一种(r)-3-羟基丁酸生酮产品及其制备方法
技术领域
1.本发明涉及功能食品领域，特别涉及一种(r)-3-羟基丁酸生酮产品及其制备方法。
背景技术：2.(r)-3-羟基丁酸是人体内脂肪代谢提供能量所产生的三种酮体(r)-3-羟基丁酸、乙酰乙酸、丙酮)之一，在三种物质中占比约70％。在哺乳动物体内(r)-3-羟基丁酸由脂肪在肝脏内代谢而产生，有血液运输至其他的组织和器官，在细胞线粒体中氧化生成能量。近年来，越来越多的科学研究发现，(r)-3-羟基丁酸不但可以作为能量来源，而且具有多种人体健康益处，并且不断有医药方面的研究报道。
3.目前市场上的(r)-3-羟基丁酸类似的产品主要为(r)-3-羟基丁酸盐和酯，主要应用于生酮饮食减肥、高强度专业运动领域、提升精力、改善认知等领域，产品主要分布于美国等国家。(r)-3-羟基丁酸盐基本为化学方法制备的混旋体，且据研究表明混旋体中(s)-3-羟基丁酸没有生理活性，(r)-3-羟基丁酸酯主要为美国上市产品，使用不便，酸度高，口感特别苦涩，较难接受，适口性差，且其在人体内代谢过程需要经过肝脏代谢。
4.目前市面上的生酮产品，以mct(中链甘油三酯)类原料为主，但是mct需要摄入的量很大，不易饱腹，食用者需要很强的毅力挺住饥饿感，并且mct需要代谢过程一步步转化为酮体，生酮过程很长，配合其他生酮食物也需要很长时间。因此现有生酮产品结构单一，生酮效果差，生酮过程感受痛苦。
5.(r)-3-羟基丁酸熔点较低，纯的晶体在室温条件下就可能会有液化现象。液体(r)-3-羟基丁酸ph值较低，储存、运输及制备终端产品对设备要求比较高，因此目前亟需开发一种(r)-3-羟基丁酸固体类功能产品。
技术实现要素：6.针对现有技术中的缺陷，本发明提出了一种(r)-3-羟基丁酸生酮产品及其制备方法，其能够有效地解决(r)-3-羟基丁酸功能性固体产品缺少、液体(r)-3-羟基丁酸产品在市场上应用不便的问题；同时，还可以达到有效提升血酮、延长血酮时间的效果，达到快速生酮、解决健康及减肥等人群需要快速生酮的目的。
7.本发明提供一种(r)-3-羟基丁酸生酮产品，包括如下组分：
8.(r)-3-羟基丁酸固体
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2-25重量份；
9.(r)-3-羟基丁酸盐
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5-20重量份；
10.中链甘油三酯微囊粉
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5-20重量份；
11.所述(r)-3-羟基丁酸固体由(r)-3-羟基丁酸液体和固体填充剂制备而成，其中，所述(r)-3-羟基丁酸液体为10-30wt％，高于30wt％时很难干燥成为粉末类固体，难以与其他固体粉末复配混合成为固体粉末类产品，优选为22-27wt％，所述固体填充剂为70-90wt％。
12.进一步的，(r)-3-羟基丁酸固体优选为为5-10重量份，过多则其他两种成分少，导致生酮效果差。
13.进一步的，所述(r)-3-羟基丁酸盐选自(r)-3-羟基丁酸钠、(r)-3-羟基丁酸钾、(r)-3-羟基丁酸钙、(r)-3-羟基丁酸镁盐中的任意一种或多种。优选为8-12重量份，太多会引起人体离子摄入较多，引起电解质混乱。
14.进一步的，所述中链甘油三酯(mct)微囊粉中的中链脂肪酸由c8-c12的脂肪酸构成，优选为c8和c10的组合。c8和c10脂肪酸是天然可提取得到的混合物质，椰子油、棕榈油中含量较多，也是提取的主要原料油。微囊粉是固体粉末，可以自由混合形成固体产品，市场上可购买到，纯的中链甘油三酯是液体的，难以与其他固体混合，剂型不适用。所述mct微囊粉优选为5-15重量份，mct生酮相对慢一些。
15.进一步的，所述(r)-3-羟基丁酸生酮产品还包括甜味剂、食品香精和糖中的任意一种或多种。
16.进一步的，所述固体填充剂选自玉米淀粉、抗性糊精、变性淀粉、辛烯基琥珀酸淀粉钠、羟丙基甲基纤维素、乙基纤维素、聚3-羟基脂肪酸酯中的任意一种或多种。
17.进一步的，所述甜味剂选自甜菊糖苷、三氯蔗糖、赤藓糖醇、罗汉果提取物、纽甜、木糖醇、麦芽糖醇中的任意一种或多种。所述甜味剂的用量为0.01-0.5重量份。
18.进一步的，所述食品香精选自固体粉末香精，选自青柠、葡萄、苹果、草莓、菠萝、白桃中的任意一种或多种。所述食品香精的用量为0.1-2重量份。
19.进一步的，所述糖选自白砂糖、葡萄糖中的任意一种或两种。所述糖的用量为0-10重量份，优选为3-6重量份。
20.本发明还提供所述的(r)-3-羟基丁酸生酮产品的制备方法，包括如下步骤：
21.s1：制备(r)-3-羟基丁酸固体；
22.s2：按重量份称取s1制备得到的(r)-3-羟基丁酸固体、(r)-3-羟基丁酸盐、中链甘油三酯微囊粉，以及食品香精、甜味剂、糖，混合均匀。
23.s3：灌装为所述(r)-3-羟基丁酸生酮产品。
24.进一步的，所述步骤s1包括如下步骤：
25.(1)取固体填充剂加入湿法制粒机中；
26.(2)调整参数至800-1200rpm；
27.(3)打开切刀至600-1200rpm；
28.(4)在加液口缓慢加入液体(r)-3-羟基丁酸，混合搅拌均匀；
29.(5)放料，干燥，得到所述(r)-3-羟基丁酸固体。
30.进一步的，所述步骤s1使用喷雾干燥流化床设备。
31.上述生酮固体产品制备过程中，需要以液体(r)-3-羟基丁酸为原料制备(r)-3-羟基丁酸固体，mct微囊粉是由mct油经淀粉壁材包埋而成的微囊化的粉末固体，可在市场上买到，而(r)-3-羟基丁酸固体目前市场上没有可购买的产品。
32.综上，与现有技术相比，本发明达到了以下技术效果：
33.(1)本发明中制得的产品为(r)-3-羟基丁酸生酮产品，为首款由(r)-3-羟基丁酸液体、(r)-3-羟基丁酸盐和mct复配形成的固体生酮产品。可用于生酮所带来的各种健康需求，如运动供能、改善认知、减肥等领域。
34.(2)本产品可由(r)-3-羟基丁酸快速提供酮体，(r)-3-羟基丁酸盐随后代谢进入血液维持和增加血酮值，mct最后经代谢后再持续维持血酮值，达到前中后协同组合提升血酮、延长血酮稳定时间等作用。
35.(3)本产品组合同时还避免了(r)-3-羟基丁酸液体饮料产品过酸、适口性差；(r)-3-羟基丁酸盐类产品苦涩、咸等口感差，并且大量食用会引起盐离子超标，损伤肝肾功能等问题；同时还避免了mct单一原料生酮效果慢的问题。
36.(4)本生酮固体产品便于携带，运输方便，使用时直接用水冲调，适口性好。
37.(5)本固体产品不用添加防腐剂，长期使用无副作用。
38.(6)本发明提供了r-3羟基丁酸固体的制备方式，只有制备成了固体，才能与其他两种产品进行复配制备终端产品。
附图说明
39.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
40.图1为本发明中不同生酮产品血酮值比较结果。
具体实施方式
41.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
42.(r)-3-羟基丁酸盐分子小，可直接被肠道吸收进入血液，不用经过肝脏代谢；(r)-3-羟基丁酸酯一般为(r)-3-羟基丁酸与一个或两个(1,3)丁二醇通过脱水缩合而成，或者与其他在体内经过代谢以后可转变为(r)-3-羟基丁酸的醇脱水缩合而成。在人体内需要经过肝脏代谢，生成(r)-3-羟基丁酸然后通过血流再进入身体各组分细胞中发挥作用。(r)-3-羟基丁酸盐对比(r)-3-羟基丁酸酯的优势在于，一方面升血酮效果快，且不增加肝脏负担；另一方面(r)-3-羟基丁酸盐是固体，可以以其较高的含量与其他固体形成复配优势。(r)-3-羟基丁酸酯是液体，制备成固体制剂，需要繁琐的工艺，使得酯的含量会降低，并且成本会大大增加。因此本发明使用(r)-3-羟基丁酸固体、(r)-3-羟基丁酸盐、中链甘油三酯微囊粉三种组分复配解决-3羟基丁酸液体产品使用不便、酸度高、适口性差和现有生酮产品结构单一、生酮效果差、生酮过程感受痛苦的问题。
43.本发明所述生酮固体产品的制备方法，包括以下步骤：
44.(1)取固体填充剂加入湿法制粒机中；
45.(2)调整参数至适宜混合转数；
46.(3)打开切刀至适宜转数；
47.(4)在加液口缓慢加入液体(r)-3-羟基丁酸，混合搅拌均匀；
48.(5)放料，干燥；
49.(6)取不同质量的(r)-3-羟基丁酸、中链甘油三酯微囊粉、(r)-3-羟基丁酸盐、食品用香精、甜味剂、糖混合均匀。
50.(7)使用灌装机灌装为最终产品。
51.上述(1)-(5)也可以用喷雾干燥流化床设备实现r-3羟基丁酸固体的制备。
52.以下实施例用使用的原料来源：
53.玉米淀粉：科赫生物科技上海有限公司；
54.(r)-3-羟基丁酸50：麦得发生物科技股份有限公司；
55.中链甘油三酯微囊粉50％：微囊粉中的中链甘油三酯的含量是50wt％，西安海斯夫生物科技有限公司；
56.中链甘油三酯微囊粉75％：微囊粉中的中链甘油三酯的含量是75wt％，西安海斯夫生物科技有限公司；
57.食品用菠萝粉末香精：爱普香精香料有限公司；
58.食品用白桃粉末香精：爱普香精香料有限公司；
59.三氯蔗糖：武汉万荣科技发展有限公司；
60.白砂糖：济南鲁辉化工有限公司。
61.实施例1
62.(1)取15重量份米淀粉，室温下，加入湿法制粒机料釜中；
63.(2)调整湿法制剂搅拌转速1000rpm/min，切刀旋转速度1000rpm/min；
64.(3)开启湿法制粒机；
65.(4)在加液口缓慢加入液体(r)-3-羟基丁酸，产品中(r)-3-羟基丁酸的含量为50％左右，水溶液10重量份，料液在5分钟内加完；
66.(5)液体(r)-3-羟基丁酸加完后，切刀和搅拌继续运转10分钟；
67.(6)停止湿法制粒机，于60℃干燥箱干燥5小时；
68.(7)摇摆制粒机整粒，筛网30目，所得粉末中(r)-3-羟基丁酸含量为25％；
69.(8)取(7)中制得粉末10重量份、加入中链甘油三酯微囊粉50％10重量份、(r)-3-羟基丁酸钠8重量份、食品用菠萝粉末香精0.2重量份、三氯蔗糖0.01重量份、白砂糖2重量份混合均匀。此粉末中，(r)-3-羟基丁酸含量为8.3％，(r)-3-羟基丁酸盐含量为26.6％，mct含量为16.6％。
70.实施例2
71.(1)取10重量份玉米淀粉，室温下，加入湿法制粒机料釜中；
72.(2)调整湿法制剂搅拌转速1200rpm/min，切刀旋转速度1200rpm/min；
73.(3)开启湿法制粒机；
74.(4)在加液口缓慢加入液体(r)-3-羟基丁酸50水溶液8.5重量份，料液在8分钟内加完；
75.(5)液体(r)-3-羟基丁酸加完后，切刀和搅拌继续运转10分钟；
76.(6)停止湿法制粒机，于70℃干燥箱干燥6小时；
77.(7)摇摆制粒机整粒，筛网30目，所得粉末中(r)-3-羟基丁酸含量为30％，固体粉末流动性较差。
78.(8)取(7)中制得粉末10重量份、加入中链甘油三酯微囊粉50％10重量份、(r)-3-羟基丁酸钾(c8和c10比例为60:40)7重量份、食品用柠檬粉末香精0.1重量份、三氯蔗糖0.1重量份，混合均匀。此粉末中，(r)-3-羟基丁酸含量为11.0％，(r)-3-羟基丁酸盐含量为25.7％，mct含量为18.4％。
79.实施例3
80.取实施例1中步骤7得到的(r)-3-羟基丁酸固体粉末10重量份，加入中链甘油三酯微囊粉(c8和c10比例为60:40)75％10重量份、(r)-3-羟基丁酸钙10重量份、食品用白桃粉末香精0.3重量份、三氯蔗糖0.03，白砂糖5重量份，混合均匀。此粉末中，(r)-3-羟基丁酸含量为8.5％，(r)-3-羟基丁酸盐含量为30.0％，mct含量为22.5％。
81.实施例4
82.取实施例1中步骤7得到的(r)-3-羟基丁酸固体粉末5重量份，加入中链甘油三酯微囊粉75％10重量份、(r)-3-羟基丁酸钠10重量份、食品用白桃粉末香精0.15重量份、三氯蔗糖0.02重量份，混合均匀。此粉末中，(r)-3-羟基丁酸含量为5.0％，(r)-3-羟基丁酸盐含量为39.7％，mct含量为29.8％。
83.实施例5
84.将实施例3中制得的生酮产品30g，含(r)-3-羟基丁酸2.6g，mct 6.7g；(r)-3-羟基丁酸盐9g，折合为(r)-3-羟基丁酸约为7.2g；(r)-3-羟基丁酸10％固体饮料60ml，折合(r)-3-羟基丁酸6g；mct微囊粉50％10g，折合mct为5g；分别溶解在150-200ml温水中，于同一志愿者分别于状态相同条件下，每隔3天饮用1个产品，并于饮用不同时间段采用采指尖血方式，用血酮仪测血酮，考察饮用者血酮值的变化。
85.(r)-3-羟基丁酸液体饮料味道特别酸，当稀释到200ml时，加入大量的糖，还会很酸，饮用者不易饮用，且容易出现嗓子及胃酸、胀气的感觉。单独饮用(r)-3-羟基丁酸液体饮品，一天用量饮用量不适宜超过6g，否则会给饮用者产生不适口反应，难以连续饮用。
86.单独饮用mct微囊粉用以提升血酮，饮用者常会发生恶心，呕吐，腹痛，腹胀等不适反应，使用者比较难以坚持，且其生血酮的速度相对于传统饮食快，但针对于(r)-3-羟基丁酸及其盐仍然会慢。
87.(r)-3-羟基丁酸、盐及mct微囊粉的组合，可以让饮用者达到快速提升血酮，并且保持平稳血酮值的作用，可使生酮需求者在轻松的状态下达到生酮的效果，不必像传统生酮饮食那样需要耗时半个月、甚至一个月以上，忍受挨饿、胃部、腹部不适等生酮过程的不适感。
88.在志愿者饮用上述不同生酮产品时，单独饮用(r)-3-羟基丁酸和(r)-3-羟基丁酸盐口感较差，饮用不适感较强：mct因为量不大，相对可以耐受，本发明中(r)-3-羟基丁酸生酮产品口感相对较好，无明显不适感。不同饮品血酮值曲线如图1所示。
89.对比例1
90.(1)取10重量份玉米淀粉，室温下，加入湿法制粒机料釜中；
91.(2)调整湿法制剂搅拌转速1200rpm/min，切刀旋转速度1200rpm/min；
92.(3)开启湿法制粒机；
93.(4)在加液口缓慢加入液体(r)-3-羟基丁酸50产品，水溶液15重量份，料液在10分钟内加完；
94.(5)液体3hb加完后，切刀和搅拌继续运转10分钟；
95.(6)停止湿法制粒机，于80℃干燥箱干燥8小时，产品不能干燥。
96.(7)100℃干燥箱干燥8小时，产品仍不能干燥，并且(r)-3-羟基丁酸降解，副产物巴豆酸含量增加至1.0％。
97.对比例1表明，(r)-3-羟基丁酸载量有一定限制，超过30wt％的载量，无法成为干燥的固体。
98.对比例2
99.取实施例2步骤(7)中制得的(r)-3-羟基丁酸固体粉末5重量份，加入中链甘油三酯微囊粉75％10重量份、(r)-3-羟基丁酸盐5重量份、食品用白桃粉末香精0.2重量份、三氯蔗糖0.03重量份，混合均匀。此粉末流动性很差，无法通过颗粒灌装机包装成为条带型固体饮料。
100.对比例2表明，固体中(r)-3-羟基丁酸超过30wt％，制备的固体流动性较差，mct 70％含量的微囊粉流动性也较差，在混合物中，二者含量比较高，且(r)-3-羟基丁酸盐含量相对较低的时候，不能制备可应用于大生产的混合固体饮料。
101.综合以上实施例和对比例，本发明公开了一种(r)-3-羟基丁酸生酮产品，产品包括如下组分：(r)-3-羟基丁酸固体2-25重量份，(r)-3-羟基丁酸盐5-20重量份，中链甘油三酯微囊粉5-20重量份；所述(r)-3-羟基丁酸固体由(r)-3-羟基丁酸液体和固体填充剂制备而成，还可包括甜味剂、食品香精和糖中的任意一种或多种。本发明的生酮产品能够有效地解决(r)-3-羟基丁酸功能性固体产品缺少、液体(r)-3-羟基丁酸产品在市场上应用不便的问题；同时，还可以达到有效提升血酮、延长血酮时间的效果，达到快速生酮、解决健康及减肥等人群需要快速生酮的目的。
102.以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
技术特征：1.一种(r)-3-羟基丁酸生酮产品，其特征在于，包括如下组分：(r)-3-羟基丁酸固体
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2-25重量份；(r)-3-羟基丁酸盐
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5-20重量份；中链甘油三酯微囊粉
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5-20重量份；所述(r)-3-羟基丁酸固体由(r)-3-羟基丁酸液体和固体填充剂制备而成，其中，所述(r)-3-羟基丁酸液体为10-30wt％；所述固体填充剂为70-90wt％。2.根据权利要求1所述的(r)-3-羟基丁酸生酮产品，其特征在于，所述(r)-3-羟基丁酸盐选自(r)-3-羟基丁酸钠、(r)-3-羟基丁酸钾、(r)-3-羟基丁酸钙、(r)-3-羟基丁酸镁盐中的任意一种或多种。3.根据权利要求1所述的(r)-3-羟基丁酸生酮产品，其特征在于，所述中链甘油三酯微囊粉中的中链脂肪酸由c8-c12的脂肪酸构成。4.根据权利要求1所述的(r)-3-羟基丁酸生酮产品，其特征在于，所述(r)-3-羟基丁酸生酮产品还包括甜味剂、食品香精和糖中的任意一种或多种。5.根据权利要求1所述的(r)-3-羟基丁酸生酮产品，其特征在于，所述固体填充剂选自玉米淀粉、抗性糊精、变性淀粉、辛烯基琥珀酸淀粉钠、羟丙基甲基纤维素、乙基纤维素、聚3-羟基脂肪酸酯中的任意一种或多种。6.根据权利要求4所述的(r)-3-羟基丁酸生酮产品，其特征在于，所述甜味剂选自甜菊糖苷、三氯蔗糖、赤藓糖醇、罗汉果提取物、纽甜、木糖醇、麦芽糖醇中的任意一种或多种。7.根据权利要求4所述的(r)-3-羟基丁酸生酮产品，其特征在于，所述食品香精选自固体粉末香精，选自青柠、葡萄、苹果、草莓、菠萝、白桃中的任意一种或多种。8.根据权利要求4所述的(r)-3-羟基丁酸生酮产品，其特征在于，所述糖选自白砂糖、葡萄糖中的任意一种或两种。9.权利要求1-8任一项所述的(r)-3-羟基丁酸生酮产品的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：s1：制备(r)-3-羟基丁酸固体；s2：按重量份称取s1制备得到的(r)-3-羟基丁酸固体、(r)-3-羟基丁酸盐、中链甘油三酯微囊粉，以及食品香精、甜味剂、糖，混合均匀。s3：灌装为所述(r)-3-羟基丁酸生酮产品。10.根据权利要求9所述的(r)-3-羟基丁酸生酮产品的制备方法，其特征在于，所述步骤s1包括如下步骤：(1)取固体填充剂加入湿法制粒机中；(2)调整参数至800-1200rpm；(3)打开切刀至600-1200rpm；(4)在加液口缓慢加入液体(r)-3-羟基丁酸，混合搅拌均匀；(5)放料，干燥，得到所述(r)-3-羟基丁酸固体。11.根据权利要求9所述的(r)-3-羟基丁酸生酮产品的制备方法，其特征在于，所述步骤s1使用喷雾干燥流化床设备。
技术总结本发明公开了一种(R)-3-羟基丁酸生酮产品及其制备方法，产品包括如下组分：(R)-3-羟基丁酸固体2-25重量份，(R)-3-羟基丁酸盐5-20重量份，中链甘油三酯微囊粉5-20重量份；所述(R)-3-羟基丁酸固体由(R)-3-羟基丁酸液体和固体填充剂制备而成，还可包括甜味剂、食品香精和糖中的任意一种或多种。本发明的生酮产品能够有效地解决(R)-3-羟基丁酸功能性固体产品缺少、液体(R)-3-羟基丁酸产品在市场上应用不便的问题；同时，还可以达到有效提升血酮、延长血酮时间的效果，达到快速生酮、解决健康及减肥等人群需要快速生酮的目的。减肥等人群需要快速生酮的目的。减肥等人群需要快速生酮的目的。
技术研发人员：薛凌云 陈镇聪 戴宏海 吕金艳 余柳松
受保护的技术使用者：珠海麦得发生物科技股份有限公司
技术研发日：2022.07.11
技术公布日：2022/11/1
