CN105944406A

CN105944406A - 一种食品用消泡剂

Info

Publication number: CN105944406A
Application number: CN201610431822.4A
Authority: CN
Inventors: 徐怀义
Original assignee: GUANGZHOU CARDLO BIOCHEMICAL TECHNOLOGY CO LTD
Current assignee: Guangdong Jiadele Technology Co.,Ltd.
Priority date: 2016-06-15
Filing date: 2016-06-15
Publication date: 2016-09-21
Anticipated expiration: 2036-06-15
Also published as: CN105944406B

Abstract

本发明属于食品添加剂领域，具体涉及一种食品用消泡剂及其制备方法，包括聚硅氧烷15～22％、聚醚改性硅油3～10％、疏水白炭黑6～12％、乳化剂3～5％、增稠剂3～6％、水30～70％，所述聚硅氧烷由黏度为0.1～0.5pa·s的二甲基硅油Ⅰ、黏度为50～100pa·s的二甲基硅油Ⅱ和羟基硅油按1:(0.6～0.8):(0.3～0.5)的重量比组成。本发明食品用消泡剂具有消泡、抑泡能力强、稳定性好等优点，其安全无毒，制备简单，生产成本低，适合推广使用。

Description

一种食品用消泡剂

技术领域

本发明属于食品添加剂领域，具体涉及一种食品用消泡剂。

背景技术

消泡剂是一种具有化学和界面化学消泡作用的化学药剂，具有低表面张力、高表面活性的特点，它利用局部表面张力降低或破坏膜弹性的机理实现破泡、抑泡、脱泡。食品在加工时，如发酵、搅拌、煮沸、浓缩等过程中会产生大量泡沫，过多的泡沫会降低设备的装料系数，致使排气管黏带液体，造成原料的损失，还会降低菌种的产酸能力，甚至使操作无法正常进行，消泡剂的加入能够使泡沫破灭。

现有技术中消泡剂消泡成分单一，如主要使用有机硅类物质，或者主要使用聚醚类物质，消泡效果较差。采用聚醚类物质为主要消泡成分的消泡剂不利于食品安全；有些消泡剂虽然在消泡成分上采取有机硅类物质和聚醚类物质复合的方案，但是，所选用的聚醚类物质不稳定，形成的乳化液稳定性也较差；另外，消泡剂中其他的添加成分不适合食品工业。

中国专利申请200710054954.0公开了一种复合食用消泡剂，组方为乳化硅油、山梨醇酐单硬脂酸脂、聚氧乙烯木糖醇酐硬脂酸脂、蒸馏单硬脂酸甘油脂和离子水。与同类产品相比，具有消泡速度快，用量少，与水相溶性极好，对发酵过程中微生物的生长无抑制作用，保持了产品原来的风味，且安全无毒。但该消泡剂的抑泡效果不理想，需要重复多次加入消泡剂，增加了生产成本，且影响了食品的品质。

发明内容

本发明的目的在于提供一种消泡、抑泡能力强、稳定性好的食品用消泡剂，另外还提供了该食品用消泡剂的制备方法，便于工业化生产。

本发明提供了一种食品用消泡剂，包括聚硅氧烷15～22％、聚醚改性硅油3～10％、疏水白炭黑6～12％、乳化剂3～5％、增稠剂3～6％、水30～70％，所述聚硅氧烷由黏度为0.1～0.5pa·s的二甲基硅油Ⅰ、黏度为50～100pa·s的二甲基硅油Ⅱ和羟基硅油按1:(0.6～0.8):(0.3～0.5)的重量比组成。

优选地，包括聚硅氧烷20％、聚醚改性硅油10％、疏水白炭黑10％、乳化剂3％、增稠剂4％、水50％，所述聚硅氧烷由黏度为0.15pa·s的二甲基硅油Ⅰ、黏度为58pa·s的二甲基硅油Ⅱ和羟基硅油按1:0.6:0.3的重量比组成。

优选地，所述乳化剂由Tween-20和单硬脂酸甘油酯按1:(0.5～2)的重量比组成。

优选地，所述乳化剂由Tween-20和单硬脂酸甘油酯按1:0.8的重量比组成。

优选地，所述增稠剂由黄原胶和壳寡糖按1:(0.2～0.5)的重量比组成。

优选地，所述增稠剂由黄原胶和壳寡糖按1:0.3的重量比组成。

相应地，本发明还提供上述食品用消泡剂的制备方法，包括以下步骤：

A)往反应釜中加入聚硅氧烷以及疏水白炭黑，搅拌5～10min，设置搅拌转速为40～60rpm，180～200℃下反应3～6h，得悬浮液；

B)将悬浮液降温至90～100℃，加入聚醚改性硅油和乳化剂，降温至90～95℃，反应0.5～1.0h后加入1/2的水，反应1.5～2h，得乳液A；

C)取增稠剂溶于水配制成1～5wt％的水溶液，80～90℃反应0.5～1h，得增稠溶液；

D)往上述增稠溶液加入乳液A以及剩余的水，80～90℃反应1～3h，即得。

优选地，所述步骤A)中搅拌转速为40rpm，反应温度为180℃，反应时间为4h。

优选地，所述步骤C)中反应温度为88℃，反应时间为0.5h。

优选地，所述步骤D)中反应温度为90℃，反应时间为2h。

与现有技术相比，本发明的食品用消泡剂具有以下优势：

1)本发明通过合理调整二甲基硅油I(黏度0.1～0.5pa·s)和二甲基硅油Ⅱ(黏度50～100pa·s)以及它们与羟基硅油的配比，制得的消泡剂消泡时间仅为12秒，抑泡时间达到506秒，与对照组泡敌相比消泡时间缩短了10秒，抑泡时间延长了91秒，大大的提高了消泡剂的消泡时间和显著延长了其抑泡时间。

2)本发明通过优化乳化剂和增稠剂的组方和配比，所得的消泡剂具有良好的稳定性，稳定等级达到1级。

3)本发明消泡剂配方安全无毒，操作简单，生产成本低，适合推广使用。

具体实施方式：

以下通过具体实施方式的描述对本发明作进一步说明，但这并非是对本发明的限制，本领域技术人员根据本发明的基本思想，可以做出各种修改或改进，但是只要不脱离本发明的基本思想，均在本发明的范围之内。

实施例1、一种食品用消泡剂

本发明实施例1所述食品用消泡剂由以下质量百分数的组分组成：聚硅氧烷18％、聚醚改性硅油10％、疏水白炭黑8％、乳化剂4％、增稠剂5％、水55％，所述聚硅氧烷由黏度为0.1pa·s的二甲基硅油Ⅰ、黏度为50pa·s的二甲基硅油Ⅱ和羟基硅油按1:0.6:0.5的重量比组成；其中所述乳化剂Tween-20和单硬脂酸甘油酯按1:0.5的重量比组成，所述增稠剂由黄原胶和壳寡糖按1:0.4的重量比组成。

制备方法：

A)往反应釜中加入聚硅氧烷以及疏水白炭黑，搅拌8min，设置搅拌转速为50rpm，200℃下反应3h，得悬浮液；

B)将悬浮液降温至90℃后加入聚醚改性硅油和乳化剂，降温至92℃，反应0.5h后加入1/2的水，反应1.5h，得乳液A；

C)取增稠剂溶于水配制成3wt％的水溶液，88℃反应0.5h，得增稠溶液；

D)将所述乳液A、增稠溶液和剩余的水混合均匀，88℃反应2h，即得。

实施例2、一种食品用消泡剂

本发明实施例2所述食品用消泡剂由以下质量百分数的组分组成：聚硅氧烷20％、聚醚改性硅油10％、疏水白炭黑10％、乳化剂3％、增稠剂4％、水53％，所述聚硅氧烷由黏度为0.15pa·s的二甲基硅油Ⅰ、黏度为58pa·s的二甲基硅油Ⅱ和羟基硅油按1:0.6:0.3的重量比组成；其中所述乳化剂Tween-20和单硬脂酸甘油酯按1:0.8的重量比组成，所述增稠剂由黄原胶和壳寡糖按1:0.3的重量比组成。

制备方法：

A)往反应釜中加入聚硅氧烷以及疏水白炭黑，搅拌8min，设置搅拌转速为40rpm，180℃下反应4h，得悬浮液；

D)将所述乳液A、增稠溶液和剩余的水混合均匀，90℃反应2h，即得。

实施例3、一种食品用消泡剂

本发明实施例3所述食品用消泡剂由以下质量百分数的组分组成：聚硅氧烷22％、聚醚改性硅油6％、疏水白炭黑12％、乳化剂5％、增稠剂6％、水49％，所述聚硅氧烷由黏度为1pa·s的二甲基硅油Ⅰ、黏度为55pa·s的二甲基硅油Ⅱ和羟基硅油按1:0.8:0.3的重量比组成；其中所述乳化剂Tween-20和单硬脂酸甘油酯按1:1的重量比组成，所述增稠剂由黄原胶和壳寡糖按1:0.5的重量比组成。

制备方法参考实施例2。

对比例1、一种食品用消泡剂

本发明对比例1所述食品用消泡剂由以下质量百分数的组分组成：聚硅氧烷20％、聚醚改性硅油10％、疏水白炭黑10％、乳化剂3％、增稠剂4％、水53％，所述聚硅氧烷由黏度为0.53pa·s的二甲基硅油Ⅰ、黏度为6.2pa·s的二甲基硅油Ⅱ和羟基硅油按1:1:0.3的重量比组成；其中所述乳化剂Tween-20和单硬脂酸甘油酯按1:0.8的重量比组成，所述增稠剂由黄原胶和壳寡糖按1:0.3的重量比组成。

制备方法参考实施例2。

对比例1与实施例2的区别在于，改变了二甲基硅油Ⅰ、二甲基硅油Ⅱ和羟基硅油的配比，具体为增加了二甲基硅油Ⅱ的用量。

对比例2、一种食品用消泡剂

本发明对比例2所述食品用消泡剂由以下质量百分数的组分组成：聚硅氧烷20％、聚醚改性硅油10％、疏水白炭黑10％、乳化剂3％、增稠剂4％、水53％，所述聚硅氧烷由黏度为0.53pa·s的二甲基硅油Ⅰ、黏度为6.2pa·s的二甲基硅油Ⅱ和羟基硅油按1:0.6:0.6的重量比组成；其中所述乳化剂Tween-20和单硬脂酸甘油酯按1:0.8的重量比组成，所述增稠剂由黄原胶和壳寡糖按1:0.3的重量比组成。

制备方法参考实施例2。

对比例2与实施例2的区别在于，改变了二甲基硅油Ⅰ、二甲基硅油Ⅱ和羟基硅油的配比，具体为增加了羟基硅油的用量。

对比例3、一种食品用消泡剂

本发明对比例3所述食品用消泡剂由以下质量百分数的组分组成：聚硅氧烷20％、聚醚改性硅油10％、疏水白炭黑10％、乳化剂3％、增稠剂4％、水53％，所述聚硅氧烷由黏度为0.53pa·s的二甲基硅油Ⅰ、黏度为6.2pa·s的二甲基硅油Ⅱ和羟基硅油按1:0.6:0.3的重量比组成；其中所述乳化剂Tween-20和单硬脂酸甘油酯按1:0.8的重量比组成，所述增稠剂由黄原胶和壳寡糖按1:0.6的重量比组成。

制备方法参考实施例2。

对比例3与实施例2的区别在于，改变了增稠剂中黄原胶和壳寡糖的配比，具体为增加了壳寡糖的用量。

对比例4、一种食品用消泡剂

本发明对比例4所述食品用消泡剂由以下质量百分数的组分组成：聚硅氧烷20％、聚醚改性硅油10％、疏水白炭黑10％、乳化剂3％、黄原胶4％、水53％，所述聚硅氧烷由黏度为0.53pa·s的二甲基硅油Ⅰ、黏度为6.2pa·s的二甲基硅油Ⅱ和羟基硅油按1:0.6:0.3的重量比组成；其中所述乳化剂Tween-20和单硬脂酸甘油酯按1:0.8的重量比组成。

制备方法参考实施例2。

对比例4与实施例2的区别在于，去掉了壳寡糖。

对比例5、一种食品用消泡剂

本发明对比例5所述食品用消泡剂由以下质量百分数的组分组成：聚硅氧烷20％、聚醚改性硅油10％、疏水白炭黑10％、乳化剂3％、增稠剂4％、水53％，所述聚硅氧烷由黏度为0.15pa·s的二甲基硅油Ⅰ、黏度为58pa·s的二甲基硅油Ⅱ和羟基硅油按1:0.6:0.3的重量比组成；其中所述乳化剂Tween-20和单硬脂酸甘油酯按1:0.3的重量比组成，所述增稠剂由黄原胶和壳寡糖按1:0.3的重量比组成。

制备方法参考实施例2。

对比例5与实施例2的区别在于，改变了Tween-20和单硬脂酸甘油酯的配比，具体为减少了单硬脂酸甘油酯的用量。

对比例6、一种食品用消泡剂

本发明对比例6所述食品用消泡剂由以下质量百分数的组分组成：聚硅氧烷20％、聚醚改性硅油10％、疏水白炭黑10％、乳化剂3％、增稠剂4％、水53％，所述聚硅氧烷由黏度为0.15pa·s的二甲基硅油Ⅰ和黏度为58pa·s的二甲基硅油Ⅱ按1:0.6的重量比组成；其中所述乳化剂Tween-20和单硬脂酸甘油酯按1:0.8的重量比组成，所述增稠剂由黄原胶和壳寡糖按1:0.3的重量比组成。

制备方法参考实施例2。

对比例6与实施例2的区别在于，去掉了羟基硅油。

对比例7、一种食品用消泡剂

按相同的步骤重复进行实施例2，但省略步骤C)，所述增稠剂直接在步骤B)中与所述聚醚改性硅油和乳化剂一起加入。

对比例8、一种食品用消泡剂

按相同的步骤重复进行实施例2，但步骤C)中所述反应温度改为92℃，反应时间改为1.5h。

试验例一、物理性能测试

取本发明实施例1～3以及对比例1～8所得食品用消泡剂，参考标准

QB/T 4088-2010对消泡剂的外观、pH、密度、稳定性以及不挥发物含量进行测试，测试结果如表1所示。

表1测试结果

由上表可知，本发明实施例1～3以及对比例1～8所得食品消泡剂其外观均为均匀乳白色液体，符合要求；各消泡剂pH在5.0～7.0之间，符合要求；密度在0.98～1.02之间为符合要求；对比例1～8不挥发固含量与实施例2相比均有所降低，其中对比例4不挥发固含量最低，对比例6次之。

试验二、本发明食品用消泡剂消泡性能测试

1.试验对象：本发明实施例1～3以及对比例1～6所得食品用消泡剂，对照组(泡敌，大河牌，河南天辰生物科技有限公司，1000g/袋)。

2.起泡液的制备:将奥妙洗衣粉、十二烷基苯磺酸钠、TX－10、水按质量比0.5∶0.5∶0.5∶98.5混合，配制成起泡液。

3.测试方法：

消泡时间测试：将25mL起泡液加入100mL具塞量筒中，上下震荡使泡沫升至100mL，然后加入起泡液质量0.02％的消泡剂，同时启动秒表记录泡沫消失时间。

抑泡时间测试：向试验液中继续加入消泡剂(起泡液的0.1％)，上下震荡具塞量筒，频率为1次/s，振幅约4cm，按下秒表，记录泡沫上升至40mL时所用时间。

稳定性测试：在强烈照明的情况下，用目力观察装在具塞磨口玻璃瓶中的乳液所呈的现象并按下列等级进行评定：1级(良好的均匀性)；2级(初步可见稠度不匀)；3级(向不均匀的清晰转化)；4级(初步可见相的分离)；5级(明显可见相的分离)；6级(两个相完全分离)。

水分散性测试：将0.5g消泡剂加入烧杯，再加入100g水，震荡，观察其在水中的分散情况(若迅速分散且液面无油状物，则水分散性能优；若分散较快，液面无油状物，水分散性为良；若分散较慢，液面出现少量絮状物，水分散性为中；若不易分散，且絮状物较难消失，则水分散性差)。

表2测试结果

由上表可知，本发明实施例1～3所述消泡剂的消泡时间为12～13s，抑泡时间为501～506s，其中以实施例2消泡时间最短，抑泡时间最长，以对比例6消泡时间最长，抑泡时间最短；对比例1～7所述消泡剂与实施例2比均有降低，其消泡时间为33～55s，抑泡时间为87～259s。

对比例6去掉了羟基硅油，对消泡剂的消泡速度、抑泡时间、分散性和稳定性均有较大的影响，其消泡所用时间为55秒，抑泡时间为87秒。

对比例1改变了二甲基硅油Ⅰ、二甲基硅油Ⅱ和羟基硅油的配比，其消泡所用时间为45s，抑泡时间为142s，且消泡剂的分散性和稳定性均有所下降；对比例5改变了Tween-20和单硬脂酸甘油酯的配比，其不利于消泡剂的分性和稳定。对比例7与实施例2相比，各项指标均有所降低。对比例3中去掉了壳寡糖，其各项指标与实施例2相比均有明显降低，究其原因在于，壳寡糖具有抗氧化的作用，能够解决黄原胶在高温时容易降解的问题，其与黄原胶协同具有增效作用。

对照组泡敌消泡时间为23秒，抑泡时间为415秒，明显低于本发明实施例1～3组，说明本发明消泡剂具有优异的消泡性能。

试验例三、不同黏度二甲基硅油组合对本发明消泡剂消泡性能的影响

在实施例2的基础上，设置不同黏度二甲基硅油组合，考察其对消泡剂消泡性能的影响。测试结果如表3所示。

表3测试结果

由上表可知，二甲基硅油Ⅰ黏度的降低，对消泡剂的消泡时间、稳定性和分散性影响不大，但抑泡时间显著缩短，二甲基硅油Ⅰ黏度的升高，消泡时间也随着延长，消泡剂的抑泡时间、稳定性和分散性均有所降低，但并不显著；二甲基硅油Ⅱ黏度升高，消泡剂的抑泡时间延长，但消泡速度明显降低，且消泡剂的分散性和稳定性明显下降；综合上述结果，二甲基硅油Ⅰ(黏度0.1～0.5pa·s)与二甲基硅油Ⅱ(黏度50～100pa·s)复配使用所得消泡剂的消泡性能最佳。

Claims

1.一种食品用消泡剂，其特征在于，包括聚硅氧烷15～22％、聚醚改性硅油3～10％、疏水白炭黑6～12％、乳化剂3～5％、增稠剂3～6％、水30～70％，所述聚硅氧烷由黏度为0.1～0.5pa·s的二甲基硅油Ⅰ、黏度为50～100pa·s的二甲基硅油Ⅱ和羟基硅油按1:(0.6～0.8):(0.3～0.5)的重量比组成。

2.如权利要求1所述的食品用消泡剂，其特征在于，包括聚硅氧烷20％、聚醚改性硅油10％、疏水白炭黑10％、乳化剂3％、增稠剂4％、水50％，所述聚硅氧烷由黏度为0.15pa·s的二甲基硅油Ⅰ、黏度为58pa·s的二甲基硅油Ⅱ和羟基硅油按1:0.6:0.3的重量比组成。

3.如权利要求1所述的食品用消泡剂，其特征在于，所述乳化剂由Tween-20和单硬脂酸甘油酯按1:(0.5～2)的重量比组成。

4.如权利要求3所述的食品用消泡剂，其特征在于，所述乳化剂由Tween-20和单硬脂酸甘油酯按1:0.8的重量比组成。

5.如权利要求1所述的食品用消泡剂，其特征在于，所述增稠剂由黄原胶和壳寡糖按1:(0.2～0.5)的重量比组成。

6.如权利要求5所述的食品用消泡剂，其特征在于，所述增稠剂由黄原胶和壳寡糖按1:0.3的重量比组成。

7.如权利要求1～6任一所述的食品用消泡剂，其特征在于，包括以下步骤：

8.如权利要求7所述的食品用消泡剂，其特征在于，所述步骤A)中搅拌转速为40rpm，反应温度为180℃，反应时间为4h。

9.如权利要求7所述的食品用消泡剂，其特征在于，所述步骤C)中反应温度为88℃，反应时间为0.5h。

10.如权利要求7所述的食品用消泡剂，其特征在于，所述步骤D)中反应温度为90℃，反应时间为2h。