一种降血脂功能性饮料及其制备方法与流程

本发明涉及功能性饮料，具体涉及一种降血脂功能性饮料及其制备方法。

技术背景

中国专利CN101991159A公开了一种包含植物甾醇和谷维素的水性饮料及其制备方法，该水性饮料包含植物甾醇、谷维素和至少一种乳化剂，其中植物甾醇、谷维素与乳化剂的重量比为1∶0.1～10∶0.01～5，乳化剂选自蔗糖脂肪酸酯、辛癸酸甘油酯和聚甘油脂肪酸酯中的一种或多种。其制备方法是将谷维素和其他油相原料熔化混合后，加入到60-95℃水相中乳化即可，不再高温杀菌。尽管该饮料在4℃和室温下放置三个月无沉淀和分层现象，但是，这类中性饮料未经过常规的高温杀菌和37℃保温检验，不宜作为常规饮料。此外，该饮料只考虑了降血脂功能，没有考虑饮料的营养均衡性；对饮料中的亚油酸、蛋白质和碳水化合物的均衡配比未做设计，且以较大量的合成乳化剂为溶剂溶解谷维素。有研究认为，合成乳化剂摄入过量，有可能影响人体的脂代谢。

目前，国内尚未见到以降血脂为主要目的，补充亚油酸为营养特点的水性乳化饮料。尽管CN101991159A将谷维素与油溶性物质混合、乳化，做成乳化饮料，但是未加入含亚油酸70％左右的油脂，也未做100℃以上的杀菌处理。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种降血脂功能性饮料及其制备方法，所述的饮料应富含谷维素和亚油酸，其保质期达6个月以上且无明显分层。

为实现上述目的本发明提供如下技术方案：

一种降血脂功能性饮料，其组分按重量百分比计：小米谷糠油2.0-3.0％(亚油酸1.3-2.0％)，谷维素0.5-0.7％，脱脂奶粉或脱脂乳蛋白1.0-3.0％，亲油性乳化剂的0.3-0.8％，亲水性乳化剂0.2-0.5％，还原性糖5-10％，余量为去离子水。

一种降血脂功能性饮料的制备方法，步骤包括：

(1)将谷维素和总量40％-60％的亲油性乳化剂加入小米谷糠油中，加热熔化，作为A相；所述的亲油性乳化剂可以是HLB值在3.5-4.0范围的丙二醇脂肪酸酯、乙二醇脂肪酸酯和硬脂酸甘油酯中的任意一种；

(2)用总量20％-30％的去离子水溶解脱脂奶粉或脱脂乳蛋白和还原性糖作为B相；所述的还原性糖可以是果糖、葡萄糖、半乳糖、麦芽糖和木糖中的任意一种；

(3)将亲水性乳化剂和其余的亲油性乳化剂加热熔化后，加入70-85℃的总量40％-60％的去离子水，在2000-3000rpm转速下混合均匀，作为C相；所述的亲水性乳化剂可以选择HLB值在8-13范围的Tween 21、Tween 61、Tween 85、聚甘油酯、亲水性单甘脂、卵磷脂和改性大豆磷脂中的任意一种或两种的混合物；

(4)将加热到70-85℃的B相倒入同温的A相，在4000-6000rpm下搅拌乳化4-8min，形成含油较高的乳化液；然后用高压均质机在25-40MPa均质一次，再加热到82-88℃糖基化反应10min，得到D相；

(5)将C相和D相混合，加入剩余的去离子水，加热到70-85℃，在2000-4000rpm剪切乳化2-4min，形成水包油型乳化液；然后在10-20MPa压力下均质第二次；

(6)将二次均质液脱气、装瓶，在沸水浴中排气、杀菌40-60分钟；或经135-140℃杀菌4-8秒钟；杀菌后用水冷却至室温，即可。

以上经杀菌、冷却的饮料在37℃保温七天后检验，可达到商业无菌的要求，且具有降血脂作用。该饮料在2000rpm离心15min，无分层现象；常温放置6个月无明显变化。

与已有技术相比，本发明具有如下优点和效果：

1、该饮料中亚油酸和谷维素含量均较高，分别为1.3-2.0％和0.5-0.7％。亚油酸是人体必须的脂肪酸，对维持正常的生理功能必不可少，按总能量计算，每人日需量在6克左右。医学研究表明，亚油酸还可降低血清胆固醇，预防动脉粥样硬化。本课题组前期研究表明，小米谷糠油具有降血脂作用(见论文“小米谷糠油降血脂和抗氧化作用的研究”《中国粮油学报》2012年第7期)，推测可能是其中的亚油酸起主要作用。目前市场上虽然有亚油酸类降血脂口服液产品或报道，但产品形式均为油状液体或胶囊，口感不佳，油腻感重。还未见到做成口感清爽、且亚油酸含量在1.5％以上的水性饮料或水包油型降血脂乳化饮料的报道。这可能和高亚油酸饮料在乳化和杀菌过程中容易氧化有关。

研究表明，谷维素能抑制肝脏生成过量的甘油三酯和胆固醇，每日摄入谷维素在0.3克以上时，就具有了降血脂作用；同时，谷维素又是一种良好的抗氧化剂。因此，本发明在富含亚油酸约70％的小米谷糠油中加入了谷维素，经乳化制备的饮料中不但降脂作用明显提高，而且营养价值较高，60kg的成人每天摄入80ml左右就可以起到预防高血脂的作用，还能补充人体所需亚油酸的20-30％。该饮料常温放置6个月，过氧化值无明显上升，亚油酸含量无明显变化。

2、本发明的饮料营养较CN101991159A专利报道的饮料含营养更均衡。除含有0.5-0.7％的谷维素，还含有蛋白1-3％，糖分5-10％，小米谷糠油脂2-3％，此外还有小米谷糠油带入的维生素E、甾醇、角鲨烯等保健成分。

3、本发明增强了谷维素在乳化饮料中的稳定性。以油作为载体的谷维素通过加工与杀菌做成饮料后，乳化稳定性较差，无论加入哪种乳化剂，只要是谷维素含量在油中超过15％，在按常规方法乳化后高温杀菌，放置一段时间均有不同程度的分层现象。前期试验发现，当谷维素与小米谷糠油的质量份数比超过1:6时(即谷维素在油中超过15％)，按常规方法乳化和杀菌为商业无菌的饮料后，室温放置1个月后就会出现明显的分层现象。即使添加了乳蛋白仍然会有分层和沉淀出现。而本发明的饮料中，油中的谷维素占20-30％时，仍能在6个月内无分层现象。其原因在于：(1)谷维素和小米谷糠油先与部分亲油性乳化剂乳化，形成含油较高的水包油型乳化液，然后再与亲水-亲油性乳化剂混合，形成含油较低的水包油型乳化饮料。可避免在第一次乳化过程中，过多的乳化剂干扰谷维素和小米谷糠油与乳蛋白的稳定吸附。(2)含油较高的水包油型乳化液经过82-88℃保温10min，使还原糖与乳蛋白适度糖基化反应，提高了乳蛋白的热稳性和谷维素与蛋白的吸附性，可以提高蛋白质热稳定性，减少杀菌造成的蛋白变性和解吸附现象。可使含小米谷糠油3％的饮料，谷维素达到0.7％以上，保质期6个月无分层。而采用常规乳化与加工方法，谷维素含量在0.3-0.35％时，就会出现分层现象。

具体实施方式

实施例1

将3克丙二醇脂肪酸酯和5克谷维素放入20克小米谷糠油中，加热熔化，作为A相；用200克去离子水溶解30克脱脂奶粉、75克果糖作为B相溶液；将3克改性大豆磷脂和2克丙二醇脂肪酸酯加热熔化后，加入400克、80℃的去离子水，在2000rpm转速下混合均匀，作为C相。将加热到85℃的B相倒入同温的A相混合，在5000rpm下搅拌乳化6min，形成含油较高的乳化液；然后用高压均质机在30MPa均质一次，再加热到85℃，反应10min，得到D相。将D相和C相混合后补加263克去离子水，使全部配料的总质量为1000克。混合液加热到75℃后，在3000rpm剪切乳化4min，形成含油较低的水包油型乳化液；然后在18MPa压力下均质第二次。二次均质液脱气、装瓶，在沸水浴中排气、杀菌50分钟，杀菌后用水冷却的室温。冷却的饮料在37℃保温七天后检验，可达到商业无菌的即可作为降血脂功能饮料。该饮料含谷维素0.5％。

稳定性对比试验表明(见表1)，在原料配方相同的情况下，常规方法加工且无增加分段乳化和糖基化加热的饮料，稳定性最差，离心分层最严重；单独增加糖基化加热反应和单独增加分段乳化的饮料，沸水杀菌50分钟后，在2000rpm离心5-20min，仍然有明显分层，而且随着离心时间的延长，分层越来越大；但是比常规方法加工饮料的分层现象缓解。而本发明的乳化饮料，在离心5-15min无分层现象，在离心20min时只出现0.5mm不明显的上浮层。说明本发明将亲油型乳化剤分成两部分，进行两阶段乳化，再增加一步糖基化反应，是稳定性高谷维素乳化饮料的关键方法。

表1不同乳化工艺的降血脂功能饮料的稳定性比较

实施例2

将4克单脂肪酸甘油酯和7克谷维素放入30克小米谷糠油中，加热熔化，作为A相；用240克去离子水溶解30克脱脂奶粉、90克麦芽糖作为B相溶液；将4.5克亲水性单甘脂和3克单脂肪酸甘油酯加热熔化后，加入400克、70-85℃的去离子水，在2000rpm转速下混合均匀，作为C相。将加热到75℃的B相倒入同温的A相混合，在6000rpm下搅拌乳化5min，形成含油较高的乳化液；然后用高压均质机在35MPa均质一次，再加热到86℃，反应10min，得到D相。将D相和C相混合后，加去离子191.5克，使全部配料的总质量为1000克。混合液加热到80℃后，在4000rpm剪切乳化2min，形成含油较低的水包油型乳化液；然后在15MPa压力下均质第二次。将二次均质饮料脱气，经136℃杀菌7秒钟后装瓶，用水冷却的室温，即可作为高谷维素功能饮料。饮料经37℃保温检验，可达到商业无菌。该饮料在2000rpm离心15min，无分层现象；该饮料含谷维素0.7％，常温放置6个月，表观物理状态、过氧化值和亚油酸含量均无无明显变化(见表2)。

表2本发明饮料稳定性试验

实施例3

将2.5克乙二醇脂肪酸酯和6克谷维素放入25克小米谷糠油中，加热熔化，作为A相；用180克去离子水溶解15克脱脂乳蛋白粉、60克葡萄糖作为B相溶液；将1.3克聚甘油酯、1.2亲水性单甘脂和1.5克乙二醇脂肪酸酯加热熔化后，加入400克、85℃的去离子水，在3000rpm转速下混合均匀，作为C相。将加热到85℃的B相倒入同温的A相混合，在4000rpm下搅拌乳化8min，形成含油较高的乳化液；然后用高压均质机在25MPa均质一次，再加热到82℃，反应10min，得到D相。将D相和C相混合后加去离子水315.5克，使全部配料的总质量为1000。混合液加热到80℃后，在4000rpm剪切乳化2min，形成含油较低的水包油型乳化液；然后在20MPa压力下均质第二次。二次均质液脱气，经140℃杀菌4秒钟后，80℃装瓶，封口后用水冷却的室温，该饮料含谷维素6000mg/kg，以该饮料灌胃高血脂模型大鼠，降血脂效果显著。

按照国家食药监局《辅助降血脂功能评价方法》的高脂血症动物检验方法进行试验。48只SD大鼠适应性喂养1w后，随机取8只作为空白对照组(Normal group)喂以基础饲料。余下32只喂养高脂饲料2w后，测定血清TG、TC、HDL-C水平；建模成功后，再随机分为模型对照组(Model group)、未强化谷维素乳化饮料组、强化谷维素乳化饮料A组(灌胃1.5ml/100g)、B组(灌胃0.75ml/100g)和C组(灌胃0.15ml/100g)，每组8只动物。A、B、C三组的剂量按人体摄入量的10倍、5倍和1倍计算。60kg成人日饮80-90ml饮料。试验共5周。基础组和模型组每日灌胃等量0.75ml/100g糖溶液(1.5％脱脂乳蛋白，6％葡萄糖)。试验结束时采尾部静脉血，测定血清TG、TC、HDL-C水平。结果见表3。

表3不同饮料对大鼠血脂水平的影响(mmol/L,n＝8)

*表示与模型组比较差异显著，P<0.05；**表示与模型组比较差异极显著，P<0.01

试验(见表3)表明，未加谷维素含小米谷糠油的饮料实验组中，TC和T尽管与高脂模型组相比均有所改善，但是无显著性差异。加谷维素、小米谷糠油的饮料高(A)、中(B)、低(C)剂量组与模型组相比，各组的HDL-C水平均无明显变化，说明该饮料对HDL-C没有影响。对于甘油三酯TG，只有高剂量组有明显降低，中、低剂量组降低不显著。对于总血清胆固醇，谷维素小米谷糠油饮料低、中、高剂量组均有明显降低，计量越大、降低越显著，且有一定的量效关系。说明加谷维素、小米谷糠油的饮料降低TC的效果最好；有一定的降低TG作用；对血清HDL-C水平无影响。