植物甾醇酯微胶囊的制备方法、含植物甾醇酯的再制奶酪及其制备方法

技术领域

本发明涉及再制奶酪领域，尤其是涉及一种植物甾醇酯微胶囊的制备方 法、含植物甾醇酯的再制奶酪及其制备方法。

背景技术

植物甾醇是一种存在于植物油、坚果、种子及少数谷物中的天然物质活性 物质，植物甾醇酯是由天然的植物甾醇通过酯化或转酯化反应制得的产物。对 人体具有重要的生理活性作用，具有明显的降低胆固醇水平、清除自由基、抗 肿等抗氧化功能。

然而，植物甾醇酯是油脂性物质，很难与水溶性物质互溶，很难均匀地添 加于食品中，且暴露在空气中时，其过氧化值很容易升高，出现氧化酸败。

发明内容

要解决的技术问题

针对以上问题，本发明利用微胶囊化技术，添加水溶性、耐高温、抗氧化 原料为壁材，包埋植物甾醇酯颗粒，防止氧化产物的产生，进而，将植物甾醇 酯微胶囊加入到再制奶酪中，提高再制奶酪的抗氧化功能，在满足再制奶酪香 甜口感的同时，降低含脂量高所带来的高胆固醇等心脑血管疾病风险。

本发明的目的在于提供一种植物甾醇酯微胶囊的制备方法，能够提高植物 甾醇酯的溶解性以及稳定性。

本发明的另一目的在于提供一种含植物甾醇酯的再制奶酪，能够提高再制 奶酪的抗氧化功能，在满足再制奶酪香甜口感的同时，降低含脂量高所带来的 高胆固醇等心脑血管疾病风险。

本发明的另一目的在于提供上述含植物甾醇酯的再制奶酪的制备方法。

解决问题的技术方案

为了实现上述目的，本发明的一个方面提供一种植物甾醇酯微胶囊的制备 方法，以植物甾醇酯为芯材、以阿拉伯胶与抗性淀粉或环状糊精的组合为壁材， 添加丁基羟基茴香醚(BHA)和抗坏血酸为抗氧化剂、蔗糖酯和单甘酯为乳 化剂，采用乳化-喷雾干燥法制备植物甾醇酯微胶囊。

可选地，所述乳化剂的用量以重量百分数计为0.7％-0.9％。优选地，所述 蔗糖酯与所述单甘酯的重量比为1-5:2-6。

可选地，所述抗氧化剂的用量以重量百分数计为0.01％-0.03％。优选地， 所述丁基羟基茴香醚与所述抗坏血酸的重量比为1-4:2-5。

可选地，所述芯材与所述壁材的重量比为1:1-2。优选地，所述壁材中， 阿拉伯胶与抗性淀粉或环状糊精的重量比为1-3:2-5。

在一个示例中，所述植物甾醇酯微胶囊的制备方法，包括如下步骤：

①制备水相：将阿拉伯胶溶解于水中，加入抗性淀粉或环状糊精，再加入 蔗糖酯，搅拌混合，制成水相；

②制备油相：在丁基羟基茴香醚和抗坏血酸中添加单甘酯和植物甾醇酯， 搅拌混合，制成油相；

③制备微胶囊：将所述水相加入所述油相中剪切搅拌，得到乳状液，均质 后进行喷雾干燥，制备得到植物甾醇酯微胶囊。

可选地，所述均质的压力为25-50MPa，所述喷雾干燥的进风温度为 170-190℃、出风温度为70-80℃。

本发明的另一方面提供一种含植物甾醇酯的再制奶酪，其原料包括：天然 干酪20-55重量份、乳粉5-10重量份、菊粉5-10重量份、调味剂1-2.5重量份、 乳化盐1-3重量份、稳定剂1-5重量份、上述制备方法制得的植物甾醇酯微胶 囊2-5重量份、食用香精1-3重量份、水25-30重量份。

可选地，所述乳粉为脱脂乳粉或乳清蛋白粉，所述菊粉为聚合度为23-30 的长链菊粉，所述调味剂包括食用盐和/或白砂糖。

可选地，所述乳化盐包括柠檬酸钠、柠檬酸钾、磷酸钠、磷酸钾中的一种 或多种。

可选地，所述稳定剂包括卡拉胶、刺槐豆胶、明胶、黄原胶、羧甲基纤维 素钠中的一种或多种，优选地，所述稳定剂包括卡拉胶、刺槐豆胶和明胶中的 一种或多种，更优选地，所述稳定剂包括1-3重量份卡拉胶、0.5-1.5重量份刺 槐豆胶和0.01-0.1重量份明胶中的一种或多种。

本发明的另一方面提供上述含植物甾醇酯的再制奶酪的制备方法，包括如 下步骤：

①将天然干酪、乳粉、菊粉、乳化盐、稳定剂、调味剂和部分水混合均匀， 在剪切搅拌下蒸汽加热至80-100℃，然后以5-10℃/分钟的升温速度缓慢加热 至115-125℃，保持10-100s；

②加入余量的水作为冷却水，在搅拌下降温到70-85℃；

③加入植物甾醇酯微胶囊与食用香精；

④继续搅拌1-10min，然后过滤得到含植物甾醇酯的再制奶酪，

优选地，步骤①至步骤③中，搅拌速度为1000-3000rpm，步骤④中，搅 拌速度为100-1000rpm。

有益效果

本发明采用乳化-喷雾干燥法制备植物甾醇酯微胶囊，BHA与抗坏血酸结 合能够形成抗氧化增效剂，耐高温，能够有效防止芯材氧化产物的产生，提高 植物甾醇酯的溶解性以及稳定性。

本发明将制备得到的植物甾醇酯微胶囊颗粒在降温阶段添加到再制奶酪 中，能够提高再制奶酪的抗氧化性，每天食用该再制奶酪，能够在补充蛋白质 与钙质的同时，降低胆固醇升高的风险，增加了中老年人群食用的适宜性，扩 大了消费群体。

为了减少再制奶酪中的脂肪含量，本发明使用脱脂乳粉和乳清蛋白粉，由 于脂肪含量的降低往往造成减脂干酪质地偏硬、口感差、熔化差等品质问题， 所以添加了菊粉，菊粉分子中含有大量羟基，具强结合水的能力，可稳固水相 并形成一种乳脂状结构，能够改善奶酪的品质问题。

具体实施方式

下面，为了进一步对本发明的技术特征、目的及有益效果进行更详细的阐 述，对本发明的具体实施方式进行了说明，但本发明的范围不局限于此。

<植物甾醇酯微胶囊的制备方法>

本发明的一个实施方式涉及一种植物甾醇酯微胶囊的制备方法，以植物甾 醇酯为芯材、以阿拉伯胶与抗性淀粉或环状糊精的组合为壁材，添加丁基羟基 茴香醚(BHA)和抗坏血酸为抗氧化剂、蔗糖酯和单甘酯为乳化剂，采用乳 化-喷雾干燥法制备植物甾醇酯微胶囊。

本实施方式中，所述乳化剂为蔗糖酯与单甘脂的组合，其原因为单独使用 一种乳化剂无法满足水包油型乳化剂的实际需要，当两种乳化剂进行配比使用 时，可扩大HLB(亲水亲油平衡值)的范围。研究显示将一种较高HLB值 的乳化剂与较低HLB值的乳化剂进行复配通常可达到更好的乳化效果。蔗糖 酯(HLB＝15)更具有较好的乳化稳定性，单甘脂(HLB＝3.8)不仅乳化稳定 性较好，而且黏度也较低，选择这两种复配作为乳化剂，能够起到更好的乳化 效果。

所述乳化剂的用量以重量百分数计为0.7％-0.9％。优选地，所述蔗糖酯与 所述单甘酯的重量比为1-5:2-6。

本实施方式中，所述抗氧化剂为BHA与抗坏血酸的组合。BHA作为脂溶 性抗氧化剂，适宜乳脂食品，而且其热稳定性好，与抗坏血酸协同作用能够更 加提高抗氧化性能，且能够提高植物甾醇酯微胶囊的保质期。

所述抗氧化剂的用量以重量百分数计为0.01％-0.03％。优选地，所述丁基 羟基茴香醚与所述抗坏血酸的重量比为1-4:2-5。

本实施方式中，所述壁材为阿拉伯胶与抗性淀粉或环状糊精的组合。阿拉 伯胶在植物水溶胶中应用最为广泛，具有突出的乳化性能和较好的成膜性能， 高质量浓度时仍具有低黏度性。此外，抗性淀粉或环状糊精与阿拉伯胶复合作 为壁材能起到良好的包埋效果，提升植物甾醇酯的稳定性，能够减少胃液等消 化液对植物甾醇酯的破坏，提升植物甾醇酯的稳定性。优选地，所述壁材中， 阿拉伯胶与抗性淀粉或环状糊精的重量比为1-3:2-5。

本实施方式中，所述芯材与所述壁材的重量比即芯壁比为1:1-2。

采用乳化-喷雾干燥法制备植物甾醇酯微胶囊，BHA与抗坏血酸结合能够 形成抗氧化增效剂，耐高温，能够有效防止芯材氧化产物的产生，提高植物甾 醇酯的溶解性以及稳定性。

具体而言，植物甾醇酯微胶囊的制备方法包括如下步骤：

①制备水相：将阿拉伯胶溶解于水中，加入抗性淀粉或环状糊精，再加入 蔗糖酯，搅拌混合，制成水相；

②制备油相：在丁基羟基茴香醚和抗坏血酸中添加单甘酯和植物甾醇酯， 搅拌混合，制成油相；

③制备微胶囊：将所述水相加入所述油相中剪切搅拌，得到乳状液，均质 后进行喷雾干燥，制备得到植物甾醇酯微胶囊。

优选地，所述均质的压力为25-50MPa，所述喷雾干燥的进风温度为 170-190℃、出风温度为70-80℃。

<含植物甾醇酯的再制奶酪>

本发明的另一实施方式涉及一种含植物甾醇酯的再制奶酪，其原料包括： 天然干酪20-55重量份，乳粉5-10重量份、菊粉5-10重量份、调味剂1-2.5 重量份、乳化盐1-3重量份、稳定剂1-5重量份、由上述制备方法制得的植 物甾醇酯微胶囊2-5重量份、食用香精1-3重量份、水25-30重量份。

本发明的含植物甾醇酯的再制奶酪，能够提高再制奶酪的抗氧化性，每天 食用该再制奶酪，在补充蛋白质与钙质的同时，降低了胆固醇升高的风险，增 加了中老年人群食用的适宜性，扩大了消费群体。

为了减少再制奶酪中的脂肪含量，本发明中使用的乳粉优选为脱脂乳粉或 乳清蛋白粉。

此外，由于脂肪含量的降低往往造成减脂干酪质地偏硬、口感差、熔化差 等品质问题，所以添加了菊粉。菊粉分子中含有大量羟基，具强结合水的能力， 可稳固水相并形成一种乳脂状结构，能够改善奶酪的品质。从进一步获得该效 果的角度出发，所述菊粉优选为聚合度为23-30的长链菊粉。

本实施方式的再制奶酪中，所述调味剂没有特别限制，例如可以包括食用 盐和/或白砂糖。

本实施方式的再制奶酪中，所述乳化盐可以包括柠檬酸钠、柠檬酸钾、磷 酸钠、磷酸钾中的一种或多种。

本实施方式的再制奶酪中，所述稳定剂可以包括卡拉胶、刺槐豆胶、明胶、 黄原胶、羧甲基纤维素钠中的一种或多种。优选地，所述稳定剂包括卡拉胶、 刺槐豆胶和明胶中的一种或多种。更优选地，所述稳定剂包括1-3重量份卡拉 胶、0.5-1.5重量份刺槐豆胶和0.01-0.1重量份明胶中的一种或多种。

<含植物甾醇酯的再制奶酪的制备方法>

本发明的另一实施方式涉及上述含植物甾醇酯的再制奶酪的制备方法，包 括如下步骤：

①将天然干酪、乳粉、菊粉、乳化盐、稳定剂、调味剂和部分水混合均匀， 在剪切搅拌下蒸汽加热至80-100℃，然后以5-10℃/分钟的升温速度缓慢加热 至115-125℃，保持10-100s；

②加入余量的水作为冷却水，在搅拌下降温到70-85℃；

③加入由上述制备方法制得的植物甾醇酯微胶囊与食用香精；

④继续搅拌1-10min，然后过滤得到含植物甾醇酯的再制奶酪。

优选地，所述步骤①至步骤③中，搅拌速度为1000-3000rpm，步骤④中， 搅拌速度为100-1000rpm。

加工温度对植物甾醇酯含量影响较大。当加工温度≤100℃时，甾醇化合 物表现出相当的稳定性，而在更高温度(>100℃)下会导致甾醇化合物明显损 失，很容易被氧化。因此，在制备再制奶酪过程中，在降温到70-85℃时才加 入植物甾醇酯微胶囊，降低了植物甾醇酯被氧化损失的风险。

下面通过实施例和试验例对本发明进行具体说明，但本发明不限于以下实 施例。在不超过本发明主旨的范围内，对以下实施例进行的修改、变更也包含 于本发明的范围。

除特别说明的以外，实施例中使用的原料和设备均为本领域常规的原料和 设备。

除特别说明的以外，实施例中的“％”表示重量百分数。

实施例1

1.植物甾醇酯微胶囊的制备

(1)配方

乳化剂：蔗糖酯和单甘酯，购自山东萍聚生物科技有限公司(下同) 重量比2:3，用量0.7％。

抗氧化剂：BHA和抗坏血酸，重量比3:4，用量0.02％。

壁材：阿拉伯胶和抗性淀粉，重量比2:3。

芯材：植物甾醇酯，购自湖北一航生物科技有限公司(下同)，芯壁比 1:2。

(2)制备工艺

①将阿拉伯胶溶解在50℃的蒸馏水中，恒温30min同时不停搅拌，随后 添加抗性淀粉和蔗糖酯，恒温20min不停搅拌，此为“水相”。

②在BHA和抗坏血酸中添加单甘酯与植物甾醇酯，搅拌混合，此为“油 相”。

③将水相加入油相中搅拌混合，高速剪切5min，得到乳状液，将乳状液 在均质压力30MPa下进行3次高压均质后，进行喷雾干燥，进风温度180℃、 出风温度70℃，制得植物甾醇酯微胶囊颗粒。

2.再制奶酪的制备

(1)配方

天然干酪50重量份、脱脂乳粉8重量份、菊粉(聚合度25)7重量份、 白砂糖1重量份、柠檬酸钠2重量份、卡拉胶3重量份、上述制得的植物甾醇 酯微胶囊4重量份、食用香精1重量份、水25重量份。

(2)制备工艺

①将天然干酪、脱脂乳粉、菊粉、乳化剂、稳定剂、调味剂和部分水混合 均匀，在1500rpm剪切搅拌下蒸汽加热至90℃，然后以8℃/分钟的升温速度 缓慢加热120℃，保持60s。

②加入余量的水作为冷却水，在搅拌下降温到80℃，搅拌速度2000rpm。

③加入植物甾醇酯微胶囊和食用香精。

④在低速800rpm下搅拌5min，然后过滤得到含植物甾醇酯的再制奶酪。

实施例2

1.植物甾醇酯微胶囊的制备

(1)配方

乳化剂：蔗糖酯和单甘酯，重量比3:5，用量0.8％。

抗氧化剂：BHA和抗坏血酸，重量比2:3，用量0.015％。

壁材：阿拉伯胶和β-环状糊精，重量比2:3。

芯材：植物甾醇酯，芯壁比1:2。

(2)制备工艺

①将阿拉伯胶粉溶解在50℃的蒸馏水中，恒温30min同时不停搅拌，随 后添加β-环状糊精和蔗糖酯，恒温20min不停搅拌，此为“水相”。

②在BHA和抗坏血酸中添加单甘酯与植物甾醇酯，搅拌混合，此为“油 相”。

③将水相加入油相中搅拌混合，高速剪切5min，得到乳状液，将乳状液 在均质压力40MPa下进行3次高压均质后，进行喷雾干燥，进风温度170℃、 出风温度75℃，制得植物甾醇酯微胶囊颗粒。

2.再制奶酪的制备

(1)配方

天然干酪40重量份、脱脂乳粉10重量份、菊粉(聚合度27)10重量份、 白砂糖1重量份、食用盐0.5重量份、磷酸钠2重量份、稳定剂3.5重量份(卡 拉胶3份与刺槐豆胶0.5份)、上述制得的植物甾醇酯微胶囊5重量份、食用 香精1.5重量份、水26.5重量份。

(2)制备工艺

①将天然干酪、脱脂乳粉、菊粉、乳化剂、稳定剂、调味剂和部分水混合 均匀，在1800rpm剪切搅拌下蒸汽加热至90℃，然后以6℃/分钟的升温速度 缓慢加热115℃，保持70s。

②加入余量的水作为冷却水，在搅拌下降温到75℃，搅拌速度2500rpm。

③加入植物甾醇酯微胶囊与食用香精。

④在低速700rpm下搅拌8min，然后过滤得到含植物甾醇酯的再制奶酪。

实施例3

1.植物甾醇酯微胶囊的制备

(1)配方

乳化剂：蔗糖酯和单甘酯，重量比3:2，用量0.7％。

抗氧化剂：BHA和抗坏血酸，重量比4:3，用量0.02％。

壁材：阿拉伯胶和β-环状糊精，重量比2:3。

芯材：植物甾醇酯，芯壁比1:1。

(2)制备工艺

①将阿拉伯胶粉溶解在50℃的蒸馏水中，恒温30min同时不停搅拌，随 后添加β-环状糊精和蔗糖酯，恒温20min不停搅拌，此为“水相”。

②在BHA和抗坏血酸中添加单甘酯与植物甾醇酯，搅拌混合，此为“油 相”。

③将水相加入油相中搅拌混合，高速剪切5min，得到乳状液，将乳状液 在均质压力50MPa下进行3次高压均质后，进行喷雾干燥，进风温度185℃、 出风温度80℃，制得植物甾醇酯微胶囊颗粒。

2.再制奶酪的制备

(1)配方

天然干酪41重量份、乳清蛋白粉8重量份、菊粉(聚合度30)8重量份、 白砂糖1重量份、食用盐0.5重量份、乳化盐3重量份(磷酸钠2份与柠檬酸 钾1份)、稳定剂4重量份(卡拉胶2.5份与刺槐豆胶1.5份)、上述制得的 植物甾醇酯微胶囊6重量份、食用香精1.5重量份、水27重量份。

(2)制备工艺

①将天然干酪、脱脂乳粉、菊粉、乳化剂、稳定剂、调味剂和部分水混合 均匀，在2000rpm剪切搅拌下蒸汽加热至100℃，然后以6℃/分钟的升温速度 缓慢加热115℃，保持90s。

②加入余量的水作为冷却水，在搅拌下降温到75℃，搅拌速度3000rpm。

③加入植物甾醇酯微胶囊与食用香精。

④在低速900rpm下搅拌8min，然后过滤冷却得到含植物甾醇酯的再制奶 酪。

对比例1

本对比例中使用了其他乳化剂和壁材，具体如下。

1.植物甾醇酯微胶囊的制备

(1)配方

乳化剂：蔗糖酯和卵磷脂，重量比2:3，用量0.7％。

抗氧化剂：BHA和抗坏血酸，重量比3:4，用量0.02％。

壁材：阿拉伯胶和麦芽糊精，重量比2:3。

芯材：植物甾醇酯，芯壁比1:2。

(2)制备工艺

①将阿拉伯胶粉溶解在50℃的蒸馏水中，恒温30min同时不停搅拌，随 后添加麦芽糊精和蔗糖酯，恒温20min不停搅拌，此为“水相”。

②在BHA和抗坏血酸中添加卵磷脂与植物甾醇酯，搅拌混合，此为“油 相”。

③将水相加入油相中搅拌混合，高速剪切5min，得到乳状液，将乳状液 在均质压力30MPa下进行3次高压均质后，进行喷雾干燥，进风温度180℃、 出风温度70℃，制得植物甾醇酯微胶囊颗粒。

2.再制奶酪的制备

再制奶酪的制备方法与实施例1相同，制得含植物甾醇酯的再制奶酪。

对比例2

本对比例中，在植物甾醇酯微胶囊的制备中没有使用抗氧化剂，除此以外， 配方和制备工艺与实施例1相同，得到含植物甾醇酯的再制奶酪。

对比例3

本对比例中，没有进行降温冷却阶段，具体如下。

1.植物甾醇酯微胶囊的制备

植物甾醇酯微胶囊的制备与实施例1相同。

2.再制奶酪的制备

(1)配方

再制奶酪的配方与实施例1相同。

(2)制备工艺

①将天然干酪、脱脂乳粉、菊粉、乳化剂、稳定剂、调味剂和植物甾醇酯 微胶囊和部分水混合均匀，在1500rpm剪切搅拌下蒸汽加热至90℃，然后以 8℃/分钟的升温速度缓慢加热120℃，保持60s。

②在低速800rpm下搅拌5min，然后过滤得到含植物甾醇酯的再制奶酪。

对比例4

本对比例中没有制备植物甾醇酯微胶囊，即再制奶酪的配方中没有植物甾 醇酯微胶囊，其余配方和制备工艺与实施例1相同。

指标检测

1.复合微胶囊含水量的测定

微胶囊产品水分过多会使产品结块、霉变，因此微胶囊产品的水分含量一 般保持在2％～5％之间。

参照GB/T 5009.3—2010《食品中水分的测定》，对实施例1-3和对比例 1-3中的植物甾醇酯微胶囊测定微胶囊水分含量。结果如表1所示。

2.复合微胶囊溶解率的测定

以实施例1-3和对比例1-3中的植物甾醇酯微胶囊为样品，如下测定复合 微胶囊溶解率。

准确称取5g样品，置于50mL烧杯中，用38mL、30℃蒸馏水将样品溶解， 随后移入50mL具塞离心管中，以4000r/min转速离心10min，倒去上清液。 再加入38mL、30℃蒸馏水，振荡使沉淀悬浮，再次以4000r/min转速离心 10min，倒去上清液。用一定量的水将沉淀洗入已称质量的蒸发皿中，移入 105℃干燥箱中烘至恒定质量。按式(1)计算溶解率，结果如表1所示。

式中：M为样品质量/g；M

3.微胶囊包埋率的测定

测定微胶囊产品表面甾醇酯含量的方法：准确称取3g微胶囊化产品于干 燥的三角瓶中，将60mL石油醚分三次加入，每次均振荡3min，过滤，合并 滤液后在80℃水浴条件下蒸发脱去溶剂，恒重后称重得表面甾醇酯质量。

测定微胶囊产品甾醇酯总含量的方法：索氏提取法。

按式(2)计算微胶囊包埋率，结果如表1所示。

4.微胶囊与再制奶酪氧化稳定性的测定

以实施例1-3和对比例1-3中的植物甾醇酯微胶囊以及实施例1-3和对比 例1-4中的再制奶酪为样品，如下进行氧化稳定性的测定。

将样品于60℃烘箱中进行加速氧化，每隔24h取样测定样品的过氧化值。

过氧化酯的测定：称6g左右的微胶囊样品粉末或20g再制奶酪样品于 50mL三角瓶中，加入20mL三氯甲烷，用超声波粉碎机粉碎4min，过滤并洗 涤，将过滤液定溶于25mL容量瓶中，吸取7mL溶液于10mL容量瓶，并加 3mL甲醇定容，混匀，采用GB/T 5009.37—2003《食用植物油卫生标准的分 析方法》中的比色法，测定样品的过氧化值，最终以稳定性百分比表示结果。 结果如表1所示。

表1

由表1可以看出，实施例1-3相比，芯壁比1:2时包埋率较高，抗氧化性 能也相应提高，而且再制奶酪中植物甾醇含量越高，抗氧化性能越好。此外， 根据实施例与对比例结果分析，在植物甾醇酯微胶囊制备过程中，乳化剂、壁 材以及抗氧化剂相互配合能够达到很好的抗氧化稳定性，其中抗氧化剂能明显 增加微胶囊和最终产品的抗氧化稳定性。此外，在再制奶酪制备过程中，如果 在高温阶段加入了植物甾醇酯微胶囊，则会破坏最终产品的抗氧化稳定性，所 以需要在降温阶段加入植物甾醇酯微胶囊。

产业上应用的可能性

本发明的采用乳化-喷雾干燥法制备植物甾醇酯微胶囊，BHA与抗坏血酸 结合能够形成抗氧化增效剂，耐高温，能够有效防止芯材氧化产物的产生，提 高植物甾醇酯的溶解性以及稳定性。将制备得到的植物甾醇酯微胶囊颗粒在降 温阶段添加到再制奶酪中，能够提高再制奶酪的抗氧化性，每天食用该再制奶 酪，能够在补充蛋白质与钙质的同时，降低胆固醇升高的风险，增加了中老年 人群食用的适宜性，扩大了消费群体。