一种橄榄油口服液及其制备方法与流程

文档序号:15397923发布日期:2018-09-11 16:44阅读:651来源:国知局

本发明涉及一种饮液,具体是指一种橄榄油口服液的制备方法。



背景技术:

橄榄油含有丰富的单不饱和脂肪酸,还有维生素a、维生素b、维生素d、维生素e、维生素k及抗氧化物等,特别是其富含的角鲨烯是抗癌的有效成分之一。因此,橄榄油被认为是迄今发现最适合人体营养的油脂类产品。橄榄油以优质初榨橄榄油为佳品,其加工是在低温(<25℃)下进行,以机械方法提取,不需进一步精炼,没有任何化学物质及添加剂存在,全部保存了油橄榄新鲜果实中的各种脂溶性营养物质。据中国产业调研网发布的《中国橄榄油市场现状调研与发展前景分析报告》(2016~2022年)显示,橄榄油突出特点是含有大量的单不饱和脂肪酸。这些物质除供给人体热能外,还能调整人体血浆中高、低密度脂蛋白和胆固醇的比例,从而防止人体内胆固醇过量的问题。特别是对于习惯摄食肉类食物的人群,选择橄榄油做为食用油,可有效发挥其降血脂功能,预防高血脂、脂肪肝和保护心脏的发生,减少高血压、冠病和脑中风等疾病的患病风险。

由于橄榄油特殊的保健功和多重功效,其正逐步被广大国内消费者接受,拥有广阔的市场前景。但是,目前市场上的橄榄油加工产品较为单一,过少的产品模式限制了橄榄油的推广和普及。因此,利用橄榄油独特的保健功效,将其制作成一种便于人们食用的饮品,在既可以获得和补充其营养物质的同时,也不用纠结无法直接饮用油类而引起的不适感,可以说橄榄油口服液工艺研究是十分有意义的。



技术实现要素:

为了得到制作橄榄油口服液的最佳工艺条件,本发明的目的旨在提供一种橄榄油口服液及其制备方法。以橄榄油、水为原料,在不同的乳化剂添加量、复合稳定剂添加量以及不同均质条件下研究其对口服液稳定性的影响,以r值为评价标准,r值越大越稳定。以水油比、乳化剂添加量、复合稳定剂添加量为响应变量,r为响应值来设计响应面实验。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现:

(一)、一种橄榄油口服液,其特征是:纯净水或果汁与橄榄油的体积比为9:1;乳化剂为蔗糖脂肪酸酯,其添加量为总质量的0.8%;稳定剂为硬酯酰乳酸钙和硬酯酰乳酸钠,硬酯酰乳酸钙和硬酯酰乳酸钠按1:5质量比混合,其添加量为总质量的0.3%配制而成。

(二)、橄榄油口服液的制备方法,其步骤是:

a.饮品的称量:纯净水或果汁与橄榄油按9:1体积比混合后制得混合液,将混合液的总质量设置为100g;乳化剂为蔗糖脂肪酸酯,其添加量为总质量的0.8%;稳定剂为硬酯酰乳酸钙和硬酯酰乳酸钠,硬酯酰乳酸钙和硬酯酰乳酸钠按1:5质量比例混合,添加量为总质量的0.3%配制;

b.乳化、稳定剂的准备:将a步骤称量好的乳化剂、稳定剂一同放入烧杯中,加入20ml纯净水,在60℃水浴中保温搅拌,使乳化剂、稳定剂完全混合,直至完全溶解成胶状,然后在此温度下保温,待下一步使用;

c.乳化均质:将b步骤的乳化、稳定剂加入到水或果汁与橄榄油的混合液中,在60℃下保温10min,用均质机在转速16000r/min条件下均质10min;

d.将乳化均质后的水或果汁与橄榄油的混合液灌装为成品。

本发明的优点:

本发明以橄榄油、纯净水或果汁为原料,以蔗糖脂肪酸酯为乳化剂,硬酯酰乳酸钙和硬酯酰乳酸钠为复合稳定剂,进行单因素和响应面实验设计,在不同的乳化剂添加量,复合稳定剂添加量以及不同均质条件(均质温度、均质时间、均质转速)下研究其对口服液稳定性的影响。以r值为评价标准。经试验得出:r值越大,悬浮粒子在口服液中的沉降速度越小,口服液稳定性越好。根据响应面实验设计所得结果,结合回归模型,可预测得到橄榄油口服液研制的最佳配方:水油比为9.09:1(体积比),乳化剂添加量为总质量的0.82%,复合稳定剂添加量为总质量的0.3%,在此条件下乳化稳定系数r为0.436。

利用本工艺生产的淡黄色橄榄油口服液,水油混合状态良好,性质稳定,无分层现象。配合果汁调节可增加产品的风味。

附图说明

图1水油比对橄榄油口服液稳定性的影响。

图2不同乳化剂对橄榄油口服液稳定性的影响(图中:括号内是吐温80添加量)。

图3三种稳定剂对橄榄油口服液稳定性的影响。

图4复合稳定剂配比对橄榄油口服液稳定性的影响。

图5复合稳定剂添加量对橄榄油口服液稳定性的影响。

图6均质温度对橄榄油口服液稳定性的影响。

图7均质时间对橄榄油口服液稳定性的影响。

图8均质转速对橄榄油口服液稳定性的影响。

下面,本发明以橄榄油、纯净水或果汁为原料,在不同的乳化剂添加量,复合稳定剂添加量以及不同均质条件下研究其对橄榄油口服液稳定性的影响:

(1)乳化稳定系数r

乳化稳定系数r的测定:将样品在3000r/min离心机中离心10min,利用移液枪取上层清液1ml稀释100倍后,在吸光度为461nm条件下用紫外分光光度计测定其吸光度a1;取离心前的原液1ml同样稀释100倍,在吸光度为461nm条件下用分光光度计测定其吸光度a2,a1和a2的比值即为稳定性系数r。根据经验,r值越大,悬浮粒子在饮料中沉降速度越小,口服液稳定性越好。

(2)单因素实验设计

①不同水油比对橄榄油口服液稳定性的影响

在不同的水油比情况下,即水、油体积比分别以9:1、19:1、29:1、39:1、49:1制得混合液后,添加混合液质量0.8%的蔗糖脂肪酸酯乳化剂,在均质温度为30℃,均质转速10000r/min下处理5min,测定乳化稳定系数r。

由图1可以看出,稳定系数r随水油比例的增大而降低,在水、油体积比为9:1时得到最大r值0.356,之后持续降低至最小值0.208。随着水油比值的增大,乳化剂的添加量不变,乳化能力没有变化,但是油量太少,导致无法均匀的使水油接触,水量远远大于油量,界面张力差距过大使得对口服液的稳定性产生较大影响。因此,由试验得出:水、油体积比9:1为口服液最佳值。

②不同乳化剂对橄榄油口服液稳定性的影响

ⅰ按水油体积比9:1制得混合液;乳化剂蔗糖脂肪酸酯按照混合液质量的0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%分别加入5组混合液当中;在均质温度为30℃,均质转速10000r/min下处理5min后测定乳化稳定系数r。r值分别是0.286,0.314,0.339,0.356和0.353。

ⅱ按水油体积比9:1制得混合液;乳化剂单双甘油酯按照混合液质量的0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%分别加入5组混合液当中;在均质温度为30℃,均质转速10000r/min下处理5min后测定乳化稳定系数r。r值分别是0.235,0.289,0.323,0.294和0.279。

ⅲ按水油体积比9:1制得混合液;乳化剂吐温80按照混合液质量的0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%分别加入5组混合液当中;在均质温度为30℃,均质转速10000r/min下处理5min后测定乳化稳定系数r。r值分别是0.200,0.228,0.256,0.262和0.264。

由图2试验结果可知,添加蔗糖脂肪酸酯口服液的乳化稳定系数r呈先上升后下降的变化,在添加量为0.8%时达到最好,稳定系数r为0.356。含有单双甘油酯的样品则在0.6%的添加量时稳定性最好,稳定系数r达到0.323,之后稳定效果大幅度下降。类似的现象在吐温80处理样品中也有出现,由图中数据可知,吐温80处理样品的稳定性逐渐上升,在0.5%的添加量时效果最好,达到0.264。随着乳化剂添加量的增加,样品水油表面的界面张力逐渐减小,但当达到最优乳化效果后,由于其自身的乳化能力达到饱和,因此增加的乳化剂效果不明显,甚至过量的添加还会导致r值的下降。

对比以上三种乳化剂的效果,吐温80虽然乳化稳定系数随着其添加量的增加一直在变大,但增量有限,在添加量为0.5%时,达到最高,这时的稳定系数r明显低于其他两个乳化剂的峰值,所以对口服液的乳化效果促进不大。单双甘油酯的乳化稳定系数r随着其添加量的增加,乳化稳定系数明显增大,并且比蔗糖脂肪酸酯在添加量0.6%时更快到达峰值,这个时候的稳定系数r与蔗糖脂肪酸酯的峰值虽差9.2%,但是超过这个添加量之后稳定性急剧下降,相比蔗糖脂肪酸酯稳定系数波动过大。综合以上结果,最后选择蔗糖脂肪酸酯为最终的乳化剂。

③单一稳定剂对橄榄油口服液稳定性的影响

ⅰ按水油体积比9:1制得混合液;添加混合液质量0.8%的蔗糖脂肪酸酯乳化剂;稳定剂硬脂酰乳酸钙按照混合液质量的0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%添加入混合液中;在均质温度为30℃,均质转速10000r/min下处理5min后测定乳化稳定系数r。r值分别是0.300,0.344,0.363,0.356和0.353。

ⅱ按水油体积比9:1制得混合液;添加混合液质量0.8%的蔗糖脂肪酸酯乳化剂;稳定剂磷酸氢钙按照混合液质量的0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%添加入混合液中;在均质温度为30℃,均质转速10000r/min下处理5min后测定乳化稳定系数r。r值分别是0.284,0.335,0.351,0.340和0.329。

ⅲ按水油体积比9:1制得混合液;添加混合液质量0.8%的蔗糖脂肪酸酯乳化剂;稳定剂硬脂酰乳酸钠按照混合液质量的0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%添加入混合液中;在均质温度为30℃,均质转速10000r/min下处理5min后测定乳化稳定系数r。r值分别是0.310,0.328,0.363,0.370和0.352。

从图3所示的数据可以看到,硬酯酰乳酸钙和磷酸氢钙在0.3%添加量时达到r峰值,分别为0.363和0.351,硬脂酰乳酸钠在0.4%添加量处达到最大r值0.370。三种单一稳定剂对混合液所表现的效果在整体趋势上相似,都是先增加后降低,但达到r峰值时的添加量有所不同。当稳定剂分散水油表面时,会形成薄膜或双电层,使得分散相带有电荷,这可以阻止分散相的小液滴互相凝结,形成稳定的乳浊液。三种稳定剂添加量从0.1%到0.3%范围内是处于逐渐上升变化的,随着稳定剂使用量的增加,分散相所带电荷数目增多,阻止了更多液滴互相的凝结。

考虑以上三种稳定剂达到最大稳定系数r时的添加量较为相似,因此采用制备复合稳定剂的方法,以此对橄榄油口服液稳定形成较强的维持体系,达到无分层现象,清净透亮,保证口服液质量的作用。

④复合稳定剂配比对橄榄油口服液稳定性的影响

复合稳定剂分别为:复合稳定剂一:硬脂酰乳酸钙与硬脂酰乳酸钠、复合稳定剂二:硬脂酰乳酸钠与磷酸氢钙、复合稳定剂三:硬脂酰乳酸钙与磷酸氢钙,其分别按照质量比1:1、1:3、1:5、5:1、3:1混合制得;水油体积比9:1制得混合液;添加混合液质量为0.8%的蔗糖脂肪酸酯乳化剂;复合稳定剂一~复合稳定剂三按混合液质量的0.3%分别添加入混合液中;在均质温度为30℃,均质转速10000r/min下处理5min后测定乳化稳定系数r。复合稳定剂一的r分别是0.365,0.382,0.405,0.402,0.400;复合稳定剂二的r分别是0.340,0.355,0.385,0.398,0.376;复合稳定剂三的r分别是0.340,0.362,0.376,0.386,0.384。

图4显示不同复合稳定剂配比对橄榄油口服液稳定性的影响。由图中数据可知,硬脂酰乳酸钙与硬脂酰乳酸钠组合的复合稳定剂一,按质量比1:5混合时达到所有测试样品的最高值,表现出较好的稳定性,表明其是最好的复合稳定剂组合。

⑤复合稳定剂添加量对橄榄油口服液稳定性的影响

按水油体积比9:1制得混合液;添加混合液质量0.8%的蔗糖脂肪酸酯乳化剂;优选的复合稳定剂一分别按混合液质量的0.1%、0.2%、0.3%、0.4%加入至混合液中;在均质温度为30℃,均质转速10000r/min下处理5min后测定乳化稳定系数r。

从图5中复合稳定剂一添加量的变化趋势可以看出,硬脂酰乳酸钙与硬脂酰乳酸钠组合的复合稳定剂一,按质量比1:5混合,添加量为0.3%时达到r峰值,为所有处理样品的最高值0.405。复合稳定剂一在混合液中,由于钠离子和钙离子相互作用,在混合液中形成稳定性较强的维持体系。随着稳定剂添加量的增加,维持性能逐渐增大,当添加量达到峰值时,复合稳定剂一提供的维持能力达到极限,稳定性达到最大,稳定效果最好。

⑥不同均质条件对橄榄油口服液稳定性的影响

ⅰ均质温度对橄榄油口服液稳定性的影响

按水油体积比9:1制得混合液;添加混合液质量0.8%的蔗糖脂肪酸酯乳化剂;添加硬酯酰乳酸钙和硬酯酰乳酸钠按质量比1:5混合制得的复合稳定剂一,添加量为混合液质量的0.3%;分别在温度30℃、40℃、50℃、60℃,70℃,均质转速10000r/min均质条件下处理5min后测定乳化稳定系数r。

由图6可以看出,橄榄油口服液的乳化稳定系数r随着温度的增加缓慢上升,当温度达到60℃时稳定系数达到了峰值,之后变化趋于缓和。该过程提高环境体系中的温度,降低均质机形成油水界面膜张力过程所需要的总功,便于乳化操作。但是当温度达到70℃时,由于较高温度对乳化稳定的促进作用已到极限,因此乳化稳定系数趋于平缓。

ⅱ均质时间对橄榄油口服液稳定性的影响

按水油体积比9:1制得混合液;添加混合液质量0.8%的蔗糖脂肪酸酯乳化剂;添加硬酯酰乳酸钙和硬酯酰乳酸钠按质量比1:5混合制得的复合稳定剂一,添加量为混合液质量的0.3%;在均质温度为60℃,均质转速10000r/min条件下,分别均质6、8、10、12、14min后测定乳化稳定系数r。

由图7可以看出,橄榄油口服液的稳定性从均质时间为6min时的0.408开始上升,到均质时间为10min时,达到稳定系数r的峰值0.421,随后趋于平缓。均质时间为12min时稳定系数r缓慢降低到0.419。随着时间的增加,均质机对混合液的均质效果更加充分,减小了水油界面的张力。同时,稳定剂当中的钠离子和钙离子形成的稳定体系,对口服液的稳定效果维持和提升发挥了一定的作用。随着均质时间的持续增加,口服液的性状不再变化,稳定系数r变化趋于平缓。

ⅲ均质转速对橄榄油口服液稳定性的影响

按水油体积比9:1制得混合液;添加混合液质量0.8%的蔗糖脂肪酸酯乳化剂;添加硬酯酰乳酸钙和硬酯酰乳酸钠按质量比1:5混合制得的复合稳定剂一,添加量为混合液质量的0.3%;在均质温度为60℃,均质转速分别为7000、10000、13000、16000、19000r/min条件下均质10min,测定乳化稳定系数r。

由图8中的试验结果可知,橄榄油口服液的稳定系数r从均质转速7000r/min时的0.413,持续增加到16000r/min时的0.432,之后趋于稳定。

(3)响应面实验设计

结合以上试验得出的结果,选取水油比、蔗糖脂肪酸酯乳化剂添加量,复合稳定剂一添加量为实验因素,r值为评价手段,通过响应面实验设计优化橄榄油口服液制备方法。

①响应面实验设计与结果

响应面实验因素与水平见表1,实验设计及结果见表2。

对表2实验数据进行多元回归拟合,得到r值对水油比(a)、乳化剂添加量(b)、复合稳定剂一添加量(c)的二次多项式回归方程:

r=0.42+0.015a+0.015b+0.004215c-0.0065ab+0.0035ac-0.018bc-0.070a2-0.031b2-0.017c2

通过对上述二次多项式回归方程进行方差分析,该二次响应面试验回归模型,回归极显著(p=0.0083<0.01),且失拟项不显著(p=0.8599>0.05),校正决定系数为0.7761,说明该模型与实际实验拟合,可以解释77.61%的响应值的变化。拟合方程一次项水油比(a)、乳化剂添加量(b)对混合液的乳化稳定系数的影响极显著(p<0.01),复合稳定剂一添加量(c)对乳化稳定系数的影响不显著(p=0.6221>0.05)。二次项a2对乳化稳定系数的影响极显著(p<0.01),二次项b2对乳化稳定系数的影响显著(p=0.0334<0.05),二次项c2对乳化稳定系数的影响不显著(p=0.1623>0.05)。以上结果表明,a(水油比)、b(乳化剂添加量)2个因素对橄榄油口服液稳定性的线性效应和曲面效应均显著,且这2个因素对乳化稳定系数r的影响程度依次为:水油比(a)>乳化剂添加量(b)。交互项对提取率的影响均不显著,说明因素两两间的交互作用较小。

②橄榄油口服液制备工艺条件优化

根据响应面实验设计所得结果,结合回归模型,预测得到橄榄油口服液制备的最优工艺条件为:水油体积比为9.09:1制得混合液,蔗糖脂肪酸酯乳化剂添加量为混合液质量的0.82%,复合稳定剂一添加量为混合液质量的0.3%,在此条件下乳化稳定系数r为0.436。

③模型验证

为了验证响应面模型的可预见性,同时为了简化实验操作,将橄榄油口服液制作工艺的最佳制备条件调整为:按水油体积比9:1制得混合液;添加混合液质量0.8%的蔗糖脂肪酸酯乳化剂;添加混合液质量0.3%的复合稳定剂一,其按质量比1:5混合硬酯酰乳酸钙和硬酯酰乳酸钠制得;在均质温度为60℃,均质转速分别为16000r/min条件下均质10min,测定乳化稳定系数r为0.433(3次重复实验的平均值),与理论预测值0.436的相对误差为0.69%,验证回归方程的有效性。

下面,本发明再与采用的果汁为柠檬果汁为例予以说明。柠檬果汁与橄榄油体积比为9:1;乳化剂为蔗糖脂肪酸酯,其添加量为总质量的0.8%;稳定剂为硬酯酰乳酸钙和硬酯酰乳酸钠,硬酯酰乳酸钙和硬酯酰乳酸钠按1:5质量比混合,其添加量为总质量的0.3%配制而成。同上述的实施例相同,在不同的乳化剂添加量,复合稳定剂添加量以及不同均质条件(均质温度、均质时间、均质转速)下研究其对口服液稳定性的影响。以r值为评价标准。经试验得出:在均质温度为60℃,均质转速分别为16000r/min条件下均质10min,测定乳化稳定系数r为0.431(3次重复实验的平均值),与理论预测值0.436的相对误差为1.15%,验证回归方程的有效性。说明柠檬果汁对橄榄油口服液的均质、稳定性无影响,而且口服液具体柠檬香味,品质更好。

讨论

由于橄榄油特有的营养功能和保健功能,深受国外消费者的欢迎。作为唯一可以直接饮用而不用经过任何烹调手段的食用油,长期以来备受推崇。近年来,国内对于橄榄油的认可程度正在逐步增加。但是,国内目前使用的大部分食用油类产品为菜籽油、花生油、大豆油等,相对于不饱和脂肪酸含量高达80%以上的橄榄油而言,国内食用油不饱和脂肪酸含量偏低。特别是橄榄油当中含有人体不能合成的ω-3和ω-6不饱和脂肪酸比率恰好与人体健康的合理比率接近。在这种情况下,橄榄油的推广变得切实可行。橄榄油可以直接食用,但是为了消除因直接饮用油类物质而产生的不适感,特此制作成口服液饮品。

在本发明的试验中,采用单因素和响应面实验设计,在不同的乳化剂添加量,复合稳定剂添加量以及不同均质条件下(均质温度、均质时间、均质转速)研究其对口服液稳定性的影响,优化橄榄油口服液的制备方法。

结论

本发明以橄榄油、纯净水或果汁为原料,以r值为评价标准,利用单因素和响应面实验设计,在不同的乳化剂添加量,复合稳定剂添加量以及不同均质条件下(均质温度、均质时间、均质转速)研究其对口服液稳定性的影响,其中r值越大,悬浮粒子在口服液中的沉降速度越小,口服液稳定性越好。根据响应面实验设计所得结果,结合回归模型,最后确定橄榄油口服液最佳的制备方法:按水油体积比9:1制得混合液;添加混合液质量0.8%的蔗糖脂肪酸酯乳化剂;添加混合液质量0.3%的复合稳定剂,其由硬酯酰乳酸钙和硬酯酰乳酸钠按质量比1:5混合制得;在均质温度60℃,均质转速16000r/min条件下均质10min。在此条件下,制得的橄榄油口服液混合状态良好,性质稳定,无分层现象。配合果汁调节可增加产品的风味。

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