用于食品混合脂中的增稠組合物的制作方法

專利名稱：用于食品混合脂中的增稠組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及食用食品組合物。更具體地說，本發(fā)明涉及含某些類似脂肪的酯類的食品組合物，所述類似脂肪的酯類具有有害的甘油三酯脂肪(例如含于原來應(yīng)用的混合脂硬原料中的飽和脂肪和反式不飽和脂肪)的物理特性，但較難被消化或吸收。這些類似脂肪的酯類代替所述硬原料的某部分作為食品中的增稠劑。
脂肪構(gòu)成人飲食中總熱量的相當(dāng)大一部分。在很多人中，脂肪提供多達消耗的熱量的40％。脂肪是一種重要的能源并且含必需脂肪酸，例如亞油酸和亞麻酸。脂肪也是脂溶性維生素和其它營養(yǎng)物的載體。除了它的功能性質(zhì)外，脂肪常被用于改善食品的總體品質(zhì)，包括顏色、稠度、結(jié)構(gòu)、風(fēng)味和口感。但是，在近數(shù)十年來，研究表明在脂肪的高消耗和疾病(例如動脈粥樣硬化、冠狀動脈病和肥胖癥)的高發(fā)病率之間的關(guān)系。此外，已觀察到飽和脂肪酸和反式不飽和脂肪酸比其它種類的脂肪對疾病(如冠狀動脈病)的作用更大。所以，在數(shù)年內(nèi)，人飲食中源于脂肪的熱量的量，以及人們消費的飽和脂肪與不飽和脂肪的比例已顯著改變了。對源于植物油(富含順式不飽和脂肪酸)的脂肪的消費在數(shù)年內(nèi)明顯增多了。但是，在一些食品中，飽和脂肪被不飽和脂肪全部替代導(dǎo)致其它問題。
用于生產(chǎn)含脂肪的產(chǎn)品(例如人造奶油、糊狀食品和可涂抹的干酪)的混合脂由液體油部分和所謂的硬原料構(gòu)成。液體油部分通常包括液態(tài)未改性的植物油，例如豆油、葵花油、低芥酸菜籽油(Canola)、玉米油以及植物油混合物。硬原料一般包括室溫下呈固態(tài)的脂肪類的混合物。所述硬原料含高比例的甘油三酯，甘油三酯結(jié)晶而賦予終產(chǎn)品某些所需的物理性能，例如稠度、奶油色和在口中熔化。稠度通常包括一些所需特性，例如粘度，可塑性，固體脂肪含量與溫度的關(guān)系以及熔點。對于許多含脂肪的食品(例如人造奶油、糊狀食品和糖果)來說，希望它們具有急劇變化的熔化曲線，在接近體溫的約37℃～約40℃范圍內(nèi)幾乎全部熔化。通常，硬原料是從天然硬脂肪(例如熱帶植物油脂和動物脂肪)制作的，或者是從如下所述制作的脂肪制作的通過液體油的部分或全部氫化，接著與液體油或不與液體油共酯化。此外，固體脂肪部分可通過微分分餾法所得的硬脂肪而得，它可原樣應(yīng)用或者被進一步改性(例如酯交換和共酯化)。常用的硬原料由數(shù)種不同的硬脂肪構(gòu)成以便使終產(chǎn)品獲得所需的物理性能和β＇-穩(wěn)定性脂肪晶體。由于硬原料對許多含脂肪食品的感官性能的重要性，所以這些固體飽和脂肪中只有某些部分可被不飽和油替代而不致于破壞產(chǎn)品的感官品質(zhì)。此外，飽和脂肪和反式不飽和脂肪的熔點高于相應(yīng)的順式不飽和酸。于是，更高熔點的脂肪不能輕易被更希望的不飽和脂肪代替而不損失稠度。
已進行了一些嘗試，試圖用其它成分代替至少一部分硬原料，這些其它成分能對食品起同樣有益的感官效果但沒有飽和脂肪酸和反式脂肪酸那些不希望有的副作用。美國專利No.5,354,573講述了應(yīng)用脂溶性聚合物作為食品中的增稠劑。該聚合物實例有天然聚合物如角質(zhì)，基于羥基酸的聚合物，由多元醇和多元酸縮合制備的聚合物，得自聚乙烯醇的聚合物，丙烯酸酯類的脂肪酸酯以及聚乙二醇脂肪酸衍生物。
EPO專利申請No.4070658A1試圖將食用糊狀食品的硬原料百分含量減至最小，提出具有低反式不飽和脂肪酸含量、少于10wt％的全部氫化脂肪。其余脂肪得自液體油且主要是不飽和的。
已進行了很多嘗試，用全部吸收性的或只是部分吸收性的合成脂肪替代甘油三酯。美國專利No.3,600,186公開了具有至少四個脂肪酸酯基的合成糖脂肪酸酯和糖醇脂肪酸酯。據(jù)說這些化合物具有一般甘油三酯脂肪的物理性能，但食用時不被消化或吸收至與天然脂肪相同的程度。EPO專利申請No.0375027B1公開了一種食用組合物，它包括固態(tài)和液態(tài)非消化性脂肪物質(zhì)(可用于代替食物中的甘油三酯脂肪)的摻和物。該非消化性脂肪物質(zhì)是多元醇脂肪酸聚酯，例如糖脂肪酸聚酯、糖醇脂肪酸酯聚酯、聚甘油脂肪酸聚酯及其混合物。將粒徑為10微米或更小且熔點高于37℃的該物質(zhì)與熔點低于37℃的液態(tài)非消化性脂肪物質(zhì)摻和而得一制品，它解決了對低熔點糖脂肪酸酯或糖醇脂肪酸酯(例如美國專利No.3,600,186中描述的那些)所注意到的肛門泄漏問題。
獲得待用于含脂肪制品中的混合脂的更健康脂肪酸分布的另一方法是改變硬原料的組成而將脂肪酸(例如月桂酸和肉豆蔻酸)的含量降至最小。已知這類脂肪酸可能增高血液中的膽甾醇含量。一般地，所述硬原料是通過全部氫化的植物油與液態(tài)不飽和植物油的相互酯交換(cointeresterification)而生產(chǎn)的。美國油脂化學(xué)家學(xué)會會志(Journal ofthe American OiI Chemists’Society(AOCS)72，(1995)，379-382頁中討論了該方法。
其它人嘗試了降低人造奶油或糊狀食品的脂肪含量，這些方法通過應(yīng)用穩(wěn)定劑，例如明膠、果膠、低聚果糖，和不同的凝膠(例如黃原膠、瓜爾豆膠、藻酸鹽、角叉菜膠)以及纖維素衍生物。其它脂肪代用品也已被用于試圖模擬終產(chǎn)品的口感同時減少其飽和脂肪和反式不飽和脂肪的總含量。
美國專利No.5,502,045公開了谷甾烷醇(sitostanol)脂肪酸酯在減小膽甾醇的吸收方面的應(yīng)用。該專利的實施例5描述了一種包含80％脂肪的人造奶油，其中的脂肪包括60％菜籽油、35％部分氫化的豆油和5％椰子油。在該混合脂中添加占所述脂肪的10wt％和20wt％的量的β-谷甾烷醇脂肪酸酯作為稀釋劑而稀釋該混合脂的液體部分和固體原料。所有這些方法都具有一定的缺點，這些缺點使它們不能成為解決下列問題的圓滿方法，所述問題即是從食品中除去有害的脂肪同時保持當(dāng)存在于食品中時那些脂肪所賦予的感官品質(zhì)。
本發(fā)明基于意外發(fā)現(xiàn)，即甾烷醇(stanol)脂肪酸酯和甾醇脂肪酸酯或者它們的摻和物(本文中定義為增稠劑)形成晶體網(wǎng)絡(luò)，具有與常規(guī)硬原料甘油三酯的那些相似的性能。這一發(fā)現(xiàn)使得有可能全部或部分地應(yīng)用這些增稠劑作為待用于含脂肪制品中的混合脂中常規(guī)硬原料的替代物，其中所述硬原料的結(jié)晶脂肪對整體感官品質(zhì)最重要。
于是，本發(fā)明涉及含混合脂的食品，該混合脂包括較低含量的常規(guī)硬原料(所述常規(guī)硬原料富含吸收性飽和脂肪或反式不飽和脂肪)，其中本發(fā)明的硬原料(本文中定義為增稠組合物)或者全部由植物甾醇酯或酯摻和物(本文中定義為增稠劑)構(gòu)成，或者由所述增稠劑和常規(guī)硬原料的摻和物構(gòu)成。所得增稠組合物顯示與常規(guī)硬原料類似的物理性能并且在最終食品中構(gòu)成具有與常規(guī)硬原料相似性能的晶體網(wǎng)絡(luò)。該混合脂包括液態(tài)油成分和增稠組合物。該增稠組合物在本文中被定義為表現(xiàn)與常規(guī)硬原料大致相同的物理性能的組合物。該增稠組合物包括一種增稠劑和任選一種硬原料。該增稠組合物包括優(yōu)選至少40wt％、更優(yōu)選至少50％的增稠劑。在低脂肪食品中，所述增稠組合物中甚至更優(yōu)選含至少60％、且最優(yōu)選含至少70％的增稠劑。希望所述增稠組合物只包括少量硬原料，最好是完全不含硬原料。所述增稠劑通常被用于替代混合脂中至少等量的硬原料。待用于食品中的混合脂優(yōu)選含至少15wt％、更優(yōu)選含至少25wt％的增稠劑。
植物甾醇酯在本文中被定義為增稠劑，它們包括甾醇或甾烷醇的不飽和脂肪酸酯和飽和脂肪酸酯及其混合物。術(shù)語“植物甾醇”旨在表示源于植物的飽和甾醇和不飽和甾醇及其混合物(植物甾醇類)，還表示合成的甾醇及其混合物(它們的性能重現(xiàn)了天然醇的性能)。這些甾醇的特征在于一個公共多環(huán)甾核，它包括17個碳原子的環(huán)體系、一條側(cè)鏈和一個羥基。所述核或者是飽和的，其中該甾醇被稱為甾烷醇；或者是不飽和的，其中該醇被稱為甾醇。本發(fā)明意義上的甾醇應(yīng)理解為一種甾醇或甾醇的混合物，而甾烷醇則應(yīng)理解為一種甾烷醇或甾烷醇的混合物。
所述增稠劑作為代用品被加入食品中用于替代至少一部分有害的提高膽甾醇的脂肪替代物(固體脂肪)。被所述增稠劑替代的該有害吸收性脂肪替代物主要由甘油三酯構(gòu)成。具體說來，40％～100％的、但優(yōu)選至少50％的該有害脂肪替代物被所述增稠劑代替。這表明所述增稠劑和增稠組合物的比例優(yōu)選是至少0.4，更優(yōu)選至少0.5。在所述混合脂中最好沒有常規(guī)硬原料。當(dāng)用于制備所述酯的脂肪酸得自液態(tài)植物油(例如菜籽油、葵花油、豆油、玉米油或植物油的混合物)時，所述增稠劑最優(yōu)選包括一種或多種甾烷醇脂肪酸酯，但它也可包括不同量的一種或多種甾醇脂肪酸酯(至多約30％是優(yōu)選的)。在適當(dāng)優(yōu)化所述脂肪酸組成而獲得所需的熔化特性后甚至可應(yīng)用近100％的甾醇脂肪酸酯。
菜油甾烷醇(campestanol)被稱作通過常規(guī)氣液色譜法得到的峰，包含菜油甾烷醇及其差向異構(gòu)體24-甲基膽甾烷醇，從菜子甾醇或22，23-二氫菜子甾醇的飽和而得。優(yōu)選地，所述甾烷醇脂肪酸酯是谷甾烷醇脂肪酸酯，或是谷甾烷醇脂肪酸酯和菜油甾烷醇脂肪酸酯的混合物?；蛘撸蓱?yīng)用某些甾醇脂肪酸酯或它們的混合物，只要它們的熔點和其它物理特性再現(xiàn)了固體脂肪的那些。甾烷醇脂肪酸酯或甾醇脂肪酸酯可通過游離甾烷醇或游離甾醇或它們的混合物與飽和脂肪酸或不飽和脂肪酸的酯化制備。本發(fā)明中的脂肪酸應(yīng)理解為單一脂肪酸或者兩種或多種脂肪酸的混合物。同樣，甾醇或甾烷醇的脂肪酸酯應(yīng)理解為單一脂肪酸酯或脂肪酸酯的混合物。所述脂肪酸在脂肪酸鏈中一般具有4～24個、但優(yōu)選具有16～20個碳基。所述增稠劑在室溫下優(yōu)選具有晶態(tài)結(jié)構(gòu)或基體，并且在食品制作過程中(例如人造奶油、糊狀食品和可涂抹的干酪的生產(chǎn)中)意外地表現(xiàn)得象常規(guī)結(jié)晶脂肪。
用作食品的增稠劑時，所述增稠劑在20℃～30℃之間應(yīng)顯示高固體脂肪含量(通過常規(guī)NMR技術(shù)測定)，并具有急劇變化的熔化曲線以致優(yōu)選在約37℃～約40℃之間的溫度下幾乎全部熔化(在定向結(jié)晶(directed crystallization)步驟后通過差示掃描量熱法測定)。此外，在產(chǎn)品的整個貯存期限內(nèi)，該增稠劑在其低熔化多晶型物中應(yīng)是穩(wěn)定的。應(yīng)注意，甾醇脂肪酸和甾烷醇脂肪酸具有類似于常規(guī)結(jié)晶脂肪的多晶特性。所以，將與用于通常的脂肪相同的基本方法用來加工和生產(chǎn)基于它們的酯的含脂肪產(chǎn)品。在它們最穩(wěn)定的多晶形中單獨的谷甾醇脂肪酸酯和谷甾烷醇(豆甾烷醇)脂肪酸酯的熔點已由Kuksis和Beveridge發(fā)表了(有機化學(xué)雜志(J.Org.Chem.)25，(1960)1209-1219)。常用于生產(chǎn)含脂肪食品的、在定向結(jié)晶過程中形成穩(wěn)定的低熔點多晶型物的該甾醇酯、甾烷醇酯或它們的混合物在本發(fā)明中都適用。描述于該文中的更高熔點的多晶型物會在口中引起不良熔化并引起終產(chǎn)品硬而脆的結(jié)構(gòu)，使產(chǎn)品不可口。
根據(jù)本發(fā)明意外地發(fā)現(xiàn)了，甾烷醇脂肪酸和/或甾醇脂肪酸的酯甚至可全部代替待用于制備食品(如人造奶油、糊狀食品和可涂抹的干酪)的混合脂中的硬原料，給出具有相似物理性能和在口中的熔化性能的晶體網(wǎng)絡(luò)。本領(lǐng)域技術(shù)人員清楚本發(fā)明書中公開的增稠組合物可用于任何食品，只要是食品中需要含結(jié)晶脂肪的混合脂使終產(chǎn)品獲得所需的感官性能和物理性能。常規(guī)硬原料的甘油三酯成分基本上由飽和脂肪酸和反式不飽和脂肪酸構(gòu)成。由于這些脂肪酸具有線型結(jié)構(gòu)，所以它們在結(jié)晶過程中容易被填入晶格。本說明書中預(yù)期的甾烷醇酯和/或甾醇酯另一方面基本上包括不飽和脂肪酸，它們是彎曲的或折疊的分子，所以不能期望它們形成具有與常用甘油三酯硬原料相似的熔化性能的晶體網(wǎng)絡(luò)。此外，常規(guī)甘油三酯硬原料產(chǎn)生穩(wěn)定的β＇-晶體。β＇-晶體是小針狀晶體，它們一起生長(sintring)而產(chǎn)生晶體網(wǎng)絡(luò)。該晶體網(wǎng)絡(luò)的一個重要特征是很大的總晶體表面，它使得可保持液態(tài)油滴和水滴。因此，本發(fā)明的甾烷醇酯和/或甾醇酯構(gòu)成具有與常規(guī)硬原料甘油三酯相似性能的晶體網(wǎng)絡(luò)這一事實完全出乎意外。
本發(fā)明意義中的增稠組合物應(yīng)理解為所述混合脂的非液態(tài)部分，它結(jié)晶而形成晶體網(wǎng)絡(luò)并賦予終產(chǎn)品所需的結(jié)構(gòu)和感官性能。在本說明書中，該增稠組合物或者全部由增稠劑(本文定義為植物甾醇酯或酯的混合物)構(gòu)成，或者由所述增稠劑和常規(guī)硬原料的混合物構(gòu)成。設(shè)計該增稠組合物的成分和物理性能從而給出與以前應(yīng)用的全部基于甘油三酯的硬原料相似的物理性能。所述植物甾醇酯例如可通過下文的本說明書實施例1中描述的方法制備。常規(guī)硬原料脂肪可用作部分所述增稠組合物，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員熟悉適用的硬原料的不同組成。因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員清楚如何通過實施本發(fā)明的啟示而制備增稠組合物。
除了替代所述混合脂的部分或全部硬原料外，本發(fā)明還包括改善待用于最終食品的混合脂的脂肪酸組成的方法。通常，使所述增稠劑獲得所要求的物理性能而需要的脂肪酸得自富含不飽和脂肪酸的液態(tài)植物油。當(dāng)常用的有害取代物被本發(fā)明的增稠劑替代時，有害的脂肪酸(例如飽和脂肪酸與反式不飽和脂肪酸)就被主要在營養(yǎng)上需要的順式不飽和脂肪酸部分地或全部替代。
本發(fā)明還包括這一方法，即保持含混合脂的食品的稠度，同時減少產(chǎn)品中吸收性脂肪的量。很多吸收性有害飽和脂肪酸和反式不飽和脂肪酸都含于所謂的硬原料中，通常被加入食品以改善其稠度和其它感官性能。該方法包括用由甾醇的脂肪酸酯、甾烷醇的脂肪酸酯或它們的混合物構(gòu)成的增稠劑替代所述硬原料的至少一部分。該硬原料(它富含飽和脂肪酸和反式不飽和脂肪酸并且含有高含量的甘油三酯)被所述增稠劑全部或部分替代。增稠劑和增稠組合物之間的比率優(yōu)選至少是0.4，更優(yōu)選至少是0.5。更進一步優(yōu)選的比率至少是0.6，最優(yōu)選至少是0.7。最希望所述混合脂中沒有硬原料。所述增稠劑優(yōu)選包含甾烷醇脂肪酸酯，任選含不同量的甾醇脂肪酸酯，優(yōu)選高達30％。此外，在適當(dāng)優(yōu)化所述脂肪酸組成后，該增稠劑甚至可包括高達100％的甾醇脂肪酸酯。用于該方法中的甾烷醇和/或甾醇脂肪酸酯可通過在食品級催化劑的存在下，甾烷醇和/或甾醇與脂肪酸的酯化而制備。該方法一般包括甾烷醇和脂肪酸酯或脂肪酸酯混合物的酯交換。
本發(fā)明還包括生產(chǎn)包含低含量吸收性脂肪的食品的方法，該方法包括在食品中應(yīng)用一種增稠組合物，其中所述組合物中的部分或全部營養(yǎng)學(xué)上不希望有的常規(guī)硬原料被一種增稠劑(它由甾醇的脂肪酸酯、甾烷醇的脂肪酸酯或它們的混合物構(gòu)成)替代。適用于本發(fā)明的所需增稠劑包括木甾烷醇酯和植物油甾烷醇酯，它們摻和了液態(tài)植物油(如菜籽油)。在一個實施方案中，所述混合脂包括約29％～約35％木甾烷醇酯，約54％～約75％菜籽油以及約3％～約17％富含飽和脂肪酸和/或反式不飽和脂肪酸的硬原料。希望包括至少40wt％所述增稠劑的增稠組合物的稠度和熔化特性導(dǎo)致產(chǎn)品具有同基于含常見硬原料、但從營養(yǎng)角度考慮含顯著改善了的脂肪酸組成的混合脂的產(chǎn)品相似的感官特性。
本發(fā)明還涉及適用于食品的增稠組合物，包括增稠劑和任選某些硬原料的該組合物被混入還含有液態(tài)植物油(優(yōu)選富含不飽和脂肪酸)的混合脂中。該增稠組合物優(yōu)選包括至少40wt％增稠劑。該增稠組合物可包含少量富含飽和脂肪和/或反式不飽和脂肪的硬原料。所述增稠劑是甾醇脂肪酸酯或甾烷醇脂肪酸酯或這兩者的混合物。該酯優(yōu)選通過源于木材或植物油的甾烷醇和/或甾醇的酯化制備，但還可從得自其它來源的甾醇和甾烷醇混合物制備。另外，該甾醇和甾烷醇混合物可通過摻和得自不同來源的甾醇和甾烷醇而得到。具有很低飽和脂肪酸含量的液態(tài)植物油如菜籽油(LEAR)是優(yōu)選的適用于所述酯化并且也適用于同甾烷醇酯或甾醇酯摻和的脂肪酸來源。可應(yīng)用的其它飽和脂肪酸或不飽和脂肪酸可源于食用植物油或脂肪，優(yōu)選是液態(tài)植物油，例如葵花油、豆油、玉米油及其混合物。本領(lǐng)域技術(shù)人員清楚任何液態(tài)食用油或者兩種或多種這類油的混合物都可用作用于所述酯化的脂肪酸來源。最希望增稠組合物具有這樣一條熔化曲線其中大部分結(jié)晶物質(zhì)在約37℃～約40℃的溫度范圍內(nèi)全部熔化了(在定向結(jié)晶步驟后通過差示掃描量熱法測定)。在某些應(yīng)用中，在更高溫度下熔化的增稠劑可能是所需的。在這些情況下，食用硬脂肪，例如椰子油、棕櫚油，部分氫化的植物油或乳脂可用作用于所述酯化的脂肪酸來源。
本發(fā)明還涉及這一方法，即增大混合脂(它包括一種增稠組合物和一種液態(tài)油成分)的營養(yǎng)價值和/或保健價值、同時減少該混合脂中吸收性脂肪的量。該方法包括在所述增稠組合物中應(yīng)用至少40wt％、優(yōu)選至少50wt％增稠劑以替代至少相等量的所述混合脂的硬原料。所述增稠劑主要包括至少一種甾烷醇脂肪酸酯，任選含有不同量的至少一種甾醇脂肪酸酯，優(yōu)選至多30％的甾醇脂肪酸酯，但最優(yōu)選不多于約10％的甾醇脂肪酸酯。在適當(dāng)優(yōu)化所述脂肪酸組成(包括應(yīng)用較高量的飽和脂肪酸)之后，該增稠劑可包含高達100％的甾醇脂肪酸酯。所述酯或酯的混合物可通過相應(yīng)的甾烷醇和/或甾醇與一種脂肪酸或脂肪酸混合物(優(yōu)選具有約C-16至C-20的平均碳鏈長度)的酯化而生產(chǎn)。所述增稠劑在室溫下具有晶態(tài)結(jié)構(gòu)，并且具有優(yōu)選在約37℃～約40℃間的熔點。該熔點是按本領(lǐng)域中熟知的既定方法在所述增稠劑的定向結(jié)晶后通過差示掃描量熱法測定的。
本發(fā)明的一個目的是克服現(xiàn)有方法的缺點，同時用一種增稠劑(它模擬硬原料的感官特性)代替一部分所述硬原料；
本發(fā)明的另一目的是減少食品中的飽和脂肪和反式不飽和脂肪酸的量，但不破壞該食品的稠度和其它所需的特性；本發(fā)明的又一目的是用基于更有利于健康的植物甾醇脂肪酸酯的物質(zhì)替代食品和食品添加劑中含有的有害的飽和脂肪酸和反式不飽和脂肪酸的硬原料，其中所述物質(zhì)可被設(shè)計成能模擬它所替代的硬原料的稠度和其它感官特性。
本發(fā)明的又一目的是一種食品，其中一些或全部所述硬原料被一種增稠劑代替，該增稠劑包括處于混合脂中的植物甾醇脂肪酸酯，所述混合脂含有源于液態(tài)植物油(作為唯一的吸收性脂肪)的不飽和脂肪酸。
本發(fā)明的又一目的是用更有益于健康的替代物代替食品中的飽和脂肪酸和反式不飽和脂肪酸，其中所述替代物具有封阻從腸道吸收膽甾醇以及減少吸收性脂肪的量的輔助效果。
在閱讀本發(fā)明的說明以及附圖(其中

圖1示出適用于本發(fā)明的兩種組合物的熔化曲線)之后將明白本發(fā)明的這些和其它目的。
本發(fā)明描述了甾烷醇脂肪酸酯或甾醇脂肪酸酯或這些酯的混合物作為增稠劑在食品中的應(yīng)用。在早期研究中，已證實當(dāng)甾烷醇脂肪酸酯被加入食物后可有效地降低人血清膽甾醇(尤其是LDL-膽甾醇)含量(參見美國專利No.5,502,045)。每天攝食約2～2.5克甾烷醇脂肪酸酯(作為游離甾烷醇計算的)就可獲得該有益效果。
除了甾烷醇脂肪酸酯的該有益的膽甾醇含量降低效果外，現(xiàn)已意外地發(fā)現(xiàn)了這些酯在終產(chǎn)品中形成晶體網(wǎng)絡(luò)，這類似于用以前應(yīng)用的硬原料甘油三酯而得的結(jié)晶性。這樣，甾烷醇脂肪酸酯和/或甾醇脂肪酸酯可部分地或全部替代待用于食品(例如人造奶油、糊狀食品、蛋黃醬、烹飪用油、起酥油和可涂抹的干酪)的混合脂中的硬部分。
甾烷醇脂肪酸酯或甾醇脂肪酸酯在該應(yīng)用場合中應(yīng)用的優(yōu)點在于它們的物理性能可通過改變所述脂肪酸組成而設(shè)定。這是通過選擇能把所要求的熔點曲線賦予植物甾醇酯的脂肪酸來實現(xiàn)的。該脂肪酸的碳鏈長度影響所述酯的熔點，即熔點隨著脂肪酸分子量的增大而降低直到在C14-C16區(qū)達到一個最小值，然后熔點增大。還有一個影響因素是脂肪酸的飽和度或不飽和度，飽和度愈大則熔點愈高。
所述物理性能同樣可通過改變該脂肪酸酯中甾烷醇和甾醇的比例來控制。又一次地，就所述脂肪酸來說，飽和甾烷醇表現(xiàn)出比相應(yīng)甾醇更高的熔化曲線。因為本發(fā)明的一個目的是用不飽和脂肪代替飽和脂肪，所以優(yōu)選的酯基于不飽和脂肪酸、優(yōu)選為高度或多不飽和脂肪酸在所述酯中的應(yīng)用。但是，應(yīng)該指出的是，所述脂肪酸酯的甾醇或甾烷醇部分是不可消化的或不能被吸收入體內(nèi)，所以，基于飽和度的甾烷醇或甾醇間的選擇不是一個重要的因素。然而，甾醇和甾烷醇之間熔化曲線的差異對選擇適用于生產(chǎn)所述脂肪酸酯的合適增稠劑起重要作用。實現(xiàn)該目的的最便利方法是應(yīng)用源于液體植物油的脂肪酸。例如，低芥酸菜籽油(Canola種)的甾烷醇脂肪酸酯是這種酯，即它表現(xiàn)的物理性能類似于以前應(yīng)用的硬脂肪部分的性能。該甾烷醇脂肪酸酯混合物可被適當(dāng)?shù)赜糜谏a(chǎn)脂肪含量范圍是80％～35％的人造奶油和糊狀食品。從這類甾烷醇脂肪酸酯的物理性能明顯可見，可以制備甚至具有更低脂肪含量的產(chǎn)品(包括常規(guī)膠凝體系或穩(wěn)定體系)而不會嚴重有損于稠度。
美國專利No.5,502,045清楚地顯示了甾烷醇脂肪酸酯在降低從腸道吸收膽甾醇的效果。該降低作用引起人體內(nèi)總的膽甾醇含量和尤其是LDL-膽甾醇含量二者的大為降低。因此，除了作為混合脂中的增稠劑、尤其是替代食物中一部分有害的吸收性脂肪外，本發(fā)明還提供了一種方法，即在日常食物中引入有效量的甾烷醇酯，導(dǎo)致從所有食物源吸收膽甾醇的整體減少。此外，所述酯的甾烷醇部分(代表約60％或更多的甾烷醇脂肪酸酯)實際上不被吸收，于是不提供熱量。
應(yīng)注意，含有植物甾醇酯、用于降低膽甾醇含量的混合脂(公開于美國專利No.5,502,045中)的生產(chǎn)表明，可往待用于生產(chǎn)人造奶油的混合脂中加入脂溶性的谷甾烷醇酯，加入的量可高達總混合脂的20％。植物甾醇酯的意外的物理性能，即它能使得全部或部分替代營養(yǎng)學(xué)上不希望有的甘油三酯硬原料，在描述于美國專利No.5,502,045的發(fā)明的時候不明顯。谷甾烷醇酯被加入現(xiàn)存的混合脂，于是它稀釋了所述混合脂的液態(tài)油部分和硬原料二者。本說明書中預(yù)期的植物甾醇脂肪酸酯的意外物理性能，即它能使得大部分、甚至全部替代常規(guī)硬原料，這從美國專利No.5,502,045來看不是顯而易見的。
作為對本發(fā)明的啟示，制備甾醇脂肪酸酯和甾烷醇脂肪酸酯的優(yōu)選方法描述于美國專利No.5,502,045中。該方法與先有的制備方法相比優(yōu)點在于這些先有的方法利用的試劑在待用作食品中營養(yǎng)物的產(chǎn)品的制備中不能被接受。在這些早期方法中常見毒性試劑(例如亞硫酰氯或脂肪酸的酸酐衍生物)的應(yīng)用。優(yōu)選的制備方法依賴于食用脂肪和油工業(yè)中廣泛應(yīng)用的酯交換法。除了游離甾烷醇、脂肪酸酯或脂肪酸酯混合物以及酯交換催化劑(例如乙醇鈉)之外，該方法未應(yīng)用其它物質(zhì)。該方法的一個重要特征在于，所述脂肪酸酯被過量應(yīng)用并起溶劑的作用，即在應(yīng)用的條件(真空度5～15mmHg)下溶解甾烷醇。該反應(yīng)給出脂肪酸酯和甾烷醇脂肪酸酯的混合物。該甾烷醇脂肪酸酯可通過真空蒸餾(除去過量的脂肪酸酯)輕易地被濃縮成幾乎純凈的甾烷醇脂肪酸酯。也可就這樣將所述混合物加到最終的混合脂中，接著是脫臭步驟。
在例如小麥、黑麥、玉米和黑小麥這類產(chǎn)品中發(fā)現(xiàn)少量的天然甾烷醇。它們也可輕易地通過天然甾醇混合物(例如基于植物油的甾醇混合物)或可商購的木甾醇的氫化來生產(chǎn)。這樣得到的植物甾醇可通過熟知的氫化方法(例如基于在有機溶劑中應(yīng)用Pd/C催化劑的那些方法)被轉(zhuǎn)化成甾烷醇。本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的多種鈀催化劑和溶劑可用于進行該氫化。本領(lǐng)域技術(shù)人員明白，其它來源的甾醇或甾烷醇或它們的混合物可被用于按本發(fā)明生產(chǎn)植物甾醇酯。
在本發(fā)明的講授中適用的合適植物甾醇實例有谷甾醇、菜油甾醇、菜子甾醇、22，23-二氫菜子甾醇和豆甾醇。這些甾醇優(yōu)選被氫化而生成相應(yīng)的飽和化合物，即谷甾烷醇、菜油甾烷醇、24β-甲基膽甾烷醇等。
適用于本發(fā)明的脂肪酸和脂肪酸酯選自下組飽和直鏈脂肪酸、飽和支鏈脂肪酸和不飽和脂肪酸。適用于本發(fā)明的脂肪酸碳鏈長度一般在2～24之間。然而，優(yōu)選地，選擇適用于本發(fā)明的脂肪酸或脂肪酸混合物使得甾醇脂肪酸酯、甾烷醇脂肪酸酯或它們的混合物的熔點、稠度和其它感官特性準確地再現(xiàn)所替代的硬原料的相應(yīng)性能。特別適合本發(fā)明的脂肪酸是這樣的它們的平均碳鏈長度在12～24之間，更具體在約16～20之間，優(yōu)選約18。
給出如下實施例以便更全面理解本發(fā)明及其實施例。
實施例1甾醇混合物的氫化將得自植物油餾出物的可商購植物甾醇混合物(組成菜油甾醇＋22，23-二氫菜子甾醇26.7％，菜油甾烷醇1.7％，豆甾醇18.4％，谷甾醇49.1％以及谷甾烷醇2.9％)在中間工廠規(guī)模反應(yīng)器(25升)中氫化。往該反應(yīng)器中加入26克纖維狀Pd催化劑(Smop-20；Pd含量10wt％，Smoptech，Turku，芬蘭)，26g蒸餾水(用于激活該催化劑)和11.7kg丙醇。用氮氣沖洗該反應(yīng)器，在1巴壓力下、65℃的溫度下的氫氣中進行催化劑的活化達30分鐘。在活化后，將混合物冷卻到40℃，然后添加1.3kg所述甾醇混合物。
在氮氣氣氛中將該丙醇植物甾醇混合物加熱到65℃，然后用氫氣代替氮氣。接著，用氫氣充分沖洗。在1巴的氫壓下進行氫化反應(yīng)。正常的轉(zhuǎn)化時間約為120分鐘。該轉(zhuǎn)化可輕易地通過取等分樣進行HPLC分析來監(jiān)控。
降低氫壓，用氮氣沖洗該反應(yīng)器。在氮氣壓力下濾出所述纖維狀催化劑。在10℃下將所得丙醇甾烷醇混合物放置使之結(jié)晶一夜，然后真空過濾出甾烷醇晶體，用0.5kg冷丙醇洗滌濾餅。在60℃下的真空柜中干燥所得的植物油甾烷醇混合物。產(chǎn)率為75％，根據(jù)毛細管氣相色譜分析所得甾烷醇混合物的組成如下菜油甾醇0.2％，菜油甾烷醇28.9％，豆甾醇0.1％，谷甾醇0.2％，谷甾烷醇70.1％。應(yīng)注意，菜子甾醇和22，23-二氫菜子甾醇被氫化成24β-甲基膽甾烷醇(它是菜油甾烷醇的差向異構(gòu)體)，但由于用一般的毛細管氣相色譜法(它不能根據(jù)手性分離)分析時這些物質(zhì)出現(xiàn)在同一峰中，所以通常作為菜油甾烷醇計算。
甾烷醇脂肪酸酯的制備在中間工廠規(guī)模制備甾烷醇脂肪酸酯的混合物。將6kg植物油甾烷醇(通過合并數(shù)批前面給出的氫化操作得到的植物油甾烷醇而獲得的)在60℃下干燥一夜，再與8.6kg低芥酸菜籽油甲酯混合物酯化。應(yīng)用的甾烷醇混合物的組成如下菜油甾醇0.4％，菜油甾烷醇(+24β-甲基膽甾烷醇)29.7％，豆甾醇0.1％，谷甾醇0.4％以及谷甾烷醇68.0％。該混合物中的甾烷醇含量是98.2％。按如下方法進行酯化在90～120℃和5～15mmHg的真空度下的反應(yīng)器中加熱所述植物油甾烷醇和低芥酸菜籽油脂肪酸甲酯的混合物。干燥1小時后，添加21g乙醇鈉，繼續(xù)反應(yīng)約2小時。通過在90℃下添加30wt％水而破壞催化劑。相分離后，除去水相并進行第二次洗滌。分離水相后，在95℃下和200rpm的攪拌下真空干燥油相。在30mmHg和110℃溫度下，用1.0％漂白土(Tonsil Optimum FF，Südchemie，德國)在200rpm的攪拌下將所述甾烷醇脂肪酸混合物稍微漂白并脫臭20分鐘。濾出漂白土，得無味的甾烷醇脂肪酸酯，通過常規(guī)脫臭方法處理后將它進一步用于不同的食品生產(chǎn)過程中。或者，可在最終的混合脂脫臭前將所述甾烷醇脂肪酸酯-脂肪酸酯混合物加到最終的混合脂中。又一可選方法是在應(yīng)用前通過真空蒸餾除去過量的甲酯。
由快速HPLC法測得所述酯化過程的轉(zhuǎn)化率一般高于99％，產(chǎn)率約為95％。
甾烷醇脂肪酸酯的熔化曲線圖1示出按上面描述的方法通過木甾烷醇和植物油甾烷醇的酯化制備的兩種甾烷醇酯的熔化曲線。這些酯是通過每種甾烷醇與低芥酸菜籽油(脂肪酸成分在C14和C24之間，其中約90％是在C181→C183的范圍內(nèi))的酯交換而制備的。以所述甾烷醇酯的重量百分數(shù)表示的組成如下木甾烷醇酯植物油甾烷醇酯菜油甾醇(1) 0.8 0.8菜油甾烷醇(2)8.530.0谷甾醇 4.8 1.8谷甾烷醇 85.7 67.0其它 0.1 0.4(1)包括菜油甾醇和22，23-二氫菜子甾醇(2)包括菜油甾烷醇及其差向異構(gòu)體24-甲基膽甾烷醇(從菜子甾醇和22，23-二氫菜子甾醇的飽和而得)。
通過差示掃描量熱法(DSC)獲得的熔化曲線見于圖1。該熔化曲線是將樣品(約8mg)在75下熔化10分鐘、再將該樣品以10℃/min的速度冷卻到-50℃使之結(jié)晶并在-50℃下將樣品保持5分鐘之后得到的。該熔化曲線是通過以10℃/min的速度加熱到70℃而獲得的。如圖1所示，兩種甾烷醇酯都在35℃的范圍內(nèi)很迅速地熔化，木甾烷醇酯(曲線A)全部熔化的主峰在約36℃，基于植物的甾烷醇酯(曲線B)全部熔化的主峰在約39。該急劇變化的熔化曲線正是良好的熔化性能所需的，尤其是終產(chǎn)品在口中的融化。
實施例2作為增稠劑的甾烷醇脂肪酸酯應(yīng)用了不同的脂肪酸成分來酯化木甾烷醇或植物油甾烷醇。
1)木甾烷醇酯，應(yīng)用得自菜籽油的脂肪酸2)植物油甾烷醇酯，應(yīng)用得自菜籽油的脂肪酸3)木甾烷醇酯，應(yīng)用得自豆油的脂肪酸4)木甾烷醇酯，應(yīng)用得自菜籽油-棕櫚油混合物(85∶15)的脂肪酸5)木甾烷醇酯，應(yīng)用得自菜籽油-棕櫚油混合物(70∶30)的脂肪酸6)木甾烷醇酯，應(yīng)用得自奶油制作用油的脂肪酸每種酯(在不同的溫度下是固體)的固體脂肪含量(脂肪的百分數(shù))是通過常規(guī)NMR技術(shù)應(yīng)用通常的連續(xù)回火法(serial tempering)測定的，如表I所示。
表I
如果木甾烷醇酯和植物油甾烷醇酯具有合適的熔化曲線并具有有利于所述混合脂的稠度和其它感官屬性的其它性能，它們就適用于本發(fā)明的啟示。所以，已發(fā)現(xiàn)通過甾烷醇與脂肪酸(例如得自葵花油、玉米油、豆油、奶油制作用油、菜籽油以及植物油和植物脂的混合物的脂肪酸)的酯化制備的酯給出的熔化曲線使它們能與液態(tài)混合脂摻和，作為混合脂中大部分或全部飽和脂肪或反式不飽和脂肪的替代物。
實施例3作為增稠劑的甾醇酯雖然當(dāng)應(yīng)用含或不含少量甾醇脂肪酸酯的甾烷醇脂肪酸酯時對本發(fā)明特別有益，但應(yīng)用甾醇脂肪酸酯(它們已被摻和而提供類似于被替代的所述硬原料的固體脂肪含量)同樣可實施本發(fā)明。如下甾醇酯的摻和物就是可用作增稠劑的實例。
甾醇酯的摻和物1.菜籽脂肪酸的木甾醇酯90％，棕櫚油脂肪酸的木甾醇酯10％2.菜籽脂肪酸的木甾醇酯80％，棕櫚油脂肪酸的木甾醇酯20％3.菜籽脂肪酸的木甾醇酯70％，棕櫚油脂肪酸的木甾醇酯30％4.菜籽油脂肪酸的木甾醇酯80％，棕櫚油脂肪酸的木甾醇酯10％，椰子脂肪酸的木甾醇酯10％5.菜籽油脂肪酸的木甾醇酯90％，椰子脂肪酸的木甾醇酯10％6.菜籽油脂肪酸的木甾醇酯80％，椰子脂肪酸的木甾醇酯20％7.菜籽油脂肪酸的木甾醇酯70％，椰子脂肪酸的木甾醇酯30％
8.菜籽油脂肪酸的植物油甾醇酯85％，棕櫚油脂肪酸的植物油甾醇酯15％在摻和物1～7中，通過常規(guī)氣液色譜法得到的甾醇組成(wt％)如下菜油甾醇7.8％菜油甾烷醇 1.2％豆甾醇 0.5％谷甾醇 77.3％谷甾烷醇13.0％摻和物8中甾醇組成是菜子甾醇2.8％菜油甾醇28.2％豆甾醇 16.5％谷甾醇 49.7％其它不飽和甾醇 2.8％在不同溫度下所述甾醇酯摻和物的固體脂肪含量示于表II。
表II
表II中的數(shù)據(jù)清楚地表明，通過優(yōu)化木甾醇脂肪酸酯和植物油甾醇脂肪酸酯的脂肪酸組成，所述摻和物的熔化特性使它們適合作為富含飽和脂肪酸和反式不飽和脂肪酸的硬原料中組分的替代物從而賦予食品稠度和其它感官性能。雖然這些甾醇酯含有少量甾烷醇酯，但顯然，全部基于不飽和甾醇的甾醇酯摻和物在適當(dāng)優(yōu)化脂肪酸組成后，也將獲得所需的使它們適用作增稠劑的熔化特性。
實施例4脂肪酸部分得自菜籽油的增稠劑如下數(shù)據(jù)表明，甾醇脂肪酸酯可用作與甾烷醇脂肪酸酯的摻和物的少量成分。該甾醇酯或甾烷醇酯是用得自低芥酸菜籽油的脂肪酸制備的。所述摻和物適用作含脂肪的人造奶油、干酪、糊狀食品等的硬原料替代物。制備并試驗了如下植物甾醇酯和硬原料以測定它們的熔化曲線甾醇脂肪酸酯和甾烷醇脂肪酸酯或它們的摻和物1.木甾烷醇酯2.植物油甾烷醇酯3.木甾醇酯4.植物油甾醇酯5.植物油甾醇酯15％，植物油甾烷醇酯85％6.植物油甾醇酯25％，植物油甾烷醇酯75％7.木甾醇酯15％，木甾烷醇酯85％8.木甾醇酯25％，木甾烷醇酯75％9.部分氫化的豆油(滴點42℃)10.部分氫化的菜籽油/棕櫚油摻和物(滴點42℃)11.棕櫚硬脂精(palm stearine)(滴點≈49℃)12.棕櫚硬脂精/椰子油摻和物，酯交換的(滴點42℃)應(yīng)用實施例2中所述分析固體脂肪含量的方法分析這些摻和物，結(jié)果列于下表
表III
＊作為對比的、常用于工業(yè)生產(chǎn)混合脂的硬原料成分＊＊未測出這些結(jié)果清楚地表明了，所述甾烷醇酯以及甾烷醇酯與至多30％甾醇酯的摻和物具有的固體脂肪含量值是在與含有高度飽和的脂肪酸和/或反式脂肪酸、以前用于商品化混合脂的硬原料中的成分的脂肪值相同范圍內(nèi)。100％木甾醇酯和植物油甾醇酯(3和4)所具有的熔化曲線太低而不能在用作所述硬原料的替代物時不會損失至少一部分感官特性。然而，通過優(yōu)化摻和物3和4的脂肪酸組成，可獲得具有所需物理性能的甾醇脂肪酸酯，如表II中摻和物8所示。
實施例5含增稠組合物的混合脂制備了幾種含有和不含硬原料、基于不同的木甾烷醇酯與菜籽油的重量比的混合脂。各種比例如下所示。
混合脂1木甾烷醇酯35％，菜籽油(LEAR)65％混合脂2木甾烷醇酯30％，菜籽油70％
混合脂3木甾烷醇酯25％，菜籽油75％混合脂4木甾烷醇酯35％，菜籽油62％，無反式硬原料*3％混合脂5木甾烷醇酯29％，菜籽油66％，無反式硬原料5％混合脂6木甾烷醇酯29％，菜籽油60％，無反式硬原料11％混合脂7木甾烷醇酯29％，菜籽油57％，無反式硬原料14％混合脂8木甾烷醇酯29％，菜籽油54％，無反式硬原料17％混合脂9木甾烷醇酯25％，菜籽油60％，無反式硬原料15％混合脂10木甾烷醇酯20％，菜籽油60％，無反式硬原料20％混合脂11木甾烷醇酯16％，菜籽油60％，無反式硬原料24％混合脂12木甾烷醇酯15％，菜籽油63％，無反式硬原料22％＊“無反式”表示實際上不含反式脂肪酸的混合脂應(yīng)用實施例2中描述的技術(shù)，測定了在10℃～45℃之間的溫度下每種摻和物的固體脂肪含量，結(jié)果列于表IV。
表IV
混合脂1～12中所得固體脂肪含量清楚地指示了，這些混合脂可用于生產(chǎn)含脂肪的產(chǎn)品(其中需要硬脂肪以保持產(chǎn)品的最終結(jié)構(gòu))。只有混合脂3太軟而不能用于一般的人造奶油和糊狀食品?；旌现?～3正是需要的，因為所述硬原料全部被甾烷醇酯/菜籽油替代，于是所有吸收性油得自高度不飽和的液體菜籽油而不是遠不需要的所述硬原料的飽和甘油三酯。
進一步期望本發(fā)明可通過這樣實施，即一起摻和兩種或多種甾醇酯而提供一種替代物，該替代物可與富含不飽和脂肪酸的液態(tài)植物油摻和以替代混合脂中大部分或所有飽和脂肪酸或反式不飽和脂肪酸。將木甾醇脂肪酸的摻和物(含有約85％甾醇，如菜油甾醇或谷甾醇，其余是甾烷醇)與不同的脂肪酸反應(yīng)而生成甾醇酯。按如下配方一起摻和這些酯中的數(shù)種，得到的產(chǎn)物具有有利的溫度曲線，能用作硬原料中有害脂肪的替代物。
1.70％～90％菜籽脂肪酸酯與30％～10％甾醇的棕櫚油脂肪酸酯的混合物。
2.70％～90％菜籽油脂肪酸酯和30％～10％甾醇的椰子脂肪酸酯的混合物。
3.80％菜籽油脂肪酸酯、10％棕櫚油脂肪酸酯和10％甾醇的椰子脂肪酸酯的混合物。
實施例6含甾烷醇酯的60％人造奶油的生產(chǎn)在Gerstenberg&Agger 3×57中間工廠規(guī)模perfeetor上生產(chǎn)含混合脂的60％人造奶油，其中該混合脂包括35wt％植物油甾烷醇脂肪酸酯(脂肪酸得自菜籽油)和65％菜籽油。該混合脂是通過將漂白并脫臭過的甾烷醇脂肪酸酯與常規(guī)純化過的菜子油摻和而得的。應(yīng)用的生產(chǎn)能力是60kg/h。產(chǎn)品的甾烷醇含量定為約12g/100g產(chǎn)品，在20g人造奶油/天的用量水平下該產(chǎn)品應(yīng)提供約2.4g甾烷醇的日攝取量。該產(chǎn)品是按下列配方生產(chǎn)的。
混合脂(包括植物油甾烷醇脂肪酸酯)60％水 39％鹽 0.5％
乳化劑}碳酸氫鈉和檸檬酸(作為pH調(diào)節(jié)劑)}0.5％β-胡蘿卜素(作為著色劑) }共計調(diào)味劑}將所得人造奶油填入250g聚丙烯管，用鋁箔密封。該產(chǎn)品的味道和稠度與商品化60％人造奶油一樣。甚至在三個月的貯存期間也未見融化。所得產(chǎn)品包含約48％吸收性脂肪，它的脂肪酸組成(多不飽和脂肪酸34％，單不飽和脂肪酸59.2％，以及飽和脂肪酸6.8％)與液態(tài)菜籽油的接近。該產(chǎn)品的脂肪酸組成如下多不飽和脂肪酸15.1g/100g產(chǎn)品單不飽和脂肪酸26.9g/100g產(chǎn)品飽和脂肪酸3.1g/100g產(chǎn)品反式脂肪酸0.3g/100g產(chǎn)品實施例7含甾烷醇酯的40％脂肪糊的生產(chǎn)應(yīng)用的混合脂的組成如下木甾烷醇脂肪酸酯(脂肪酸得自菜籽油)33.3wt％，菜籽油59.7wt％，棕櫚硬脂精和椰子油的酯交換混合物7％。所述混合脂是通過將熔化并脫臭后的木甾烷醇脂肪酸酯與菜籽油和硬原料成分摻和而制備的。所述脂肪糊是用Gerstenberg&Agger 3×57中間工廠規(guī)模perfector生產(chǎn)的。應(yīng)用的生產(chǎn)能力是45kg/h。該產(chǎn)品是按下列配方生產(chǎn)的混合脂(包括甾烷醇脂肪酸酯)40.0％水56.4％明膠 2.5％鹽0.5％乳化劑0.2％山梨酸鉀 0.1％酪乳粉0.25％調(diào)味劑}
檸檬酸(作為pH調(diào)節(jié)劑) }0.05％β-胡蘿卜素(作為著色劑) }總計將所得的脂肪糊填入250g聚丙烯管，用鋁箔密封。該產(chǎn)品的外觀與常規(guī)的40％糊狀食品一樣。所得產(chǎn)品的味道良好，在口內(nèi)迅速融化。未見到游離的水或融化，涂抹性能良好。
該產(chǎn)品包含約32％吸收性脂肪，它有如下脂肪酸組成多不飽和脂肪酸9.2g/100g產(chǎn)品單不飽和脂肪酸17.4g/100g產(chǎn)品飽和脂肪酸3.6g/100g產(chǎn)品反式脂肪酸0.2g/100g產(chǎn)品實施例8含甾烷醇酯的可涂抹干酪的生產(chǎn)應(yīng)用的混合脂的組成如下木甾烷醇脂肪酸酯(脂肪酸得自菜籽油)33.3wt％，菜籽油59.7wt％，棕櫚硬脂精和椰子油的酯交換混合物7％。該混合脂是通過將熔化并脫臭后的木甾烷醇脂肪酸酯與菜籽油和硬原料成分摻和而制備的。
所述可涂抹干酪是在Stephan混合機中生產(chǎn)的，每批生產(chǎn)能力是25kg。該產(chǎn)品是按下列配方生產(chǎn)的凝乳 55.2％混合脂(包括甾烷醇脂肪酸酯)25.4％凝縮物(condensate)13.2％穩(wěn)定劑1.0％乳蛋白質(zhì) 2.6％鹽0.7％山梨酸鉀 0.1％蒜調(diào)味品 1.8％乳酸(作為pH調(diào)節(jié)劑)}0.05％調(diào)味劑}共計在Stephan混合機中在室溫下將這些組分混合約1分鐘，然后通過直接蒸汽噴射(0.8巴)至60℃加熱該混合物并混合1分鐘。將溫度升高到72℃并混合1分鐘。趁熱將所得產(chǎn)物填入100g聚丙烯管，再用鋁箔密封這些管。
該產(chǎn)品的味道與用常規(guī)混合脂生產(chǎn)的產(chǎn)品相似。該產(chǎn)品的脂肪含量是26％，吸收性脂肪含量是21％，脂肪酸組成如下多不飽和脂肪酸6.0g/100g產(chǎn)品單不飽和脂肪酸11.4g/100g產(chǎn)品飽和脂肪酸2.6g/100g產(chǎn)品反式脂肪酸0.1g/100g產(chǎn)品實施例9含甾烷醇酯的50％脂肪糊的生產(chǎn)應(yīng)用的混合脂的組成如下木甾烷醇脂肪酸酯(脂肪酸得自菜籽油)30wt％，菜籽油58.5wt％，棕櫚硬脂精和椰子油的酯交換混合物11.5％。該混合脂是通過將熔化并脫臭后的木甾烷醇脂肪酸酯與菜籽油和硬原料成分摻和而制備的。所述脂肪糊是用Gerstenberg&Agger 3×57中間工廠規(guī)模perfector生產(chǎn)的，生產(chǎn)能力是45kg/h。該產(chǎn)品是按下列配方生產(chǎn)的混合脂(包括甾烷醇脂肪酸酯)50.0％水49.0％鹽0.5％乳化劑0.4％調(diào)味劑}山梨酸鉀 }0.05％碳酸氫鈉和檸檬酸(作為pH調(diào)節(jié)劑)}共計β-胡蘿卜素(作為著色劑) }將所得的糊填入250g聚丙烯管，用鋁箔密封。該產(chǎn)品的外觀與常規(guī)的50％糊狀食品一樣。未見到游離的水或融化，涂抹性能良好。味道與不含甾烷醇酯的商品相似，口感良好。
該產(chǎn)品包含約41％吸收性脂肪，它具有如下脂肪酸組成
多不飽和脂肪酸10.0g/100g產(chǎn)品單不飽和脂肪酸22.6g/100g產(chǎn)品飽和脂肪酸6.0g/100g產(chǎn)品反式脂肪酸0.3g/100g產(chǎn)品實施例1040％脂肪糊(具有高含量的膳食纖維并以甾烷醇酯為增稠劑)的生產(chǎn)應(yīng)用的混合脂是通過將38wt％熔化并脫臭后的木甾烷醇脂肪酸酯(脂肪酸得自菜籽油)與62％液態(tài)菜籽油摻和而制備的。所述脂肪糊是用Gerstenberg&Agger 3×57中間工廠規(guī)模perfector生產(chǎn)的。應(yīng)用的生產(chǎn)能力是45kg/h。該產(chǎn)品的甾烷醇含量定為約8.5g/100g產(chǎn)品，在25g糊/天的用量下，該產(chǎn)品會提供約2.1g甾烷醇的日攝取量。該產(chǎn)品是按如下配方生產(chǎn)的混合脂(包括甾烷醇脂肪酸酯)40.0％水54.0％Raftline Hp(低聚果糖＊) 5.0％鹽0.5％乳化劑0.3％調(diào)味劑}山梨酸鉀 }0.05％檸檬酸(作為pH調(diào)節(jié)劑) }共計β-胡蘿卜素(作為著色劑) }＊Orafti s.a.Belgium的食品配料將所得的糊填入250g聚丙烯管，用鋁箔密封。該產(chǎn)品的外觀與常規(guī)人造奶油一樣，但表面有光澤(這是低脂肪糊狀食品中常見的現(xiàn)象)。未見到游離的水或融化，硬度與商品化40％糊狀食品相似。涂抹性能極好，涂抹時未出現(xiàn)水?？诟羞m中，這最可能是由于產(chǎn)品中纖維含量高的緣故。
該產(chǎn)品包含約31％吸收性脂肪，它具有如下脂肪酸組成多不飽和脂肪酸9.8g/100g產(chǎn)品單不飽和脂肪酸17.4g/100g產(chǎn)品飽和脂肪酸2.0g/100g產(chǎn)品反式脂肪酸0.2g/100g產(chǎn)品本發(fā)明的混合脂的益處總結(jié)通過閱讀前述討論明顯可見，本發(fā)明具有勝過應(yīng)用富含飽和脂肪酸或反式不飽和脂肪酸的脂肪組分的一個或多個明顯的優(yōu)點。首先，應(yīng)用摻有液態(tài)植物油(它富含不飽和脂肪酸)的甾烷醇和甾醇的不飽和吸收性脂肪酸酯替代一部分有害的脂肪酸，給使用者提供一定的營養(yǎng)益處。此外，吸收性脂肪酸含量少于40％，而甾醇不被吸收，于是對食物未貢獻熱量。還注意到，所述甾醇酯或甾烷醇酯起阻止膽汁膽甾醇和內(nèi)源性膽甾醇吸收入血清的作用。又一個優(yōu)點在于，所述增稠組合物中的吸收性脂肪可包括高百分含量的不飽和脂肪酸與低百分含量的有害飽和脂肪酸和反式脂肪酸。由于全部所述硬原料被所述增稠劑替代了，所以實現(xiàn)了最大程度地減少吸收性脂肪，導(dǎo)致有害的飽和脂肪酸和反式不飽和脂肪酸的顯著減少，改善后的脂肪酸成分含高含量所需要的不飽和脂肪酸。
為了闡明由本發(fā)明達到的不同優(yōu)點，將現(xiàn)有技術(shù)混合脂的組成和本發(fā)明的混合脂組成歸納于表V中。
表V.混合脂的組成和源于液態(tài)植物油的脂肪酸量(以wt％表示)以及增稠劑/增稠組合物的計算比率。
從表V所示的數(shù)據(jù)清楚可見，本發(fā)明的摻和物中常規(guī)硬原料的量大為減少了。液態(tài)油的量可保持與常規(guī)混合脂中的量大致相同的值或者甚至更大。與在先的美國專利N0.5,502,045相比，液態(tài)油的量和常規(guī)硬原料的量的差異都很顯著。還明顯可見，與常規(guī)混合脂相比，所述在先的美國專利中公開的混合脂中脂肪酸組成實際上沒變，而本發(fā)明的混合脂表現(xiàn)出營養(yǎng)上更需要的值。
所有上面提及的優(yōu)點都可通過應(yīng)用本說明書中公開的增稠組合物而實現(xiàn)，但不會損失所述混合脂的稠度或含所述混合脂的食品的增度。
權(quán)利要求
1.一種增稠組合物，它包括一種增稠劑和任選一種硬原料，該增稠組合物具有與硬原料大致相同的物理性能，特征在于所述增稠劑包括一種或多種甾醇脂肪酸酯、一種或多種甾烷醇脂肪酸酯或者它們的混合物。
2.權(quán)利要求1的增稠組合物，特征在于它包括至少40％、優(yōu)選至少50％的增稠劑。
3.權(quán)利要求1或2的增稠組合物，特征在于它包括至少60％、優(yōu)選至少70％的增稠劑。
4.權(quán)利要求1～3任一項的增稠組合物，特征在于它包括少部分硬原料。
5.權(quán)利要求1～4任一項的增稠組合物，特征在于它基本上只包括增稠劑。
6.權(quán)利要求1～5任一項的增稠組合物，特征在于所述增稠劑是通過甾烷醇、甾醇或它們的混合物與可源于食用油、脂肪或它們的混合物的脂肪酸或脂肪酸摻和物的酯化制備的。
7.權(quán)利要求1～6任一項的增稠組合物，特征在于所述增稠劑是通過基于木材或基于植物油或這兩者的甾烷醇、甾醇或它們的混合物的酯化制備的。
8.權(quán)利要求1～7任一項的增稠組合物，特征在于所述增稠劑的脂肪酸部分是飽和的或不飽和的，并且具有在C-4和C-24之間的、優(yōu)選在約C-16和約C-20之間的碳鏈。
9.權(quán)利要求1～8任一項的增稠組合物，特征在于所述增稠劑在室溫下具有晶態(tài)結(jié)構(gòu)，它的熔點基本上與硬原料的相似，優(yōu)選在約37℃-約40℃的范圍內(nèi)，如在定向結(jié)晶后通過差示掃描量熱法測定的那樣。
10.權(quán)利要求1～9任一項的增稠組合物，特征在于所述增稠劑主要包括至少一種甾烷醇脂肪酸酯。
11.權(quán)利要求1～10任一項的增稠組合物，特征在于所述增稠劑包括至少一種甾醇脂肪酸酯和至少一種甾烷醇脂肪酸酯的混合物，該增稠劑包括至多30wt％甾醇脂肪酸酯和至少70wt％甾烷醇脂肪酸酯，所述甾烷醇脂肪酸酯和甾醇脂肪酸酯的脂肪酸部分可源于液態(tài)植物油，例如菜籽油、葵花油、豆油、玉米油，或至少兩種植物油的混合物。
12.權(quán)利要求1～11任一項的增稠組合物，特征在于所述增稠劑包括至少一種甾烷醇脂肪酸酯的混合物，該甾烷醇脂肪酸酯的脂肪酸部分可源于液態(tài)植物油，例如菜籽油、葵花油、豆油、玉米油，或至少兩種植物油的混合物。
13.權(quán)利要求1～12任一項的增稠組合物，特征在于所述增稠劑包括至少一種甾醇脂肪酸酯和至少一種甾烷醇脂肪酸酯的混合物，該甾烷醇脂肪酸酯和甾醇脂肪酸酯的脂肪酸部分可源于液態(tài)植物油和硬脂肪的摻和物或者混合脂。
14.權(quán)利要求1～13任一項的增稠組合物，特征在于所述增稠劑包括至少一種甾醇脂肪酸酯的混合物，該甾醇脂肪酸酯的脂肪酸部分可源于可從液態(tài)植物油而得的脂肪酸摻和物或者液態(tài)植物油和植物脂的摻和物，所述植物脂例如椰子油、棕櫚油或其混合物。
15.權(quán)利要求1～9和12～14任一項的增稠組合物，特征在于所述增稠劑包括高達100％的至少一種甾醇脂肪酸酯。
16.一種混合脂，它包括液態(tài)油成分和權(quán)利要求1中定義的增稠組合物。
17.權(quán)利要求16的混合脂，特征在于所述增稠組合物包括至少40％、優(yōu)選至少50％的增稠劑。
18.權(quán)利要求16或17的混合脂，特征在于所述增稠劑包括至少一種甾醇脂肪酸酯和至少一種甾烷醇脂肪酸酯的混合物，該增稠劑包括至多30wt％甾醇脂肪酸酯和至少70wt％甾烷醇脂肪酸酯，該甾烷醇脂肪酸酯和甾醇脂肪酸酯的脂肪酸部分可源于液態(tài)植物油，例如菜籽油、葵花油、豆油、玉米油，或至少兩種植物油的混合物。
19.權(quán)利要求16～18任一項的混合脂，特征在于它只包括少部分硬原料。
20.權(quán)利要求16～19任一項的混合脂，特征在于所述增稠組合物基本上只包括增稠劑。
21.權(quán)利要求16～20任一項的混合脂，特征在于所述液態(tài)油成分包括液態(tài)植物油，例如菜籽油、葵花油、豆油和玉米油，或至少兩種液態(tài)植物油的混合物。
22.權(quán)利要求16～21任一項的混合脂，特征在于所述增稠劑包括至少一種甾烷醇脂肪酸酯的混合物，該甾烷醇脂肪酸酯的脂肪酸部分可源于液體植物油，例如菜籽油、葵花油、豆油、玉米油，或至少兩種植物油的混合物。
23.權(quán)利要求16～22任一項的混合脂，特征在于所述增稠組合物如權(quán)利要求3、6～10和13～15中任一項所定義。
24.一種含混合脂的食品，其中該混合脂如權(quán)利要求16～23中任一項所定義。
25.一種保持含脂肪食品的稠度的方法，特征在于將一種增稠劑摻入所述混合脂，所述增稠劑包括一種或多種甾醇脂肪酸酯、一種或多種甾烷醇脂肪酸酯或其混合物，作為所述混合脂中至少部分硬原料的替代物。
26.一種改善含脂肪食品的營養(yǎng)價值和/或保健價值的方法，特征在于將一種增稠劑摻入所述混合脂，所述增稠劑包括一種或多種甾醇脂肪酸酯、一種或多種甾烷醇脂肪酸酯或其混合物，作為所述混合脂中至少部分硬原料的替代物。
27.一種減少含脂肪食品的吸收性脂肪的量的方法，特征在于將一種增稠劑摻入所述混合脂，所述增稠劑包括一種或多種甾醇脂肪酸酯、一種或多種甾烷醇脂肪酸酯或其混合物，作為所述混合脂中至少部分硬原料的替代物。
全文摘要
脂肪酸酯(例如甾醇和/或甾烷醇的不飽和脂肪酸酯)被用于替代大部分或全部不希望有的飽和脂肪與反式不飽和脂肪，所述脂肪被用作食品(例如人造奶油、蛋黃醬、烹飪用油、干酪、奶油和起酥油)中的結(jié)構(gòu)給與硬原料。由于所述酯與所述不希望有的硬原料脂肪在結(jié)晶性和物理性能方面的相似性，所以所述替代或替換對食品的風(fēng)味、稠度和其它感官性能產(chǎn)生有利影響。只有植物甾醇酯(本文定義為增稠劑)的脂肪酸部分被消化或吸收，而甾醇部分不能被吸收，于是導(dǎo)致總熱量攝取的減少。此外，植物甾醇脂肪酸酯減少從消化道吸收食物膽甾醇和膽汁膽甾醇二者，于是降低血清膽甾醇、尤其是LDL－膽甾醇的含量。
文檔編號A23D9/013GK1239407SQ97180199
公開日1999年12月22日 申請日期1997年11月3日 優(yōu)先權(quán)日1996年11月4日
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