CN102150767A - 一种热溶后形成热不可逆凝胶的复合食用胶材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种热溶后形成热不可逆凝胶的复合食用胶材料，它包括以下组分，各组分按质量百分比计：微胶囊颗粒10％～60％；缓凝剂2％-20％；海藻酸盐30％～70％，本发明还提供了一种热溶后形成热不可逆凝胶的复合食用胶材料的制备方法。本发明中的微胶囊颗粒与海藻酸盐、磷酸盐按一定比例进行混合，制成复合食用胶材料。将该复合食用胶材料加入水中加热至微胶囊壁材的溶解温度后，微胶囊颗粒释放出包裹的胶凝剂，在磷酸盐的缓凝作用下，与海藻酸盐反应形成热不可逆型海藻酸钙凝胶，海藻酸钙凝胶不能仅靠热的变化而融化，可以保持热食食品的风味和质构，并且在具体生产过程中，可以根据实际情况控制凝胶形成的时间，满足生产操作的要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种复合食用胶材料，尤其是涉及一种热溶后形成热不可逆凝胶的复合食用胶材料及其制备方法。
背景技术
食用胶是目前世界上广泛使用的食品添加剂，尤其是在食品工业相对发达的国家，几乎所有的食品中都使用了食用胶。复合食用胶是将两种或两种以上食用胶体按照一定的比例复合而成的食用胶。由于食用胶的种类较多，组成、结构和物理化学特性各异，在食品中应用单一食用胶体，往往在技术或经济上都会有这样那样的缺点。通过复合，可以发挥各种单一食用胶的互补作用，从而扩大食用胶的使用范围或提高其使用功能。
明胶、琼胶和卡拉胶在冷水中分散，在一定温度的热水中溶解，热的水溶液冷却至一定温度即可形成凝胶。该凝胶具有热可逆性，加热到一定温度又可转化为水溶液。由于这种热可逆凝胶的性质，使得明胶、琼胶和卡拉胶这类食用胶在冷食产品中使用时具有一定优势；而在热食产品中，当热食温度超过凝胶的热溶温度时，则不能形成凝胶，单一品种的胶体使用不具任何优势。
海藻酸盐、硫酸钙、磷酸盐体系遇水即可发生反应，其机理是：硫酸钙遇水释放出钙离子，藻酸盐遇到钙离子后反应形成海藻酸钙凝胶：
2NaAlg+CaSO4-→Na2SO4+Ca(Alg)2
该反应极为迅速，预先在胶体内加入适量缓凝剂，可调节凝胶形成的时间，满足生产操作的要求。但是缓凝剂加入越多，凝胶时间越长，生产操作时间越宽裕，但形成凝胶的强度也会相应的变得越弱。为了保证较高的凝胶强度，缓凝剂的用量不是越多越好，凝胶时间不能太长，因此生产允许的操作时间较短，给生产带来不便。例如香肠制品多年以来一直使用卡拉胶作为凝胶保水剂，在保水保油的同时，提高肠体的柔韧性。在香肠生产过程中，卡拉胶可在灌装前的任意工序加入肉馅中拌匀即可，在灌装后的蒸煮灭菌工序，卡拉胶水合溶解，随着肠体的冷却逐步形成凝胶，使用非常简便。
但由于卡拉胶凝胶的热可逆性，使得许多单纯以卡拉胶为凝胶保水剂的香肠制品，在烹炒过程中，由于凝胶受热融化，而影响产品的风味和质构。近来有肉制品公司利用海藻酸盐、硫酸钙、磷酸盐体系形成热不可逆凝胶的特性代替卡拉胶应用于热食香肠。但是受到海藻酸盐凝胶时间的影响，必须严格控制胶体加入到灌肠完成的时间间隔。从加入胶体滚揉或斩拌开始计时，留给灌肠的时间仅有半小时左右。使用卡拉胶时可一次制馅1吨，2-5小时内完成灌肠；而改用海藻酸盐、硫酸钙、磷酸盐复合胶体一次只能制馅一、两百公斤，半小时内完成灌肠。这样频繁的小批量制馅势必会增加劳动强度，降低生产效率，给生产带来不便。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种热溶后形成热不可逆凝胶的复合食用胶材料，以解决现有技术存在的海藻酸盐、硫酸钙、磷酸盐复合胶体因凝胶时间有限而影响生产允许的操作时间，从而给生产带来不便的问题。本发明还提供了一种热溶后形成热不可逆凝胶的复合食用胶材料的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：
一种热溶后形成热不可逆凝胶的复合食用胶材料，它包括以下组分，所述复合食用胶材料各组分的质量百分比为：
微胶囊颗粒 10％～60％；
缓凝剂 2％-20％；
海藻酸盐 30％～70％；
所述微胶囊颗粒是由胶凝剂加入到热溶性胶体溶液中经微胶囊技术制成，所述胶凝剂质量占微胶囊颗粒质量的20-95％。
进一步的，所述胶凝剂为半水硫酸钙或二水硫酸钙中的至少一种。
所述热溶性胶体为明胶、琼胶或卡拉胶中的一种或多种，所述热溶性胶体溶液为热溶性胶体溶于10-100倍的水中制得。
所述缓凝剂为磷酸盐。
所述海藻酸盐为海藻酸钠或海藻酸钾中的至少一种。
再进一步的，所述胶凝剂质量占微胶囊颗粒总质量的50-80％。
更进一步的，所述磷酸盐为磷酸三钠、三聚磷酸钠、多聚磷酸钠、焦磷酸钠、六偏磷酸钠、酸性焦磷酸钠、磷酸三钾、三聚磷酸钾、多聚磷酸钾、焦磷酸钾、六偏磷酸钾或酸性焦磷酸钾的一种或几种。
又进一步的，一种热溶后形成热不可逆凝胶的复合食用胶材料的制备方法，它包括以下步骤：
①选取热溶性胶体并称重，将其加入到10-100倍质量的水中，加热至94-96℃保温搅拌至胶体溶解均匀备用；
②将胶凝剂加入步骤①制得的热溶性胶体溶液中，混合均匀，利用喷雾干燥法制得微胶囊颗粒，所述胶凝剂质量占微胶囊颗粒质量的20-95％；
③按照复合食用胶配方将微胶囊颗粒、缓凝剂和海藻酸盐充分混合以获得均匀的热溶后形成热不可逆凝胶的复合食用胶材料。
其中所述喷雾干燥法为将胶凝剂和热溶性胶体溶液组成的混合液混合均匀后，注入到喷雾机，对悬浮液加热达到热溶性胶体的溶解温度后，从喷嘴喷出的雾化小液滴中热溶性胶体冷却形成凝胶，即形成热溶性胶体包裹胶凝剂的微胶囊颗粒。
再进一步的，所述微胶囊颗粒的外包裹热溶性胶体的壁厚为0.5-150μm，所述混合液的加热温度为95-100℃。
本发明通过将胶凝剂均匀分散于热溶性胶体的水溶液中，采用微胶囊技术，趁热喷雾干燥，制成热溶性胶体包裹胶凝剂的微胶囊颗粒；将该微胶囊颗粒与海藻酸盐、磷酸盐按一定比例进行混合，制成复合食用胶材料。将该复合食用胶材料加入水中分散后加热至热溶性胶体的溶解温度后，微胶囊颗粒释放出包裹的胶凝剂，在磷酸盐的缓凝作用下，与海藻酸盐逐步反应可形成热不可逆型海藻酸钙凝胶。将该复合食用胶材料作为凝胶保水剂加入到食品中后，在食品生产过程中的热处理工序，该复合食用胶发生反应生成海藻酸钙凝胶，海藻酸钙凝胶不能仅靠热的变化而融化，因此以其为凝胶保水剂制成的食品，在烹炒过程中，可以保持热食食品的风味和质构，并且在具体生产过程中，可以根据实际情况控制凝胶形成的时间，满足生产操作的要求。本发明的复合食用胶材料克服了硫酸钙、磷酸盐、海藻酸盐混合体系遇水便开始反应形成热不可逆凝胶的不足，必须在特定的加热条件下才能发生凝胶反应，使凝胶反应可控性增强，用途更加广泛。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例1：
①取500克卡拉胶，加入5Kg水中，加热至95℃保温搅拌至胶体溶解均匀备用。
②将500克颗粒直径小于60μm的食品级二水硫酸钙，利用食品级二水硫酸钙微溶于水的特性，将其加入上述卡拉胶溶液中，混合均匀后，对混合液加热达到热溶性胶体的溶解温度后，趁热将混合液加入到喷雾干燥机中喷雾，喷出的雾化小液滴经冷风冷却，小液滴中的热溶性胶体即冷却形成包裹在胶凝剂表面的凝胶，即形成微胶囊颗粒，本实施例得到950克微胶囊化的硫酸钙粉末，从出料口收集该微胶囊颗粒。
③复合食用胶配方：
海藻酸钠 45％
微胶囊颗粒 53％
三聚磷酸钠 2％
将上述组分在混合器中充分混合以获得均匀的热溶后形成热不可逆凝胶的复合食用胶材料。
本发明实施例中所用的胶凝剂的质量百分含量占微胶囊颗粒的20-95％，优选胶凝剂的质量百分含量占微胶囊颗粒的50-80％，微胶囊壁材即所述微胶囊颗粒的外包裹热溶性胶体的壁厚为0.5-150μm。
根据物料对温度的要求，可在喷雾时调整生产设备的进风温度和出风温度。
由于不同喷嘴的口径不同，为避免喷嘴口堵塞，胶凝剂的口径一定要比喷嘴口径小，喷出来的微胶囊颗粒因在胶凝剂表面包裹了热熔胶，因此喷出来的微胶囊颗粒口径肯定大于原胶凝剂。本发明中微胶囊颗粒的最佳粒度范围为80-200目。微胶囊颗粒的粒度取决于喷雾干燥机喷嘴的口径，不同喷嘴口径大小不一，实际生产中，可根据需要选择。
实施例2：
①取5Kg卡拉胶，5Kg琼胶，加300Kg水中，加热至96℃保温搅拌至胶体溶解均匀备用。
②将10Kg颗粒直径小于60μm的食品级二水硫酸钙和20Kg同样直径的食品级半水硫酸钙，加入上述卡拉胶溶液中，按照实施例1的方法混合均匀并趁热喷雾，得到38.5Kg微胶囊颗粒。
③复合食用胶配方：
海藻酸钾 60％
微胶囊颗粒 37％
磷酸三钠 2％
焦磷酸钾 1％
将上述组分在混合器充分混合以获得均匀的热溶后形成热不可逆凝胶的复合食用胶材料。
实施例3：
①取3Kg卡拉胶，5Kg琼胶，2Kg明胶，加入500Kg水中，加热至95℃保温搅拌至胶体溶解均匀备用。
②将30Kg颗粒直径小于60μm的食品级二水硫酸钙，加入上述卡拉胶溶液中，按照实施例1的方法混合均匀并趁热喷雾，得到38.2Kg微胶囊化颗粒。
③复合食用胶配方：
海藻酸钠 20％
海藻酸钾 15％
微胶囊化颗粒 60％
焦磷酸钾 1％
酸性焦磷酸钠 2％
多聚磷酸钾 2％
将上述组分在混合器充分混合以获得均匀的热溶后形成热不可逆凝胶的复合食用胶材料。
实施例4：
①取3Kg卡拉胶，5Kg琼胶，2Kg明胶，加入1000Kg水中，加热至95℃保温搅拌至胶体溶解均匀备用。
②将20Kg颗粒直径小于60μm的食品级二水硫酸钙，加入上述卡拉胶溶液中，按照实施例1的方法混合均匀并趁热喷雾，得到28.5Kg微胶囊化颗粒。
③复合食用胶配方：
海藻酸钠 20％
海藻酸钾 16％
微胶囊颗粒 58％
焦磷酸钠 2％
酸性焦磷酸钾 2％
多聚磷酸钠 2％
将上述组分在混合器充分混合以获得均匀的热溶后形成热不可逆凝胶的复合食用胶材料。
实施例5：
①取3Kg卡拉胶，5Kg琼胶，2Kg明胶，加入300Kg水中，加热至95℃保温搅拌至胶体溶解均匀备用。
②将30Kg颗粒直径小于60μm的食品级二水硫酸钙，加入上述卡拉胶溶液中，按照实施例1的方法混合均匀并趁热喷雾，得到38.2Kg微胶囊颗粒。
③复合食用胶配方：
海藻酸钠 18％
海藻酸钾 18％
微胶囊化颗粒 58％
六偏磷酸钠 3％
磷酸三钾 3％
将上述组分在混合器充分混合以获得均匀的热溶后形成热不可逆凝胶的复合食用胶材料。
实施例6：
①取3Kg卡拉胶，5Kg琼胶，2Kg明胶，加入300Kg水中，加热至95℃保温搅拌至胶体溶解均匀备用。
②将30Kg颗粒直径小于60μm的食品级二水硫酸钙，加入上述卡拉胶溶液中，按照实施例1的方法混合均匀并趁热喷雾，得到38.2Kg微胶囊颗粒。
③复合食用胶配方：
海藻酸钠 18％
海藻酸钾 18％
微胶囊颗粒 58％
六偏磷酸钾 1％
磷酸三钾 3％
多聚磷酸钾 2％
将上述组分在混合器充分混合以获得均匀的热溶后形成热不可逆凝胶的复合食用胶材料。
按以上实施例中的配方配制的复合食用胶材料，在冷水状态下，分散均匀后，海藻酸盐、磷酸盐逐渐溶解，微胶囊颗粒只有当加热到壁材用热溶胶的溶解温度后，壁材才慢慢溶解，逐渐释放出里面的钙离子，与溶液中的海藻酸盐在磷酸盐的缓凝作用下逐步反应形成均一稳定的热不可逆型海藻酸钙凝胶。所形成的热不可逆凝胶在95-100℃范围内仅靠热的变化不能使反应正反向相互转化。
本发明的一种热溶后形成热不可逆凝胶的复合食用胶材料在使用时可以像明胶、琼胶和卡拉胶一样简便，遇水充分混合，分散均匀，加热至一定温度再冷却后即可形成凝胶；而其形成的凝胶却又具有独特的热不可逆性，尤其是应用于热食产品，具有热可逆凝胶-明胶、琼胶和卡拉胶，所无法比拟的优势。
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种热溶后形成热不可逆凝胶的复合食用胶材料，其特征在于它包括以下组分，所述复合食用胶材料各组分的质量百分比为：
微胶囊颗粒 10％～60％；
缓凝剂 2％-20％；
海藻酸盐 30％～70％；
所述微胶囊颗粒是由胶凝剂加入到热溶性胶体溶液中经微胶囊技术制成，所述胶凝剂质量占微胶囊颗粒质量的20-95％。
2.根据权利要求1所述的一种热溶后形成热不可逆凝胶的复合食用胶材料，其特征在于所述胶凝剂为半水硫酸钙或二水硫酸钙中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的一种热溶后形成热不可逆凝胶的复合食用胶材料，其特征在于所述热溶性胶体为明胶、琼胶或卡拉胶中的一种或多种，所述热溶性胶体溶液为热溶性胶体溶于10-100倍的水中制得。
4.根据权利要求1所述的一种热溶后形成热不可逆凝胶的复合食用胶材料，其特征在于所述缓凝剂为磷酸盐。
5.根据权利要求1所述的一种热溶后形成热不可逆凝胶的复合食用胶材料，其特征在于所述海藻酸盐为海藻酸钠或海藻酸钾中的至少一种。
6.根据权利要求3所述的一种热溶后形成热不可逆凝胶的复合食用胶材料，其特征在于所述胶凝剂质量占微胶囊颗粒总质量的50-80％。
7.根据权利要求4所述的一种热溶后形成热不可逆凝胶的复合食用胶材料，其特征在于所述磷酸盐为磷酸三钠、三聚磷酸钠、多聚磷酸钠、焦磷酸钠、六偏磷酸钠、酸性焦磷酸钠、磷酸三钾、三聚磷酸钾、多聚磷酸钾、焦磷酸钾、六偏磷酸钾或酸性焦磷酸钾的一种或几种。
8.一种如权利要求1所述的热溶后形成热不可逆凝胶的复合食用胶材料的制备方法，它包括以下步骤：
①选取热溶性胶体并称重，将其加入到10-100倍质量的水中，加热至94-96℃保温搅拌至胶体溶解均匀备用；
②将胶凝剂加入步骤①制得的热溶性胶体溶液中，混合均匀，利用喷雾干燥法制得微胶囊颗粒，所述胶凝剂质量占微胶囊颗粒质量的20-95％；
③按照复合食用胶配方将微胶囊颗粒、缓凝剂和海藻酸盐充分混合以获得均匀的热溶后形成热不可逆凝胶的复合食用胶材料。
9.如权利要求8所述的一种热溶后形成热不可逆凝胶的复合食用胶材料的制备方法，其特征在于所述喷雾干燥法为将胶凝剂和热溶性胶体溶液组成的混合液混合均匀后，注入到喷雾干燥机，对悬浮液加热达到热溶性胶体的溶解温度后，从喷嘴喷出的雾化小液滴中热溶性胶体冷却形成凝胶，即形成热溶性胶体包裹胶凝剂的微胶囊颗粒。
10.如权利要求9所述的一种热溶后形成热不可逆凝胶的复合食用胶材料的制备方法，其特征在于所述微胶囊颗粒外包裹热溶性胶体的壁厚为0.5-150μm，所述混合液的加热温度为95-100℃。
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