脱除牛油中胆固醇的方法及其低胆固醇牛油和应用.pdf

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1、(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202311286523.2(22)申请日 2023.10.07(71)申请人 西南大学地址 400799 重庆市北碚区天生路2号(72)发明人 覃小丽代云香钟金锋刘雄何金罡(74)专利代理机构 广州颁码知识产权代理事务所(普通合伙)44977专利代理师 高雁(51)Int.Cl.C11B 3/00(2006.01)C11B 3/02(2006.01)C11B 3/16(2006.01)A23D 9/04(2006.01)(54)发明名称一种脱除牛油中胆固醇的方法及其低胆固醇牛油和应用(57)摘要。

2、本发明属于食品加工领域，公开了一种脱除牛油中胆固醇的方法及其低胆固醇牛油和应用。脱除方法包括将牛油和水混合，加入羟丙基 环糊精置于搅拌装置中搅拌反应后取出，离心、取上层油样，水洗、干燥后低温保存。该脱除方法不仅有效提高牛油中胆固醇脱除率、提高了其最适反应温度，还降低实际应用成本，有望实现工业化牛油中胆固醇的大规模脱除。用此方法制备的低胆固醇牛油在酸价、硬度值、过氧化值和黏度上显著降低，主要脂肪酸种类与未脱胆固醇牛油基本保持一致，品质极大地提高，在食用牛油时减少一定量油脂和胆固醇的摄入，从而利于饮食的健康。权利要求书1页 说明书8页 附图1页CN 117701333 A2024.03.15CN 。

3、117701333 A1.一种脱除牛油中胆固醇的方法，其特征在于，包括以下步骤：将已熔化的牛油和水混合，加入羟丙基环糊精置于搅拌装置中搅拌反应后取出，离心、取上层油样，水洗、干燥后低温保存。2.根据权利要求1所述脱除牛油中胆固醇的方法，其特征在于，所述羟丙基环糊精的添加量为牛油总质量的34。3.根据权利要求1所述脱除牛油中胆固醇的方法，其特征在于，反应温度为5565。4.根据权利要求1所述脱除牛油中胆固醇的方法，其特征在于，搅拌时间为11.5h。5.根据权利要求1所述脱除牛油中胆固醇的方法，其特征在于，搅拌装置中的搅拌转速为500700r/min；离心力为60007000g，离心时间为1020。

4、min。6.一种根据权利要求15任意一项所述脱除牛油中胆固醇的方法的应用，其特征在于，所述脱除牛油中胆固醇的方法用于工业化大规模牛油中胆固醇的脱除。7.一种低胆固醇牛油的制备方法，其特征在于，所述低胆固醇牛油的制备方法包括权利要求15任意一项所述脱除牛油中胆固醇的方法。8.一种低胆固醇牛油，其特征在于，所述低胆固醇牛油由权利要求7所述低胆固醇牛油的制备方法制备得到。9.根据权利要求8所述低胆固醇牛油，其特征在于，所述低胆固醇牛油中包含胆固醇59.161.63mg/100g。10.根据权利要求8所述低胆固醇牛油，其特征在于，所述低胆固醇牛油的脂肪酸包括以下组成及含量：棕榈酸28.860.71；硬。

5、脂酸23.670.66；油酸28.760.88。权利要求书1/1 页2CN 117701333 A2一种脱除牛油中胆固醇的方法及其低胆固醇牛油和应用技术领域0001本发明涉及食品加工领域，更具体地，涉及一种脱除牛油中胆固醇的方法及其低胆固醇牛油和应用。背景技术0002牛油，是检验合格的牛表皮下、肌肉间、腹腔内和肠区等区域下堆积的脂肪组织经炼制形成的油脂，因其富含人体需要的硒、碘、维生素A、维生素E等营养成分及独特的牛油风味，具有重要的经济和营养价值，在川渝地区更是被作为重庆火锅底料的常用油。然而由于食用的特殊性及火锅底料炒制时往往需要大量的牛油，而牛油中的胆固醇含量通常在100150mg/10。

6、0g之间。有研究报道长期摄入过量的胆固醇会增加心血管疾病、冠心病等疾病发病风险。随着经济的快速发展，人们的消费饮食观念发生转变，对低胆固醇健康饮食食品的需求越来越高。如何通过简洁有效的方法降低食品中的胆固醇对开发低胆固醇食品就尤为重要。0003环糊精(cyclodextrin，CD)包合法因其成本低廉、可食无毒、简单可行等优点在猪油、蛋黄、奶制品等方面得到广泛的应用。通过对比发现，使用CD分别脱除了牛奶中约97的胆固醇和蛋黄中89.01的胆固醇时，远远高于猪油、牛油、林蛙卵油中胆固醇的脱除率，可能是与油脂体系的流动性、熔点、操作温度有关。羟丙基环糊精(hydroxypropylcyclodex。

7、trin，HPCD)是在碱性条件下CD与环氧丙烷缩合得到的亲水性衍生物，亦是一种食品添加剂。由于羟丙基基团的存在破坏了分子内氢键，既增大了疏水性空腔，提高了CD的包合能力，又显著提高了其水溶性。然而，国内外未有HPCD应用于脱除牛油中胆固醇的报道。0004现有技术(202010850687.3)一种低胆固醇低饱和脂肪的火锅牛油制备方法，通过碱性环糊精水溶液脱出牛油中胆固醇。包括以下步骤：首先配制碱性环糊精水溶性，即：在6090热净水中加入水量的0.010.05NaOH和25的环糊精，充分搅拌溶解，保温待用，将牛油油温升高到80，添加配制好的碱性环糊精水溶性，边加入边搅拌、搅拌速度控制在40转/。

8、分，时间20分钟，然后保温4555，缓慢搅拌，让环糊精充分包合牛油中胆固醇，包合时间5070分钟，停止搅拌后、静置12h，排放油罐底部的废液、废渣。0005现有技术(202111215283.8)一种低胆固醇牛油及其制备方法，包括以下步骤：1)环糊精水溶液的配制：将环糊精加入到NaOH溶液中，保温搅拌4060min，待环糊精完全溶解为溶液；2)将液态的干法熔炼得到的脱胶牛油进行保温，加入配制的环糊精水溶液；3)搅拌完成后，将混合液升温到7080，并加入7080的蒸馏水稀释混合液，离心后分别收集上层的牛油和下层包合了胆固醇的环糊精渣；4)环糊精的回收，用超声处理60120s，然后在70搅拌45m。

9、in，搜集下层环糊精，干燥34h，得回收环糊精。0006然而，CD在实际脱除过程中不易从食品体系分离、反应温度较低等不足。使用CD包合法脱除牛油中胆固醇的最佳反应温度在45，与牛油的熔点(4349)较为相近，在此温度下，牛油凝固搅拌易成稀奶油状，不利于实际工业化的大规模使用。说明书1/8 页3CN 117701333 A3发明内容0007本发明为克服上述现有技术所述牛油中胆固醇脱除最佳反应温度与牛油熔点相近，CD在实际脱除过程中不易从食品体系分离、反应温度较低等不足的技术问题，提供一种脱除牛油中胆固醇的方法。0008本发明的另一目的，提供一种脱除牛油中胆固醇的方法的应用。0009本发明的另一目。

10、的，提供一种低胆固醇牛油的制备方法。0010本发明的另一目的，提供一种低胆固醇牛油。0011为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：0012一种脱除牛油中胆固醇的方法，包括以下步骤：0013将已熔化的牛油和蒸馏水加入羟丙基环糊精置于搅拌装置中搅拌反应后取出，离心、取上层油样，水洗、干燥后低温保存。0014优选地，已熔化牛油的温度为6080。0015优选地，牛油和蒸馏水按1：1质量比混合。0016牛油的熔点一般在4547，当温度低于熔点温度时，牛油为固体无法与水混合。为保持牛油的流动性，需要将温度保持在高于熔点温度使牛油完全熔化。另外，当蒸馏水较牛油少时，搅拌状态下整个体系的流动性变差，进而降。

11、低胆固醇的脱除率。0017进一步地，HPCD粉末的添加量为所述牛油总质量的34，0018优选地，HPCD粉末的添加量为所述牛油总质量的4。0019进一步地，反应温度为5565，0020优选地，反应温度为55。0021进一步地，搅拌时间为11.5h0022优选地，搅拌时间为1h。0023进一步地，搅拌装置中的搅拌转速为500700r/min；离心力为60007000g，离心时间为1020min。0024优选地，搅拌装置中的搅拌转速为667r/min；离心力6601g，离心时间为15min。0025进一步地，水洗步骤包括：用略高于牛油熔点的净水(5565)洗涤牛油34次。0026一种所述牛油胆固醇。

12、脱除方法的应用，用于工业化大规模牛油中胆固醇的脱除。0027一种低胆固醇牛油的制备方法，包括上述脱除牛油中胆固醇的方法。0028一种低胆固醇牛油，由上述低胆固醇牛油的制备方法制备得到。0029进一步地，上述低胆固醇牛油中包括胆固醇59.161.63mg/100g。0030所述低胆固醇牛油的理化指标包括：酸价1.860.01mg/g；硬度值5437.4388.93g；过氧化值0.160.00g/100g；皂化值181.500.37mg/g。0031进一步地，所述低胆固醇牛油的脂肪酸包括以下组成及含量：0032棕榈酸28.860.71；硬脂酸23.670.66；油酸28.760.88。0033本发。

13、明创新地采用HPCD对牛油中的胆固醇进行脱除，HPCD与胆固醇的结合能力最强，复合物的稳定性也显著提高。本发明意外发现HPCD的添加量、搅拌时间、反应温度对脱除效果也存在显著影响，包括牛油理化指标和脂肪酸组成。0034本发明创新的方案中，与CD相比，HPCD的内腔更大、与胆固醇的结合能力更强，使得胆固醇更容易进入HPCD的内腔且形成较为稳定的复合物。现有技术中，当操作说明书2/8 页4CN 117701333 A4温度高于45时，CD脱除胆固醇的效率降低，在较高温度下CD对胆固醇结合能力减弱。本发明的创新的在操作温度略高于牛油熔点温度下进行胆固醇脱除，HPCD与胆固醇的结合能力依然较高，获得更。

14、高的胆固醇脱除率。0035与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：0036(1)本发明的牛油胆固醇脱除方法不仅有效提高牛油中胆固醇脱除率、提高了其最适反应温度(从45提高至55)，还降低实际应用成本。当添加4的HPCD，55下搅拌1h时，胆固醇脱除率高达51.390.74。同时，HPCD去除胆固醇的这一最适温度(55)远远高于实际测得牛油的熔点(44.80)，使得牛油更易熔解成液体状，也便于搅拌。HPCD的使用成本低，综合考虑胆固醇的脱除效果及实际应用成本，本发明有望提高其在工业化脱除油脂体系胆固醇的应用潜力。0037(2)本发明的低胆固醇牛油基本理化指标符合国标规定，并且其酸价(1.86。

15、0.01mg/g)、硬度值(5437.4388.93g)和过氧化值(0.160.00g/100g)显著低于未脱胆固醇牛油，有效提高了牛油的品质，改善了牛油的日常取用不便的情况，有望为实现工业化牛油中胆固醇的大规模脱除奠定一定的基础。0038(3)本发明的低胆固醇牛油黏度显著降低，更利于减少油脂的附着量；而且主要脂肪酸种类与未脱胆固醇牛油基本保持一致而且含量变化较小，与理化性质变化相统一。在食用牛油时减少一定量油脂和胆固醇的摄入，从而利于饮食的健康。附图说明0039图1为牛油与低胆固醇牛油的黏度随剪切速率变化曲线。具体实施方式0040下面结合说明书附图和具体实施例来进一步说明本发明，但实施例并不。

16、对本发明做任何形式的限定。除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。0041除非特别说明，以下实施例所用试剂和材料均为市购。0042实施例10043准确称取40g已熔化的牛油于100mL烧杯中，加入40mL蒸馏水和4的HPCD粉末置于55的恒温磁力搅拌装置中，以667r/min的转速搅拌1.0h后取出，在6601g转速下离心15min，小心刮取上层油样，用65的净水洗涤牛油3次，真空干燥后低温密封避光。0044实施例20045准确称取40g已熔化的牛油于100mL烧杯中，加入40mL蒸馏水和4的HPCD粉末置于65的恒温磁力搅拌装置中，以700r/min的转速。

17、搅拌1.0h后取出，在6000g转速下离心20min，小心刮取上层油样，用55的净水洗涤牛油4次，真空干燥后低温密封避光。0046实施例30047准确称取40g已熔化的牛油于100mL烧杯中，加入40mL蒸馏水和3的HPCD粉末置于60的恒温磁力搅拌装置中，以500r/min的转速搅拌1.5h后取出，在7000g转速下离心10min，小心刮取上层油样，用60的净水洗涤牛油3次，真空干燥后低温密封避光。0048对比例1说明书3/8 页5CN 117701333 A50049准确称取40g已熔化的牛油于100mL烧杯中，加入40mL蒸馏水和4的CD粉末置于55的恒温磁力搅拌装置中，以667r/mi。

18、n的转速搅拌1.0h后取出，在6601g转速下离心15min，小心刮取上层油样，用65的净水洗涤牛油3次，真空干燥后低温密封避光。0050对比例20051准确称取40g已熔化的牛油于100mL烧杯中，加入40mL蒸馏水和4的CD粉末置于65的恒温磁力搅拌装置中，以667r/min的转速搅拌1h后取出，在7000g转速下离心10min，小心刮取上层油样，用55的净水洗涤牛油4次，真空干燥后低温密封避光。0052对比例380053对比例38的技术方案与实施例1相似，不同之处在于如表1所述。0054表1对比例38的技术方案00550056理化性质检测00571、胆固醇含量及脱除率的测定0058(1)。

19、胆固醇标准曲线的测定0059分别吸取0.1mg/mL胆固醇标准工作液0.0、0.5、1.0、1.5和2.0mL于10mL试管中，加入无水冰乙酸至总体积达4mL，沿管壁缓慢加入2mL铁矾显色液涡旋混匀，静置30min，在560nm波长下测定各管的吸光度值，重复3次，将平均值进行线性回归，以胆固醇质量浓度(mg/mL)为横坐标，吸光值(Abs)为纵坐标，得到胆固醇的标准曲线方程为y21.152x0.00871(式中y表示吸光度值，x则为胆固醇质量浓度)，相关系数R20.9976，拟合性较好。0060(2)牛油中胆固醇含量测定0061胆固醇含量的测定参照GB5009.1282016 食品中胆固醇的测。

20、定 中第三法比色法测定。准确称取3mg(精确至0.0001g)的固态牛油置于50mL离心管中，依次加入4mL无水乙醇和0.5mL的50氢氧化钾溶液涡旋混匀，于65恒温水浴锅中皂化60min。皂化时每隔20min振摇一次使其皂化完全。皂化完成后取出离心管用流水冷却。继续加入3mL 5氯化钠溶液和10mL石油醚，旋紧离心管盖，涡旋振摇120s后静置分层60min。取2mL上层石油醚液于10mL具塞玻璃试管内，65水浴致使石油醚挥发并用氮气吹干，再加入4mL冰乙酸和2mL铁矾显色液，混匀放置15min后在560nm波长下测其吸光度，测定的吸光度值通过胆固醇标准曲线计算出相应的胆固醇含量，按式(1)计。

21、算试样中胆固醇的含量。00620063式中：X为试样中胆固醇的含量(mg/100g)；A为测定的吸光度值在胆固醇标准曲线上的胆固醇含量(g)；C为试验中脂肪含量(g/100g)；V1为石油醚总体积(mL)；V2为取出石油醚的体积(mL)；m为称取牛油油样试样量(g)；1000为换算系数。说明书4/8 页6CN 117701333 A60064(3)胆固醇脱除率计算0065测定胆固醇含量后，按公式(2)计算其胆固醇脱除率。00660067式中：M0为处理前牛油胆固醇含量(mg/100g)，M1为处理后牛油胆固醇含量(mg/100g)。00682、数据处理0069所有实施例至少独立进行三次，结果以。

22、平均值标准偏差表示，利用SPSS软件(Trial version 18.0,SPSS Inc,Chicago,IL,USA)和OriginPro 2023b软件(10.0.0.83(学习版)，OriginLab Corp.,Northampton,USA)进行单因素ANOVA分析和作图(p0.05时，表示组间差异显著)。0070表2胆固醇脱除率0071胆固醇脱除率实施例151.921.11实施例243.292.01实施例341.121.05对比例142.331.18对比例238.541.70对比例336.840.99对比例438.782.06对比例538.011.56对比例638.921.99。

23、对比例728.511.77对比例838.691.230072由表2可得，在HPCD添加量为4、搅拌时间1h，搅拌速度667r/min的条件下，当温度为55，脱除率最高，达到了51.921.11，比在同等温度下的CD有显著性提高。由此表明，使用HPCD较CD提高了其最适反应温度(从45提高至55)，有效提高牛油中胆固醇脱除率。同时，HPCD去除胆固醇的这一最适温度(55)远远高于实际测得牛油的熔点(44.80)，使得牛油更易熔解成液体状，也便于搅拌。此外，HPCD的使用成本低于CD，有望提高其在工业化脱除牛油胆固醇的应用潜力。0073常规理化指标测定0074(1)牛油酸价的测定0075酸价参照G。

24、B/T 5009.2292016 食品中酸价的测定 中第一法冷溶剂指示剂滴定法测定。0076(2)牛油过氧化值的测定0077过氧化值参照GB/T 5009.2272016 食品中过氧化值的测定 中第一法滴定法测定。0078(3)牛油皂化值的测定0079皂化值参照GB/T 55342008 动植物油脂皂化值的测定 测定。说明书5/8 页7CN 117701333 A70080(4)牛油水分及挥发物含量的测定0081水分及及挥发物含量参照GB/T 5009.2362016 动植物油脂水分及挥发物的测定 第二法电热干燥箱法测定。0082(5)牛油硬度的测定0083准确称量6g油样于直径15mm的玻璃。

25、瓶中，在80恒温水浴锅中加热10min取出，室温下放置60min后置于质构仪测试平台，测其硬度值。测量模式为TPA模式，探头为P/0.5R柱状探头，探头起始位置固定，测试速度1.0mm/s，压缩形变为50，触发点负载5.0g，两次压缩之间的等待时间为0s，每组样品平行测定3次。0084表3牛油与低胆固醇牛油理化指标00850086注：同行肩标不同小写字母表示差异显著(p0.05)。0087牛油脱除胆固醇前后基本理化指标如表3所示。实施例1HPCD脱除胆固醇效果优于对比例1CD脱除效果。处理后牛油的酸价相比于未处理牛油有所降低，油脂的酸价可反映脂游离脂肪酸含量的高低，是评价油脂品质的重要指标。酸。

26、价越低油脂质量越好，其中HPCD处理的牛油酸价显著降低了0.15mg/g，提高了牛油的品质，且所含酸价小于食用动物油脂规定的最大限量标准(2.50mg/g)符合GB101462015国家标准。HPCD处理的牛油硬度值也显著降低，一定程度上改善了牛油的日常取用不便的情况。HPCD处理的牛油过氧化值(0.160.00g/100g)低于CD处理的牛油(0.190.01g/100g)，油脂的过氧化值反应了油脂酸败的过程，过氧化值越低，油脂的品质越好。由此可见，HPCD处理牛油的品质要优于CD处理牛油。皂化值反映了油脂脂肪酸的平均分子量大小，分子量越小，皂化值越高。HPCD处理牛油和CD处理牛油它们的皂。

27、化值和水分及挥发物含量差异不显著，但仍比未处理牛油高。0088综上所述，HPCD处理低胆固醇牛油符合GB101462015国家标准的规定，品质相比于CD处理低胆固醇牛油有所提升，采用HPCD替代CD包合，有望为实现工业化牛油中胆固醇的大规模脱除奠定一定的基础。0089流变学特性测定0090油脂流变学特性可用于表征其外观、结构、硬度、黏度等特性，因此测定未处理牛油、CD处理低胆固醇牛油和HPCD处理低胆固醇牛油等三种油脂在50下剪切速率与说明书6/8 页8CN 117701333 A8黏度关系。选用25.00mm的平行板夹具，测试模式为Flow Ramp，测试间隙为500m，测试温度为50，剪切。

28、速率0.101000.00s1，平衡时间为120s。每次测量前需对仪器进行校正，加样时需保持样品在操作台上的均匀性和一致性，当调整到至加载间隙时，小心移除多余试样，防止边际效应干扰。0091结果如图1所示。未经处理的牛油和经处理的两种油脂表现出一致的流体行为，剪切速率0100s1呈现出明显的剪切稀化非牛顿流体的流变行为，而且流体黏度也随着剪切速率的增大而逐渐减小并趋于稳定，这主要是由于剪切速率的提高有利于油脂形成一种更加稳定且均匀的流体结构状态。此外，CD处理低胆固醇牛油黏度高于HPCD处理低胆固醇牛油黏度而低于未处理牛油黏度，由此表明经HPCD处理牛油的附着量降低，有望在食用牛油时减少一定量。

29、油脂的摄入，从而利于饮食的健康。0092脂肪酸组成测定0093(1)样品前处理：准确称取0.1g油脂于试管中，加入5mL正己烷，涡旋振荡使其充分溶解；加入2mL 0.5mol/L的KOHCH3OH溶液，涡旋振荡后置于60恒温水浴振荡器以200r/min转速振荡30min对样品进行甲酯化；静置分层1h后吸取2mL上清液利用气相色谱仪分析脂肪酸甲酯的组成，手动进样，进样量为1L，每个样品平行3次，测定结果取平均值。0094(2)色谱条件：DB23毛细管色谱柱(60m0.25mm，0.25m)；进样口温度250，溶剂延迟3min。柱温初始温度130，保持1min；以6.5/min速度升至170；然后。

30、再以2.75/min速度升至215，保持12min，然后再以40/min速度升至230，保持3min；检测器为氢火焰离子检测器，氢气流量45mL/min，空气流量400mL/min。0095(3)数据处理：脂肪酸通过与脂肪酸甲酯标准品保留时间比较鉴定，采用峰面积归一化法进行定量分析，从而计算各脂肪酸的百分含量。0096表4牛油与低胆固醇牛油主要脂肪酸的组成及其含量0097说明书7/8 页9CN 117701333 A90098注：同行肩标不同小写字母表示差异显著(p0.05)。0099未处理牛油与经实施例1HPCD处理和对比例1CD处理的两种低胆固醇牛油的主要脂肪酸组成及其含量如表4所示。未处。

31、理牛油的主要脂肪酸为棕榈酸(C16:0)、硬脂酸(C18:0)和油酸(C18:1)，而经处理的低胆固醇牛油含有与未处理牛油相同组分的脂肪酸，只是含量间差异不显著。由此表明，经CD处理和HPCD处理的低胆固醇牛油对牛油脂肪酸组成影响较小。0100显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。说明书8/8 页10CN 117701333 A10图1说明书附图1/1 页11CN 117701333 A11。