一種低卡路裡含量的抗氧化成分、其獲得工藝以及用途

2023-07-12 12:47:11

一種低卡路裡含量的抗氧化成分、其獲得工藝以及用途
【專利摘要】本發明涉及一種低卡路裡含量的抗氧化成分，通過包括以下步驟的一工藝獲得：(a)選擇至少一種高抗氧化劑含量的水果和/或植物體作為原材料，其抗氧化劑含量大於6g/100g乾重；(b)通過磨、擠和/或壓所述原材料的方法獲得果汁和果肉；(c)從上一步獲得的所述果肉中提取糖分，以製得一低卡路裡含量的果肉；(d)將所述果肉脫水，其脫水方法選自於：風乾、應用真空的低溫乾燥和/或冷凍乾燥；(e)研磨所述果肉，以製得低卡路裡含量的所述抗氧化成分。同時，本發明也涉及所述成分的獲得工藝以及將所述成分用於功能食物的用途。
【專利說明】一種低卡路裡含量的抗氧化成分、其獲得工藝以及用途

【技術領域】
[0001] 本發明涉及食品工業領域，尤其涉及一種富含抗氧化劑的新型功能飲料，其中所 述抗氧化劑為低卡路裡含量的植物成分。

【背景技術】
[0002] 抗氧化劑由於能夠保護有機體抵抗氧化性損傷（細胞，DNA，蛋白質，脂肪等）並 且對基因表達產生影響而成為日常飲食的必需成分。食用足夠的富含抗氧化劑的食物和飲 料可以增加血漿中抗氧化劑（維生素 C和E，多酚，類胡蘿蔔素）的濃度，這與明顯減少慢 性疾病（心血管病，癌症，神經退化）的危險因素和降低死亡率有著很大的關係（何瑞爾 (Herreal)等人，《關於健康和疾病方面的抗氧化食品和補品》，營養學評論，2009年，第67 卷，140-144 頁）。
[0003] 食物中抗氧化劑的性能、代謝和效果取決於抗氧化劑發生作用的區域。由維生素、 多酚和類胡蘿蔔素組成的一部分抗氧化劑（I型）能夠在小腸內溶解從而變得可被生物利 用，當這些抗氧化劑被小腸壁吸收以後，可以穿過小腸進入血液，並且被輸送至細胞以及各 種組織來發揮它們的保護作用。
[0004] 由多酚和類胡蘿蔔素組成的另一部分抗氧化劑（II型）在通過小腸時不發生變化 從而無法被生物利用，這是由於這些物質不溶於消化液。之所以不溶是因為這些抗氧化劑 與植物性食物基體的高分子（蛋白質，多糖）和纖維相連。然而，當植物性食物基體到達 大腸時，主要存在於結腸中的腸道菌群的細菌開始作用，使得抗氧化劑釋放，從而導致抗氧 化劑含量增加，高抗氧化劑狀態能夠預防炎症和息肉以及隱窩的出現，這有利於提高腸道 健康以及預防退行性細胞過程。此外，多種抗氧化劑代謝產物被釋放，這些代謝產物被結腸 吸收，進入血液，並通過血液輸送發揮其全身效應。（G·威廉森（Willamson G)和馬那奇 (Manach)，《多酚在人體中的生物利用度和生物有效性，第二部分，93個幹預實驗的回顧》， 美國臨床營養學雜誌，2005年，第81卷，243-255頁）。
[0005] I型抗氧化劑可以通過溶劑從食物或者植物體中提取，因此可以獲得不同商業用 途的抗氧化劑濃縮物，其可以用於添加到食物和功能飲料中。然而II型抗氧化劑不能通過 溶劑來提取，因而市場上也沒有這類抗氧化劑的預備品或濃縮物。但是一定要注意，如地中 海飲食模式這樣的健康飲食包含大量的II型抗氧化劑，II型抗氧化劑的攝入量幾乎與I型 抗氧化劑相同。也就是說健康的飲食應該攝入足夠多的I型和II型抗氧化劑，換句話說，由 於發達國家的飲食中抗氧化劑的攝入量較低，因此通過一種平衡的方法來增加抗氧化劑的 攝取是可取的。（埃蘭（Arranz)等，《常被忽略的不可提取的多酚是日常飲食中多酚的主 要部分，西班牙飲食研究》，分子營養和食物研究，2010年，第54卷，1646-1658頁）
[0006] 果汁和軟飲料都是消耗量大且日常消費的產品（在西班牙，人均消耗超過 250ml)，因此通過向果汁和飲料中添加一些對健康有益並且在發達國家的日常飲食中缺乏 的成分，是一種增加這些成分攝入量的有效途徑。近年來，飲料行業的競爭非常激烈，為了 滿足對於健康產品的需求，市場上推出了各種具有特殊性能的產品。其中包括了具有低卡 路裡含量，富含抗氧化劑、纖維或者其他公認為有益營養和健康的物質的飲料。
[0007] 在這樣的背景下，目前市場上出現了一類飲料，這類飲料以富含抗氧化劑為特徵、 以提高飲食質量、預防與氧化應激有關的慢性疾病為目標。這些飲料如石榴汁、櫻桃汁，熱 帶水果汁，可可飲料或者無酒精葡萄酒。還有一些添加果汁的奶製品。用於這類飲料製品 的水果通常都有較高含量的天然抗氧化劑，這些抗氧化劑在加工過程中進入液相（果汁或 飲料）。
[0008] 專利ES2229575中介紹了一種用提取物和植物浸劑生產的抵抗氧化應激的飲料， 飲料中包含了多種非抗氧化維生素，每100千卡可優選地含有20mg到200mg的無色多酚抗 氧化劑提取物。但是，這個發明產品中抗氧化劑的總含量低於多數天然果汁飲料（櫻桃，石 榴，無酒精葡萄酒等）中抗氧化劑的含量。
[0009] 專利ES2074031中介紹了一種能量飲料，通過將果汁（橙汁）與人參提取液混合 而製成，但是人參提取液中含有潛在的興奮物質（皂苷）。
[0010] 專利ES2195007中介紹了一種作為營養補充品的飲料及其製備過程，該飲料包含 水、乳清蛋白、多種碳水化合物、維生素和礦物質。
[0011] 專利ES2217979中要求保護了一種飲食飲料由檸檬汁和西柚汁的混合液組成。
[0012] 專利ES2299288中介紹了一種功能性飲料，以一種非抗氧化劑、未發酵奶製品（脫 脂牛奶）為基礎，通過向其中加入果汁賦予這種飲料一定的抗氧化能力，但這種抗氧化能 力明顯低於果汁本身或者是富共軛亞油酸油脂濃縮物的抗氧化能力。
[0013] 通過分析目前的這些專利和產品，可以很明顯的看出這一領域向天然抗氧化飲料 發展的趨勢，這些天然抗氧化飲料使用高抗氧化劑含量的一種水果或多種水果混合而制 成。另一個發展趨勢是富含多種化合物（多種維生素、礦物質、纖維、必需脂肪酸、電解質 等）或者用抗氧化劑作為增加功能的功能飲料，但是在這些案例中抗氧化劑的含量都要低 於果汁或者天然抗氧化飲料中抗氧化劑的含量。
[0014] 但是，所有的這些果汁或者抗氧化飲料，不管是天然的還是通過不同的配方製備 的，都缺少與植物基體相連的抗氧化劑（II型）。因此，本發明致力於恢復並增加在流行的 果汁和飲料產品中所沒有的天然原材料（水果，植物基質）中的抗氧化劑。為了做到這一 點，本文提供一種對高抗氧化劑或超高抗氧化劑含量原材料的加工過程。一種具有高抗氧 化能力低卡路裡含量的乾粉可以添加到目前市場上的飲料中，並能夠賦予這些飲料高抗氧 化能力和與市場上的抗氧化飲料所不同的性質。這種乾粉也可以作為功能成分和膳食補充 劑添加到其他食物中，此外，也減少了某些抗氧化劑水果和植物原料在加工過程中產生的 浪費。
[0015] 因此，本發明要解決的技術問題主要是重獲一類高含量的天然抗氧化劑，這種抗 氧化劑雖然是不溶的或者無法使用溶劑提取的，但是它們有著特殊的營養價值，特別是對 於營養和健康。


【發明內容】

[0016] 本發明的一個目的在於提供一種低卡路裡含量（少於20kcal/100g)的抗氧化成 分，通過包括以下步驟的一工藝獲得：
[0017] (a)選擇一種高抗氧化劑含量（等於或大於6g/100g乾重）的原材料，所述原材料 選自於至少一種水果和/或植物體；
[0018] (b)通過一種傳統的方法從選擇的原材料中獲得果汁和果肉，傳統方法可以包括 磨、擠和/或壓，為達此目的，可以使用市場上的任何可利用的設備或傳統步驟；
[0019] (c)從上一步獲得的果肉中提取糖分，以製得一種低卡路裡含量（不高於 20kcal/100g)的果肉。提取糖分的這一步驟可以優選地通過乙醇/水溶液洗滌果肉來實 施。優選地，所述步驟在50°C以下的溫度、攪拌和/或逆流的條件下進行，將含有果肉中糖 分的洗滌液排出。乙醇/水混合液的比例、以及洗滌液比率/果肉重量、時間、洗滌溫度等 都將根據原材料中糖分和抗氧化劑的含量來確定；
[0020] (d)將果肉徹底脫水，優選地通過選擇下列方法來實施：風乾（託盤或其他體系）； 優選地以低於70°C、應用真空的低溫乾燥和/或冷凍乾燥；
[0021 ] (e)將果肉脫水後，脫水果肉的含水量優選地小於或等於6 %，研磨脫水果肉。
[0022] 這一步的研磨可以通過錘式粉碎機、離心粉碎機和/或任何微粉化或封裝體系來 實施，優選地產生粒徑小於〇. 5_的乾粉，其構成了富含抗氧化劑和纖維並且卡路裡含量 低的功能成分。
[0023] 此外，本發明的另一個目的在於提供一種根據上述步驟獲得低卡路裡含量的抗氧 化成分的工藝。
[0024] 同時，本發明的另一個目的在於提供一種使用低卡路裡含量的所述抗氧化成分制 備功能飲料的用途，優選地用於製備果汁、奶昔、乳飲料和其他具有抗氧化性能、低卡路裡 含量、高膳食纖維含量（通常大於6g纖維/100g產品或者3g/100kcal產品）的飲料。

【具體實施方式】
[0025] 如上所述，本發明的第一個目的在於提供一種低卡路裡含量（少於20kcal/100g) 的抗氧化成分，通過包括以下步驟的一工藝獲得：
[0026] (a)選擇一種高氧化劑含量（等於或大於6g/100g乾重）的原材料，所述原材料選 自於至少一種水果和/或植物體；
[0027] (b)通過一傳統的方法從選擇的所述原材料中獲得果汁和果肉，傳統方法可以包 括磨、擠和/或壓，為達此目的，可以使用市場上的任何可利用的設備或傳統步驟；
[0028] (c)從上一步獲得的所述果肉中提取糖分，以製得一種低卡路裡含量（不高於 20kcal/100g)的果肉。提取糖分的這一步驟可以優選地通過乙醇/水溶液洗滌所述果肉來 實施。優選地，所述步驟在50°C以下的溫度、攪拌和/或逆流的條件下進行性，將含有所述 果肉中糖分的洗滌液排出。乙醇/水混合液的比例、以及洗滌液比率/果肉重量、時間、洗 滌溫度等都將根據所述原材料中糖分和抗氧化劑的含量來確定；
[0029] (d)將所述果肉徹底脫水，優選地通過選擇下列方法來實施：風乾（託盤或其他體 系）；優選地以低於70°C、應用真空的低溫乾燥和/或冷凍乾燥；
[0030] (e)將所述果肉脫水後，所述脫水果肉的含水量優選地小於或等於6%，研磨所述 脫水果肉。這一步的研磨可以通過錘式粉碎機、離心粉碎機和/或任何微粉化或封裝體系 來實施，優選地產生粒徑小於〇.5_的乾粉，其構成了富含抗氧化劑和纖維並且卡路裡含 量低的功能成分。
[0031] 在本發明的一特別實施例中，所述工藝可以進一步包括一步驟：通過洗滌原材料 來製備所述原材料。通過這種方法，可以除去選擇的所述原材料中可能存在的樹葉、植物 莖、土粒、殘留農藥等。為了實施這一洗滌步驟，可以使用任何清洗植物的傳統設備，比如振 動機、氣流和水流、運到漏鬥的傳送帶，以及任何適用於實現這一目的的元件。
[0032] 同時，在本發明的一個特別實施例中，從所述原材料中獲得的所述果肉包括種子、 果仁和/或任何果肉的碎片或雜質，所述工藝可以包括一步驟：在提取糖分之前，分離、除 去上述物質。這一步可以通過市場上已有的不同的機器來實施，例如多孔網、旋轉缸、離心 機等。
[0033] 在一個特別的方法中，所述工藝中對所述原材料的選擇是根據其抗氧化劑的含量 來實施的。通過這種方法，所述原材料（水果和/或植物體）優選地從滿足下列條件的材 料中選擇：
[0034] (a)首先，這種材料本身具有高濃度的抗氧化劑（例如葡萄、石榴、可可豆或者熱 帶水果如番石榴、金尾虎、卡姆果以及許多別的水果）。通常，當一種材料每100克的乾重中 含有至少6克的抗氧化劑時，就被認為具有高濃度的抗氧化劑；
[0035] (b)而且，同樣地，根據以上描述的步驟能夠生產出一種乾粉，其成分與下表近似 相同：
[0036] 成分 重量百分比 水（水分） 2-10% 總抗氧化劑（維生素、多酚、類胡蘿蔔素） 6-35% Π 型抗氧化劑（與植物基質相連） 5-30% I型抗氧化劑（可通過溶劑提取） 1-5% 糖分 0-5% 多糖和木質素 10-40% 蛋白質 2-10% 礦物質和其他天然成分（維生素、有機酸、松烯、葉綠2-8% 素等）
[0037] 在一特別實施例中，所述工藝中的所述原材料由一種低含水量（通常低於15% ) 的植物基體組成，所述工藝的實施不包括步驟（b)，並且所述工藝由研磨（步驟（e))步驟開 始，接著是提取糖分（c)和脫水（d)的步驟。
[0038] 如上所述，根據上述步驟獲得低卡路裡含量的所述抗氧化成分的工藝也是本發明 的一個目的。
[0039] 此外，如前所述，使用低卡路裡含量的所述抗氧化成分製備功能飲料的用途也是 本發明的一個目的，優選地使用低卡路裡含量的所述抗氧化成分製備果汁、奶昔、乳製品 和其他具有抗氧化性、低卡路裡和高膳食纖維含量（通常大於6g纖維/100g產品或者 3g/100kcal產品）的飲料。此外，本發明的所述抗氧化成分可以用於製備各種與食物和健 康相關的功能食品和產品，包括膳食補充劑。這些產品以含有質量上以及數量上都很重要 的人們現在缺乏的大量抗氧化劑為特徵，從而出現了一類具有不同特徵和更高營養價值的 抗氧化飲料。
[0040] 特別的，功能飲料可以通過向作為原材料（步驟a)的果汁中添加本發明的低卡路 裡含量的所述抗氧化成分而獲得，從而生產出一種富含天然I型和II型抗氧化劑的果汁， 同時並不會增加原始果汁中的卡路裡值。
[0041] 優選地，所述抗氧化成分應該具有適當的粒徑，或者儘可能小的粒徑，以使得所述 抗氧化成分不影響果汁的口感，可用通過微粉化或封裝的方法達到這一目的。
[0042] 此外，添加到功能飲料中的所述抗氧化成分的總量優選地為10_15g每200ml，其 中含有了健康飲食推薦數量的纖維和抗氧化劑。
[0043] 在本發明的另一特別實施例中，獲得的所述成分也可以用於其他的功能飲料，將 其添加到果汁或者多種水果的混合果汁中，這些果汁可以是在包括所描述的工藝中的步驟 (b)中獲得的，也可以不是，還可以將其添加到牛奶和其他乳製品中，以及其他任何種類的 飲料和軟飲料中。
[0044] 進一步地，所述抗氧化成分也可以作為一食物成分添加到穀類製品（餅乾、零食、 麵包、早餐穀物等）和其他任何種類的功能或富含功能的食物中；同時也可以作為腸胃健 康（調節、預防炎症、益生菌、預防息肉和異常的隱窩）的一種日常補充品和慢性疾病（氧 化應激、炎症、商膽固醇血症、商血糖和商血壓）危險因素的預防。
[0045] 最後，所述抗氧化成分也可以作為與食物和健康有關的各類產品中的一種成分。
[0046] 所有的描述和權利要求中"包括"一詞以及這一詞語的變形的含義不排除其他的 技術特徵、添加劑、成分或者步驟。進一步，"包括"一詞也涵蓋了"由……組成"。根據本發 明的描述和部分的實施例，本發明的其他目的、優勢和特徵對於本領域的技術人員是顯而 易知的。以下的實施例只作為舉例，並不限制本發明。進一步，本發明涵蓋了所描述的所有 特別實施例和優選實施例可能的組合。
[0047] 實施例
[0048] 實施例1 :獲得所述抗氧化成分
[0049] 壓榨（傳統的液壓機）已經預先清潔的10kg阿里爾品種白葡萄，最多得到6.5升 的果汁或葡萄汁和1. 2kg的葡萄渣或含有果皮、葡萄籽和小段殘留葡萄莖的新鮮果肉。
[0050] 獲得的所述葡萄渣按照如下條件與乙醇/水（80:20)混合液在一容器中攪拌混 合：
[0051] 乙醇/水溶液和葡萄渣的比例為：1升/100g葡萄渣；
[0052] 溫度：37°C ;
[0053] 時間：10分鐘；
[0054] 接下來，葡萄渣-乙醇-水混合液通過傾倒或離心的步驟，除去液相，並獲得無糖 葡萄渣。所述葡萄渣隨後通過篩選的方法將葡萄籽和殘留的莖分離。一旦凍幹，無籽果肉 和莖在一具有篩網（孔徑<5mm)的離心研磨機中研磨，獲得390g的乾粉，其構成了低卡路 裡含量的所述抗氧化成分，通常其基本組成成分包括：
[0055] 水分： 4.5% II型抗氧化劑： 18.1% I型抗氧化劑： 2.7% 總抗氧化劑： 20.8% 多糖和木質素： 39.0% 糖分： （<0.5%)
[0056] 實施例2 :獲得功能飲料
[0057] -旦獲得所述抗氧化成分，可以通過將15g所述抗氧化成分加入到300ml壓榨葡 萄時獲得的果汁或葡萄汁中製備一種功能飲料。通過添加所述成分和隨後的攪拌，從而獲 得一種稀釋膠體或懸浮液狀態的功能飲料。
[0058] 本申請的參考文獻
[0059] 何瑞爾（Herreal)等人，《關於健康和疾病方面的抗氧化食品和補品》，營養學評 論，2009 年，第 67 卷，140-144 頁。
[0060] G ·威廉森（Willamson G)和馬那奇（Manach)，《多酚在人體中的生物利用度和 生物有效性，第二部分，93個幹預實驗的回顧》，美國臨床營養學雜誌，2005年，第81卷， 243-255 頁。
[0061] 埃蘭（Arranz)等，《常被忽略的不可提取的多酚是日常飲食中多酚的主要部分， 西班牙飲食研究》，分子營養和食物研究，2010年，第54卷，1646-1658頁。
【權利要求】
1. 一種低卡路裡含量的抗氧化成分，通過包括以下步驟的一工藝獲得： (a) 選擇至少一種高抗氧化劑含量的水果和/或植物體作為原材料，其抗氧化劑含量 大於6g/100g乾重； (b) 通過磨、擠和/或壓所述原材料的方法獲得果汁和果肉； (c) 從上一步獲得的所述果肉中提取糖分，以製得一種低卡路裡含量的果肉； (d) 將所述果肉脫水，其脫水方法選自於：風乾、應用真空的低溫乾燥和/或冷凍幹 燥； (e) 研磨所述果肉，以製得低卡路裡含量的所述抗氧化成分。
2. 根據權利要求1所述的成分，所述工藝進一步包括一步驟：通過清洗製備所述原材 料。
3. 根據權利要求1或2所述的成分，其中在獲得所述果肉之後，提取糖分之前，所述工 藝一步包括一步驟：去除種子、果核和/或存在於所述果肉中的雜質。
4. 根據前述任一權利要求所述的成分，其中糖分的提取通過使用乙醇和水溶液清洗所 述果肉來實施。
5. 根據前述任一權利要求所述的成分，其中研磨的步驟通過錘式粉碎機、離心粉碎機 和/或任何微粉化或封裝來實施，產生粒徑小於〇. 5mm的乾粉。
6. 根據前述任一權利要求所述的成分，其中作為所述原材料的水果或植物體選自於葡 萄、石榴、可可、金尾虎、番石榴、卡姆果和其他熱帶水果中，以及前述的任意組合。
7. 根據前述任一權利要求所述的成分，其特徵在於，所述成分包括以下組分，按照質量 百分比： 水 2-10% 總抗氧化劑 6-35% II型抗氧化劑，與植物基質相連 5-30% I型抗氧化劑，可通過溶劑提取 1-5% 多糖和木質素 10-40% 蛋白質 2-10% 礦物質，維生素和其他天然成分 2-8% 糖分 0-5%
8. 根據前述任一權利要求所述的成分，其特徵在於，在所述步驟（c)中，果肉中糖分的 提取是在50°C以下的溫度通過攪拌和/或逆流來實施。
9. 根據前述任一權利要求所述的成分，其特徵在於，在所述脫水步驟（d)中，乾燥是在 70°C以下的溫度實施的。
10. 根據前述任一權利要求所述的成分，其特徵在於，在所述步驟（d)中，得到的所述 脫水果肉，其含水量小於或等於6 %。
11. 一種獲得根據前述任一權利要求所述成分的工藝，其特徵在於，包括以下步驟： (a)選擇至少一種高抗氧化劑含量的水果和/或植物體作為原材料，其抗氧化劑含量 大於6g/100g乾重； (b) 通過磨、擠和/或壓所述原材料的方法獲得果汁和果肉； (c) 從上一步獲得的所述果肉中提取糖分，以製得一低卡路裡含量的果肉； (d) 將所述果肉脫水，其脫水方法選自於：風乾、應用真空的低溫乾燥和/或冷凍幹 燥； (e) 研磨所述果肉，以製得低卡路裡含量的所述抗氧化成分。
12. 根據權利要求1-10中的任一所述成分的用途，其用於一種功能食物產品。
13. 根據權利要求12所述的用途，其中所述功能食物是一種功能飲料。
14. 根據權利要求13所述的用途，其中所述功能飲料選自於果汁、奶昔和乳飲料。
【文檔編號】A23L1/308GK104203002SQ201280068205
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2012年12月20日 優先權日:2011年12月20日
【發明者】佛堅契奧狄亞戈·索拉卡裡西託 申請人:西班牙國家科學研究委員會