CN105310055B - 碱性膨松剂微胶囊及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公布了一种碱性膨松剂微胶囊，以单硬脂酸甘油酯为壁材，碱性膨松剂为芯材，制得碱性膨松剂的微胶囊；该微胶囊具有良好的稳定性和产气的可控性；该微胶囊具有成粒性好，低温下不受外界环境影响，理化性质稳定；当温度达到65℃时，壁材熔化，释放出芯材碱性膨松剂，此时芯材可通过热分解或与酸性物质发生中和或复分解反应更为有效地释放出CO2，达到更好膨松目的；本发明提供的制备方法以超临界CO2流体为溶剂，具有制备工艺简单，无需传统干燥过程，制备条件易于控制，制备过程中不使用有机溶剂，所得产品安全无毒的特点。
Description
技术领域
本发明属于食品加工和食品配料领域，尤其涉及一种碱性膨松剂微胶囊及其制备方法。
背景技术
膨松剂也称膨胀剂、疏松剂等，是食品领域非常重要的一种食品添加剂。它不仅有利于提高食品的感官质量，也可以促进食品的消化吸收。膨松剂的加入可以起发面胚，形成多孔组织，从而使所制得的食品的酥脆、膨松，既能够诱发人们的食欲，又可以给人以口感上的享受。其中碱性膨松剂具有安全性高、适用范围广、价格便宜、使用方便等特点，是食品领域广泛使用的一类膨松剂，如以小麦粉为主的焙烤类食品，像在面包等食品的焙烤过程中就常加入碳酸氢钠等物质为膨松剂。膨松剂通过产生二氧化碳使面团的体积膨胀，厚度增加，面胚起发。膨松剂产生二氧化碳气体的途径有两个，一是高温时发生分解，如碳酸氢钠通常在温度达到65℃时开始分解并产生的CO2气体；二是通过与其他酸性物质发生复分解反应，如酒石酸氢钾。但在焙烤之前的面团成形过程中，如果膨松剂分解过快也会造成面包的过度成熟，会增加膨松剂的使用量，降低膨松剂的使用效果。此外，在一些预制的特别面团中也常含有酸性的配料，如水果丁、酸奶油等，它们也会与碱性膨松剂发生反应，消耗掉部分或全部膨松剂，使面团降低甚至失去在烘焙过程中的膨胀能力，得到的焙烤制品口感发硬、品质变差。而将碱性膨松剂微胶囊化，提高其稳定性，增加产气的可控性，使其在焙烤过程及时释放出CO2，从而避免了面包过度成熟，有效提高膨松剂的使用效率和产品品质。
微胶囊是指将气态、液态或固态物质包裹在具有核壳结构的小颗粒的内部，其粒径大小从纳米到毫米不等。微胶囊外部的材料为壁材，也称膜材，一般采用天然或合成的高分子材料；内部的材料为芯材，也称内容物或包容物。微胶囊技术是一种将芯材包埋在壁材所形成的微小封闭的胶囊中技术。将具有反应活性、敏感性或挥发性的芯材进行微胶囊化，可有效地把芯材与周围环境隔开，降低或避免外界环境对芯材的不利影响，这可以达到保护芯材的目的。超临界流体具有介于液态和气体之间的性质，密度和黏度低，溶解能力好，扩散和传质系数高。超临界流体对有机物具有良好的溶解能力，当温度和/或压力发生改变时，溶解在超临界流体中的物质发生析出，将芯材包埋形成微胶囊。超临界流体包埋技术具有非常好的前景，在食品工业中尤以超临界CO2应用最为广泛。在微胶囊制备过程中使用的CO2是无毒的，且制备过程中不需要使用有机溶剂，因而所得微胶囊产品更为安全。
发明内容
为了达到上述目的，本发明提供了一种稳定性高、能在焙烤过程及时释放出CO2的碱性膨松剂微胶囊及其制备方法。
一方面，本发明提供了一种碱性膨松剂微胶囊，所述微胶囊芯材为粉末状碳酸氢钠、碳酸氢铵、碳酸铵、碳酸钠、碳酸钙和碳酸镁中的一种，壁材为单硬脂酸甘油酯。
第二方面，本发明提供了第一方面所述的碱性膨松剂微胶囊的制备方法，其包括以下步骤：
(1)将芯材粉末、单硬脂酸甘油酯置于高压釜中，向高压釜中加入高压CO2，升温至形成超临界状态并充分搅拌形成悬浮液；
(2)在搅拌中缓慢泄压至反应釜内压力降为常压，得到白色颗粒状最终产物。
本发明提供的碱性膨松剂微胶囊以单硬脂酸甘油酯为壁材，碱性膨松剂为芯材，制得碱性膨松剂的微胶囊；该微胶囊具有良好的稳定性和产气的可控性；该微胶囊具有成粒性好，低温下不受外界环境影响，理化性质稳定；当温度达到65℃时，壁材熔化，释放出芯材碱性膨松剂，此时芯材可通过热分解或与酸性物质发生中和或复分解反应更为有效地释放出CO2，达到更好膨松目的；本发明提供的制备方法以超临界CO2流体为溶剂，具有制备工艺简单，无需传统干燥过程，制备条件易于控制，制备过程中不使用有机溶剂，所得产品安全无毒的特点。
具体实施方式
一方面，本发明提供了一种碱性膨松剂微胶囊，所述微胶囊芯材为粉末状碳酸氢钠、碳酸氢铵、碳酸铵、碳酸钠、碳酸钙和碳酸镁中的一种，壁材为单硬脂酸甘油酯。
优选的，芯材与壁材的质量配比为1:20-2:1。
优选的，所述芯材尺寸为颗粒大小为80目筛全通过。
第二方面，本发明提供了第一方面所述的碱性膨松剂微胶囊的制备方法，其包括以下步骤：
(1)将芯材粉末、单硬脂酸甘油酯置于高压釜中，向高压釜中加入高压CO2，升温至形成超临界状态并充分搅拌形成悬浮液；
(2)在搅拌中缓慢泄压至反应釜内压力降为常压，得到白色颗粒状最终产物。
优选的，所述步骤(1)中升温至高压釜内压力为8-30MPa。
优选的，所述步骤(2)中降压速率为1-5L/min。
下面结合具体实施例，进一步对本发明进行详细描述。当然所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
实施例1
称取碳酸氢钠1g，并粉碎至80目筛全通过；称单硬脂酸甘油酯20g，将芯材和壁材置于高压釜中；向高压釜中加入通过高压隔膜泵升压后的CO2，升温至形成超临界状态，高压釜内压力达到8Mpa，并充分搅拌形成悬浮液；然后在搅拌中以1L/min的速度释放CO2，泄压至反应釜内压力降为常压，在降压过程中，CO2失去超临界流体状态，溶解其中的壁材单硬脂酸甘油酯逐渐析出，包覆在芯材表面，得到白色颗粒状物，即为碳酸氢钠微胶囊。
实施例2
称取碳酸氢铵1g，并粉碎至80目筛全通过；称单硬脂酸甘油酯15g，将芯材和壁材置于高压釜中；向高压釜中加入通过高压隔膜泵升压后的CO2，升温至形成超临界状态，高压釜内压力达到12MPa，并充分搅拌形成悬浮液；然后在搅拌中以2L/min的速度释放CO2，泄压至反应釜内压力降为常压，在降压过程中，CO2失去超临界流体状态，溶解其中的壁材单硬脂酸甘油酯逐渐析出，包覆在芯材表面，得到白色颗粒状物，即为碳酸氢铵微胶囊。
实施例3
称取碳酸钠1g，并粉碎至80目筛全通过；称单硬脂酸甘油酯10g，将芯材和壁材置于高压釜中；向高压釜中加入通过高压隔膜泵升压后的CO2，升温至形成超临界状态，高压釜内压力达到15MPa，并充分搅拌形成悬浮液；然后在搅拌中以2.5L/min的速度释放CO2，泄压至反应釜内压力降为常压，在降压过程中，CO2失去超临界流体状态，溶解其中的壁材单硬脂酸甘油酯逐渐析出，包覆在芯材表面，得到白色颗粒状物，即为碳酸钠微胶囊。
实施例4
称取碳酸铵2g，并粉碎至80目筛全通过；称单硬脂酸甘油酯10g，将芯材和壁材置于高压釜中；向高压釜中加入通过高压隔膜泵升压后的CO2，升温至形成超临界状态，高压釜内压力达到20MPa，并充分搅拌形成悬浮液；然后在搅拌中以3L/min的速度释放CO2，泄压至反应釜内压力降为常压，在降压过程中，CO2失去超临界流体状态，溶解其中的壁材单硬脂酸甘油酯逐渐析出，包覆在芯材表面，得到白色颗粒状物，即为碳酸铵微胶囊。
实施例5
称取碳酸钙10g，并粉碎至80目筛全通过；称单硬脂酸甘油酯10g，将芯材和壁材置于高压釜中；向高压釜中加入通过高压隔膜泵升压后的CO2，升温至形成超临界状态，高压釜内压力达到25MPa，并充分搅拌形成悬浮液；然后在搅拌中以4L/min的速度释放CO2，泄压至反应釜内压力降为常压，在降压过程中，CO2失去超临界流体状态，溶解其中的壁材单硬脂酸甘油酯逐渐析出，包覆在芯材表面，得到白色颗粒状物，即为碳酸钙微胶囊。
实施例6
称取碳酸镁10g，并粉碎至80目筛全通过；称单硬脂酸甘油酯5g，将芯材和壁材置于高压釜中；向高压釜中加入通过高压隔膜泵升压后的CO2，升温至形成超临界状态，高压釜内压力达到30MPa，并充分搅拌形成悬浮液；然后在搅拌中以5L/min的速度释放CO2，泄压至反应釜内压力降为常压，在降压过程中，CO2失去超临界流体状态，溶解其中的壁材单硬脂酸甘油酯逐渐析出，包覆在芯材表面，得到白色颗粒状物，即为碳酸镁微胶囊。
对本发明实施例1-6所得碱性膨松剂微胶囊进行以下稳定性评价：分别取实施例1-6所得碱性膨松剂微胶囊各5份，分别用温度为5℃、25℃、45℃、65℃、75℃的水进行洗涤，过滤得滤液，然后用pH计测定滤液的pH，再加入1mol/L的盐酸。
结果显示，由5℃、25℃、45℃的水洗涤得到的滤液pH与所加入水的pH相同，且加入盐酸后没有气泡放出，说明碱性膨松剂被包在了壁材内，碱性膨松剂微胶囊在低温条件下稳定；由65℃、75℃的水得到的滤液pH明显比所加入水的pH高，且加入盐酸后明显有气泡放出，说明壁材在该温度下熔化，即对高温具有敏感性，释放出了芯材碱性膨松剂。
Claims (5)
1.一种碱性膨松剂微胶囊，其特征在于：所述微胶囊芯材为粉末状碳酸氢钠、碳酸氢铵、碳酸铵、碳酸钠、碳酸钙和碳酸镁中的一种，壁材为单硬脂酸甘油酯；
所述碱性膨松剂微胶囊通过以下步骤制得：
(1)将芯材粉末、单硬脂酸甘油酯置于高压釜中，向高压釜中加入高压CO2，升温至形成超临界状态并充分搅拌形成悬浮液；
(2)在搅拌中缓慢泄压至反应釜内压力降为常压，降压速率为1-5L/min，得到白色颗粒状最终产物。
2.如权利要求1所述的碱性膨松剂微胶囊，其特征在于：芯材与壁材的质量配比为1:20-2:1。
3.如权利要求1所述的碱性膨松剂微胶囊，其特征在于：所述芯材颗粒大小为80目筛全通过。
4.如权利要求1所述的碱性膨松剂微胶囊的制备方法，其包括以下步骤：
(1)将芯材粉末、单硬脂酸甘油酯置于高压釜中，向高压釜中加入高压CO2，升温至形成超临界状态并充分搅拌形成悬浮液；
(2)在搅拌中缓慢泄压至反应釜内压力降为常压，降压速率为1-5L/min，得到白色颗粒状最终产物。
5.如权利要求4所述的碱性膨松剂微胶囊的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中升温至高压釜内压力为8-30MPa。
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