。
29.权利要求1～22的一项的方法，其中，所述大致稳定的分散液的粘度是约100cps～约30,000cps。
30.权利要求1～22的一项的方法，其中，所述大致稳定的分散液的粘度是约6,000cps～约18,000cps。
31.一种通过权利要求1～25的一项的方法生产的产品。
32.一种通过权利要求1～19的一项的方法生产的产品，其中，所述大致稳定的分散液的粘度是约100cps～约30,000cps。
33.权利要求32的产品，其中，所述大致稳定的分散液的粘度是约6,000cps～约18,000cps。
34.一种通过权利要求28的方法生产的产品。
35.一种通过权利要求18～19的一项的方法生产的产品，其中，所述柑桔汁是橙汁，而且所述大致稳定的分散液的粘度是约100cps～约30,000cps。
36.权利要求35的产品，其中，所述大致稳定的分散液的粘度是约6,000cps～约18,000cps。
37.疏水性植物甾醇和水性物质的大致稳定的分散液，其中，所述植物甾醇选自植物甾醇和植物甾烷醇，其中，为了大致避免所述大致稳定的分散液中的粉末味，所述疏水性植物甾醇颗粒的粒径是约0.1微米～约30微米，而且大部分在该范围内的疏水性植物甾醇颗粒将是约0.2微米～约10微米并且将大致遵循钟形曲线分布。
38.一种组合物，它包含权利要求37的大致稳定的分散液。
39.权利要求38的组合物，其中，大部分约0.1微米～约10微米的所述疏水性植物甾醇的颗粒包含属于约0.2微米～约2.5微米范围的颗粒并且大致遵循钟形曲线分布。
40.权利要求38的组合物，其中，大部分约0.1微米～约10微米的所述疏水性植物甾醇的颗粒包含属于约0.3微米～约0.4微米范围的颗粒并且大致遵循钟形曲线分布。
41.权利要求38的组合物，其中，所述疏水性植物甾醇选自：
谷甾醇、菜油甾醇、豆甾醇、菠菜甾醇、蒲公英甾醇、菜子甾醇、链甾醇、海绵甾醇、多孔甾醇、穿贝海绵甾醇和麦角甾醇，及其混合物。
42.权利要求38的组合物，其中，所述疏水性植物甾醇选自植物甾醇的氢化产物。
43.权利要求38的组合物，其中，所述疏水性植物甾醇选自谷甾醇、菜油甾醇、豆甾醇、菠菜甾醇、蒲公英甾醇、菜子甾醇、链甾醇、海绵甾醇、多孔甾醇、穿贝海绵甾醇和麦角甾醇的氢化产物，及其混合物。
44.权利要求38的组合物，其中，所述疏水性植物甾醇选自谷甾烷醇、菜油甾烷醇、豆甾烷醇、菠菜甾烷醇、蒲公英甾烷醇、菜子甾烷醇、链甾烷醇、海绵甾烷醇、多孔甾烷醇、穿贝海绵甾烷醇和麦角甾烷醇，及其混合物。
45.权利要求38的组合物，其中，所述水性物质包括溶于或分散于其中的固体物质，而且所述水性物质的固含量是约600克每升所述水性物质到约800克每升所述水性物质。
46.权利要求38的组合物，其中，在所述第一个分散液中，所述疏水性植物甾醇存在的量是约15～约30克每升所述水性物质。
47.权利要求45的组合物，其中，所述水性物质主要由浓缩果汁组成。
48.权利要求45的组合物，其中，所述水性物质主要由浓缩柑桔汁组成。
49.权利要求45的组合物，其中，所述水性物质主要由浓缩橙汁组成。
50.权利要求38～48的一项的组合物，它进一步包含选自食品级乳化剂、树胶、淀粉、果胶和果胶衍生物的生产助剂。
51.权利要求49的组合物，其中，所述大致稳定的分散液的粘度是约100cps～约30,000cps。
52.权利要求49的组合物，其中，所述大致稳定的分散液的粘度是约6,000cps～约18,000cps。
53.权利要求45的组合物，它进一步包含添加到所述浓缩果汁中的一定量的水以致所述浓缩物被稀释到约11°白利糖度～约13°白利糖度。
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