專利名稱：一種植物甾醇-環(huán)糊精包合物的制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種植物甾醇-環(huán)糊精包合物的制備方法。
背景技術：
眾所周知，心腦血管疾病是危害人類健康的第一殺手，而高血膽固醇是心腦血管疾病 最主要的風險因子。因此阻斷或減少膽固醇的吸收成為防治心腦血管疾病的有效途徑。無 數(shù)臨床實驗證明植物甾醇能明顯降低膽固醇的吸收，起到降血膽固醇的作用。由于來源于 天然植物油脂副產(chǎn)物，安全性高(1998年FDA批準為GRAS物質)，尤其適合輕度高血膽固 醇患者或作為功能因子添加于食品中供普通人群預防之用。此外植物甾醇還有軟化血管， 防止高血壓的功能，因此作為食品添加劑的應用與日俱增。加拿大國家膽固醇教育計劃委 員會制定的新的治療及生活習慣指南建議在采用藥物治療之前最好選擇植物甾醇作為膳食 治療。目前歐盟、美國、日本等國家己將其廣泛應用于涂抹脂、黃油、乳制品、巧克力、 面包等食品中。
為擴大植物甾醇的應用范圍，方便植物甾醇的在食品中的傳遞，研究人員作了大量的 工作，并申請了諸多的專利。
例如，US 5,502,045、 W09219640、 CN1982326分別公開了甾烷醇與食用油來源的脂肪 酸甲脂轉酯化反應改善油溶性的研究，反應以甲醇鈉為催化劑，反應過程易于工業(yè)化。但 甲醇鈉的強腐蝕性及副產(chǎn)物甲醇是食品生產(chǎn)中所卻不期望的。
US20020010349公開了甾(烷)醇與脂肪酸直接酯化合成甾醇直接酯化改善油溶性的 方法，體系中不添加溶劑、無機酸，不需催化劑。
CN1245810A公開了以亞硫酸氫鈉催化不飽和脂肪酸、植物甾醇合成甾醇酯的方法。
EP195311描述了脂肪酶催化脂肪酸、植物甾醇酯化合成甾醇酯的方法，其反應體系為 含水的有機溶劑。
US0020098536公開了以大豆油脫臭物為原料，脂肪酶催化植物甾醇、甘油三脂酯交換 反應生產(chǎn)甾醇脂肪酸酯的方法。
在改善水溶性方面，EP - A 0289636描述了在多羥基化合物或脂肪酸的庶糖酯水溶液 中溶解的植物甾醇。在US3865939和US5244887中有其它植物甾醇的液體配方以及溶劑 的公開。EP-A-1197153描述了在非甾醇類似物的乳化劑存在下的植物甾醇水分散液或懸 浮液及其在食品如面包涂抹料中的應用。W00137681涉及通過在水溶性蛋白如酪蛋白存在
下將植物甾醇包埋乳化的方法，增加甾醇在水相中的的分散。上述專利大多基于乳化劑乳
下將植物甾醇包埋乳化的方法，增加甾醇在水相中的的分散。上述專利大多基于乳化劑乳 化分散作用或大分子蛋白或親水膠體包埋作用改善植物甾醇的水溶性，所得的產(chǎn)品成乳化 態(tài)，不透明，而且產(chǎn)品的白堊味明顯，粉末樣口感嚴重，因此感官質量不佳。而且多用于 含脂食品中。對于無脂肪食品，尤其澄清飲料、果醬類等外觀澄清透明食品是不適合的。 本研究采用安全度高、水溶性良好的環(huán)糊精極其修飾物作為客體包合植物甾醇，反應條件 溫和，不容易引起甾醇氧化，形成的產(chǎn)物為分子水平的包合物，吸收性高，水溶性良好， 澄清透明，食品相容性高，穩(wěn)定，無需添加脂肪掩蓋石灰味和粉末樣的口感，也無不良風 味，適合任何食品，尤其適合無脂食品應用。
游離甾醇應用的瓶頸是其結晶性質(水相、油相溶解度低)、不良的白堊味及其與食品 體系的相容性。作為一種功能性成分要成功應用于食品中，其理化性質十分重要，其性能 將決定其傳遞的形式，并影響食品的感官性質及可接受性。產(chǎn)品的溶解度將決定功能成分 的有效量及生物利用率。目前大多數(shù)研究主要集中在釆用植物甾醇/甾垸醇與不飽和脂肪酸 酯化改善油溶性方面。因此甾醇主要應用在含脂食品中，對于低脂肪、無脂肪食品中應用 很少。雖然上述專利也有不少涉及改善水相分散性的研究，但主要是基于乳化分散和共溶 的特性，這類產(chǎn)品應用在渾濁飲料、乳飲料、豆奶、乳化態(tài)濃縮果汁等低脂或無脂食品中 是適合的，但產(chǎn)品呈乳化態(tài)，不透明，而且產(chǎn)品的石灰味、粉末樣口感嚴重，產(chǎn)品感官質

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種在水溶液中可自動分散、溶液外觀澄清透明、溶解度優(yōu)良， 食品相容性高，口感好得植物甾醇-環(huán)糊精包合物的制備方法。 為達到發(fā)明目的本發(fā)明采用以下技術方案。
一種植物甾醇-環(huán)糊精包合物的制備方法，先將充分干燥的植物甾醇加入預熱至25 卯'C的無水溶劑中，溶解，添加增溶劑溶解后，以30 100r/m速度攪拌2 24小時后，冷 卻至0 4'C，保溫直至結晶充分析出，過濾，分離晶體與結晶母液，晶體即為植物甾醇-
環(huán)糊精包合物，所述的增溶劑為下例之一e-環(huán)糊精、e-環(huán)糊精的修飾物、e-羥丙基環(huán)
糊精與e-環(huán)糊精任意比例的混合物，所述的環(huán)糊精與植物甾醇投料物質的量比為1 5:1，
所述的無水溶劑與植物甾醇投料質量比為的15 100: 1。
本發(fā)明所述的植物甾醇-環(huán)糊精包合物的制備方法還可將分離去晶體的結晶母液再進 行真空濃縮，脫溶劑得白色固體粉末，亦為植物甾醇-環(huán)糊精包合物。只是從結晶母液中得 到的是植物甾醇-環(huán)糊精包合物粉末，而從結晶中得到的是植物甾醇-環(huán)糊精包合物晶體。
本發(fā)明所指的植物甾醇為谷甾醇、豆甾醇、菜油甾醇、菜籽甾醇或其混合物。 本發(fā)明所述的增溶劑優(yōu)選為e-環(huán)糊精或羥丙基環(huán)糊精。 本發(fā)明所述的無水溶劑為無水乙醇、正丁醇或正己烷，最優(yōu)選無水乙醇。 進一步，本發(fā)明方法將結晶母液再進行真空濃縮是推薦在0.01Mpa， 30 70。C條件下進行。
更進一步，本發(fā)明方法中所述的攪拌是磁力攪拌，所述的攪拌速度優(yōu)選50 80 r/m， 所述的攪拌在5 18h。
具體的，所述的方法是將充分干燥的植物甾醇加入預熱至25 卯。C的無水溶劑中，溶 解，添加增溶劑溶解后，以50 80r/m磁力攪拌5 18小時后，冷卻至0 4t:，保溫直至 結晶充分析出，過濾，分離晶體與結晶母液，收集晶體，所述的結晶母液再進行真空濃縮，
脫溶劑得白色固體粉末，并入所述的晶體共為植物甾醇-環(huán)糊精包合物，所述的增溶劑為e
-環(huán)糊精，所述的e-環(huán)糊精與植物甾醇投料物質的量比為1 5:1，所述的無水溶劑與植物 甾醇投料質量比為的15 100: 1。
本發(fā)明以植物甾醇為原料，無水液體為溶劑，環(huán)糊精及其衍生物為客體物理包合，形 成性質不同于游離甾醇、環(huán)糊精的甾醇-環(huán)糊精包合物，從而提高了植物甾醇在水相中的溶 解度，改善植物甾醇的口感，并增加其氧化穩(wěn)定性。
本發(fā)明不同于傳統(tǒng)的以大分子親水膠體、蛋白為壁材的微膠囊法，包合物是分子水平， 即甾醇分子進入環(huán)糊精的疏水"桶型"空腔內，可應用于外觀澄清透明的無脂食品中而不 影響感官質量，可用于各類食品中，包括含脂肪食品和無脂肪食品，尤其適合澄清飲料、 果醬類等外觀澄清透明食品中。
具體實施例方式
實例l.
實驗前，將甾醇原料置于烘箱中，6CTC干燥過夜。稱取8.4g混合植物甾醇PS (其中 包括谷甾醇、豆甾醇、菜油甾醇、菜籽甾醇)，于500mL燒杯中，添加預熱至50。C的質量 為甾醇30倍的無水乙醇，5(TC水浴保溫，攪拌溶解。然后，添加30g羥丙基環(huán)糊精(HP-CD、 PS摩爾比約為2:1)，中速攪拌溶解，然后磁力攪拌(50r/m)，以充分形成甾醇-羥丙基環(huán) 糊精包合物。攪拌12小時后，冷卻至4'C，保溫12h，結晶充分析出，冷過濾收集晶體， 約15.2g。結晶母液，真空濃縮(0.01Mpa， 3(TC)脫乙醇，得白色固體粉末約23. 2g。合 并晶體與粉末，既得總甾醇-羥丙基環(huán)糊精包合物。
產(chǎn)物分析總甾醇的含量，對所得固體粉末，放入布氏漏斗中，用100mL正己垸流洗兩 次(每次用正己烷50mL)。表面清洗過的產(chǎn)品，真空脫除溶劑殘留。最后，超微粉碎至200 目。取適量產(chǎn)物采用GC法測定被包合的甾醇量。結果如下甾醇的包合率為88%，包合效 率為42% (mol/mo1, 100%)，所得產(chǎn)物的溶解度(水)35.8%。
實例2.
稱取8.4g經(jīng)60'C預干燥過夜的混合植物甾醇PS (其中包括谷甾醇、豆甾醇、菜油甾 醇、菜籽甾醇)，于500mL燒杯中，添加預熱至3(TC的質量為甾醇15倍的無水正丁醇，水 浴保溫，攪拌溶解。然后，添加130g羥丙基環(huán)糊精(HP-CD、 PS摩爾比約為5:1)，中速攪 拌溶解，然后磁力攪拌(30 r/m)，以充分形成甾醇-羥丙基環(huán)糊精包合物。攪拌24小時 后，冷卻至O'C，保溫12h，結晶充分析出，冷過濾收集晶體，約42.4g。結晶母液，真空 濃縮(O.OlMpa, 70°C)脫丁醇，得白色固體粉末約95g。后續(xù)操作及產(chǎn)物分析同實例1. 結果如下甾醇的包合率為96.2%，包合效率為18. 6% (mol/mo1, 100%)，所得產(chǎn)物的溶解 度(水)36.6%。
實例3.
稱取4.2g經(jīng)6(TC預干燥過夜的混合植物甾醇PS (其中包括谷甾醇、豆甾醇、菜油甾 醇、菜籽甾醇)，于500mL燒杯中，添加預熱至7(TC的質量為甾醇80倍的無水乙醇，水浴 保溫，攪拌溶解。然后，添加12gP-環(huán)糊精(e-CD、 PS摩爾比約為1:1)，中速攪拌溶解， 然后磁力攪拌(100r/m)，以充分形成甾醇-e-CD包合物。攪拌5小時后，冷卻至4。C， 保溫12h，真空濃縮(O.OlMpa， 50°C)脫乙醇，得白色固體粉末約15. 8 g。后續(xù)操作及產(chǎn) 物分析同實例l.結果如下甾醇的包合率為68.2%，包合效率為70. 8% (mol/mo1， IOOW， 所得產(chǎn)物的溶解度(水)15.2%。
實例4.
稱取8.4g經(jīng)6(TC預干燥過夜的混合植物甾醇PS (其中包括谷甾醇、豆甾醇、菜油甾 醇、菜籽甾醇)，于500raL燒杯中，添加預熱至25。C的質量為甾醇20倍的正己垸，水浴保 溫，攪拌溶解。然后，添加78ge-環(huán)糊精(e-CD、 PS摩爾比約為3:1)，中速攪拌分散均 勻，然后磁力攪拌(40r/m)，以充分形成甾醇-e-CD包合物。攪拌2小時后，冷卻至4'C， 保溫12h，真空濃縮(0.01Mpa， 50°C)脫正己烷，得白色固體粉末約85. 8 g。后續(xù)操作及 產(chǎn)物分析同實例1.結果如下甾醇的包合率為92. 4%，包合效率為30. 8% (mol/mo1, 100%)， 所得產(chǎn)物的溶解度(水)16.8%。
實例5.
稱取8.4g經(jīng)6(TC預干燥過夜的混合植物甾醇PS (其中包括谷甾醇、豆甾醇、菜油甾醇、 菜籽甾醇)，于1000mL燒杯中，添加預熱至9(TC的質量為甾醇100倍的正丁醇，水浴保溫， 攪拌溶解。然后，添加52g0-環(huán)糊精(e-CD、 PS摩爾比約為2:1)，攪拌分散均勻，然后 磁力攪拌(7Wr/忍)，以充分形成甾醇-P-CD包合物。攪拌20小時后，冷卻至O'C，保 溫直至結晶充分析出，冷過濾，分離晶體與結晶母液，將結晶母液真空濃縮脫溶劑，得白 色固體粉末，與晶體合并即為植物甾醇-環(huán)糊精包合物，約60g。后續(xù)操作及產(chǎn)物分析同實 例l.結果如下甾醇的包合率為91.8%，包合效率為48. 6% (mol/rao1, 100%)，所得產(chǎn)物 的溶解度(水)36.4%。
權利要求
1.一種植物甾醇-環(huán)糊精包合物的制備方法，其特征在于所述的方法是將充分干燥的植物甾醇加入預熱至25～90℃的無水溶劑中，溶解，添加增溶劑溶解或分散后，以30～100r/m速度攪拌2～24小時后，冷卻至0～4℃，保溫直至結晶充分析出，過濾，分離晶體與結晶母液，晶體即為植物甾醇-環(huán)糊精包合物，所述的增溶劑為下例之一β-環(huán)糊精、羥丙基β-環(huán)糊精、β-環(huán)糊精或及羥丙基β-環(huán)糊精任意比例的混合物，所述的增溶劑與植物甾醇投料物質的量比為1～5∶1，所述的無水溶劑與植物甾醇投料質量比為的15～100∶1。
2. 如權利要求1所述的植物甾醇-環(huán)糊精包合物的制備方法，其特征在于所述的結晶母 液再進行真空濃縮，脫溶劑得白色固體粉末，亦為植物甾醇-環(huán)糊精包合物。
3. 如權利要求1或2所述的植物甾醇-環(huán)糊精包合物的制備方法，其特征在于所述的植 物甾醇為谷甾醇、豆甾醇、菜油甾醇、菜籽甾醇或其混合物。
4. 如權利要求l或2所述的植物甾醇-環(huán)糊精包合物的制備方法，其特征在于所述的增溶劑為e -環(huán)糊精或羥丙基e -環(huán)糊精。
5. 如權利要求1所述的植物甾醇-環(huán)糊精包合物的制備方法，其特征在于所述的無水溶 劑為無水乙醇、正丁醇或正己烷。
6. 如權利要求1所述的植物甾醇-環(huán)糊精包合物的制備方法，其特征在于所述的攪拌是 磁力攪拌。
7. 如權利要求6所述的植物甾醇-環(huán)糊精包合物的制備方法，其特征在于所述的攪拌速 度是50 80 r/m。
8. 如權利要求6所述的植物甾醇-環(huán)糊精包合物的制備方法，其特征在于所述的攪拌時 間為5 18h。
9. 如權利要求6所述的植物甾醇-環(huán)糊精包合物的制備方法，其特征在于所述的方法是 將充分干燥的植物甾醇加入預熱至25 9(TC的無水乙醇中，溶解，添加增溶劑溶解 后，以50 80r/m磁力攪拌5 18小時后，冷卻至0 4"C，保溫直至結晶充分析出， 過濾，分離晶體與結晶母液，收集晶體，所述的結晶母液再進行真空濃縮，脫溶劑得 白色固體粉末，并入所述的晶體共為植物甾醇-環(huán)糊精包合物，所述的增溶劑為e-環(huán) 糊精，所述的e-環(huán)糊精與植物甾醇投料物質的量比為1 5:1，所述的無水乙醇與植
全文摘要
本發(fā)明涉及一種植物甾醇-環(huán)糊精包合物的制備方法，先將充分干燥的植物甾醇加入預熱至25～90℃的無水溶劑中，溶解，添加增溶劑溶解后，以30～100r/m速度攪拌2～24小時后，冷卻至0～4℃，保溫直至結晶充分析出，過濾，分離晶體與結晶母液，晶體即為植物甾醇-環(huán)糊精包合物，所述的增溶劑為β-環(huán)糊精、β-環(huán)糊精的修飾物、β-羥丙基環(huán)糊精與β-環(huán)糊精任意比例的混合物，所述的環(huán)糊精與植物甾醇投料物質的量比為1～5∶1，所述的無水溶劑與植物甾醇投料質量比為的15～100∶1。本發(fā)明增加了植物甾醇的水溶性，改善了植物甾醇的口感及外觀，可用于各類食品中，尤其適合澄清飲料、果醬類等外觀澄清透明食品中。
文檔編號A23L1/30GK101103813SQ20071007038
公開日2008年1月16日 申請日期2007年7月27日 優(yōu)先權日2007年7月27日
發(fā)明者孫培龍, 孟祥河, 潘秋月, 平 邵 申請人:浙江工業(yè)大學