專利名稱：應(yīng)用超高壓微射流法制備淀粉基粉末油脂的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種粉末油脂及其制備方法。
背景技術(shù)：
油脂作為食品的基本組成成份之一，對(duì)食品的加工和營(yíng)養(yǎng)起著極其重要的作用。 它不僅提供了食品潤(rùn)滑的口感，良好的風(fēng)味，特定的組織狀態(tài)和良好的穩(wěn)定性，還可增加人們對(duì)食品的滿意程度，并使人產(chǎn)生飽腹感。粉末油脂是指采用微膠囊化技術(shù)，將油脂經(jīng)科學(xué)調(diào)配，高壓均質(zhì)，噴霧干燥等工藝制備而成的粉末狀或顆粒狀產(chǎn)品。微膠囊化的粉末油脂與原油脂比較，由于油脂被壁材形成的膜所包裹，可防止氧氣、熱、光、及化學(xué)物質(zhì)的接觸與作用，而且粉末油脂還可以作為人體必需脂肪酸的來(lái)源及脂溶性維生素的載體。另外油脂也會(huì)影響食物的風(fēng)味，因?yàn)橛椭哂醒泳忥L(fēng)味釋放的能力， 所以它影響會(huì)風(fēng)味的強(qiáng)度、持久性及平衡性。但傳統(tǒng)油脂，由于本身具有的體態(tài)、粘度等性質(zhì)直接影響其食品加工的方便性，限制了油脂的使用范圍。而且油脂易氧化變質(zhì)、進(jìn)而影響著產(chǎn)品的質(zhì)量和貨架期。利用微膠囊技術(shù)將固態(tài)、半固態(tài)甚至液態(tài)的油脂加工成粉末狀油脂，不僅克服傳統(tǒng)油脂的弊病，還可賦予油脂很多優(yōu)點(diǎn)，具有穩(wěn)定性高、便于運(yùn)輸、生產(chǎn)、保存等優(yōu)點(diǎn)，在食品工業(yè)中的應(yīng)用日益廣泛。粉末油脂即以油脂(液體油、固體油、半固體油)為基料，添加可以形成膜狀成份的蛋白質(zhì)、碳水化合物，具有不易酸敗的熱穩(wěn)定性，因此其特性和加工性能得到大幅度改善。粉末油脂受溫度影響程度小，具有很好的流動(dòng)性與貯存穩(wěn)定性，容易同其他粉狀原料混合，為工業(yè)加工提供了方便，利于運(yùn)輸、儲(chǔ)存；粉末油脂對(duì)水的溶解性和乳化分散能力都很強(qiáng)，改善了油脂的分散性；油脂被壁材包埋后，避免了與外界環(huán)境接觸，提高了抗氧化性能， 不易劣變，可延長(zhǎng)貨架期；粉末油脂可以改善食品的組織狀態(tài)，風(fēng)味特性，可應(yīng)用于一貫不能使用油脂或難以使用油脂的食品；而且根據(jù)用戶不同產(chǎn)品需要可以調(diào)整油脂含量；粉末油脂流動(dòng)性好，能夠與各種原料簡(jiǎn)單而均勻的混合；產(chǎn)品呈粉末顆粒狀，稱量方便、使用操作簡(jiǎn)單；產(chǎn)品顆粒大小均勻、色白或呈與奶粉相同的淡乳黃色；粉末油脂通常以微膠囊形式存在，生物消化率、吸收率大大提高。微膠囊化后的粉末油脂不僅克服了傳統(tǒng)油脂的多種弊病，更具有入水即溶、穩(wěn)定性高、便于運(yùn)輸、生產(chǎn)、保存等優(yōu)點(diǎn)，極大地拓寬了油脂的使用范圍。粉末油脂的壁材主要是天然高分子材料，而且壁材的選擇十分重要，要求壁材具備適宜的物理性質(zhì)，適宜的厚度，使用方便，經(jīng)濟(jì)合理的微膠囊制備方法，并且與芯材物質(zhì)能相配伍，同時(shí)還應(yīng)具有適當(dāng)?shù)臐B透性、吸濕性、溶解性、穩(wěn)定性。常用的粉末油脂壁材主要有狡甲基纖維素鈉、明膠、卡拉膠、黃原膠、阿拉伯膠、酪蛋白、植物蛋白、麥芽糊精、玉米糖漿和乳糖等。而且粉末油脂制備過程中常常添加大量的乳化劑、塑化劑等食品添加劑。由于這些原料具有較高的經(jīng)濟(jì)成本，影響了粉末油脂的推廣與應(yīng)用。另外，為了提高產(chǎn)品質(zhì)量及油脂的包埋率，人們往往在粉末油脂制備過程中添加大量添加劑，這就影響了粉末油脂的食用安全性。
目前粉末油脂的制備方法主要有噴霧干燥法，復(fù)凝聚法，銳孔-凝固浴法和包結(jié)絡(luò)合法。噴霧干燥法包括原料調(diào)配、均質(zhì)乳化及噴霧干燥三個(gè)主要過程，即將某種物質(zhì)水溶液以液滴狀態(tài)噴入到熱空氣中，當(dāng)其水分蒸發(fā)后，分散在液滴中物質(zhì)即被干燥并得到球形粉末。復(fù)凝聚法是以兩種帶相反電荷物質(zhì)做包埋物，芯材分散于其中后，通過改變體系PH 值、溫度或水溶液濃度，使兩壁材組分相互作用形成一種復(fù)合物，導(dǎo)致溶解度下降而凝聚析出，再經(jīng)分離、固化處理形成微膠囊。銳孔-凝固浴法是以可溶性高聚物做原料包覆囊芯，而在凝固浴中固化形成微膠囊。固化通常是采用加入固化劑或熱凝聚或者利用帶有不同電荷聚合物絡(luò)合實(shí)現(xiàn)。包結(jié)絡(luò)合法是一種發(fā)生在分子水平上，通常用環(huán)狀糊精作包埋劑的微膠囊化方法。但該法要求芯材分子顆粒大小一定，以適應(yīng)疏水性中心空間位置， 而且芯材必須是非極性分子，因此限制該法的應(yīng)用。噴霧干燥法和包結(jié)絡(luò)合法工藝簡(jiǎn)單，但噴霧干燥法制備過程中均需加入大量食品添加劑，包合絡(luò)合法應(yīng)用環(huán)糊精進(jìn)行包埋對(duì)芯材顆粒大小和極性均有特殊要求；復(fù)凝聚法和銳孔-凝固浴法的工藝復(fù)雜，而且常需采用海藻酸鹽、羧甲基纖維素、硫酸軟骨素等作為壁材，制備成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決目前微膠囊化粉末油脂，生產(chǎn)工藝復(fù)雜、生產(chǎn)成本高，生產(chǎn)過程中需要添加大量的食品添加劑，導(dǎo)致產(chǎn)生潛在的食品安全問題，而提供的一種應(yīng)用高壓微射流方法制備淀粉基粉末油脂的方法。所述目的是通過如下方案實(shí)現(xiàn)的
一種應(yīng)用超高壓微射流法制備淀粉基粉末油脂的方法，按以下步驟制備
一、將油脂與去離子水制備成乳化液，油脂與去離子水的質(zhì)量比為1 10:200；
二、將淀粉添加到乳化液中攪拌混合制備淀粉懸濁液，其中油脂與淀粉的質(zhì)量比為 5 60:100 ；
三、淀粉預(yù)糊化將淀粉懸濁液放入沸水浴中糊化；
四、冷卻將預(yù)糊化的淀粉與油脂混合液緩慢冷卻；
五、高壓微射流均質(zhì)將預(yù)糊化后的淀粉與油脂的糊化液加入到微射流均質(zhì)機(jī)中進(jìn)行均質(zhì)；
六、噴霧干燥制備粉末油脂將均質(zhì)后的溶液放入到噴霧干燥機(jī)內(nèi)進(jìn)行噴霧干燥，即可。所述油脂為植物油或動(dòng)物油或人造油，植物油為大豆油、菜籽油、花生油、葵花籽油、蓖麻油、棕櫚油、棉籽油、各種米油或橄欖油；動(dòng)物油為豬油、牛油、奶油或魚油；人造油為人造奶油或起酥油。步驟一應(yīng)用高速剪切乳化攪拌器將油脂與去離子水制備成乳化液，攪拌器轉(zhuǎn)速為 7000 12000rpmo步驟三，糊化過程中不停攪拌，攪拌速度為30 200rpm，糊化時(shí)間為20 50min。步驟四，溶液冷卻溫度為40 60°C。步驟五，均質(zhì)壓力為50 180MPa。步驟六噴霧干燥時(shí)，噴霧干燥機(jī)的進(jìn)風(fēng)溫度140 200°C，出風(fēng)溫度70 110°C。
本發(fā)明制備的粉末油脂，表面油含量低、包埋率高，粉末細(xì)膩、均勻，氣味純正，帶有油脂的香氣，無(wú)異味。產(chǎn)品含水率、酸價(jià)、粒徑、自流角等均符合微膠囊質(zhì)量指標(biāo)，且粒徑適中，溶解性、流動(dòng)性、分散性均較好。粉末油脂的外層壁材能有效的保護(hù)芯材油脂，阻止其與空氣中的氧氣、水等接觸，產(chǎn)品耐貯藏，保質(zhì)期長(zhǎng)。本發(fā)明制備出的粉末油脂油脂含量和產(chǎn)品粒度可調(diào)，而且生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，制備過程中不使用食品添加劑，具有較高的食品安全性。本發(fā)明所使用的芯材油脂無(wú)特殊限制，制備的粉末油脂是一種食品專用油脂，具有穩(wěn)定性好、耐貯存，攜帶運(yùn)輸方便，使用簡(jiǎn)單，且可根據(jù)需要加入維生素、礦物質(zhì)等各種營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑的優(yōu)點(diǎn)，大大拓寬了油脂應(yīng)用范圍，由于具備多種功能，可廣泛應(yīng)用于面食、糕點(diǎn)、 冷食、乳品(嬰幼兒、中老年、孕婦、產(chǎn)婦配方奶粉，含乳飲料等)、嬰兒食品(嬰幼兒米粉、米糊)、飲品、糖果、速凍食品、方便食品及肉制品等眾多領(lǐng)域中，是食品企業(yè)生產(chǎn)高質(zhì)量高端產(chǎn)品、開發(fā)新產(chǎn)品的首選原料。
具體實(shí)施例方式
下面詳細(xì)闡述本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式。
具體實(shí)施方式
一本實(shí)施方式玉米淀粉基大豆油粉末油脂按以下步驟制備一、 應(yīng)用高速剪切乳化攪拌器將大豆油與去離子水制備成乳化液，大豆油脂與去離子水的質(zhì)量比為1 10:200，攪拌器轉(zhuǎn)速為7000 12000rpm;二、取一定質(zhì)量玉米淀粉添加到油脂與去離子水制成的乳化液中攪拌混合制備淀粉懸濁液，其中油脂與淀粉的質(zhì)量比例為5 60:100;三、淀粉預(yù)糊化將玉米淀粉懸濁液放入沸水浴中糊化30min，糊化過程中不停攪拌，攪拌速度為30 200rpm ；四、冷卻將預(yù)糊化的淀粉與油脂混合液緩慢冷卻到50°C ；五、 高壓微射流均質(zhì)將預(yù)糊化后的淀粉與油脂的糊化液加入到微射流均質(zhì)機(jī)中進(jìn)行均質(zhì)，均質(zhì)壓力為SOMPa ；六、噴霧干燥制備粉末油脂將均質(zhì)后的溶液放入到噴霧干燥機(jī)內(nèi)進(jìn)行噴霧干燥得到玉米淀粉基粉末油脂，進(jìn)風(fēng)溫度140 180°C，出風(fēng)溫度80 100°C。本實(shí)施方式制備出的玉米淀粉基大豆油粉末油脂具有很多優(yōu)良特性。產(chǎn)品包埋率> 88%，水分含量< 3%，粉末細(xì)膩、均勻，顏色為乳白色，氣味純正，帶大豆油的香氣，無(wú)異味。在常溫下貯存10d，過氧化值上升值彡0. 3 Meg/kg0本實(shí)施方式制備出的玉米淀粉基大豆油粉末油脂，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)油脂傳統(tǒng)易氧化， 難運(yùn)輸，難保存、油脂分散性差等特點(diǎn)，也可彌補(bǔ)常規(guī)方法制備的粉末油脂，食品添加劑含量高，成本高，易引起食品安全問題等缺點(diǎn)。
具體實(shí)施方式
二 本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一的不同點(diǎn)是步驟一中淀粉為小麥淀粉，攪拌器轉(zhuǎn)速為7000rpm ；步驟三中淀粉糊化時(shí)間為20min，糊化過程中攪拌速度為 30rpm ；步驟四中冷卻溫度為40°C ；步驟五均質(zhì)壓力為50MPa ；步驟六中進(jìn)風(fēng)溫度為150°C， 出風(fēng)溫度為80°C。其它步驟及參數(shù)與實(shí)施方式一相同。本實(shí)施方式產(chǎn)品包埋率89%，水分含量2. 4%，粉末細(xì)膩、均勻，顏色為乳白色，氣味純正，帶大豆油的香氣，無(wú)異味。
具體實(shí)施方式
三本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一的不同點(diǎn)是步驟一中淀粉為馬鈴薯淀粉，攪拌器轉(zhuǎn)速為12000rpm;步驟三中淀粉糊化時(shí)間為50min，糊化過程中攪拌速度為200rpm ；步驟四中冷卻溫度為60°C ；步驟五均質(zhì)壓力為ISOMPa ；步驟六中進(jìn)風(fēng)溫度為 180°C，出風(fēng)溫度為100°C。其它步驟及參數(shù)與實(shí)施方式一相同。
本實(shí)施方式產(chǎn)品包埋率91%，水分含量2. 5%，平均粒度20. 1 μ m,粉末細(xì)膩、均勻， 顏色為乳白色，氣味純正，帶大豆油的香氣，無(wú)異味。
具體實(shí)施方式
四本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一的不同點(diǎn)是步驟一中淀粉為木薯淀粉，攪拌器轉(zhuǎn)速為IOOOOrpm ；步驟三中淀粉糊化時(shí)間為35min，糊化過程中攪拌速度為IOOrpm ；步驟四中冷卻溫度為40°C ；步驟五均質(zhì)壓力為120MPa ；步驟六中進(jìn)風(fēng)溫度為 170°C，出風(fēng)溫度為90°C。其它步驟及參數(shù)與實(shí)施方式一相同。本實(shí)施方式產(chǎn)品包埋率90%，水分含量2. 5%，平均粒度20. 1 μ m,粉末細(xì)膩、均勻， 顏色為乳白色，氣味純正，無(wú)異味。
具體實(shí)施方式
五本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一的不同點(diǎn)是步驟一中淀粉為大米淀粉，油脂為紅松仁油，攪拌器轉(zhuǎn)速為IlOOOrpm ；步驟三中淀粉糊化時(shí)間為50min，糊化過程中攪拌速度為150rpm ；步驟四中冷卻溫度為40°C ；步驟五均質(zhì)壓力為ISOMPa ；步驟六中進(jìn)風(fēng)溫度為200°C，出風(fēng)溫度為110°C。其它步驟及參數(shù)與實(shí)施方式一相同。此實(shí)施方式制備的淀粉基紅松仁粉末油脂克服了紅松仁油不溶于水，與食品原料不易混合均勻，工業(yè)使用極為不便，且由于含有的大量不飽和脂肪酸，極易氧化變質(zhì)，不宜貯存等問題。得到的淀粉基紅松仁油粉末油脂為乳白色粉末，水分含量為2. 5%，密度為0. 74g/ cm3,包埋率92%，具有一定的流散性，混合性能好。電子顯微鏡觀察粉末油脂顆粒外形為不規(guī)則球形顆粒，平均粒度15. 5 μ m，其貯藏穩(wěn)定性優(yōu)于未經(jīng)處理的紅松仁油。
具體實(shí)施方式
六本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一的不同點(diǎn)是步驟一中淀粉為玉米淀粉，油脂為蓖麻油，攪拌器轉(zhuǎn)速為SOOOrpm ；步驟三中淀粉糊化時(shí)間為40min，糊化過程中攪拌速度為SOrpm ；步驟四中冷卻溫度為40°C;步驟五均質(zhì)壓力為150MPa ；步驟六中進(jìn)風(fēng)溫度為140°C，出風(fēng)溫度為70°C。其它步驟及參數(shù)與實(shí)施方式一相同。得到的淀粉基紅蓖麻油粉末油脂為乳白色粉末，水分含量為2. 1%，包埋率90%，混合性能好。電子顯微鏡觀察粉末油脂顆粒外形為不規(guī)則球形顆粒，平均粒度17.5μπι，其貯藏穩(wěn)定性優(yōu)于未經(jīng)處理的蓖麻油。上述實(shí)施方式只是對(duì)本專利的示例性說(shuō)明而并不限定它的保護(hù)范圍，本領(lǐng)域人員還可以對(duì)其進(jìn)行局部改變，只要沒有超出本專利的精神實(shí)質(zhì)，都視為對(duì)本專利的等同替換， 都在本專利的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種應(yīng)用超高壓微射流法制備淀粉基粉末油脂的方法，其特征在于按以下步驟制備一、將油脂與去離子水制備成乳化液，油脂與去離子水的質(zhì)量比為1 10:200；二、將淀粉添加到乳化液中攪拌混合制備淀粉懸濁液，其中油脂與淀粉的質(zhì)量比為 5 60:100 ；三、淀粉預(yù)糊化將淀粉懸濁液放入沸水浴中糊化；四、冷卻將預(yù)糊化的淀粉與油脂混合液緩慢冷卻；五、高壓微射流均質(zhì)將預(yù)糊化后的淀粉與油脂的糊化液加入到微射流均質(zhì)機(jī)中進(jìn)行均質(zhì)；六、噴霧干燥制備粉末油脂將均質(zhì)后的溶液放入到噴霧干燥機(jī)內(nèi)進(jìn)行噴霧干燥，即可。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用超高壓微射流法制備淀粉基粉末油脂的方法，其特征在于所述油脂為植物油或動(dòng)物油或人造油，植物油為大豆油、菜籽油、花生油、葵花籽油、蓖麻油、棕櫚油、棉籽油、各種米油或橄欖油；動(dòng)物油為豬油、牛油、奶油或魚油；人造油為人造奶油或起酥油。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的應(yīng)用超高壓微射流法制備淀粉基粉末油脂的方法，其特征在于步驟一，應(yīng)用高速剪切乳化攪拌器將油脂與去離子水制備成乳化液，攪拌器轉(zhuǎn)速為 7000 12000rpmo
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的應(yīng)用超高壓微射流法制備淀粉基粉末油脂的方法，其特征在于步驟三，糊化過程中不停攪拌，攪拌速度為30 200rpm，糊化時(shí)間為20 50min。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的應(yīng)用超高壓微射流法制備淀粉基粉末油脂的方法，其特征在于步驟四，溶液冷卻溫度為40 60°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的應(yīng)用超高壓微射流法制備淀粉基粉末油脂的方法，其特征在于步驟五，均質(zhì)壓力為50 180MPa。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的應(yīng)用超高壓微射流法制備淀粉基粉末油脂的方法，其特征在于步驟六，噴霧干燥時(shí)，噴霧干燥機(jī)的進(jìn)風(fēng)溫度140 200°C，出風(fēng)溫度70 110°C。
全文摘要
本發(fā)明的是為了解決目前微膠囊化粉末油脂生產(chǎn)工藝復(fù)雜、生產(chǎn)成本高，生產(chǎn)過程中需要添加大量的食品添加劑的問題而提供一種應(yīng)用超高壓微射流法制備淀粉基粉末油脂的方法，具體過程為將油脂與去離子水制備成乳化液、將淀粉添加到乳化液中攪拌混合制備淀粉懸濁液、淀粉預(yù)糊化、冷卻、高壓微射流均質(zhì)、噴霧干燥。本發(fā)明制備出的粉末油脂油脂含量和產(chǎn)品粒度可調(diào)，而且生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，制備過程中不使用食品添加劑，具有較高的食品安全性。
文檔編號(hào)A23D7/04GK102388989SQ20111028489
公開日2012年3月28日 申請(qǐng)日期2011年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月23日
發(fā)明者何勝華, 劉天一, 孟爽, 李琳, 馬鶯 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)