CN100534329C - 一种钙营养强化剂及其生产工艺 - Google Patents
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Abstract
一种钙营养强化剂及其生产工艺，其特征是它由以下原料组分按比例制成：牦牛超细骨浆86%～93%；酪蛋白磷酸肽2%～4%；菊粉5%～10%。其微胶囊生产工艺包括以下步骤：料骨选择、冷冻压碎及高温高压处理、二次磨浆、离心过滤、超细化处理、心材乳化均质、雾化干燥、壁材与心材混匀、喷雾干燥制微胶囊、包装得成品。它是以我国西北高原特色资源—牦牛骨浆、酪蛋白磷酸肽、菊粉为原料，钙含量高、钙磷比例平衡、补充钙质，改善肠道环境，促进钙吸收，适合添加于汤料、面点、奶制品、肉制品、调味品及保健食品中。尤其是微胶囊剂具有良好的乳化稳定性、成膜性、溶解性和抗氧化性，增加了产品稳定性，控制其在消化道中的缓慢释放。
Description
技术领域
本发明涉及食品添加剂技术领域，具体地说是一种以牦牛骨浆、酪蛋白磷酸肽、菊粉为原料制备的钙营养强化剂及其生产工艺。
背景技术
我国现有牦牛2500万头，占世界牦牛总头数的93％，生长在以青藏高原为中心的青海、西藏、甘肃、四川等高寒地区，年出栏270多万头，约产牛骨8万吨，牦牛骨约含钙23％、磷10％及蛋白质26％。目前，主要经粉碎后用作饲料添加剂。在众多的补充钙质食物中，由畜骨直接提供最为理想。我国利用畜骨开发制成骨糊、骨粉、骨味素、骨味汁、骨味肉等骨味系列产品，可直接食用，亦可添加于汤料、调味品、肉制品、糖果、面点、乳制品等食品中。
酪蛋白磷肽(CPP)是牛奶干酪素经胰蛋白酶水解而成的含磷蛋白质，是αs-酪蛋白、β-酪蛋白、κ-酪蛋白等的混合物，目前已被用于焙烤食品、乳制品、饮料、保健食品中。甘肃省是我国干酪素的主要生产基地，约占80％以上，近年来，陆续开发出了酪蛋白磷肽、酪蛋白酸钠等干酪素深加工产品。
菊粉是菊芋(也称洋姜，一种多年生宿根草本植物)中所提取的一种可溶性膳食纤维-果糖聚合物，化学结构是多分散性的碳水化合物，由β-(2→1)果糖基-果糖连接而成，又称菊粉型果聚糖，被世界40多个国家作为营养增补剂和甜味剂，用于饮料、面点、奶制品、保健食品、药品中。甘肃省中部地区干旱、半干旱砂质土壤适宜于菊芋生长，种植面积已近万亩，并开发生产出菊粉产品。
至今尚未检索到将牦牛骨、酪蛋白磷酸肽、菊粉三者配制在一起，发挥其协同功效的钙营养强化剂。
国内外利用畜骨作为改善膳食中缺钙的方法较多，但蒸煮法使骨组织有机营养成分丢失严重；生化法由于引入了新杂质，破坏了鲜骨营养成分的全天然性及完整性，生产成本也较高；干法微粉碎不能杀灭骨中可能存在的病原；高温高压法所得骨粉较粗，影响口感。
国内外已利用微胶囊技术，如喷雾干燥、相分离法、流化床法等，生产粉末化香精、油脂、固定化酶等，对油溶性物质微胶囊化研究较为成熟，而水溶性物质微胶囊化研究相对较少。
发明内容
本发明的目的在于提供一种以我国西北高原特色资源-牦牛骨浆、酪蛋白磷酸肽、菊粉为原料制备的钙含量高、钙磷比例平衡、易于吸收、应用领域广泛的钙营养强化剂。
本发明的另一目的在于提供一种钙营养强化剂的微胶囊生产工艺。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种钙营养强化剂，其特征在于它由以下原料组分按比例制成：
牦牛超细骨浆86％～93％，其中固形物含量40％～50％；酪蛋白磷酸肽2％～4％；菊粉5％～10％。
一种钙营养强化剂的生产工艺，其特征在于将其制成微胶囊，包括以下步骤：
A、料骨选择
选择检疫合格的牦牛骨，以脊骨、肋骨、股骨、腿骨、膝骨为最佳料骨，将选择好的料骨用清水冲洗干净；
B、冷冻压碎及高温高压处理，即差异化处理
料骨冲洗干净后，即送冷藏库，在-18～-36℃下冷冻，24～36h后冻透使用，将骨料投入初碎机进行压碎，破碎的料骨大小在10×20～20×30cm左右；将压碎后骨块与清水按1∶3投入料缸中，高压杀菌，蒸气压力为0.2～0.4MPa，温度为110～130℃，时间为120～180min；
C、二次磨浆
高压杀菌后的碎骨及骨液混合物，降温至40～70℃，进入磨骨机粗磨，粒度≤50目，骨泥略有粗糙感，再次进入磨骨机精磨，粒度≤120目，得到细滑的骨浆；
D、离心过滤
骨浆置于3000～4500r/min碟片式离心机中，离心除去骨油、极少量骨渣；
E、超细化处理
离心过滤后的骨浆流入卧式胶体磨中，超细磨浆4～9min，温度35～45℃、1800～3500r/min，使骨粒度≤12μm；
F、微胶囊心材乳化均质
将心材物质牦牛超细骨浆、酪蛋白磷酸肽、菊粉按比例混合得到混合液，混合液按1∶0.4～1∶1.1加入45～65℃热水，进入均质机，入口压力≥0.3MPa，出口压力≥0.2MPa，2～3次，总时间20～50min，使心材物质混合均匀；
G、雾化干燥制粒
进入离心式喷雾干燥机进行干燥，进风温度为130～155℃，出风温度为75～90℃，时间3～6sec，物料干燥后湿度为4％～6％；
H、微胶囊壁材与心材混匀
将复合壁材物质马铃薯淀粉70％～85％、酪蛋白酸钠15％～30％以及45～65℃热水置入搅拌机中，壁材与水按1∶2.5～1∶3.0混合均匀；将喷雾干燥后的心材与复合壁材液混合，心材用量75％～90％，壁材用量10％～25％，搅拌10～20min，使心材、壁材混合均匀；
I、喷雾干燥制微胶囊
心材、壁材混合液进入离心式喷雾干燥机进行干燥，进风温度140～170℃，出风温度为70～90℃，时间5～10sec，物料干燥后湿度为4％～7.5％；
J、包装
微胶囊粉粒打包封装，阴凉干燥处保存。
产品质量指标为：心材用量75％～90％，壁材用量10％～25％，包埋率≥81％，微胶囊产品粒径在5～150μm，白色粉末，颗粒流动性好，质地疏松；水分≤7.5％，钙11％～18％，磷4％～8％，蛋白质18％～28％，碳水化合物15％～28％，脂肪≤2％。
产品卫生指标为：Pb≤0.2mg/kg，As≤0.2mg/kg，细菌总数≤2000个/g，大肠菌群≤40个/100g，霉菌≤50个/g，致病菌不得检出。
本发明提供的钙营养强化剂选择以我国西北高原特色资源——牦牛骨、酪蛋白磷酸肽及菊粉为原料，牦牛骨组织中钙磷比例适宜，能促使钙的吸收率提高，含丰富的维生素A、B、VD和微量元素，有防止老化、风湿作用的骨胶原、软骨素和大脑不可缺少的磷脂质；酪蛋白磷肽(CPP)可防止小肠下部无机钙沉淀，增加可溶性钙含量，促进钙吸收，其化学性质稳定；菊粉有利于人体肠道益生菌活性，能通过产生短链脂肪酸，降低pH值，增加钙在肠腔内的溶解度，提高钙的生物利用度，直接促进钙在小肠及大肠上段中的吸收。本发明将其三者有机的结合在一起，发挥其协同作用，提供的钙营养强化剂钙含量高、钙磷比例平衡，补充钙质，改善肠道环境，促进钙吸收，适合添加于汤料、面点、奶制品、肉制品、调味品及保健食品中。
本发明提供的钙营养强化剂微胶囊生产工艺，由于对牦牛骨进行了温度、压力的差异化处理，其蛋白质大部分可转化为易被人体吸收的可溶性蛋白、骨胶原和氨基酸，骨质的疏松程度好，易于崩解。同时杀菌彻底，安全卫生；采用二次磨浆、胶体磨超细化处理等方法，使牛骨得到有效的粉碎及细化，产品粒度极细，具有很大的表面积和空隙率，溶解性高；通过二次干燥及微胶囊技术，其中微胶囊壁材也选用西北高原特色资源——马铃薯淀粉、酪蛋白酸钠，具有好的乳化稳定性、成膜性和溶解性，抗氧化性强，它在钙营养强化剂外层增加了一层保护薄膜，遮蔽了钙盐、酪蛋白磷酸肽的异味和苦涩味，克服了菊粉易吸湿结块而给贮藏和应用带来的诸多不便，增加了产品稳定性，控制其在消化道中的缓慢释放。
具体实施方式
实施例1：
(一)本发明提供的钙营养强化剂，各组分按以下比例配制：
牦牛超细骨浆(其中固形物含量为50％)78.20kg，酪蛋白磷酸肽2.55kg，菊粉4.25kg。
(二)将上述钙营养强化剂制成微胶囊
A、原辅料选择经检疫合格的牦牛屠宰，去肉剔骨，并剔除外形畸形、骨质增生、骨表异色、骨腔异味的部分，选择脊骨、肋骨、股骨、腿骨、膝骨为最佳料骨，将选择好的料骨及时用清水冲洗，清除毛杂、血污等异物；
酪蛋白磷酸肽应达到的质量标准为：乳白色粉末，无异味，氮≥12.0％，磷酸多肽≥12.0％，水分≤8.0％，Pb≤0.2mg/kg，As≤0.2mg/kg，细菌总数≤4000个/g，大肠菌群≤40个/100g，致病菌不得检出；
菊粉应达到的质量标准为：白色粉末，略有甜味，果聚糖≥90.0％，水分≤5.0％，灰分≤0.5％，Pb≤0.2mg/kg，As≤0.2mg/kg，细菌总数≤1000个/g，大肠菌群≤40个/100g，致病菌不得检出；
马铃薯淀粉应达到的质量标准为：白色粉末，天然味，还原糖≥2.0％，水分≤8.0％，灰分≤0.5％，Pb≤0.2mg/kg，As≤0.2mg/kg，细菌总数≤1000个/g，大肠菌群≤40个/100g，致病菌不得检出；
酪蛋白酸钠应达到的质量标准为：白色粉末，无异味，溶解度≥99.5％，蛋白质≥90.0％，水分≤6.0％，灰分≤6.0％，脂肪≤2.0％，粘度≤2300Mpa.s，Pb≤0.2mg/kg，，As≤0.2mg/kg，细菌总数≤20000个/g，大肠菌群≤40个/100g，致病菌不得检出；
B、料骨的冷冻压碎及高温高压处理(差异化处理)
取足量料骨冲洗干净后，即送冷藏库，在-18℃下冷冻，24h后冻透使用，将骨料投入初碎机进行压碎，破碎的料骨大小在10×20cm左右；
将压碎后骨块与清水按1∶3投入料缸中，置于卧式杀菌釜中高压，蒸气压力为0.25MPa，温度为112℃，时间为155min；
C、二次磨浆
高压杀菌后的碎骨及骨液混合物，降温至46℃，进入磨骨机粗磨，粒度≤50目，骨泥略有粗糙感，再次进入磨骨机精磨，粒度≤120目，得到细滑的骨浆；
D、离心过滤
骨浆通过碟片式离心机中，4000r/min，除去骨油、极少量骨渣，骨浆则流集在贮罐中；
E、超细化处理
骨浆流入卧式胶体磨中，超细磨浆，36℃，3200r/min，5min。调整动、静磨盘间隙略大于0，使骨粒度≤12μm，得到牦牛超细骨浆备用；
F、微胶囊心材乳化均质
将符合质量标准的心材物质牦牛超细骨浆、酪蛋白磷酸肽及菊粉按所述比例混合得到混合液，混合液按1∶0.5加入50℃热水，进入均质机，入口压力0.35MPa，出口压力0.25MPa，3次，总时间45min，使心材物质混合均匀；
G、雾化干燥制粒
进入离心式喷雾干燥机进行干燥，进风温度为135℃，出风温度为75℃，时间6sec，物料干燥后湿度为6％；
H、壁材与心材混匀
将符合质量标准的复合壁材物质马铃薯淀粉12.0kg、酪蛋白酸钠3.0kg以及50℃热水置入搅拌机中，壁材与水按1∶2.5混合均匀，将喷雾干燥后的心材与复合壁材液混合，其中心材用量85％、壁材用量15％，搅拌10min，使心材、壁材混合均匀；
I、喷雾干燥制微胶囊
心材、壁材混合液进入离心式喷雾干燥机进行干燥，进风温度145℃，出风温度为75℃，时间9sec，物料干燥后湿度为4.1％；
L、包装
微胶囊粉粒及时打包封装，阴凉干燥处保存。
样品质量检测结果为：心材用量85％、壁材用量15％；包埋率87％，微胶囊产品粒径在5～150μm，白色粉末，颗粒流动性好，质地疏松；水分4.1％，钙13.9％，磷6.1％，蛋白质22.4％，碳水化合物25.3％，脂肪1.6％。
样品卫生指标检测结果为：Pb0.05mg/kg，As0.04mg/kg，细菌总数210个/g，大肠菌群11个/100g，霉菌3个/g，致病菌未检出。
实施例2：
(一)本发明提供的钙营养强化剂，各组分按以下比例配制：
牦牛超细骨浆(其中固形物含量45％)86.0kg；酪蛋白磷酸肽4.0kg；菊粉10.0kg。
(二)将上述钙营养强化剂制成粉粒
A、原辅料选择(与实施例1步骤A相同)
B、冷冻压碎及高温高压处理(差异化处理)
料骨冲洗干净后，即送冷藏库，在-18℃下冷冻，24h后冻透使用。将足量骨料投入初碎机进行压碎，破碎的料骨大小为20×30cm左右。
将压碎后骨块与清水按1∶3投入料缸中，置于卧式杀菌釜中高压，蒸气压力为0.4MPa，温度为130℃，时间为135min；
C、二次磨浆
高压杀菌后的碎骨及骨液混合物，降温至65℃，进入磨骨机粗磨，粒度≤50目，骨泥略有粗糙感，再次进入磨骨机精磨，粒度≤120目，得到细滑的骨浆；
D、离心过滤
骨浆通过碟片式离心机中，63℃，3500r/min，除去骨油、极少量骨渣，骨浆则流集在贮罐中；
E、超细化处理
骨浆流入卧式胶体磨中，超细磨浆，45℃，2000r/min，4min，调整动、静磨盘间隙略大于0，使骨粒度≤12μm；
F、乳化均质
将符合质量标准的牦牛超细骨浆、酪蛋白磷酸肽及菊粉按所述比例混合得到混合液，按1∶1.1加入63℃热水，进入均质机，入口压力0.4MPa，出口压力0.3MPa，2次，总时间30min，使其混合均匀；
H、雾化干燥制粒
进入离心式喷雾干燥机进行干燥，进风温度为150℃，出风温度为80℃，时间3sec，物料干燥后湿度为4.5％。
粉粒及时包装，阴凉干燥处保存。
样品质量检测结果为：产品粒径在≤110μm，白色粉末，颗粒流动性好，质地疏松；水分4.5％，钙16.9％，磷7.4％，蛋白质26.2％，脂肪1.3％，碳水化合物16.7％。
样品卫生指标检测结果为：Pb0.05mg/kg，As0.04mg/kg，细菌总数110个/g，大肠菌群5个/100g，霉菌未检出，致病菌未检出。
需要说明的是：本发明提供的钙营养强化剂除制成微胶囊、粉粒以外，还可按常规工艺制成片剂、胶囊等，相关技术参数的控制参照实施例1、2即可。
Claims (2)
1、一种钙营养强化剂，其特征在于它由以下工艺制成，具体步骤为：
A、料骨选择
选择检疫合格的牦牛骨，用清水冲洗干净；
B、冷冻压碎及高温高压处理，即差异化处理
料骨冲洗干净后，即送冷藏库，在-18～-36℃下冷冻，24～36h后冻透使用，将骨料投入初碎机进行压碎，破碎的料骨大小在10×20～20×30cm左右；将压碎后骨块与清水按1∶3投入料缸中，高压杀菌，蒸气压力为0.2～0.4MPa，温度为110～130℃，时间为120～180min；
C、二次磨浆
高压杀菌后的碎骨及骨液混合物，降温至40～70℃，进入磨骨机粗磨，粒度≤50目，骨泥有粗糙感，再次进入磨骨机精磨，粒度≤120目，得到细滑的骨浆；
D、离心过滤
骨浆置于3000～4500r/min碟片式离心机中，离心除去骨油、极少量骨渣；
E、超细化处理
离心过滤后的骨浆流入卧式胶体磨中，超细磨浆4～9min，温度35～45℃、1800～3500r/min，使骨粒度≤12μm；
F、微胶囊心材乳化均质
牦牛超细骨浆86％～93％、酪蛋白磷酸肽2％～4％及菊粉5％～10％，其中牦牛超细骨浆固形物含量为40％～50％，这三种原料组成心材物质；将心材物质混合得到混合液，混合液按1∶0.4～1∶1.1加入45～65℃热水，进入均质机，入口压力≥0.3MPa，出口压力≥0.2MPa，2～3次，总时间20～50min，使心材物质混合均匀；
G、雾化干燥制粒
进入离心式喷雾干燥机进行干燥，进风温度为130～155℃，出风温度为75～90℃，时间3～6sec，物料干燥后湿度为4％～6％；
H、微胶囊壁材与心材混匀
将复合壁材物质马铃薯淀粉70％～85％、酪蛋白酸钠15％～30％以及45～65℃热水置入搅拌机中，壁材与水按1∶2.5～1∶3.0混合均匀；将喷雾干燥后的心材与复合壁材液混合，心材用量75％～90％，壁材用量10％～25％，搅拌10～20min，使心材、壁材混合均匀；
I、喷雾干燥制微胶囊
心材、壁材混合液进入离心式喷雾干燥机进行干燥，进风温度140～170℃，出风温度为70～90℃，时间5～10sec，物料干燥后湿度为4％～7.5％；
J、包装
微胶囊粉粒打包封装，阴凉干燥处保存。
2、根据权利要求1所述的钙营养强化剂，其特征在于所述的步骤A中料骨选择牦牛脊骨、肋骨、股骨、腿骨及膝骨。
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