CN101856124B - 一种多不饱和脂肪酸油脂微胶囊的制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种多不饱和脂肪酸油脂微胶囊的制备工艺，该工艺步骤为：将含有多不饱和脂肪酸的油脂、乳化剂和水混合，得到混合物；将混合物均质，得到乳化液；将乳化液雾化成液滴喷入到预热的沸腾干燥装置中，沸腾干燥装置内的温度为30℃～90℃，沸腾干燥装置底部装有粉末包埋物料，同时鼓风干燥以维持沸腾干燥装置内的温度为30℃～90℃；然后进一步干燥，筛分，得到多不饱和脂肪酸油脂微胶囊产品。该制备工艺温度低，营养成分不易受到破坏；工艺简单，便于大规模生产；得到的独立的多不饱和脂肪酸油脂微胶囊颗粒的油脂包埋率高，包埋性能好，产品货架期长，稳定性好。
Description
技术领域
本发明涉及一种多不饱和脂肪酸油脂微胶囊的制备工艺。
背景技术
多不饱和脂肪酸(Polyunsaturated fatty acids，PUFA)是指含有两个或两个以上双键且碳链长为18～22个碳原子的直链脂肪酸，主要包括亚油酸(LA)、γ-亚麻酸(GLA)、花生四烯酸(AA)、二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)等，其中，n-3和n-6系列多不饱和脂肪酸作为人类必需脂肪酸，在人体生理中发挥着非常关键的作用，主要表现在：心血管病、癌症等疾病的防止，促进生理细胞的生长和免疫调节等方面。而多不饱和脂肪酸由于其结构的原因，很容易被氧化，一旦氧化后，就会产生酸败的气味，从而影响油脂制品的味道等，因此对多不饱和脂肪酸进行有效地包埋并添加在食品中成为目前人们研究的主要内容。
微胶囊技术是指利用成膜材料将固体、液体或气体囊于其中，形成直径几十微米至上千微米的微小容器的技术，微胶囊内部装载的物料称为芯材(或称囊心物质)，外部包囊的壁膜称为壁材(或称包囊材料)。经过几十年的不断发展，微胶囊技术已经日趋成熟，被广泛应用在制药、食品、农业化学品、香料、饲料添加剂以及日用化学品等工业领域。其中，微胶囊技术在高附加值油脂产品的制备领域尤其令人关注。经微胶囊化后，油脂的热敏性和光敏性降低，从而可防止脂溶性成分受到破坏，提高油脂制品的营养性、风味稳定性及生物利用度。
目前，多不饱和脂肪酸油脂微胶囊化一般都是采用高温喷雾干燥法，其成本低廉，工艺简单，易于大规模工业化生产，但干燥所需温度高，活性成分易失活，且囊壁上易有缝隙，致密性差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种多不饱和脂肪酸油脂微胶囊的制备工艺。该制备工艺温度低，营养成分不易受到破坏；工艺简单，便于大规模生产；得到的独立的多不饱和脂肪酸油脂微胶囊颗粒的油脂包埋率高，包埋性能好，产品货架期长，稳定性好。
为解决本发明提出的技术问题所提供的技术方案为：
一种多不饱和脂肪酸油脂微胶囊的制备工艺，其特征在于：将含有多不饱和脂肪酸的油脂、乳化剂和水混合，得到混合物；将混合物均质，得到乳化液；将乳化液雾化成液滴喷入到预热的沸腾干燥装置中，沸腾干燥装置内的温度为30℃～90℃，沸腾干燥装置底部装有粉末包埋物料，同时鼓风干燥以维持沸腾干燥装置内的温度为30℃～90℃；然后进一步干燥，筛分，得到多不饱和脂肪酸油脂微胶囊产品。
按上述方案，所述的乳化剂为植物蛋白、酪蛋白、酪蛋白酸钠、变性淀粉、乳清蛋白、食品级胶中的一种或多种的混合；所述的填充剂为麦芽糊精、葡萄糖、蔗糖的一种或多种的混合；所述的抗氧化剂为抗坏血酸钠、维生素E、抗坏血酸棕榈酸酯、茶多酚的一种或多种的混合。
按上述方案，所述的混合物还包括抗氧化剂、填充剂；所述的混合物按重量百分比计，其混合配比为：含有多不饱和脂肪酸的油脂10～30％、乳化剂2～30％、抗氧化剂0～0.5％、填充剂0～30％、水30～70％。
按上述方案，所述的混合温度优选为30～80℃。
按上述方案，所述乳化液的雾化方式是压力式雾化、离心式雾化或气流式雾化；所述压力式雾化的的雾化压力为0.5MPa～2MPa；离心式雾化时的离心盘转速为2000～5000rpm/min；气流式雾化的气流压力为0.01～0.2MPa。采用该雾化条件得到的最终产品粒径范围在50～400μm之间。
按上述方案，所述的粉末包埋物料为淀粉、微晶纤维素、磷酸三钙、碳酸钙、琼脂粉、麦芽糊精中的一种或多种的混合；所述的粉末包埋物料与乳化液的重量配比为10∶1～1∶2。
按上述方案，所述的粉末包埋物料在鼓风干燥的同时，连续或间歇地加入到沸腾干燥装置中。
按上述方案，所述的进一步干燥是在沸腾干燥装置内干燥或通过输送***转移到外部流化床中干燥，其中沸腾干燥装置内的温度小于或等于90℃；外部流化床的温度小于或等于70℃。
按上述方案，所述的多不饱和脂肪酸油脂微胶囊的制备工艺得到的多不饱和脂肪酸油脂微胶囊产品中，粉末包埋物料在最终产品中所占的重量百分比为20～50％。
本发明的有益效果：
(1)该工艺采用了一种新的干燥技术，即在流化状态下，使雾化得到的液滴部分干燥，同时被吹起的粉末包埋物料包裹，然后再通过进一步低温干燥，得到微胶囊颗粒产品，其干燥温度低，多不饱和脂肪酸不容易氧化，营养成分不易受到破坏；工艺简单，便于大规模生产；
(2)得到的独立的多不饱和脂肪酸油脂微胶囊颗粒内部致密，无空隙，油脂包埋率高，流动性好；
(3)在将乳化液雾化成液滴喷入到预热的沸腾干燥装置中的同时，采用粉末包埋物料对多不饱和脂肪酸进行二次包埋，提高了油脂的包埋率和包埋性能，有效地隔绝了多不饱和脂肪酸与空气的接触，从而进一步提高了该油脂制品的产品货架期和稳定性。
附图说明
图1是多不饱和脂肪酸油脂微胶囊的制备工艺流程图。
具体实施方式
实施例1
表1
| 花生四烯酸含量为40％的油脂 | 麦芽糊精 | 酪蛋白酸钠 | 变性淀粉 | 乳清蛋白 | ***胶 | 抗坏血酸钠 | 水 |
| 500g | 400g | 30g | 30g | 380g | 1g | 5g | 1000g |
将表1所述的配料在40℃混合后，在20MPa的均质压力下均质，得到均匀的乳化液；然后采用高压泵，将乳化液通过雾化喷枪雾化成液滴喷入已经预热的沸腾干燥装置中，所述压力式雾化的雾化压力为0.5MPa，沸腾干燥装置内的温度为90℃，沸腾干燥装置底部装有5000g淀粉，同时鼓风以维持沸腾干燥装置内的温度不低于70℃，使雾化的液滴被部分干燥，且被一层底部吹起的淀粉包裹，待乳化液被全部喷入沸腾干燥装置后；再提高沸腾干燥装置的温度为80℃，进一步干燥3min，筛分，分离出多余的粉末包埋物料淀粉，即将其先使用60目标准筛进行筛分，然后将得到的筛下物(粒度小于筛孔的物料穿过筛孔成为筛下物)经过100目标准筛进行筛分，得到的筛上物(粒度大于筛孔的物料则留存于筛面成为筛上物)即为花生四烯酸微胶囊产品。
检测得：
| 花生四烯酸含量 | 收率 | 水分 | 油脂包埋率 |
| 10.52％ | 81％ | 3.2％ | 99.88％ |
根据检测结果可以推算出产品中淀粉含量为45％。
实施例2
表2
| 花生四烯酸含量为40％的油脂 | 豌豆蛋白 | 乳清蛋白 | ***胶 | 麦芽糊精 | 维生素E | 水 |
| 50Kg | 2Kg | 39Kg | 2Kg | 40Kg | 1Kg | 100Kg |
将表2所述的配料在60℃混合后，在40MPa的均质压力下均质，得到均匀的乳化液；然后90℃保温3min，灭菌；再采用高压泵，将乳化液通过雾化喷枪雾化成液滴喷入已经预热的沸腾干燥装置中，所述压力式雾化的雾化压力为2MPa，沸腾干燥装置内的温度为80℃，沸腾干燥装置底部装有100Kg微晶纤维素，同时鼓风以维持沸腾干燥装置内的温度不低于50℃，使雾化的液滴被部分干燥，且被一层底部吹起的微晶纤维素包裹，在此同时采用真空上料设备不断向沸腾干燥装置内补充600kg微晶纤维素，并且不断将物料从沸腾干燥装置内吸到流化床中进行干燥，流化床的干燥温度不高于60℃，然后将干燥后的成品经过60和100目筛筛分，分离微胶囊产品和微晶纤维素，得到花生四烯酸油脂微胶囊产品，并将分离得到的微晶纤维素再通过输送***送回到沸腾干燥装置中。
检测得：
| 花生四烯酸含量 | 收率 | 水分 | 油脂包埋率 |
| 10.7％ | 95％ | 2.7％ | 99.9％ |
根据检测结果可以推算出产品中微晶纤维素含量为42.3％。
实施例3
表3
| 二十二碳六烯酸含量为35％的油脂 | 酪蛋白酸钠 | 乳清蛋白 | ***胶 | 葡萄糖 | 维生素E | 水 |
| 60Kg | 3Kg | 37Kg | 3Kg | 40Kg | 1.5Kg | 200Kg |
将表3所述的配料在80℃混合后，在60MPa的均质压力下均质，得到均匀的乳化液；然后90℃保温3min，灭菌；再通过输送泵将乳化液送入沸腾干燥装置上的离心盘中，则乳化液在离心盘的高速离心作用下被雾化成液滴且分散到已经预热的沸腾干燥装置中，所述离心式雾化的离心盘转速为2000～3500r/min，沸腾干燥装置内的温度为90℃，沸腾干燥装置底部装有100Kg的磷酸三钙，同时鼓风以维持沸腾干燥装置内的温度不低于50℃，使雾化的液滴被部分干燥，且被一层塔底吹起的磷酸三钙包裹，在此同时采用真空上料设备不断向沸腾干燥装置内补充500Kg磷酸三钙，并且不断将物料从沸腾干燥装置内吸出到流化床中进行干燥，流化床的干燥温度不高于60℃；将干燥好的微胶囊成品经60和100目筛筛分，分离微胶囊产品和磷酸三钙，得到二十二碳六烯酸油脂微胶囊产品，并将分离得到的磷酸三钙通过输送***送回到沸腾干燥装置中。
检测得：
| 二十二碳六烯酸含量 | 收率 | 水分 | 油脂包埋率 |
| 10.5％ | 91％ | 2.8％ | 99.91％ |
根据检测结果可以推算出产品中磷酸三钙含量为41.8％。
实施例4
表4
| 二十二碳六烯酸含量为35％的油脂 | 酪蛋白酸钠 | 乳清蛋白 | 麦芽糊精 | 抗坏血酸棕榈酸酯 | 水 |
| 60Kg | 3Kg | 39Kg | 42Kg | 1Kg | 150Kg |
将表4所述的配料在60℃混合，在80MPa的均质压力下均质，形成均匀的乳化液；然后90℃保温3min，灭菌；再采用高压泵，将乳化液通过雾化喷枪雾化成液滴喷入已经预热的沸腾干燥装置中，所述压力式雾化的雾化压力为2MPa，沸腾干燥装置内的温度为80℃，沸腾干燥装置底部装有50Kg的碳酸钙，同时鼓风以维持沸腾干燥装置内的温度不低于50℃，使雾化的液滴被部分干燥，且被一层塔底吹起的碳酸钙包裹，在此同时采用真空上料设备不断向沸腾干燥装置内补充200Kg碳酸钙，并且不断将物料从沸腾干燥装置内吸出到流化床中进行干燥，流化床的干燥温度不高于60℃；将干燥好的微胶囊成品经60和100目筛筛分，分离微胶囊产品和碳酸钙，得到二十二碳六烯酸油脂微胶囊产品，并将分离出来的碳酸钙通过输送***输回到沸腾干燥装置中。
检测得：
| 二十二碳六烯酸含量 | 收率 | 水分 | 油脂包埋率 |
| 10.9％ | 93％ | 3.0％ | 99.85％ |
根据检测结果可以推算出产品中碳酸钙含量为36.1％。
实施例5
表5
| 花生四烯酸含量为40％的油脂 | 酪蛋白酸钠 | 变性淀粉 | 蔗糖 | 茶多酚 | 水 |
| 50Kg | 7Kg | 6Kg | 70Kg | 1Kg | 110Kg |
将表5所述的配料在60℃混合，在120MPa的均质压力下均质，形成均匀的乳化液；然后90℃保温3min，灭菌；通过输送泵将料液送入雾化喷枪，在0.05～0.1MPa的气流压力下，用洁净空气将料液雾化成液滴喷入已经预热的沸腾干燥装置中，沸腾干燥装置内的温度为40℃，沸腾干燥装置底部装有80Kg的麦芽糊精，同时鼓风以维持沸腾干燥装置内的温度不低于40℃，使雾化的液滴被部分干燥，且被一层塔底吹起的麦芽糊精包裹，在此同时采用真空上料设备不断向沸腾干燥装置内补充300kg麦芽糊精，并且从沸腾干燥装置内不断将物料从沸腾干燥装置内吸出到流化床中进行干燥，流化床干燥温度不高于60℃；将干燥好的微胶囊经60和100目筛筛分，分离微胶囊产品和麦芽糊精，得到花生四烯酸油脂微胶囊产品，并将分离出来的麦芽糊精仍然通过输送***回到沸腾干燥装置中。
检测得：
| 花生四烯酸含量 | 收率 | 水分 | 油脂包埋率 |
| 10.3％ | 89％ | 3.1％ | 99.88％ |
根据检测结果可以推算出产品中麦芽糊精的含量为40.1％。
实施例1中的粉末包埋物料淀粉是玉米淀粉或乙酰化己二酸双淀粉。
上述实施例1～5得到的多不饱和脂肪酸油脂微胶囊产品中：花生四烯酸或二十二碳六烯酸含量为多不饱和脂肪酸油脂微胶囊产品中花生四烯酸或二十二碳六烯酸的重量百分数；收率＝多不饱和脂肪酸油脂微胶囊产品中含有多不饱和脂肪酸的油脂的重量/原料中含有多不饱和脂肪酸的油脂的重量；水分为多不饱和脂肪酸油脂微胶囊产品中水的重量百分数；油脂包埋率为重量百分数。
Claims (8)
1.一种多不饱和脂肪酸油脂微胶囊的制备工艺，其特征在于：将含有多不饱和脂肪酸的油脂、乳化剂和水混合，得到混合物；将混合物均质，得到乳化液；将乳化液雾化成液滴喷入到预热的沸腾干燥装置中，沸腾干燥装置内的温度为30℃~90℃，沸腾干燥装置底部装有粉末包埋物料，所述的粉末包埋物料为淀粉、微晶纤维素、磷酸三钙、碳酸钙、琼脂粉、麦芽糊精中的一种或多种的混合，同时鼓风干燥以维持沸腾干燥装置内的温度为30℃~90℃；然后进一步干燥，筛分，得到多不饱和脂肪酸油脂微胶囊产品；
其中：所述乳化液的雾化方式是压力式雾化、离心式雾化或气流式雾化；所述压力式雾化的的雾化压力为0.5MPa~2MPa；离心式雾化时的离心盘转速为2000~5000rpm/min；气流式雾化的气流压力为0.01~0.2MPa；
所述的粉末包埋物料与乳化液的重量配比为10:1~1:2。
2.根据权利要求1所述的多不饱和脂肪酸油脂微胶囊的制备工艺，其特征在于：所述的乳化剂为植物蛋白、酪蛋白、酪蛋白酸钠、变性淀粉、乳清蛋白、食品级胶中的一种或多种的混合。
3.根据权利要求1所述的多不饱和脂肪酸油脂微胶囊的制备工艺，其特征在于：所述的混合物还包括抗氧化剂、填充剂；所述的混合物按重量百分比计，其混合配比为：含有多不饱和脂肪酸的油脂10~30%、乳化剂2~30%、抗氧化剂0~0.5%、填充剂0~30%、水30~70%。
4.根据权利要求3所述的多不饱和脂肪酸油脂微胶囊的制备工艺，其特征在于：所述的填充剂为麦芽糊精、葡萄糖、蔗糖的一种或多种的混合；所述的抗氧化剂为抗坏血酸钠、维生素E、抗坏血酸棕榈酸酯、茶多酚的一种或多种的混合。
5.根据权利要求1所述的多不饱和脂肪酸油脂微胶囊的制备工艺，其特征在于：所述的混合温度为30~80℃。
6.根据权利要求1所述的多不饱和脂肪酸油脂微胶囊的制备工艺，其特征在于：所述的粉末包埋物料在鼓风干燥的同时，连续或间歇地加入到沸腾干燥装置中。
7.根据权利要求1所述的多不饱和脂肪酸油脂微胶囊的制备工艺，其特征在于：所述的进一步干燥是在沸腾干燥装置内干燥或通过输送***转移到外部流化床中干燥，其中沸腾干燥装置内的温度小于或等于90℃；外部流化床的温度小于或等于70℃。
8.根据权利要求1所述的多不饱和脂肪酸油脂微胶囊的制备工艺，其特征在于：所述多不饱和脂肪酸油脂微胶囊的制备工艺得到的多不饱和脂肪酸油脂微胶囊产品中，粉末包埋物料在最终产品中所占的重量百分比为20~50%。
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