β-环糊精包合法脱除乳品胆固醇

2017-03-04

围绕饮食胆固醇对人体健康的影响,国际食品医学界激烈辩论了三十余年。在1994年11月28日召开的抗高血脂症策略及降脂学术研讨会上,著名心血管病专家陶寿淇教授指出,血中胆固醇水平升高尤其是低密度脂蛋白升高,对动脉血管极为有害,是导致冠心病发生的毋容置疑的危险因素。鉴于冠心病已居我国人口死因的前3位之内,因此必须采取包括饮食控制、药物治疗等在内的积极干预措施,以减少冠心病的发病率。《美国医学研究会杂志》的调查报告显示:72%的成人相信降低血液胆固醇有益于健康,其中60%以上又明确表示将控制饮食胆固醇摄入。瞄准低胆固醇食品的潜在市场,国内外不少食品加工者正努力研究各种工艺,以制造低胆固醇或不含胆固醇的产品,按照美国国家食品和药物管理局(FDA)的商标规定和广告法,每份产品所含胆固醇不足2mg或者所含脂肪不足2g时,便可称之为“无胆固醇”产品。

黄油一直是乳品工业最重要的产品,所以最近10年西方国家黄油年销量的持续下降已经引起乳品工业界的高度重视。USDA的统计数据表明,在美国,黄油的年销售量已从1985年的52.06万t减少到了1990年的40.77万t。有关专家分析,一些黄油替代品,如人造奶油、起酥油的出现在一定程度上促进了这一趋势,但究其主要原因却在于,越来越多的消费者关心饮食健康,加入了控制饮食胆固醇和饱和脂肪摄入者的行列。黄油中胆固醇含量高达250-400mg/100g.其他种类的乳品消费也由于胆固醇物质较为富集而面临着不同程度的困境。研究发现,黄油等乳品在储存过程中,胆固醇物质的氧化会带来毒性问题,而这一效应在低胆固醇乳制品中则可以避免。

可以采用各种物理、化学和生物的方法脱除乳品中的胆固醇物质,用β-环糊精包合法可以去除食品体系胆固醇。

β-环糊精/胆固醇包合物的制备

1.0g胆固醇溶于25ml正乙烷,体系搅拌并缓慢加热至55℃,得溶液1,浓度10%的β-环糊精水溶液置于65℃水浴中加热,恒温后即为溶液2;搅拌中1加入2,混合液置于65℃水浴中,

3h后过滤得到白色粉末,该粉末在40℃干燥18h后取出,结晶体研磨成粉贮于室温。

β-环糊精包合法去除牛奶胆固醇工艺的研究

全奶原料

  ↓均质

  均匀物料

  ↓搅拌加热

(60℃—70℃)物料

  ↓加入适量热水或盐水

  稀释物料

  ↓加入10%β-环糊精水溶液并充分搅拌

  混合物

  ↓冷却至室温后离心

β-环糊精包合法去除黄油胆固醇工艺的研究

    黄油

       ↓充分加热溶解

 70℃—90℃黄油

       ↓减压输入72℃β-环糊精水溶液(10%)

    油水混合物料

       ↓充分搅拌后缓慢冷却

40℃油水混合物料

  ↓离心去除β-环糊精/胆固醇包合物和水相

 低胆固醇黄油(含微量β-环糊精)

  ↓水洗

  产品

低胆固醇乳品基本营养成分分析

测定鲜牛奶、黄油脱除胆固醇前后蛋白质、粗脂肪、总糖类以及胆固醇含量,进行比较。蛋白质、脂肪测定分别用凯氏定氨法和索氏抽提法,胆固醇用普通比色法测定。

β-环状糊精(简称β-CD)是由七个葡萄糖残基以α-1,4糖苷键连接而成的环状化合物,研究表明,β-环状糊精能与胆固醇形成既不溶于水也不溶于油脂的包合物,这是应用该法去除乳品胆固醇的化学前提。

当β-环状糊精、胆固醇的摩尔比为3:1时,只能见到很小的胆固醇峰,可见此时包合反应趋于完全,绝大多数胆固醇已被β-环状糊精包合,β-环糊精/胆固醇包合物在200℃附近开始裂解放热,胆固醇包合越彻底,形成的包合物越多,则这种裂解反应越剧烈。由此确定了β-环糊精/胆固醇包合反应的最佳分子摩尔比约为3:1,无疑对确定脱除胆固醇工艺中β-环状糊精添加量具有指导作用。