CN102388989B

CN102388989B - 应用超高压微射流法制备淀粉基粉末油脂的方法

Info

Publication number: CN102388989B
Application number: CN 201110284894
Authority: CN
Inventors: 马莺; 孟爽; 刘天一; 何胜华; 李琳
Original assignee: Harbin Institute of Technology
Current assignee: Harbin Institute of Technology
Priority date: 2011-09-23
Filing date: 2011-09-23
Publication date: 2013-01-02
Anticipated expiration: 2031-09-23
Also published as: CN102388989A

Abstract

本发明是为了解决目前微胶囊化粉末油脂生产工艺复杂、生产成本高，生产过程中需要添加大量的食品添加剂的问题而提供一种应用超高压微射流法制备淀粉基粉末油脂的方法，具体过程为将油脂与去离子水制备成乳化液、将淀粉添加到乳化液中搅拌混合制备淀粉悬浊液、淀粉预糊化、冷却、高压微射流均质、喷雾干燥。本发明制备出的粉末油脂油脂含量和产品粒度可调，而且生产工艺简单，生产成本低，制备过程中不使用食品添加剂，具有较高的食品安全性。

Description

应用超高压微射流法制备淀粉基粉末油脂的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种粉末油脂及其制备方法。

背景技术

油脂作为食品的基本组成成份之一，对食品的加工和营养起着极其重要的作用。它不仅提供了食品润滑的口感，良好的风味，特定的组织状态和良好的稳定性，还可增加人们对食品的满意程度，并使人产生饱腹感。粉末油脂是指采用微胶囊化技术，将油脂经科学调配，高压均质，喷雾干燥等工艺制备而成的粉末状或颗粒状产品。

微胶囊化的粉末油脂与原油脂比较，由于油脂被壁材形成的膜所包裹，可防止氧气、热、光、及化学物质的接触与作用，而且粉末油脂还可以作为人体必需脂肪酸的来源及脂溶性维生素的载体。另外油脂也会影响食物的风味，因为油脂具有延缓风味释放的能力，所以它影响会风味的强度、持久性及平衡性。但传统油脂，由于本身具有的体态、粘度等性质直接影响其食品加工的方便性，限制了油脂的使用范围。而且油脂易氧化变质、进而影响着产品的质量和货架期。利用微胶囊技术将固态、半固态甚至液态的油脂加工成粉末状油脂，不仅克服传统油脂的弊病，还可赋予油脂很多优点，具有稳定性高、便于运输、生产、保存等优点，在食品工业中的应用日益广泛。

粉末油脂即以油脂(液体油、固体油、半固体油)为基料，添加可以形成膜状成份的蛋白质、碳水化合物，具有不易酸败的热稳定性，因此其特性和加工性能得到大幅度改善。粉末油脂受温度影响程度小，具有很好的流动性与贮存稳定性，容易同其他粉状原料混合，为工业加工提供了方便，利于运输、储存；粉末油脂对水的溶解性和乳化分散能力都很强，改善了油脂的分散性；油脂被壁材包埋后，避免了与外界环境接触，提高了抗氧化性能，不易劣变，可延长货架期；粉末油脂可以改善食品的组织状态，风味特性，可应用于一贯不能使用油脂或难以使用油脂的食品；而且根据用户不同产品需要可以调整油脂含量；粉末油脂流动性好，能够与各种原料简单而均匀的混合；产品呈粉末颗粒状，称量方便、使用操作简单；产品颗粒大小均匀、色白或呈与奶粉相同的淡乳黄色；粉末油脂通常以微胶囊形式存在，生物消化率、吸收率大大提高。微胶囊化后的粉末油脂不仅克服了传统油脂的多种弊病，更具有入水即溶、稳定性高、便于运输、生产、保存等优点，极大地拓宽了油脂的使用范围。

粉末油脂的壁材主要是天然高分子材料，而且壁材的选择十分重要，要求壁材具备适宜的物理性质，适宜的厚度，使用方便，经济合理的微胶囊制备方法，并且与芯材物质能相配伍，同时还应具有适当的渗透性、吸湿性、溶解性、稳定性。常用的粉末油脂壁材主要有狡甲基纤维素钠、明胶、卡拉胶、黄原胶、***胶、酪蛋白、植物蛋白、麦芽糊精、玉米糖浆和乳糖等。而且粉末油脂制备过程中常常添加大量的乳化剂、塑化剂等食品添加剂。由于这些原料具有较高的经济成本，影响了粉末油脂的推广与应用。另外，为了提高产品质量及油脂的包埋率，人们往往在粉末油脂制备过程中添加大量添加剂，这就影响了粉末油脂的食用安全性。

目前粉末油脂的制备方法主要有：喷雾干燥法，复凝聚法，锐孔-凝固浴法和包结络合法。喷雾干燥法包括原料调配、均质乳化及喷雾干燥三个主要过程，即将某种物质水溶液以液滴状态喷入到热空气中,当其水分蒸发后,分散在液滴中物质即被干燥并得到球形粉末。复凝聚法是以两种带相反电荷物质做包埋物,芯材分散于其中后,通过改变体系pH值、温度或水溶液浓度,使两壁材组分相互作用形成一种复合物,导致溶解度下降而凝聚析出,再经分离、固化处理形成微胶囊。锐孔-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胶囊。固化通常是采用加入固化剂或热凝聚或者利用带有不同电荷聚合物络合实现。包结络合法是一种发生在分子水平上,通常用β- 环状糊精作包埋剂的微胶囊化方法。但该法要求芯材分子颗粒大小一定,以适应疏水性中心空间位置,而且芯材必须是非极性分子,因此限制该法的应用。

喷雾干燥法和包结络合法工艺简单，但喷雾干燥法制备过程中均需加入大量食品添加剂，包合络合法应用环糊精进行包埋对芯材颗粒大小和极性均有特殊要求；复凝聚法和锐孔-凝固浴法的工艺复杂，而且常需采用海藻酸盐、羧甲基纤维素、硫酸软骨素等作为壁材，制备成本较高。

发明内容

本发明的目的是为了解决目前微胶囊化粉末油脂，生产工艺复杂、生产成本高，生产过程中需要添加大量的食品添加剂，导致产生潜在的食品安全问题，而提供的一种应用高压微射流方法制备淀粉基粉末油脂的方法。

所述目的是通过如下方案实现的：

一种应用超高压微射流法制备淀粉基粉末油脂的方法，按以下步骤制备：

一、将油脂与去离子水制备成乳化液，油脂与去离子水的质量比为1～10:200；

二、将淀粉添加到乳化液中搅拌混合制备淀粉悬浊液，其中油脂与淀粉的质量比为5～60:100；

三、淀粉预糊化：将淀粉悬浊液放入沸水浴中糊化；

四、冷却：将预糊化的淀粉与油脂混合液缓慢冷却；

五、高压微射流均质：将预糊化后的淀粉与油脂的糊化液加入到微射流均质机中进行均质；

六、喷雾干燥制备粉末油脂：将均质后的溶液放入到喷雾干燥机内进行喷雾干燥，即可。

所述油脂为植物油或动物油或人造油，植物油为大豆油、菜籽油、花生油、葵花籽油、蓖麻油、棕榈油、棉籽油、各种米油或橄榄油；动物油为猪油、牛油、奶油或鱼油；人造油为人造奶油或起酥油。

步骤一应用高速剪切乳化搅拌器将油脂与去离子水制备成乳化液，搅拌器转速为7000～12000rpm。

步骤三，糊化过程中不停搅拌，搅拌速度为30～200rpm，糊化时间为20～50min。

步骤四，溶液冷却温度为40～60℃。

步骤五，均质压力为50～180MPa。

步骤六喷雾干燥时，喷雾干燥机的进风温度140～200℃，出风温度70～110℃。

本发明制备的粉末油脂，表面油含量低、包埋率高，粉末细腻、均匀，气味纯正，带有油脂的香气，无异味。产品含水率、酸价、粒径、自流角等均符合微胶囊质量指标，且粒径适中，溶解性、流动性、分散性均较好。粉末油脂的外层壁材能有效的保护芯材油脂，阻止其与空气中的氧气、水等接触，产品耐贮藏，保质期长。本发明制备出的粉末油脂油脂含量和产品粒度可调，而且生产工艺简单，生产成本低，制备过程中不使用食品添加剂，具有较高的食品安全性。

本发明所使用的芯材油脂无特殊限制，制备的粉末油脂是一种食品专用油脂，具有稳定性好、耐贮存，携带运输方便，使用简单，且可根据需要加入维生素、矿物质等各种营养强化剂的优点，大大拓宽了油脂应用范围，由于具备多种功能，可广泛应用于面食、糕点、冷食、乳品（婴幼儿、中老年、孕妇、产妇配方奶粉，含乳饮料等）、婴儿食品（婴幼儿米粉、米糊）、饮品、糖果、速冻食品、方便食品及肉制品等众多领域中，是食品企业生产高质量高端产品、开发新产品的首选原料。

具体实施方式：

下面详细阐述本发明优选的实施方式。

具体实施方式一：本实施方式玉米淀粉基大豆油粉末油脂按以下步骤制备：一、应用高速剪切乳化搅拌器将大豆油与去离子水制备成乳化液，大豆油脂与去离子水的质量比为1～10:200，搅拌器转速为7000～12000rpm；二、取一定质量玉米淀粉添加到油脂与去离子水制成的乳化液中搅拌混合制备淀粉悬浊液，其中油脂与淀粉的质量比例为5～60:100；三、淀粉预糊化：将玉米淀粉悬浊液放入沸水浴中糊化30min，糊化过程中不停搅拌，搅拌速度为30～200rpm；四、冷却：将预糊化的淀粉与油脂混合液缓慢冷却到50℃；五、高压微射流均质：将预糊化后的淀粉与油脂的糊化液加入到微射流均质机中进行均质，均质压力为80MPa；六、喷雾干燥制备粉末油脂：将均质后的溶液放入到喷雾干燥机内进行喷雾干燥得到玉米淀粉基粉末油脂，进风温度140～180℃，出风温度80～100℃。

本实施方式制备出的玉米淀粉基大豆油粉末油脂具有很多优良特性。产品包埋率≥88%，水分含量≤3%，粉末细腻、均匀，颜色为乳白色，气味纯正，带大豆油的香气，无异味。在常温下贮存10d，过氧化值上升值≤0.3 Meg/kg。

本实施方式制备出的玉米淀粉基大豆油粉末油脂，弥补了传统油脂传统易氧化，难运输，难保存、油脂分散性差等特点，也可弥补常规方法制备的粉末油脂，食品添加剂含量高，成本高，易引起食品安全问题等缺点。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：步骤一中淀粉为小麦淀粉，搅拌器转速为7000rpm；步骤三中淀粉糊化时间为20min，糊化过程中搅拌速度为30rpm；步骤四中冷却温度为40℃；步骤五均质压力为50MPa；步骤六中进风温度为150℃，出风温度为80℃。其它步骤及参数与实施方式一相同。

本实施方式产品包埋率89%，水分含量2.4%，粉末细腻、均匀，颜色为乳白色，气味纯正，带大豆油的香气，无异味。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：步骤一中淀粉为马铃薯淀粉，搅拌器转速为12000rpm；步骤三中淀粉糊化时间为50min，糊化过程中搅拌速度为200rpm；步骤四中冷却温度为60℃；步骤五均质压力为180MPa；步骤六中进风温度为180℃，出风温度为100℃。其它步骤及参数与实施方式一相同。

本实施方式产品包埋率91%，水分含量2.5%，平均粒度20.1μm，粉末细腻、均匀，颜色为乳白色，气味纯正，带大豆油的香气，无异味。

具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：步骤一中淀粉为木薯淀粉，搅拌器转速为10000rpm；步骤三中淀粉糊化时间为35min，糊化过程中搅拌速度为100rpm；步骤四中冷却温度为40℃；步骤五均质压力为120MPa；步骤六中进风温度为170℃，出风温度为90℃。其它步骤及参数与实施方式一相同。

本实施方式产品包埋率90%，水分含量2.5%，平均粒度20.1μm，粉末细腻、均匀，颜色为乳白色，气味纯正，无异味。

具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：步骤一中淀粉为大米淀粉，油脂为红松仁油，搅拌器转速为11000rpm；步骤三中淀粉糊化时间为50min，糊化过程中搅拌速度为150rpm；步骤四中冷却温度为40℃；步骤五均质压力为180MPa；步骤六中进风温度为200℃，出风温度为110℃。其它步骤及参数与实施方式一相同。

此实施方式制备的淀粉基红松仁粉末油脂克服了红松仁油不溶于水，与食品原料不易混合均匀，工业使用极为不便，且由于含有的大量不饱和脂肪酸，极易氧化变质，不宜贮存等问题。

得到的淀粉基红松仁油粉末油脂为乳白色粉末，水分含量为2.5%，密度为0.74g/cm³，包埋率92%，具有一定的流散性，混合性能好。电子显微镜观察粉末油脂颗粒外形为不规则球形颗粒，平均粒度15.5μm，其贮藏稳定性优于未经处理的红松仁油。

具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：步骤一中淀粉为玉米淀粉，油脂为蓖麻油，搅拌器转速为8000rpm；步骤三中淀粉糊化时间为40min，糊化过程中搅拌速度为80rpm；步骤四中冷却温度为40℃；步骤五均质压力为150MPa；步骤六中进风温度为140℃，出风温度为70℃。其它步骤及参数与实施方式一相同。

得到的淀粉基红蓖麻油粉末油脂为乳白色粉末，水分含量为2.1%，包埋率90%，混合性能好。电子显微镜观察粉末油脂颗粒外形为不规则球形颗粒，平均粒度17.5μm，其贮藏稳定性优于未经处理的蓖麻油。

上述实施方式只是对本专利的示例性说明而并不限定它的保护范围，本领域人员还可以对其进行局部改变，只要没有超出本专利的精神实质，都视为对本专利的等同替换，都在本专利的保护范围之内。

Claims

1.一种应用超高压微射流法制备淀粉基粉末油脂的方法，其特征在于按以下步骤制备：

三、淀粉预糊化：将淀粉悬浊液放入沸水浴中糊化，糊化过程中不停搅拌，搅拌速度为30～200rpm，糊化时间为20～50min；

四、冷却：将预糊化的淀粉与油脂混合液缓慢冷却，溶液冷却温度为40～60℃；

五、高压微射流均质：将预糊化后的淀粉与油脂的糊化液加入到微射流均质机中进行均质，均质压力为50～180MPa；

2.根据权利要求1所述的应用超高压微射流法制备淀粉基粉末油脂的方法，其特征在于所述油脂为植物油或动物油或人造油，植物油为大豆油、菜籽油、花生油、葵花籽油、蓖麻油、棕榈油、棉籽油、各种米油或橄榄油；动物油为猪油、牛油、奶油或鱼油；人造油为人造奶油或起酥油。

3.根据权利要求1或2所述的应用超高压微射流法制备淀粉基粉末油脂的方法，其特征在于步骤一，应用高速剪切乳化搅拌器将油脂与去离子水制备成乳化液，搅拌器转速为7000～12000rpm。

4.根据权利要求1或2所述的应用超高压微射流法制备淀粉基粉末油脂的方法，其特征在于步骤六，喷雾干燥时，喷雾干燥机的进风温度140～200℃，出风温度70～110℃。