CN105341186A - 一种添加了有机凝胶剂的油脂的加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于油脂产品的加工技术领域，具体涉及一种添加了有机凝胶剂的油脂的加工方法。通过将有机凝胶剂、油脂和或增溶剂分批或同时投入到高压反应釜中，进行预混合；然后通过加压，并升温至100℃以上，进行有机凝胶剂的分散、加热和溶解，直至有机凝胶剂在油脂中完全、充分溶解；从而减少了油脂产品的氧化程度和褐变程度，能生产出硬度较高、质地均匀和品质良好的油脂产品。和常压加热溶解有机凝胶剂的传统方法相比，本发明利用高压能够促进高熔点溶质快速、均匀分散在溶液的加工原理，使有机凝胶剂分子在较短的时间内达到100%的膨胀和交链，进而在油相中的形成网络缠结。

Description

一种添加了有机凝胶剂的油脂的加工方法

技术领域

本发明属于油脂产品的加工技术领域，具体涉及一种添加了有机凝胶剂的油脂的加工方法。

背景技术

有机凝胶剂能够溶解在油脂中，具有固定原油或植物油等疏水性液体成分，并呈现类似于固体流变学特性的基本属性，因此作为可以代替饱和及反式脂肪的物质，为食品工业降低脂类心血管疾病的高风险因素提供了可能。但是，有机凝胶剂的熔点或玻璃化温度通常都在100-180℃，远高于甘油三酯的熔点，因此在油脂及食用油脂熔化过程中，一般需要提供100℃以上的高温和长时间加热的条件，才能使添加了有机凝胶的油脂体系成为均匀的可塑性流体，但高温极其可能促发了有机凝胶剂熔化过程中油脂的氧化反应，并直接对产品的品质和质构产生不利的影响，包括油脂产品的深度氧化，油脂产品的褐变以及凝胶性能的降低等等，上述种种变化使得有机凝胶剂在油脂行业中的应用受到限制。

针对有机凝胶剂在油脂产品中的的溶解扩散难及氧化控制的问题，以乙基纤维素的油脂有机凝胶剂为例，2012年，AndrewJ等发表研究论文“Ethylcelluloseoleogels:Manufacturingconsiderationsandeffectsofoiloxidation”，首次讨论乙基纤维素油脂凝胶产品在制备过程中的氧化和褐变，及其对凝胶物理和机械性能的影响，并采用烘箱对流式加热法，对产品进行加热和溶解以获得加热时间短、褐变程度低的有机凝胶油脂产品。2014年，JiYeonKim在研究论文“OxidativeStabilityofSolidFatsContainingEthylcelluloseDeterminedBasedontheHeadspaceOxygenContent”中，利用气相色谱的顶空耗氧分析技术，提供了乙基纤维素在高浓度下以及高温长时间氧化条件下的数据，认为乙基纤维素浓度较高和氧化时间较长时，具有助氧化特性。

上述研究虽然不同程度地关注到有机凝胶剂在高温时溶解所需时间长，并导致产品褐变和氧化程度的问题，但都未提及通过改进传统的油脂产品加工生产工艺及工艺参数，降低有机凝胶溶解时间和控制氧化程度的方法。和常压加热溶解有机凝胶剂的传统方法相比，本发明利用高压能够促进高熔点溶质快速、均匀分散在溶液的加工原理，使有机凝胶剂分子在较短的时间内达到100%的膨胀和交链，进而在油相中的形成网络缠结。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种添加了有机凝胶剂的油脂的加工方法。通过高压加热搅拌的方法，对油脂中添加的有机凝胶剂进行加速溶解，并减少油脂产品的氧化程度和褐变程度，以便进一步生产出硬度较高、质地均匀和品质良好的油脂产品。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种添加了有机凝胶剂的油脂的加工方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）将有机凝胶剂、油脂和或增溶剂分批或同时投入到高压反应釜中，进行预混合；

（2）在高压反应釜中通入空气或惰性气体，以间歇、半连续或连续的方式使高压釜内的压力达到0.1-100MPa后，开动高压反应釜；

（3）开启搅拌，待物料混合均匀后，升温至100℃以上，进行有机凝胶剂的分散、加热和溶解，直至有机凝胶剂在油脂中完全、充分溶解；

（4）降低高压反应釜的搅拌速度，并对其缓慢降温，使物料仍然保持流动或可塑状态，添加其他辅料；

（5）保持物料流动态所需的温度，解除压力，从反应釜中移出均匀溶解的可塑性物料，最后定型或备用。

本发明所涉及的油脂的品种，包括天然动植物油脂、酯交换油脂和完全氢化油脂中的一种或多种，不含任何来自于部分氢化油脂的反式脂肪，天然植物油脂基料指的是从植物部位提取出来的大豆油、棕榈油、花生油、菜籽油、葵花籽油、玉米油、芝麻油、棉籽油、红花籽油、橄榄油等植物油脂及其分提、分馏产品；天然动物油脂基料指的是来源于各种动物的乳脂、皮下脂肪以及内脏脂肪的黄油、猪油、羊油、奶油、鱼油等油脂及其分提、分馏产品；酯交换油脂指的是任何来源于化学酯交换和酶法酯交换食用油脂；完全氢化油脂指的是不含反式脂肪酸的完全饱和的食用氢化油脂。在本发明中，优选不含氢化油脂产品的天然动植物油脂，更优选不含动物固醇的天然植物油脂。

本发明所涉及的有机凝胶剂的种类，是指能够溶解在油脂中，同时具有固定原油或植物油等疏水性液体成分，并呈现类似于固体流变学特性的基本属性的油脂凝胶剂。包括非聚合体化合物和聚合物有机凝胶剂，其成胶机理主要是依靠其分子间氢键、范德华力等非共价键的分子间弱作用力，或是大分子的缠结功能。上述非聚合体化合物中，植物甾醇、神经酰胺、烷烃和蜡、单酰基甘油酯等是常见的有机凝胶类型。另一方面，各种不同粘度的乙基纤维素是高分子聚合物的油脂凝胶剂。

步骤（1）中有机凝胶剂在油脂中的添加量≥0.5wt%。

步骤（1）中有机凝胶剂在油脂中的添加量优选为2wt%-20wt%。

步骤（2）中高压釜内的压力优选为0.1-0.5MPa。

步骤（3）中搅拌速度为500r/min~1500r/min，搅拌至有机凝胶剂在油脂中完全、充分溶解。

步骤（3）中搅拌速度优选为800r/min~1000r/min。

步骤（4）的搅拌速度能降低至0r/min，缓慢降温至100℃以下。

步骤（4）的搅拌速度优选为120r/min。

本发明的加热方法，是利用高压釜外层夹套加热和内部盘管加热等方式，使高压釜内温度达到100℃以上。其中外层夹套方式，采用蒸汽加热、导热油加热或直接电加热等方式，加热温度根据不同有机凝胶剂的不同熔点范围而定，优选高压釜外层夹套加热媒介为导热油，内部盘管为电加热。釜内温度可达到比有机凝胶剂熔点高5-10℃。

本发明的有益效果在于：

本发明所涉及的高压加热搅拌的工艺方法，是指在压力未超过100MPa的压力容器内，压力作为能量因子被释放，在机械搅拌的辅助下，能够均匀地作用于容器内的液态油脂及有机凝胶剂的粒子颗粒，对粒子产生冲击，进而加速有机凝胶剂粒子在液体油脂等分散介质中的的分散。加压时传递给容器内分子的能量很小，不会使分子间的连接被破坏，并在一定程度上减少了分子分散溶解所需要的加热时间。和常压相比，本发明利用高压能够促进高熔点溶质快速、均匀分散在溶液的加工原理，使有机凝胶剂分子在较短的时间内达到100%的膨胀和交链，进而在油相中的形成网络缠结。因此，高压加热搅拌的工艺方法，特别适合于高熔点物质分子在溶剂中的均匀分散，缩短了溶质分散和溶解的时间。本发明有利于生产出质地均匀、硬度较大和品质较高的油脂产品和食品。

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此限制本发明在所述的实施例范围内。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均属于本发明要求的保护范围。

实施例1

一种通过高压加热搅拌方式把乙基纤维素加速溶解在油脂中的起酥油生产工艺方法。添加有乙基纤维素的油脂产品外观透明，光润，口感柔软，黏糯，富有弹性。乙基纤维素的熔点范围为140℃以上，产品等级是由其分子醚化度及粘度决定的。分子醚化程度越高，其分子量和粘度增加，产品等级标号也越高。同时，由于乙基纤维素是碳水化合物的高分子聚合物，具有包容油脂分子的大分子缠结功能，因此在常压下溶解于油脂时，溶液粘度会急剧增加，使乙基纤维素晶粒在油脂中不能充分溶解，这导致了加热时间的延长，并且随着加热温度的上升，加剧了产品的油脂氧化程度和乙基纤维素的褐变程度。为减少溶解时间，增加溶解度，提高产品品质，本发明采用以下方法及步骤：

（1）生产配方：乙基纤维素EC100为10克，大豆油100克，调味料、香精及色素添加量符合相关现行食品添加剂使用标准；大豆油；

（2）工艺步骤：

第一步，将大豆油加入到高压釜中，预热到100℃；

第二步，在大豆油中缓慢加入乙基纤维素EC100，并持续搅拌、混合均匀；

第三步，启动高压釜，将釜内温度升高到120℃进行恒温加热，并充氮气入高压釜，增加压力至0.4MPa时关闭通气阀，持续搅拌10-15min，搅拌速度为1000r/min，促使乙基纤维素充分溶解；

第四步，关闭加热器，降温至110℃时，将高压釜调整至正常压力；启动输液泵，打开卸料开关，将溶解好的物料送至贮糖桶内，同时添加调味料及香精等配料，并持续搅拌，搅拌速度降为120r/min；

第五步，物料在70℃以上时进行浇注，待冷却后在27℃下养晶，最后进行包装；

产品品质：

同样配方的起酥油产品，在常压加热搅拌时需要的加工时间比本发明的高压加热搅拌法增加三分之一以上，并且其产品的过氧化值（POV值）比本发明产品增加一倍左右。

实施例2

一种含有乙基纤维素、单甘油酯的人造奶油产品生产工艺方法；其中，乙基纤维素和单甘油酯是有机凝胶剂。人造奶油产品口感肥润、质构细腻、光滑。本发明采用以下方法及步骤：

（1）生产配方：乙基纤维素EC100为4克，单甘油酯4克，棕榈油100克，水16克，调味料、香精及色素添加量符合现行相关食品添加剂使用标准；棕榈油；

（2）工艺步骤：

第一步，将棕榈油加入到高压釜中，预热到100℃；

第二步，在棕榈油中缓慢加入乙基纤维素EC100，并持续搅拌、混合均匀；

第三步，启动高压釜；将釜内温度升高到120℃进行恒温加热，并充氮气入高压釜，增加压力至0.4MPa时关闭通气阀，持续搅拌10-15min，搅拌速度为800r/min，促使乙基纤维素充分溶解；

第四步，关闭加热器，降温至110℃时，调整至正常压力，启动输液泵，片刻后打开卸料开关；

第五步，将溶解好的物料送至贮料桶内，添加水和单甘油酯，搅拌均匀；待物料降温至60℃时，添加盐、糖及香精等配料，并持续搅拌，搅拌速度降为100r/min；

第六步，物料冷却后在27℃下养晶，最后进行包装。

实施例3

将乙基纤维素以4%的质量分数添加到菜籽油中，分别进行常压加热和高压加热，并对乙基纤维素的溶解条件和最终产品的过氧化值做对比，效果如下表所示。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (8)

1.一种添加了有机凝胶剂的油脂的加工方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）将有机凝胶剂、油脂和或增溶剂分批或同时投入到高压反应釜中，进行预混合；

（2）在高压反应釜中通入空气或惰性气体，以间歇、半连续或连续的方式使高压釜内的压力达到0.1-100MPa后，开动高压反应釜；

（3）开启搅拌，待物料混合均匀后，升温至100℃以上，进行有机凝胶剂的分散、加热和溶解，直至有机凝胶剂在油脂中完全、充分溶解；

（4）降低高压反应釜的搅拌速度，并对其缓慢降温，使物料仍然保持流动或可塑状态，添加其他辅料；

（5）保持物料流动态所需的温度，解除压力，从反应釜中移出均匀溶解的可塑性物料，最后定型或备用。

2.根据权利要求1所述的添加了有机凝胶剂的油脂的加工方法，其特征在于：步骤（1）中有机凝胶剂在油脂中的添加量≥0.5wt%。

3.根据权利要求2所述的添加了有机凝胶剂的油脂的加工方法，其特征在于：步骤（1）中有机凝胶剂在油脂中的添加量为2wt%-20wt%。

4.根据权利要求1所述的添加了有机凝胶剂的油脂的加工方法，其特征在于：步骤（2）中高压釜内的压力达到0.1-0.5MPa。

5.根据权利要求1所述的添加了有机凝胶剂的油脂的加工方法，其特征在于：步骤（3）中搅拌速度为500r/min~1500r/min，搅拌至有机凝胶剂在油脂中完全、充分溶解。

6.根据权利要求5所述的添加了有机凝胶剂的油脂的加工方法，其特征在于：步骤（3）中搅拌速度为800r/min~1000r/min。

7.根据权利要求1所述的添加了有机凝胶剂的油脂的加工方法，其特征在于：步骤（4）的搅拌速度能降低至0r/min，缓慢降温至100℃以下。

8.根据权利要求7所述的添加了有机凝胶剂的油脂的加工方法，其特征在于：步骤（4）的搅拌速度降低至120r/min。