CN108813557B - 一种α淀粉-聚甘油酯复合乳化剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公布了一种α淀粉‑聚甘油酯复合乳化剂及其制备方法，所述复合乳化剂由α淀粉和聚甘油酯复合构成，将淀粉经预糊化得α淀粉；采用超微粉碎技术处理α淀粉，控制淀粉微粒平均粒径小于10μm；采用高压均质机将聚甘油酯与α淀粉充分混合均匀，得聚甘油酯与α淀粉混合物；进一步采用挤压膨化技术处理聚甘油酯与α淀粉混合物，得α淀粉‑聚甘油酯复合乳化剂。本发明所述制备方法工艺简单，制备条件柔和易控，制得的复合乳化剂安全可靠，无毒副作用，广泛适用于食品领域，乳化性性能好。
Description
技术领域
本发明属于食品加工和食品配料领域，具体涉及一种α淀粉-聚甘油酯复合乳化剂及其制备方法。
背景技术
聚甘油脂肪酸酯是一类新型、高效、性能优良的多羟基酯类非离子型乳化剂，简称聚甘油酯。它是由聚甘油与脂肪酸生成的酯。与单甘油酯相比，聚甘油酯由于具有更多亲水性羟基，因而其乳化性能更强；且其亲水性随甘油聚合度增加而上升，其亲油性随脂肪酸烷基不同而不同。可以根据需要通过改变聚甘油聚合度、脂肪酸种类及酯化度，可得到不同亲水亲油平衡值的甘油，从亲油性到亲水性不同性能聚甘油酯产品，以适于各种特殊用途。但在实际使用中经常遇到一些使用量大但乳化性能仍不理想的聚甘油酯产品，如三聚甘油硬脂酸酯。此外，聚甘油酯过多添加量也不符合人们对健康食品的需求。通常用于改善聚甘油酯乳化性的方法是化学法，但它存在工艺复杂，副反应多，生成的产物复杂，耗时长等缺点。
聚甘油酯与淀粉分子可通过氢键、疏水相互作用等作用力发生相互作用，并改善其理化性质。α淀粉为多个淀粉分子的聚集簇，经超微粉碎得到的淀粉微粒具有表面效应和尺寸效应，且可以通过多种力与聚甘油酯发生作用。挤压膨化技术是一种将混合搅拌、破碎、高温高压、膨化成型等集合为一体的高新技术，可以实现对淀粉、蛋白质等多种原料进行加工改性、结构重组等。基于上述现状，本发明利用聚甘油酯与α淀粉的复合和挤压膨化技术相结合以改善聚甘油酯的乳化性。
发明内容
为了实现上述目的，本发明提供了一种α淀粉-聚甘油酯复合乳化剂及其制备方法，所述乳化剂仅含有α淀粉和聚甘油酯，成分简单，乳化效果好，有效改善原有聚甘油酯的乳化性，所述制备方法工艺简单、制备条件易于控制，制备过程中不使用有机溶剂，利用超微粉碎，高压匀质和挤压膨化的方式实现α淀粉与聚甘油酯的复合，制备得到的复合乳化剂相对单一组分的聚甘油酯乳化性能显著提高。
本发明的技术方案为：
一种α淀粉-聚甘油酯复合乳化剂，其特征在于，由1重量份的α淀粉和10-20重量份的聚甘油酯制备而成；
所述α淀粉-聚甘油酯复合乳化剂的制备方式为，将超微粉碎后的α淀粉和聚甘油酯经高压均质机混合后通过挤压膨化机挤压处理得到所述α淀粉-聚甘油酯复合乳化剂。
所述的聚甘油酯为三聚甘油硬脂酸酯。
一种α淀粉-聚甘油酯复合乳化剂的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
1)α淀粉的制备：将淀粉配制成淀粉浆，预糊化，冷冻干燥，得α淀粉；
2)α淀粉的粉碎：采用超微粉碎机处理步骤1)所述α淀粉，得到α淀粉颗粒平均粒径小于10μm的粉碎α淀粉；
3)聚甘油酯与粉碎α淀粉的混合：采用高压均质机将聚甘油酯与步骤2)所述粉碎α淀粉充分混合均匀，得到聚甘油酯与α淀粉的混合物；
4)挤压处理：采用挤压膨化机将步骤3)所述聚甘油酯与α淀粉的混合物进行挤压处理，即得α淀粉-聚甘油酯复合乳化剂。
所述步骤1)淀粉浆中淀粉的质量浓度为10％～30％，所述预糊化的温度为60～70℃，所述预糊化的时间为10～30min。
所述步骤2)超微粉碎机的超微粉碎温度为4℃，超微粉碎时间为10～30min。
所述步骤3)中所述聚甘油酯与α淀粉的质量比为20:1～10:1。
所述步骤3)中高压匀质机的工作压力100～150MPa，循环次数为1～6次。
所述步骤4)中挤压处理的挤压条件为，挤压温度为140～200℃，螺杆转速为200～300转/min，模孔孔径为10～20mm。
所述的聚甘油酯为三聚甘油硬脂酸酯。
本发明的效果：
1、所述α淀粉-聚甘油酯复合乳化剂中聚甘油酯与α淀粉借助氢键、疏水性等作用力进行复合，聚甘油酯的脂肪酸链可以部分埋进淀粉分子的内部疏水区，提高了其亲水性，作为复合乳化剂成分简单，无多余组分的添加，且乳化效果好，从而减少食品中人工添加组分的种类和用量，安全可靠，无毒副作用。
2、所述制备方法中挤压膨化处理的方式简单柔和、易控，原料复合过程中不使用有机溶剂，避免化学毒害。
3、经过超微粉碎处理的α淀粉，淀粉微粒平均粒径小于10μm，利于与聚甘油酯的复合，且由于微粒特征，表面积与质量比大大地增加，复合乳化剂大大地提高了聚甘油酯的表面比，促进淀粉微粒与聚甘油酯复合后对乳化性能提升的协同作用。
本发明将聚甘油酯与α淀粉复合并通过挤压膨化技术处理，显著提高了聚甘油酯的乳化性能。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步的说明。
发明所述实施例中，超微粉碎机为迈德森WK-150B型，高压匀质机为东华3004型，挤压膨化机为济南鼎润DSE30型。
实施例1
(1)α淀粉的制备：将淀粉配制成质量浓度为10％的淀粉浆，于60℃预糊化30min，冷冻干燥，得α淀粉；
(2)α淀粉的粉碎：采用超微粉碎机处理α淀粉，于4℃粉碎10min，得到粉碎α淀粉；
(3)聚甘油酯与粉碎α淀粉的混合：将聚甘油酯与粉碎α淀粉以质量比20:1复配，采用高压均质机机于100MPa，循环6次将聚甘油酯与粉碎α淀粉充分混合均匀，得到聚甘油酯与α淀粉的混合物；
(4)挤压处理：采用挤压膨化机在挤压温度为200℃，螺杆转速为200转/min，模孔孔径为10mm条件下，将聚甘油酯与α淀粉的混合物进行挤压处理，即得α淀粉-聚甘油酯复合乳化剂。
所述聚甘油酯为三聚甘油硬脂酸酯。
实施例2
(1)α淀粉的制备：将淀粉配制成质量浓度为15％的淀粉浆，于60℃预糊化25min，冷冻干燥，得α淀粉；
(2)α淀粉的粉碎：采用超微粉碎机处理α淀粉，于4℃粉碎15min，得到粉碎α淀粉；
(3)聚甘油酯与粉碎α淀粉的混合：将聚甘油酯与粉碎α淀粉以质量比18:1复配，采用高压均质机机于115MPa，循环5次将聚甘油酯与粉碎α淀粉充分混合均匀，得到聚甘油酯与α淀粉的混合物；
(4)挤压处理：采用挤压膨化机在挤压温度为185℃，螺杆转速为225转/min，模孔孔径为10mm条件下，将聚甘油酯与α淀粉的混合物进行挤压处理，即得α淀粉-聚甘油酯复合乳化剂。
实施例3
(1)α淀粉的制备：将淀粉配制成质量浓度为20％的淀粉浆，于65℃预糊化20min，冷冻干燥，得α淀粉；
(2)α淀粉的粉碎：采用超微粉碎机处理α淀粉，于4℃粉碎20min，得到粉碎α淀粉；
(3)聚甘油酯与粉碎α淀粉的混合：将聚甘油酯与粉碎α淀粉以质量比15:1复配，采用高压均质机机于125MPa，循环4次将聚甘油酯与粉碎α淀粉充分混合均匀，得到聚甘油酯与α淀粉的混合物；
(4)挤压处理：采用挤压膨化机在挤压温度为170℃，螺杆转速为250转/min，模孔孔径为15mm条件下，将聚甘油酯与α淀粉的混合物进行挤压处理，即得α淀粉-聚甘油酯复合乳化剂。
实施例4
(1)α淀粉的制备：将淀粉配制成质量浓度为25％的淀粉浆，于70℃预糊化15min，冷冻干燥，得α淀粉；
(2)α淀粉的粉碎：采用超微粉碎机处理α淀粉，于4℃粉碎25min，得到粉碎α淀粉；
(3)聚甘油酯与粉碎α淀粉的混合：将聚甘油酯与粉碎α淀粉以质量比12:1复配，采用高压均质机机于135MPa，循环3次将聚甘油酯与粉碎α淀粉充分混合均匀，得到聚甘油酯与α淀粉的混合物；
(4)挤压处理：采用挤压膨化机在挤压温度为155℃，螺杆转速为275转/min，模孔孔径为20mm条件下，将聚甘油酯与α淀粉的混合物进行挤压处理，即得α淀粉-聚甘油酯复合乳化剂。
实施例5
(1)α淀粉的制备：将淀粉配制成质量浓度为30％的淀粉浆，于70℃预糊化10min，冷冻干燥，得α淀粉；
(2)α淀粉的粉碎：采用超微粉碎机处理α淀粉，于4℃粉碎30min，得到粉碎α淀粉；
(3)聚甘油酯与粉碎α淀粉的混合：将聚甘油酯与粉碎α淀粉以质量比10:1复配，采用高压均质机机于150MPa，循环1次将聚甘油酯与粉碎α淀粉充分混合均匀，得到聚甘油酯与α淀粉的混合物；
(4)挤压处理：采用挤压膨化机在挤压温度为140℃，螺杆转速为300转/min，模孔孔径为20mm条件下，将聚甘油酯与α淀粉的混合物进行挤压处理，即得α淀粉-聚甘油酯复合乳化剂。
对实施例1-5所得到的α淀粉-聚甘油酯复合乳化剂进行检测，结果如表1所示：
表1实施例乳化剂性能检测结果
从表1可以看出，在其他实验条件相同的情况下，使用等量的聚甘油酯和各个实施例制得的复合乳化剂对大豆色拉油进行乳化实验：
实施例1所得α淀粉-聚甘油酯复合乳化剂乳化性测定结果为：复合的α淀粉-聚甘油酯乳化性由原来的(即聚甘油酯，下同)61.8％上升到77.2％，乳化稳定性由原来的53.1％上升到74.3％。
实施例2所得α淀粉-聚甘油酯复合乳化剂乳化性测定结果为：复合的α淀粉-聚甘油酯乳化性由原来的61.8％上升到85.9％，乳化稳定性由原来的53.1％上升到81.7％。
实施例3所得α淀粉-聚甘油酯复合乳化剂乳化性测定结果为：复合的α淀粉-聚甘油酯乳化性由原来的61.8％上升到89.3％，乳化稳定性由原来的53.1％上升到88.4％。
实施例4所得α淀粉-聚甘油酯复合乳化剂乳化性测定结果为：复合的α淀粉-聚甘油酯乳化性由原来的61.8％上升到92.2％，乳化稳定性由原来的53.1％上升到93.3％。
实施例5所得α淀粉-聚甘油酯复合乳化剂乳化性测定结果为：复合的α淀粉-聚甘油酯乳化性由原来的61.8％上升到87.6％，乳化稳定性由原来的53.1％上升到85.3％。
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。
Claims (1)
1.一种α淀粉-聚甘油酯复合乳化剂的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
1)α淀粉的制备：将淀粉配制成淀粉浆，预糊化，冷冻干燥，得α淀粉，所述预糊化的温度为60～70℃，所述预糊化的时间为10～30min，所述淀粉浆中淀粉的质量浓度为10％～30％；
2)α淀粉的粉碎：采用超微粉碎机处理步骤1)所述α淀粉，得到α淀粉颗粒平均粒径小于10μm的粉碎α淀粉，所述超微粉碎机的超微粉碎温度为4℃，超微粉碎时间为10～30min；
3)聚甘油酯与粉碎α淀粉的混合：采用高压均质机将聚甘油酯与步骤2)所述粉碎α淀粉充分混合均匀，得到聚甘油酯与α淀粉的混合物，所述高压匀质机的工作压力100～150MPa，循环次数为1～6次；
4)挤压处理：采用挤压膨化机将步骤3)所述聚甘油酯与α淀粉的混合物进行挤压处理，即得α淀粉-聚甘油酯复合乳化剂；
步骤3)所述聚甘油酯与α淀粉的质量比为20:1～10:1；
步骤4)中挤压处理的挤压条件为，挤压温度为140～200℃，螺杆转速为200～300转/min，模孔孔径为10～20mm；
所述聚甘油酯为三聚甘油硬脂酸酯。
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| 挤压法制备搅打起泡乳化剂及其影响因素研究;马晓军 等;《食品工业科技》;20091231(第08期);第280-283页 * |
| 无介晶形起泡粉末乳化剂的制备;方万新 等;《食品与发酵工业》;20091231;第35卷(第9期);第76-80页 * |
| 聚甘油脂肪酸酯的制备及其蛋糕用粉末乳化剂的研究;方万新;《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技I辑》;20100515(第05期);第B016-62页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN108813557A (zh) | 2018-11-16 |
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