CN115812798A - 一种水油糖乳化稳定体系的制备及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于油脂深加工制品领域，公开了一种水油糖乳化稳定体系的制备及其应用。所述水油糖乳化稳定体系，其原料包括以下重量百分数的组分：油脂30～60％，糖10～50％，水10～50％，乳化剂0～5％；本发明的水油糖乳化稳定体系通过高比例的糖霜或者糖浆剪切作用均匀分散在油相和水相中，并使两相在储存周期内能够保持稳定的状态，从而构成一种无需乳化剂就能稳定油水两相的新体系。本发明的一种水油糖乳化稳定体系，无需添加小分子乳化剂，未使用氢化植物油，不含反式脂肪酸，绿色安全，具有替代传统方法制备健康营养型人造奶油、冰淇淋等食品的潜在应用价值。
Description
技术领域
本发明属于油脂深加工制品领域，特别涉及一种水油糖乳化稳定体系的制备及其应用。
背景技术
乳液是与一种或多种液体以液滴形式通过机械搅拌均匀分散在另一种与之不相溶的液体中形成的分散体系。传统的食品乳液主要分为水包油(O/W)乳液和油包水(W/O)乳液两大类，为了使乳液中的油水两相均匀混合并在储藏和运输过程中保持稳定性，乳化剂的使用必不可少，其通过降低界面张力使油水两相达到动力学稳定的状态。传统乳液一般需要通过小分子乳化剂进行稳定，在食品行业，通常使用可食用的小分子乳化剂，例如吐温、司盘等。
与传统乳液不同，皮克林(Pickering)乳液是利用胶体颗粒而不是小分子组分作为乳化剂；使用一些食品级颗粒作为稳定剂也可以稳定油水两相。在不使用传统乳化剂的情况下，通过食品组成自身的特性来制作新型乳液，将使得食品更加绿色安全，也降低了一定的生产成本，在替代传统乳液运用于制作的食品方面也具有极大的潜在价值。
中国专利公开文本CN106900882A公开了一种利用卵磷脂和环糊精制备新型人造奶油的方法，开发了一种无反式脂肪酸人造奶油配方，但其体系稳定依赖使用环糊精和卵磷脂作为乳化剂。
中国专利公开文本CN106720458A公开了一种利用植物油脂和凝胶剂替代动物油脂制备人造奶油的方法，但其配方复杂，需使用乳化剂稳定体系，且生产过程繁琐，不利于扩大生产化。
目前，利用糖霜或糖浆和油脂结晶来稳定油水两相的乳化体系尚未有报道。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种水油糖乳化稳定体系。
本发明另一目的在于提供上述水油糖乳化稳定体系的制备方法。
本发明再一目的在于提供上述水油糖乳化稳定体系在新型人造甜奶油制备中的应用。
本发明的目的通过下述方案实现：
一种水油糖乳化稳定体系，其原料包括以下重量百分数的组分：油脂30～60％，糖10～50％，水10～50％，乳化剂0～5％。
优选的，所述的一种水油糖乳化稳定体系，其原料包括以下重量百分数的组分：油脂40～50％，糖30～40％，水10～30％，乳化剂0-2％。
更优选的，所述的一种水油糖乳化稳定体系，其原料包括以下重量百分数的组分：油脂40～50％，糖30～40％，水10～30％，且不含有乳化剂。
所述油脂为棕榈硬脂、棕榈液油、可可脂的至少一种。
所述糖为选自糖霜、白砂糖、果葡糖浆、玉米糖浆的一种或几种的混合物。
所述的乳化剂为卵磷脂、大豆磷脂、单甘酯、聚甘油蓖麻醇酯的至少一种。
一种上述的水油糖乳化稳定体系的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，熔化：将油脂加热熔化，消除结晶历史；
步骤2，搅拌：将消除结晶历史的油脂温度调低，先将乳化剂加入至熔化的油脂中混合均匀，再将糖加入其中，搅拌使其混合均匀；
步骤3，剪切：将步骤2混合均匀的糖油混合物置于剪切机下，在剪切的同时加入水，形成均匀的水油糖混合物；
步骤4，储藏：将剪切完毕后混合均匀的水油糖混合物放置储藏，由此得到水油糖乳化稳定体系。
步骤1所述熔化过程，加热方式为水浴加热，温度控制在60～80℃，水浴加热使油脂完全熔化。
步骤2所述将消除结晶历史的油脂温度调低是指将温度调至50～60℃；
步骤2中所述的先将乳化剂加入至熔化的油脂中混合均匀，此处的混合均匀是指在200～500rpm转速下混合5～60min；步骤2所述搅拌使其混合均匀是指搅拌转速为300～800rpm，优选为400～500rpm；搅拌时间为5～60min，优选为15～30min。
步骤3所述剪切过程，剪切温度控制在50～60℃；剪切速率为5000～14000rpm，优选为10000～12000rpm；剪切时间为1～10min，优选为2～5min。
步骤4所述储藏过程，是指在温度为0～4℃条件下储藏，使混合物更加稳定。
上述水油糖乳化稳定体系在新型人造甜奶油、冰淇淋等含水油糖类食品的制备中的应用。
本发明的机理为：
本发明选用植物油脂，未使用氢化植物油，无反式脂肪酸，安全可靠，选用糖霜或/和糖浆，通过其高比例的分散颗粒或粘度作用，经剪切均质使油水两相均匀混合，形成稳定的乳化体系，且在储藏过程中保持状态稳定。其中糖霜颗粒细小，能均匀的分散在体系内，而糖浆具有较高的粘度，能够在剪切后均一分散在油水两相使其稳定，且具有良好的网络结晶结构。通过X-射线衍射仪获得的短间距和长间距信息可以用来确定油脂的晶型以及晶体堆积方式。若图谱中短间距在
左右只出现一个强信号峰，则是α型；短间距分别在
和
处出现一个强信号峰和一个弱信号峰，则是β'型；若是只在短间距
处出现一个强信号峰，且没有上述峰型出现的是β型。β'晶型能够为奶油，冰淇淋等产品提供细腻的口感，本方法制得的样品具有较多的β'晶型，为制备人造甜奶油、冰淇淋等含水油糖类食品提供了一种新的制备方案。
本发明相对于现有技术，具有如下的优点及有益效果：
本发明的水油糖乳化稳定体系不同于传统乳液是通过乳化剂来稳定油脂的甘油三酯分子结晶形成三维网络结构来形成稳定油包水或水包油乳液。通过高比例的糖霜或者糖浆剪切作用均匀分散在油相和水相中，并使两相在储存周期内能够保持稳定的状态，从而构成一种无需乳化剂就能稳定油水两相的新体系。
本发明的一种水油糖乳化稳定体系，无需添加小分子乳化剂，未使用氢化植物油，不含反式脂肪酸，绿色安全，具有替代传统方法制备健康营养型人造奶油、冰淇淋等食品的潜在应用价值。
附图说明
图1为实施例1的无乳化剂水油糖乳化稳定体系的外观图；
图2为实施例2的无乳化剂水油糖乳化稳定体系的外观图；
图3为实施例3的无乳化剂水油糖乳化稳定体系的外观图；
图4为实施例4的无乳化剂水油糖乳化稳定体系的外观图；
图5为实施例5的含乳化剂水油糖乳化稳定体系的外观图；
图6为对比例1的无乳化剂水油糖乳化稳定体系的外观图；
图7为对比例2的无乳化剂水油糖乳化稳定体系的外观图；
图8为实施例1的无乳化剂水油糖乳化稳定体系的偏光图；
图9为实施例2的无乳化剂水油糖乳化稳定体系的偏光图；
图10为实施例3的无乳化剂水油糖乳化稳定体系的偏光图；
图11为实施例4的无乳化剂水油糖乳化稳定体系的偏光图；
图12为实施例5的含乳化剂水油糖乳化稳定体系的偏光图；
图13为实施例1的无乳化剂水油糖乳化稳定体系的XRD图；
图14为实施例2的无乳化剂水油糖乳化稳定体系的XRD图；
图15为实施例3的无乳化剂水油糖乳化稳定体系的XRD图；
图16为实施例4的无乳化剂水油糖乳化稳定体系的XRD图；
图17为实施例5的含乳化剂水油糖乳化稳定体系的XRD图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
实施例中所用试剂如无特殊说明均可从市场常规购得。
材料与试剂：
一级糖霜：上海枫未实业有限公司
果葡糖浆：湖北千凤香食品有限公司
分提棕榈液油：上海嘉里粮油工业有限公司
分提棕榈硬脂：上海嘉里粮油工业有限公司
实施例1
1)熔化：称取占总质量50％的棕榈硬脂，在80℃下水浴加热30min，消除结晶历史。
2)搅拌：将消除结晶历史的棕榈硬脂水浴温度调至55℃，称取占总质量40％的糖霜，加入至熔化的棕榈硬脂中，设置磁力搅拌速率为450rpm，搅拌时间15min，使其混合均匀。
3)剪切：将混合均匀的糖油混合物置于高速剪切机下剪切，剪切速率为10000rpm，剪切时间2min，在剪切的同时加入占总质量10％的饮用水。
4)储藏：将剪切完毕后混合均匀的水油糖混合物置于4℃下存储24h，由此得到无乳化剂水油糖乳化稳定体系。
图1、图8和图13为实施例1中得到的无乳化剂水油糖乳化稳定体系外观图、偏光图和XRD图，从图中可知，该条件下制得的样品保持着良好的稳定性，从XRD图中可以看到该样品具有较多的β'晶型。
实施例2
1)熔化：称取占总质量50％的棕榈硬脂，在60℃下水浴加热30min，消除结晶历史。
2)搅拌：将消除结晶历史的棕榈硬脂水浴温度调至60℃，称取占总质量40％的果葡糖浆，加入至熔化的棕榈硬脂中，设置磁力搅拌速率为400rpm，搅拌时间30min，使其混合均匀。
3)剪切：将混合均匀的糖油混合物置于高速剪切机下剪切，剪切速率为12000rpm，剪切时间5min，在剪切的同时加入占总质量10％的饮用水。
4)储藏：将剪切完毕后混合均匀的水油糖混合物置于4℃下存储24h，由此得到无乳化剂水油糖乳化稳定体系。
图2、图9和图14为实施例2中得到的无乳化剂水油糖乳化稳定体系外观图、偏光图和XRD图，从图中可知，该条件下制得的样品保持着良好的稳定性，从XRD图中可以看到该样品具有较多的β'晶型。
实施例3
1)熔化：称取占总质量40％的棕榈液油，在70℃下水浴加热30min，消除结晶历史。
2)搅拌：将消除结晶历史的棕榈液油水浴温度调至50℃，称取占总质量30％的白砂糖，加入至熔化的棕榈液油中，设置磁力搅拌速率为500rpm，搅拌时间20min,使其混合均匀。
3)剪切：将混合均匀的糖油混合物置于高速剪切机下剪切，剪切速率为11000rpm，剪切时间4min,在剪切的同时加入占总质量30％的饮用水。
4)储藏：将剪切完毕后混合均匀的水油糖混合物置于4℃下存储24h，由此得到无乳化剂水油糖乳化稳定体系。
图3、图10和图15为实施例3中得到的无乳化剂水油糖乳化稳定体系外观图、偏光图和XRD图，从图中可知，该条件下制得的样品保持着良好的稳定性，从XRD图中可以看到该样品具有较多的β'晶型。
实施例4
1)熔化：称取占总质量40％的棕榈液油，在80℃下水浴加热30min，消除结晶历史。
2)搅拌：将消除结晶历史的棕榈液油水浴温度调至55℃，称取占总质量40％的果葡糖浆，加入至熔化的棕榈液油中，设置磁力搅拌速率为500rpm，搅拌时间30min,使其混合均匀。
3)剪切：将混合均匀的糖油混合物置于高速剪切机下剪切，剪切速率为10000rpm，剪切时间5min,在剪切的同时加入占总质量20％的饮用水。
4)储藏：将剪切完毕后混合均匀的水油糖混合物置于4℃下存储24h，由此得到无乳化剂水油糖乳化稳定体系。
图4、图11和图16为实施例4中得到的无乳化剂水油糖乳化稳定体系外观图、偏光图和XRD图，从图中可知，该条件下制得的样品保持着良好的稳定性，糖浆均匀的分散于油水两相中，从偏光图可观察到样品的结晶分布均匀，形成了良好的结晶网络，维持着样品的稳定性。
实施例5
1)熔化：称取占总质量48％的棕榈硬脂，在80℃下水浴加热30min，消除结晶历史。
2)搅拌：将消除结晶历史的棕榈硬脂水浴温度调至55℃，先称取占总质量2％的聚甘油蓖麻醇酯(PGPR)与消除结晶历史的棕榈硬脂通过磁力搅拌器在200rpm转速下搅拌10min，混合均匀，然后再称取占总质量40％的糖霜，加入至熔化的棕榈硬脂中，设置磁力搅拌速率为450rpm，搅拌时间15min,使其混合均匀。
3)剪切：将混合均匀的糖油混合物置于高速剪切机下剪切，剪切速率为10000rpm，剪切时间2min，在剪切的同时加入占总质量10％的饮用水。
4)储藏：将剪切完毕后混合均匀的水油糖混合物置于4℃下存储24h，得到水油糖乳化稳定体系。
图5、图12和图17为实施例5中得到的含乳化剂水油糖乳化稳定体系外观图、偏光图和XRD图，从图中可知，该条件下制得的样品保持着良好的稳定性，晶体分布均匀，从XRD图中可以看到该样品具有较多的β'晶型。
对比例1
1)熔化：称取占总质量70％的棕榈液油，在80℃下水浴加热30min，消除结晶历史。
2)搅拌：将消除结晶历史的棕榈液油水浴温度调至55℃，称取占总质量10％的糖霜，加入至熔化的棕榈液油中，设置磁力搅拌速率为450rpm，搅拌时间15min,使其混合均匀。
3)剪切：将混合均匀的糖油混合物置于高速剪切机下剪切，剪切速率为10000rpm，剪切时间2min,在剪切的同时加入占总质量20％的饮用水。
4)储藏：将剪切完毕后混合均匀的水油糖混合物置于4℃下存储24h，由此得到样品。
图6为对比例1中得到的无乳化剂水油糖乳化稳定体系外观图，从图中可知，该条件下制得的样品出现油水分层的现象，样品失稳。
对比例2
1)熔化：称取占总质量20％的棕榈液油，在80℃下水浴加热30min，消除结晶历史。
2)搅拌：将消除结晶历史的棕榈液油水浴温度调至55℃，称取占总质量20％的糖霜，加入至熔化的棕榈液油中，设置磁力搅拌速率为450rpm，搅拌时间15min,使其混合均匀。
3)剪切：将混合均匀的糖油混合物置于高速剪切机下剪切，剪切速率为10000rpm，剪切时间2min,在剪切的同时加入占总质量60％的饮用水。
4)储藏：将剪切完毕后混合均匀的水油糖混合物置于4℃下存储24h，由此得到样品。
图7为对比例2中得到的无乳化剂水油糖乳化稳定体系外观图，从图中可知，该条件下制得的样品出现油水分层的现象，样品失稳。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种水油糖乳化稳定体系，其特征在于原料包括以下重量百分数的组分：油脂30～60％，糖10～50％，水10～50％，乳化剂0～5％。
2.根据权利要求1所述的水油糖乳化稳定体系，其特征在于其原料包括以下重量百分数的组分：油脂40～50％，糖30～40％，水10～30％，乳化剂0-2％。
3.根据权利要求1所述的水油糖乳化稳定体系，其特征在于其原料包括以下重量百分数的组分：油脂40～50％，糖30～40％，水10～30％，且不含有乳化剂。
4.根据权利要求1-3任一项所述的水油糖乳化稳定体系，其特征在于所述油脂为棕榈硬脂、棕榈液油、可可脂的至少一种。
5.根据权利要求1-3任一项所述的水油糖乳化稳定体系，其特征在于所述糖为选自糖霜、白砂糖、果葡糖浆、玉米糖浆的至少一种。
6.根据权利要求1或2所述的水油糖乳化稳定体系，其特征在于所述的乳化剂为卵磷脂、大豆磷脂、单甘酯、聚甘油蓖麻醇酯的至少一种。
7.一种根据权利要求1-6任一项所述的水油糖乳化稳定体系的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，熔化：将油脂加热熔化，消除结晶历史；
步骤2，搅拌：将消除结晶历史的油脂温度调低，先将乳化剂加入至熔化的油脂中混合均匀，再将糖加入其中，搅拌使其混合均匀；
步骤3，剪切：将步骤2混合均匀的糖油混合物置于剪切机下，在剪切的同时加入水，形成均匀的水油糖混合物；
步骤4，储藏：将剪切完毕后混合均匀的水油糖混合物放置储藏，由此得到水油糖乳化稳定体系。
8.根据权利要求7所述的水油糖乳化稳定体系的制备方法，其特征在于：
步骤1所述熔化过程，温度控制在60～80℃，使油脂完全熔化；
步骤2所述将消除结晶历史的油脂温度调低是指将温度调至50～60℃。
9.根据权利要求7所述的水油糖乳化稳定体系的制备方法，其特征在于：
步骤3所述剪切过程，剪切温度控制在50～60℃；剪切速率为5000～14000rpm，优选为10000～12000rpm；剪切时间为1～10min，优选为2～5min。
10.根据权利要求1-6任一项所述的水油糖乳化稳定体系在新型人造甜奶油以及冰淇淋制备中的应用。
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