一种酸性抗菌体系稳定承载高钙和维生素D的饮液及其制备方法与流程

一种酸性抗菌体系稳定承载高钙和维生素d的饮液及其制备方法
技术领域
1.本发明涉及一种酸性抗菌体系稳定承载高钙和维生素d的饮液及其制备方法。


背景技术：

2.人体内99％的钙分布于骨组织中，1％平均分布于牙齿与软组织中，只有0.1％的钙存在于细胞外液中。钙是人体内含量最丰富的矿物元素，足量钙摄入对维持儿童、青少年正常骨密度、达到高骨量峰值、减少骨折和降低老年期骨质疏松风险至关重要。人体钙的代谢平衡受到维生素d、甲状旁腺素、降钙素等激素，以及皮肤、肠道、肾脏、骨骼等组织器官的调控。钙主动吸收需要维生素d，维生素d缺乏或不足时，钙主动吸收下降，间接造成钙缺乏。因此在补充钙的同时应注意补充维生素d。
3.据研究，目前钙和维生素d在儿童人群中缺乏率依然较高，我国居民钙的摄入来源主要是牛奶或乳制品。据调查，我国人群膳食来源摄入也普遍不足。由于人体所需维生素d大部分需要通过日晒由皮肤合成，但易受到季节、天气、紫外线强度等多因素影响，且富含维生素d的天然食物较少，因此市面上存在许多补钙和补维生素d的产品。由于原料的状态以及碳酸钙溶解性较差，市面上同时含有钙和维生素d的产品多以片剂、粉剂、滴剂或软胶囊为主，工艺简单，但品种较为单一。片剂、粉剂不适合婴幼儿，滴剂易受污染，软胶囊口感油腻不佳。饮液是一种口感较佳、易于接受的服用方式。但目前的钙饮液存在以下问题：(1)宣称高钙的饮料，含量也仅达到宣称高钙的下限，且通常需要多个胶体复配，胶体体系复杂。(2)因为钙源在酸性条件下溶解度较高，而且酸性条件有利于抑制微生物的生长，钙饮液一般为酸性，口感也更佳。但维生素d对酸性环境较敏感，降解较快，因此含钙的酸性饮液同时添加维生素d的屈指可数，且维生素d含量较低。综上，有必要开发一种酸性抗菌体系稳定承载高钙和维生素d的饮液及其制备方法，解决维生素d在酸性体系下易降解的问题。


技术实现要素：

4.为了解决现有技术中存在的酸性饮料体系中钙、维生素d含量低、胶体体系复杂等技术问题，本发明提供一种富含钙和维生素d的酸性体系饮液及其制备方法。
5.本发明提供的一种酸性抗菌体系稳定承载高钙和维生素d的饮液及其制备方法，其特点在于通过调整胶体原料、抗氧化剂的比例，以及对维生素d进行包埋处理，可实现酸性体系富含维生素d及钙。辅以甜味剂、果汁、果粉或发酵液进行调味。
6.本发明采用的技术方案是：
7.一种酸性抗菌体系稳定承载高钙和维生素d的饮液，所述饮液包括以下质量份的组分：
8.胶体0.5～5份、酸度调节剂2～15份、抗氧化剂0.1～5份、钙源40～230份、包埋维生素d 0.01～1份、甜味剂100～300份、调味剂0.01～2份；水200-800份。
9.优选所述饮液包括以下质量份的组分：
6质量份、酶解骨粉0.1-6质量份、磷酸钙0.1-6质量份、葡萄糖酸钙0.1-6质量份。
43.更优选所述钙源包括柠檬酸钙80-150质量份、l-乳酸钙1-5质量份、乳矿物盐1-5质量份、酶解骨粉1-5质量份、磷酸钙1-5质量份、葡萄糖酸钙1-5质量份。
44.所述甜味剂为木糖醇、低聚异麦芽糖、山梨糖醇、赤藓糖醇、麦芽糖醇、甘油中的一种或多种；
45.优选所述甜味剂为木糖醇、低聚异麦芽糖、甘油的混合。
46.更优选所述甜味剂包括木糖醇50-200质量份、低聚异麦芽糖2.0-20质量份、甘油50-80质量份。
47.更优选所述甜味剂包括木糖醇100-200质量份、低聚异麦芽糖5-15质量份、甘油50-80质量份。
48.所述调味剂为果汁、果粉、发酵液中的一种或多种；
49.所述果汁为草莓浓缩汁、柠檬浓缩汁、甜橙浓缩汁、卡曼橘浓缩汁中的一种或多种；所述果粉为甜橙粉、柳橙粉、草莓粉中的一种或多种；所述发酵液为乳酸菌发酵液。
50.优选所述调味剂为卡曼橘浓缩汁。
51.所述酸性抗菌体系稳定承载高钙和维生素d的饮液一般按以下方法制得：
52.先将胶体和部分甜味剂、部分水在加热条件下化胶，将胶体溶解制得胶液a；
53.然后将剩余的甜味剂、配方量的钙源、调味剂、胶液a、酸度调节剂和水混匀，所得料液均质后加入配方量的抗氧化剂和包埋维生素d，加入余量的水，调节体系的ph值为3～4.5，过滤，灭菌，灌装，二次巴氏灭菌，制得所述酸性抗菌体系稳定承载高钙和维生素d的饮液。
54.本发明还提供所述酸性抗菌体系稳定承载高钙和维生素d的饮液的制备方法，所述方法包括以下步骤：
55.(1)化胶：
56.按配方量取胶体、第一部分甜味剂、第一部分水混合，加热化胶，胶体溶解后用胶体磨处理，得到的胶液记为胶液a；
57.(2)第二部分水，加热至35-45℃，加入余量的甜味剂混合均匀，加入配方量的钙源、调味剂，混合均匀后加入胶液a，搅拌均匀，再加入酸度调节剂，调节ph值至3～4.5，搅拌均匀；所得料液进行均质，再加入配方量的抗氧化剂和包埋维生素d，加入剩余量的水，最终体系中ph值为3～4.5，混合搅拌均匀，过滤，灭菌，灌装，二次巴氏灭菌，制得所述酸性抗菌体系稳定承载高钙和维生素d的饮液。
58.所述步骤(1)中，化胶的温度优选为40-50℃。
59.第一部分甜味剂的质量用量为甜味剂总质量用量的50～75％。
60.步骤(2)加入的余量的甜味剂为甜味剂总质量用量的25～50％。
61.所述第一部分水的质量用量为第一部分甜味剂的质量用量的3～3.5倍。
62.所述第二部分水的质量用量为：在加入胶体a前，使所加入的液体原料的质量和固体原料的质量的比值为1.0～1.3：1，更优选1.2～1.3：1。
63.优选步骤(1)中加入第一部分甜味剂为50-200质量份木糖醇。优选第一部分水的质量用量为木糖醇的质量用量的3～3.2倍。
64.优选第二部分加入的余量的甜味剂为2.0-20质量份低聚异麦芽糖、50-80质量份
甘油。
65.所述均质的一级压力为20-25mpa。
66.所述过滤是用200目滤网过滤。
67.所述灭菌是进行超高温瞬时灭菌，灭菌温度为105-110℃，时间15-30秒。
68.所述二次巴氏灭菌是的灭菌温度是86～88℃(料液中心温度)，时间为15-30分钟。
69.本发明提供的一种酸性抗菌体系稳定承载高钙和维生素d的饮液及其制备方法，技术效果在于：
70.1、高含量钙：本发通过调节酸与胶的用量，通过酸性条件提高钙的溶解度，通过胶量使钙悬浮，通过特定的酸、胶比例，提高了单一胶体酸性体系下能够长期稳定悬浮承载的钙含量，饮液中的钙含量≥2500mg/100ml。解决了目前钙质易沉淀、含量低的问题，现有技术含钙饮料中，高钙含量一般也只有120mg/100ml，而本发明的钙含量可达到现有技术的20倍以上。本发明制得的高钙饮液经加速条件验证含量稳定，可以将钙稳定的助悬，沉淀少，不析水不分层。
71.2、酸性胶体体系稳定富含维生素d：本发明体系ph为3～4.5，呈酸性，通过在体系内添加抗氧化剂，以及对维生素d进行包埋，两者协同保护，因此本发明的酸性胶体体系可实现添加高含量的维生素d，维生素d含量≥50ug/100ml，是市售的25-50倍。并且经加速试验验证，维生素d含量稳定，解决了酸性体系下维生素d容易降解的问题。
72.3、风味佳，口感细腻，无涩感：本发明通过在胶体体系添加果汁、果粉或发酵液，在保证高钙的条件下，可掩盖钙的涩感，口感细腻且风味优。
73.4、无防腐剂：本发明体系可实现不添加防腐剂，在加速期内微生物增长情况符合食品质量要求。
具体实施方式
74.下面以具体实施例来对本发明的技术方案做进一步的说明，但本发明的保护范围不限于此。
75.实施例1
76.1、包埋维生素d制备工艺
77.(1)包衣液配制：先称取1质量份单硬脂酸甘油酯，热熔化分散到20质量份水中，加入4质量份柠檬酸三乙酯，剪切搅拌使分散均匀，再称取约66.7质量份尤特奇水分散体(l30d-55，质量分数30％，甲基丙烯酸和丙烯酸乙酯(1:1)
78.共聚物)与前面配制的液体搅拌混合均匀，得到包衣液备用。
79.(2)将150质量份维生素d粉(3000ug/g)置入包衣锅中，将包衣液喷涂到一次造粒产品上，料液比5：1，喷涂结束后，50℃干燥，最终增重15％，筛分得60-80目颗粒，得到最终产品，包埋维生素d中的维生素d含量为2500ug/g。
80.2、饮液制备工艺
81.(1)化胶：取2质量份黄原胶、166质量份木糖醇混合后，加入498质量份45℃热水，保温进行化胶，胶体溶解后过胶体磨，记为胶液a。
82.(2)一次混合调配：罐中加入120份质量水，加热至35-45℃，加入甜味剂10质量份低聚异麦芽糖、60质量份甘油混合均匀。加入2.7质量份乳矿物盐、117
83.质量份柠檬酸钙、2.7质量份l-乳酸钙、2.7质量份酶解骨粉、2.7质量份磷酸钙、2.7质量份葡萄糖酸钙混合均匀。加入1份卡曼橘浓缩汁、混合均匀后加入胶液a，再加入7质量份柠檬酸，调节ph至3.9，搅拌均匀。
84.(3)均质：将混合调配好的物料液均质15min，20-25mpa(一级压力)。
85.(4)二次混合调配：均质后的物料加入0.15质量份维生素c、0.32质量份包埋维生素d，加入剩余水定容至1000质量份，最终体系中ph值为3.9，混合搅拌均匀。
86.(5)过滤：200目过滤。
87.(6)灭菌：进行超高温瞬时灭菌，灭菌温度为105-110℃，时间15秒。
88.(7)灌装，二次杀菌：封合后的半成品，再进行巴氏杀菌，杀菌温度为86～88℃左右(料液中心温度)，30分钟。
89.实施例2黄原胶不同添加量对钙悬浮稳定性及口感的影响
90.对比例1：与实施例1比，差异在于黄原胶的添加量为1质量份
91.对比例2：与实施例1比，差异在于黄原胶的添加量为4质量份
92.选取30名优选的感官评价员，参考表1的数据标准，对喜好进行评价，所的结果见表2。
93.并且进行加速实验，加速条件：温度：40℃，湿度75％。每个月检测外观形态、饮液的钙含量。
94.表1喜好程度评价表
95.分值程度0很不喜欢1不喜欢2有点不喜欢3无所谓4有点喜欢5喜欢6很喜欢
96.表2黄原胶不同添加量对钙悬浮稳定性及口感考察结果
97.[0098][0099]
表1中，分层是指底部出现钙沉淀，说明钙和胶体形成的悬浮状态被破坏。
[0100]
析水层是指，液面上方出现一段既不含悬浮剂，又不含钙的透明水层，可能与胶体结团、不均匀有关。
[0101]
结论：如表2结果所示，外观方面，饮液的分层情况与胶的加量成正比；析水的情况与胶的加量成反比，胶加多了易析水，加少了易分层，均影响产品质量。根据口感评测结果，黄原胶添加量为2质量份时喜好度最高。经分析，黄原胶的添加量为4质量份时液体较浓稠，胶感重，不够顺滑，流动性差不易倒出，且容易残留在包装上；黄原胶的添加量为1质量份时液体较稀，有明显钙的涩感、粗糙、口感不够饱满。综上，胶体在适合的比例下，能长期稳定悬浮高钙，不分层、不析水、口感均较佳。
[0102]
实施例3不同ph对货架期稳定性及口感的影响试验(不加防腐剂)
[0103]
对比例3：与实施例1比，差异在于一次混合调配时加入11质量份柠檬酸，最终饮液中ph调至2。
[0104]
对比例4：与实施例1比，差异在于一次混合调配时不加柠檬酸，最终饮液中ph为6。
[0105]
选取30名优选的感官评价员，参考表1的数据标准，对喜好进行评价，所的结果见
表3。
[0106]
并对实施例1、对比例3、对比例4进行加速实验，每个月检测成品中的微生物情况，考察不添加防腐剂在加速模拟条件下的稳定性。结果如表3所示。
[0107]
表3加速存放微生物结果
[0108][0109][0110]
结果表明，在酸性条件下(对比例3的ph＝2和实施例1的ph＝3.9)，抑制了微生物的生长，即使不添加防腐剂，加速三个月也未见微生物增长，可长期储存，满足食品饮料的存储质量要求。对比例4的ph＝6，偏中性，加速实验表明加速2个月以上，微生物生长过快，指标不合格。但是ph过低(对比例3)，酸感强烈，口感喜好度低。综上，合适的ph既能保证微生物符合要求，还能满足口感需求。根据实验，饮液的ph在3～4.5之间，抑菌效果较好，加速实验符合微生物生长的质量要求，口感也较佳。
[0111]
实施例4包埋工艺、抗氧化剂对维生素d的稳定性影响试验
[0112]
对比例:4：与实施例1比，差异在于加入的维生素d未进行包衣，直接将维生素d粉加入步骤(4)中。
[0113]
对比例5：与实施例1比，差异在于在步骤(4)中不加入维生素c
[0114]
对实施例1、对比例4、对比例5进行加速实验，每个月检测成品中的维生素d含量，所得结果如下表4所示。加速条件：温度：40℃，湿度75％。
[0115]
表4加速存放维生素d含量
[0116][0117]
注：加速放置条件：成品，温度：40℃，湿度75％
[0118]
如表4结果所示，常温0月时，实施例1、对比例4与对比例5的维生素d含量在0月的时候就体现出了差距，说明包埋的维生素d在加工过程中的损耗小，可以起到一定的保护作用。从对比例4和对比例5的加速结果可以看出，在储藏过程中抗氧化剂的保护作用比较重要，不加抗氧化剂的对比例5的维生素d的降解速度更快，降解程度最高。从实施例1、对比例4、5的加速结果来看，实施例1的降解速率显著降低，明显优于对比例4、5，加速3月后实施例1的维生素d保持在96％。可见本发明方法通过包埋的工艺以及加抗氧化剂能保护维生素d，延缓其在酸性条件下的降解速度，提高产品的稳定性。

技术特征：
1.一种酸性抗菌体系稳定承载高钙和维生素d的饮液，其特征在于所述饮液包括以下质量份的组分：胶体0.5～5份、酸度调节剂2～15份、抗氧化剂0.1～5份、钙源40～230份、包埋维生素d 0.01～1份、甜味剂100～300份、调味剂0.01～2份；水200-800份；所述酸性抗菌体系稳定承载高钙和维生素d的饮液的ph值为3～4.5，维生素d含量≥50ug/100ml，钙含量≥2500mg/100ml。2.如权利要求1所述的酸性抗菌体系稳定承载高钙和维生素d的饮液，其特征在于所述饮液包括以下质量份的组分：胶体1～4份、酸度调节剂5～10份、抗氧化剂0.1～1份、钙源85～175份、包埋维生素d 0.1～1份、甜味剂155～295份、调味剂0.5～2份；水600-800份。3.如权利要求1所述的酸性抗菌体系稳定承载高钙和维生素d的饮液，其特征在于所述包埋维生素d由包括维生素d粉、增塑剂、抗粘剂、成膜剂的原料制成，所述包埋维生素d中的维生素d含量为2000～4000ug/g。4.如权利要求3所述的酸性抗菌体系稳定承载高钙和维生素d的饮液，其特征在于所述增塑剂为柠檬酸乙酯、癸二酸二丁酯、丙二醇中的一种或多种；所述抗粘剂为单硬脂酸甘油酯、滑石粉中的一种或多种；所述成膜剂为丙烯酸树脂。5.如权利要求3所述的酸性抗菌体系稳定承载高钙和维生素d的饮液，其特征在于所述包埋维生素d由包括以下重量份的原料制成：维生素d粉1-500份、包衣液所述包衣液和维生素d粉的质量比为1：5～6；所述包衣液由包括以下重量粉的原料制成：抗粘剂0.1-5份、水10-250份、增塑剂1-10份、成膜剂10-100份。6.如权利要求5所述的酸性抗菌体系稳定承载高钙和维生素d的饮液，其特征在于所述包埋维生素d按以下方法制得：将配方量的增塑剂、抗粘剂、成膜剂和水配成包衣液，然后将包衣液喷涂在维生素d粉上，喷涂完毕后干燥，制得包埋维生素d；所述包衣液和维生素d粉的质量比为1：5～6。7.如权利要求1所述的酸性抗菌体系稳定承载高钙和维生素d的饮液，其特征在于所述胶体为黄原胶；所述酸度调节剂为柠檬酸、苹果酸、乳酸中的一种或多种；所述抗氧化剂为抗坏血酸棕榈酸酯、抗坏血酸钠、抗坏血酸中的一种或多种；所述钙源为乳矿物盐、柠檬酸钙、l-乳酸钙、磷酸钙、葡萄糖酸钙、酶解骨粉的一种或多种；所述甜味剂为木糖醇、低聚异麦芽糖、山梨糖醇、赤藓糖醇、麦芽糖醇、甘油中的一种或多种；所述调味剂为果汁、果粉、发酵液中的一种或多种。8.如权利要求1所述的酸性抗菌体系稳定承载高钙和维生素d的饮液，其特征在于所述胶体在饮液中的质量分数为0.2％。9.如权利要求1所述的酸性抗菌体系稳定承载高钙和维生素d的饮液，其特征在于所述
饮液的ph值为3.5～4.2。10.如权利要求1～8之一所述的酸性抗菌体系稳定承载高钙和维生素d的饮液的制备方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：(1)化胶：按配方量取胶体、第一部分甜味剂、第一部分水混合，加热至40-50℃进行化胶，胶体溶解后用胶体磨处理，得到的胶液记为胶液a；(2)第二部分水，加热至35-45℃，加入余量的甜味剂混合均匀，加入配方量的钙源、调味剂、混合均匀后加入胶液a，搅拌均匀，再加入酸度调节剂，调节ph值至3～4.5，搅拌均匀；所得料液进行均质，再加入配方量的抗氧化剂和包埋维生素d，加入剩余量的水，最终体系中ph值为3～4.5，混合搅拌均匀，过滤，灭菌，灌装，二次巴氏灭菌，制得所述酸性抗菌体系稳定承载高钙和维生素d的饮液。

技术总结
本发明公开了一种酸性抗菌体系稳定承载高钙和维生素D的饮液及其制备方法，所述饮液包括以下质量份的组分：胶体0.5～5份、酸度调节剂2～15份、抗氧化剂0.1～5份、钙源40～230份、包埋维生素D0.01～1份、甜味剂100～300份、调味剂0.01～2份；水200-800份；所述酸性抗菌体系稳定承载高钙和维生素D的饮液的pH值为3-4.5，维生素D含量≥50ug/100mL，钙含量≥2500mg/100mL。本发通过调节酸与胶的用量，提高了单一胶体酸性体系下能够长期稳定悬浮承载的钙含量；在体系内添加抗氧化剂，以及对维生素D进行包埋，可实现添加酸性体系下高含量的维生素D，并且维生素D含量稳定，不易降解。本发明风味佳，口感细腻，无涩感，不添加防腐剂，在加速期内微生物增长情况符合食品质量要求。在加速期内微生物增长情况符合食品质量要求。


技术研发人员：李文霞 柏金霞 陈莉 鲁金佩 张彩雯 施俊妃 王芸芳 陈晓楠
受保护的技术使用者：浙江索契壹营养科技有限公司
技术研发日：2023.06.05
技术公布日：2023/8/23