CN109929061B - 琼脂及其制备方法及应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及琼脂及其制备方法。该方法包括将琼脂粉与水进行混合处理；将混合处理产物进行琼脂多糖结构的打碎处理；以及将打碎处理产物进行过滤、浓缩和干燥处理，以便得到所述琼脂。该方法对生产设备的参数要求低，能耗少，有利于节能减排；同时该方法制备获得的琼脂，溶解温度低，形成的凝胶的熔点低，强度适中，具有软弹性和回复性，应用在食品中时口感良好。

Description

琼脂及其制备方法及应用

技术领域

本发明涉及食品领域，具体地，本发明涉及琼脂及其制备方法及应用，更具体地，本发明涉及琼脂、稳定剂、乳制品及琼脂的制备方法。

背景技术

琼脂是一种常见的酸奶稳定剂，作为明胶的代替物添加在酸奶中，可以起到保水、增稠等作用。

然而，性质更优的琼脂仍需进一步研究。

发明内容

本申请是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识作出的：

一般的琼脂生产制备方法，往往使用酸法、碱法提取出粗制琼脂后，再采用溶解、冷冻、板框式干燥等方法制备琼脂，这类琼脂具有较高的溶解温度，需要在持续搅拌的条件下加热至高温才能完全溶解，其形成的凝胶熔点较高且凝胶强度大，胶体的质构有缺陷，软弹性较差，应用在食品中表现为口感粗糙。基于上述问题的发现，本申请发明人利用高压水枪的高速喷射制备获得了一种速溶琼脂，其溶解温度低，形成的凝胶的熔点低，强度适中，具有适当的软弹性和回复性，应用在食品中时口感良好。

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

在本发明的第一方面，本发明提出了一种制备琼脂的方法。根据本发明的实施例，所述方法包括：将琼脂粉与水进行混合处理；将混合处理产物进行琼脂多糖结构的打碎处理；以及将打碎处理产物进行过滤、浓缩和干燥处理，以便得到所述琼脂。发明人发现，将琼脂溶液中的溶质，即将粗制琼脂的多糖结构剪切打碎为微小的多糖链条结构，可以使最终制备获得的琼脂的溶解温度低，形成凝胶的熔点低，强度适中，具有优良的软弹性和回复性，应用在食品中时口感好。根据本发明实施例的制备方法，对生产设备的参数要求低，能耗少，有利于节能减排。

根据本发明的实施例，上述方法还可进一步包括如下附加技术特征至少之一：

根据本发明的实施例，所述打碎处理为高压喷射处理。发明人发现，高压喷射过程中巨大的压力及剪切力可以将琼脂溶液中的溶质，即将粗制琼脂的多糖结构剪切打碎为微小的多糖链条结构，从而使最终制备获得的琼脂的溶解温度低，形成凝胶的熔点低，强度适中，具有优良的软弹性和回复性，应用在食品中时口感好。根据本发明实施例的制备方法，对生产设备的参数要求低，能耗少，有利于节能减排。

根据本发明的实施例，所述高压喷射处理前，进一步包括，将混合处理产物进行研磨处理。发明人发现，研磨处理有利于粗制琼脂粉更好地分散于水中，更有利于后续的高压喷射处理，进而，对生产设备的参数要求降低，能耗减少，更加有利于节能减排；制备获得的琼脂，溶解温度更低，形成的凝胶的熔点更低，强度适中，具有优良的软弹性和回复性，应用在食品中时口感更好。

根据本发明的实施例，所述研磨处理的时间为5～10分钟，如时间为6、7、8或9分钟。若研磨处理的时间小于5分钟或大于10分钟，则琼脂的粒径检测值较大，不在2～40微米范围时，从而导致最终形成的琼脂的溶解温度高。发明人发现，在该条件下进行研磨处理，有利于粗制琼脂粉更好地分散于水中，有利于后续的高压喷射处理，进而，对生产设备的参数要求进一步降低，能耗进一步减少，更加有利于节能减排；制备获得的琼脂，溶解温度进一步降低，形成的凝胶的熔点进一步降低，强度适中，具有更加优良的软弹性和回复性，应用在食品中时口感更好。

根据本发明的实施例，研磨处理产物的平均粒径为2～40微米，如平均粒径为5、10、20、30、35微米。若粒径不在此粒径范围时，最终形成的琼脂的溶解温度高。发明人发现，该粒径有利于后续的高压喷射处理，进而，对生产设备的参数要求进一步降低，能耗进一步减少，更加有利于节能减排；制备获得的琼脂，溶解温度进一步降低，形成的凝胶的熔点进一步降低，强度适中，具有更加优良的软弹性和回复性，应用在食品中时口感更好。

根据本发明的实施例，所述高压喷射处理为高压水枪喷射处理。发明人发现，高压水枪高速喷射过程中巨大的压力及剪切力将琼脂溶液中的溶质，即将粗制琼脂的多糖结构剪切打碎为微小的多糖链条结构，从而使最终制备获得的琼脂的溶解温度低，形成凝胶的熔点低，强度适中，具有优良的软弹性和回复性，应用在食品中时口感好。

根据本发明的实施例，所述高压水枪喷射处理是在温度为85～97摄氏度的条件下进行的，如温度为90或95摄氏度。若温度不在此范围时，易导致最终形成的琼脂的凝胶强度大。发明人发现，在该条件下进行高压水枪喷射处理，有利于将粗制琼脂的多糖结构剪切打碎为更微小的多糖链条结构，有利于节能减排，并使最终制备获得的琼脂，溶解温度进一步降低，形成的凝胶的熔点进一步降低，强度适中，具有更加优良的软弹性和回复性，应用在食品中时口感更好。

根据本发明的实施例，所述高压水枪喷射处理中，高压水枪的输出压力为30～200Mpa，如输出压力为50、100或150Mpa。若输出压力不在此范围时，易导致最终形成的琼脂的凝胶强度大。发明人发现，在该条件下进行高压水枪喷射处理，有利于将粗制琼脂的多糖结构剪切粉碎为更微小的多糖链条结构，有利于节能减排，并使最终制备获得的琼脂，溶解温度进一步降低，形成的凝胶的熔点进一步降低，强度适中，具有更加优良的软弹性和回复性，应用在食品中时口感更好。

根据本发明的实施例，所述高压水枪喷射处理是通过如下方式进行的：将混合处理产物通过液体输送设备输送至增压泵；将输送至增压泵的混合处理产物通过保温管线输送至高压水枪；将输送至高压水枪的混合处理产物通过高压水枪进行高压喷射处理。发明人发现，该方式下进行高压水枪喷射处理，有利于将粗制琼脂的多糖结构剪切打碎为更微小的多糖链条结构，有利于节能减排，并使最终制备获得的琼脂，溶解温度进一步降低，形成的凝胶的熔点进一步降低，强度适中，具有更加优良的软弹性和回复性，应用在食品中时口感更好。

根据本发明的实施例，所述液体输送设备为转子泵。发明人发现，转子泵有利于将混合处理产物输送至增压泵，有利于后续高压水枪喷射处理的进行，有利于将粗制琼脂的多糖结构剪切打碎为更微小的多糖链条结构，进而，节能减排，并使最终制备获得的琼脂，溶解温度进一步降低，形成的凝胶的熔点进一步降低，强度适中，具有更加优良的软弹性和回复性，应用在食品中时口感更好。

根据本发明的实施例，所述混合处理中，琼脂粉溶解于水后的浓度为0.1～3质量％。发明人发现，该浓度范围有利于后续的高压喷射处理，进而，对生产设备的参数要求进一步降低，能耗进一步减少，更加有利于节能减排；制备获得的琼脂，溶解温度进一步降低，形成的凝胶的熔点进一步降低，强度适中，具有更加优良的软弹性和回复性，应用在食品中时口感更好。

在本发明的第二方面，本发明提出了一种制备琼脂的方法。根据本发明的实施例，所述方法包括：将琼脂粉与水进行混合处理，琼脂粉溶解于水后的浓度为0.1～3质量％；将混合处理产物进行5～10分钟的研磨处理，研磨处理产物的平均粒径为2～40微米；将研磨处理产物通过转子泵输送至增压泵；将输送至增压泵的研磨处理产物通过保温管线输送至高压水枪；将输送至高压水枪的研磨处理产物在温度为85～97摄氏度的条件下通过输出压力为30～200Mpa的高压水枪进行琼脂多糖结构的打碎处理；以及将高压水枪喷射处理产物进行过滤、浓缩和干燥处理，以便得到所述琼脂。发明人发现，高压水枪喷射过程中巨大的压力及剪切力可以将琼脂溶液中的溶质，即将粗制琼脂的多糖结构剪切打碎为微小的多糖链条结构，从而使最终制备获得的琼脂的溶解温度低，形成凝胶的熔点低，强度适中，具有优良的软弹性和回复性，应用在食品中时口感好。根据本发明实施例的制备方法，对生产设备的参数要求进一步降低，能耗进一步减少，更加有利于节能减排。

在本发明的第三方面，本发明提出了一种琼脂。根据本发明的实施例，所述琼脂是通过上述方法制备得到的。发明人发现，所述琼脂溶解温度低，形成凝胶的熔点低，强度适中，具有优良的软弹性和回复性，应用在食品中时口感好。

根据本发明的实施例，上述琼脂还可进一步包括如下附加技术特征之一：

根据本发明的实施例，所述琼脂的溶解温度为55-62℃，凝胶熔点温度为60-65℃，凝胶强度为250-450g/cm²，分散性指数为97％-99％，凝胶粘力为29.8～33.8g，凝胶粘性为3.82～4.84mJ，凝胶弹力为8.21～9.56g，凝胶弹性为6.0～6.7mm。发明人发现，所述琼脂溶解温度低，形成凝胶的熔点低，强度适中，分散性好，具有优良的软弹性和回复性，应用在食品中时口感好。

在本发明的第四方面，本发明提出了一种稳定剂。根据本发明的实施例，所述稳定剂包含上述琼脂。发明人发现，根据本发明的方法制备获得的稳定剂，溶解温度低，分散性好，在较低温度的水或牛奶中可以充分溶解分散，并且作为食品增稠剂应用在食品配方中，特别是酸奶产品时，具有较好的加工特性，并赋予产品良好的口感、质构和流变等特点。

在本发明的第五方面，本发明提出了一种乳制品。根据本发明的实施例，所述乳制品包含上述稳定剂。发明人发现，根据本发明的方法制备的低温速溶琼脂，作为食品增稠剂应用在食品配方中，特别是酸奶产品，具有较好的加工特性，并赋予产品良好的口感、质构和流变等特点。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，下面描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

1、基本方案：以粗制琼脂粉为原料，以0.1％至3％(w/w)的比例溶解于热水中分散，并加热煮沸使粗制琼脂充分溶解，并保持在加工温度85-97℃条件下经过高压水枪的高速喷射，其高速喷射过程中巨大的压力及剪切力将琼脂溶液中的溶质，即粗制琼脂的多糖结构，剪切打碎为更微小的多糖链条结构，经过过滤、浓缩、喷雾干燥即为本发明制得的低温速溶琼脂粉，适用于食品工业及其他行业使用。

2、优选方案：(在基本方案的基础上)

2.1进一步通粗制琼脂溶液，经过胶体磨研磨，研磨时间5-10min，出磨后溶液平均粒径2-40μm。

2.2使用转子泵或其他任意液体输送设备将上述琼脂溶液输送增压泵，然后经过保温管线输送至高压水枪。

2.3进一步通过高压水枪对琼脂溶液进行高压喷射，高压水枪输出压力为30-200Mpa,任意地，高压水枪的喷射速度根据输出压力自动调节。

在上述优选方案的基础上，提供以下实施例，对优选方案进行进一步的解释，而不能理解为对本发明的限制。

实施例1

粗制琼脂溶液浓度0.1％，加工温度85℃，胶体磨研磨时间5min，研磨后粒径2μm，高压水枪输出压力为30Mpa。

实施例2

粗制琼脂溶液浓度0.8％，加工温度91℃，胶体磨研磨时间8min，研磨后粒径21μm，高压水枪输出压力为100Mpa。

实施例3

粗制琼脂溶液浓度3％，加工温度97℃，胶体磨研磨时间10min，研磨后粒径40μm，高压水枪输出压力为200Mpa。

实施例4

粗制琼脂溶液浓度1.5％，加工温度95℃，胶体磨研磨时间7.5min，研磨后粒径30μm，高压水枪输出压力为115Mpa。

实施例5

粗制琼脂溶液浓度1.8％，加工温度93℃，胶体磨研磨时间8min，研磨后粒径26μm，高压水枪输出压力为50Mpa。

对比例1

相较于优选方案，对比例1未进行温度85-97℃条件下的高压水枪的高速喷射处理。

粗制琼脂溶液浓度1％，加工温度93℃，胶体磨研磨时间10min，研磨后粒径25μm，经过过滤、浓缩、喷雾干燥。

对比例2

相较于优选方案，对比例2不经过胶体磨研磨直接进行高压喷射处理。

粗制琼脂溶液浓度1.2％，加工温度93℃，高压水枪输出压力为50Mpa，经过过滤、浓缩、喷雾干燥。

实施例6检测数据及试验结果

1、凝胶强度及熔点测试

分别对实施例1～5以及对比例1、2所得到的琼脂粉，加热溶解，配制成1.5％的浓度，冷却后置于4℃下冷藏24h后形成的凝胶进行质构分析，分析仪器为BrookfieldTexturePro质构仪；熔点测试方法，将上述1.5％的琼脂溶液加入试管中，然后于4℃冷藏形成凝胶，于凝胶表面放置滚珠，然后对凝胶进行加热，加热温度50-95，每间隔1℃保温10Min，依次加热，直至试管内凝胶开裂，表面滚珠下降至凝胶中，即为熔点。具体参数检测结果见下表1。

①对比例1中，未在高温状态下经过高压水枪处理，各项检测指标中，凝胶强度偏大，软弹性较差，说明形成的凝胶硬而脆；

②对比例2中，未经过胶体磨处理，直接在高温状态下经过高压水枪处理过程，其凝胶强度相对较弱，但TPA检测的回复性较差，说明其形成的凝胶的质构相对松散，致密性不够。

表1：实施例1～5以及对比例1、2的参数检测结果

相较于实施例1～5，对比例1、2的琼脂溶解温度高，形成的凝胶的熔点高，强度或者过强或者过弱，软弹性和回复性差。

相较于对比例1、2，实施例1～5的琼脂溶解温度低，形成的凝胶的熔点低，强度适中，具有较好的软弹性和回复性。

以上对比例、实施例的数据，发现其凝胶强度与凝胶的熔点正相关，而与粘力、粘性和弹力负相关，说明凝胶强度越小，软弹性越好，其熔点越低，加热溶解时更容易溶解。

2、对搅拌型酸奶的稳定性影响

分别对实施例1～5以及对比例1、2所得到的琼脂，作为稳定剂添加进入酸奶中，添加量0.2％，42℃发酵8h后，破乳成搅拌型酸奶，经过低温杀菌65℃，5min后，保温42℃下保存7天，肉眼观察其是否出现沉淀或者脂肪上浮的现象，结果如下表2所示，对比例1和2会出现明显的析水和脂肪上浮的情况，具体数据如下。

表2：实施例1～5以及对比例1、2对搅拌型酸奶的稳定性影响结果

3、感官评价

分别对实施例1～5以及对比例1、2所得到的琼脂，作为稳定剂添加进入酸奶中，方法同上，酸奶进行感官评价，具体如下所示：

由随机选取的20位品评人员进行产品感官评价(也称为“口味测试”)。其中，感官评价采用评分法：评分法是用数字打分来评价产品或产品特性的方法，最后以平均分的多少为序决定优劣，评分规则，以0-10分为区间，0-2分视为差，3-5分视为一般，6-8分视为良，9-10分视为优。评价项目包括：色泽、风味、咀嚼感。感官评价结果如下表3所示，结果表明，不同的处理方法得到的琼脂，对于酸奶的色泽和风味影响程度无区别，但是顺滑度和吞咽力度上，对比例较差，其结果与前述凝胶质构分析的结果吻合，说明对比例的凝胶强度大、软弹性差，对于搅拌型酸奶的口感有负面的影响。

表3：实施例1～5以及对比例1、2制备的酸奶的感官评价结果

	色泽	风味	顺滑度	吞咽力度
					实施例1	8	8	8	9
实施例2	8	8	8	9
					实施例3	9	8	9	9
实施例4	7	8	9	8
					实施例5	8	8	9	8
对比例1	6	8	4	5
					对比例2	7	8	6	6

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种制备琼脂的方法，其特征在于，包括：

将琼脂粉与水进行混合处理；

将混合处理产物进行琼脂多糖结构的打碎处理；以及

将打碎处理产物进行过滤、浓缩和干燥处理，以便得到所述琼脂，

其中，所述打碎处理为高压水枪喷射处理，所述高压水枪喷射处理是在温度为85～97摄氏度的条件下进行的；

在所述高压水枪喷射处理前进一步包括，将混合处理产物进行研磨处理，研磨处理产物的平均粒径为2～40微米；

所述高压水枪喷射处理中，高压水枪的输出压力为30～200Mpa；

所述混合处理中，琼脂粉溶解于水后的浓度为0.1～3质量％。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述研磨处理的时间为5～10分钟。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述高压水枪喷射处理是通过如下方式进行的：

将混合处理产物通过液体输送设备输送至增压泵；

将输送至增压泵的混合处理产物通过保温管线输送至高压水枪；

将输送至高压水枪的混合处理产物通过高压水枪进行高压喷射处理。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述液体输送设备为转子泵。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括：

将琼脂粉与水进行混合处理，琼脂粉溶解于水后的浓度为0.1～3质量％；

将混合处理产物进行5～10分钟的研磨处理，研磨处理产物的平均粒径为2～40微米；

将研磨处理产物通过转子泵输送至增压泵；

将输送至增压泵的研磨处理产物通过保温管线输送至高压水枪；

将输送至高压水枪的研磨处理产物在温度为85～97摄氏度的条件下通过输出压力为30～200Mpa的高压水枪进行琼脂多糖结构的打碎处理；以及

将打碎处理产物进行过滤、浓缩和干燥处理，以便得到所述琼脂。

6.一种琼脂，其特征在于，所述琼脂是通过权利要求1～5任一项所述的方法制备得到的。

7.根据权利要求6所述的琼脂，其特征在于，溶解温度为55-62℃，凝胶熔点温度为60-65℃，凝胶强度为250-450g/cm²，分散性指数为97％-99％，凝胶粘力为29.8～33.8g，凝胶粘性为3.82～4.84mJ，凝胶弹力为8.21～9.56g，凝胶弹性为6.0～6.7mm。

8.一种稳定剂，其特征在于，所述稳定剂包含琼脂，所述琼脂如权利要求6或7所限定的。

9.一种乳制品，其特征在于，所述乳制品包含权利要求8所述的稳定剂。