植物甾醇是一类天然活性物质,其化学结构与胆固醇相似,因而在人体中能够竞争胆固醇的活性位点,进而降低胆固醇含量。研究还发现,植物甾醇除了能够降低胆固醇含量,还具有抗炎、抗癌、抗氧化等一系列优良特性,目前在医药、食品、化妆品等行业均有涉猎。但其在水中的难溶性使得在食品行业里的应用较为局限。本文旨在提高植物甾醇的水溶性,选用植物甾醇中较有代表性的豆甾醇作为实验对象,用高水溶性的聚乙二醇作为改良剂对豆甾醇进行水溶性改性研究。并将改性后的豆甾醇应用到饮料中,为拓宽植物甾醇在食品领域中的应用提供理论基础。主要研究内容如下:首先,将聚乙二醇与过量丁二酸酐进行反应,得到聚乙二醇-二酸。其中聚乙二醇与丁二酸酐摩尔比为1:5,吡啶为催化剂,在三氯甲烷中70°C反应12 h。经过溶剂萃取、重结晶、薄层色谱(Thin layer chromatography,TLC)、硅胶柱色谱分离纯化后,用傅里叶变换红外光谱(Fourier transform infrared,FTIR)对产物进行表征,证明了一产物的存在。然后将一产物和豆甾醇进行酯化反应,以二氯甲烷为溶剂,4-二甲基氨基吡啶(4-dimethylaminopyridine,DMAP)和二环己基碳二亚胺(dicyclohexylcarbodiimide,DCC)作催化剂和吸水剂,TLC监测反应进程。反应结束后,采用第一步的分离纯化方法得到二产物,并将二产物用红外光谱进行表征,从而证明了二产物的存在。然后,用紫外-可见分光光度计测定不同浓度下豆甾醇的吸光度,并以浓度为横坐标,吸光度为纵坐标,绘制豆甾醇的标准曲线,计算线性回归方程。以豆甾醇的消耗量为指标,计算反应的酯化率。并以酯化率为指标,通过单因素试验探讨了反应温度、时间、醇酸摩尔比对反应的影响。在单因素试验的基础上,进一步通过三因素三水平的响应面优化设计,得出了最佳反应条件,即在温度为65℃,时间18 h,醇酸摩尔比为1.4:1的条件下,反应效率最高,酯化率可达到88%。经过测量得出豆甾醇在水中的溶解度为0.024 mg/ml,而经过改性后的豆甾醇在水中的溶解度为6.842 mg/ml,水溶性提高了约285倍。充分说明了用聚乙二醇来改善植物甾醇水溶性的实验方法行之有效。其次,将改性后的豆甾醇应用到饮料加工中,研制出了一种以大豆为主要原料的植物蛋白饮料。并对饮料的风味、稳定性以及加工工艺进行了研究。对影响饮料风味的主要物质蔗糖、木糖醇、柠檬酸和食用香精进行单因素实验及正交试验,得出最适添加量分别为:蔗糖6%,木糖醇1.5%,柠檬酸0.15%,香精0.06%。在此添加量的条件下,饮料风味值可达到95分。然后对影响饮料稳定性的主要稳定剂进行研究,以稳定性为指标,通过单因素试验及响应面优化试验,得出四种稳定剂单甘油脂肪酸酯(单甘酯)、蔗糖脂肪酸酯(蔗糖酯)、羧甲基纤维素钠(CMC-Na)和黄原胶的最适添加量分别为:单甘酯0.1%,蔗糖酯0.1%,CMC-Na 0.1%,黄原胶0.08%。经过验证试验后得到饮料的稳定性为95%。然后对加工工艺条件进行探索,得出最佳的工艺条件为:均质温度65℃,均质压力25 MPa,均质次数2次,杀菌温度90℃,时间15 min。在此条件下测得的饮料稳定性为98%。最后,对饮料的质量指标,包括感官指标、理化指标、微生物指标进行测定。感官指标经过10人感官品评后得出平均分96分;理化指标中蛋白质的含量为5%,符合蛋白乳饮料的要求,微生物指标也符合食品卫生要求。在4℃、25℃、37℃的条件下进行贮藏,每隔5天对各自的感官指标进行测定,发现在4℃的温度下,饮料可保持近一个月不变质。因此,该饮料的研发具有实际意义。