CN106833869A - 一种天然高乳化性油脂体粉末及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种天然高乳化性油脂体粉末及其制备方法。油脂体的制备方法包括如下步骤：(1)将原料玉米胚芽破碎；(2)将破碎后的玉米胚芽与水混合，在碱性条件下进行第一次浸提；(3)将浸提后的混合物料进行磨浆；(4)将磨浆后的混合物料进行第二次浸提；(5)将第二次浸提后的混合物料进行过滤，收集滤液；(6)将滤液进行离心，收集上层物料，即可得到所述油脂体。本发明方法提高了油脂体的得率，方法无毒简便，成本较低，适合工业化；通过添加外添蛋白和均质使得油脂体乳液具有良好的乳化稳定性和抗氧化性，粉体在室温下有良好的储藏性能，可作为植脂末更健康的替代品。

Description

一种天然高乳化性油脂体粉末及其制备方法
技术领域
本发明属于食品加工领域，具体涉及一种天然高乳化性油脂体粉末及其制备方法。
背景技术
为提高粉体食品的脂肪含量，食品工业生产中或采用液态法通过将添加的食用油乳化然后进行喷雾干燥，或通过干混的方式添加植脂末，即粉末化油脂获得相应的产品，如配方奶粉、配方谷物粉等。植脂末是一类食品加工中常用的原辅料，它是通过液态法在含有蛋白、糖、乳化剂和稳定剂的溶液中添加大量油脂后经喷雾干燥而制成的粉末化脂质，具有提供能量、改善食品的风味和口感、防止食品老化等作用，且便于储存及运输，被大量应用于咖啡、奶茶等食品的生产中。但在植脂末的加工过程中，如果乳化不当，易产生油脂分离、氧化等问题。另一方面，植脂末中的油脂(氢化植物油)含有反式脂肪酸，会提高人体胆固醇(特别是低密度胆固醇)的含量，引发人体的动脉硬化，提高冠心病的发病率。而孕妇或哺乳期妇女食用过多的氢化植物油还会影响胎儿的生长发育。
油脂体是植物体内储存油脂的天然结构，是由中性脂质、磷脂和蛋白组成的小球体。近年来研究发现，油脂体具有较好的乳化性和抗氧化性，应用于食品中可有效避免因脂肪酸氧化而带来的食品品质下降等问题，使得食品体系更加稳定。因此，油脂体作为天然的食品配料符合当今消费者的健康需求，在替代植脂末方面有较好的应用前景。专利CN104450162A“一种具有高抗氧化性的大豆油脂体的提取方法”中公开了的一种油脂体的提取方法，但该方法过程复杂，且油脂体的得率不明确。
发明内容
本发明的目的是提供一种天然高乳化性油脂体粉末及其制备方法，该工艺的油脂体提取率高(可达82.9％)，适合工业化；所得油脂体粉末产品稳定、油脂含量(在25％以上)达到可替代植脂末产品的要求，能应用于食品加工中。
本发明的第一个目的是提供一种油脂体提取率高的油脂体的制备方法。
本发明提供的一种油脂体的制备方法，包括如下步骤：
(1)将原料玉米胚芽进行破碎；
(2)将步骤(1)破碎后的玉米胚芽与水混合，在碱性条件下进行第一次浸提；
(3)将步骤(2)中浸提后的混合物料进行磨浆；
(4)将步骤(3)中磨浆后的混合物料进行第二次浸提；
(5)将步骤(4)中第二次浸提后的混合物料进行过滤，收集滤液；
(6)将步骤(5)中的滤液进行离心，收集上层物料，即可得到所述油脂体。
上述的制备方法，步骤(1)中，所述破碎后，玉米胚芽的粒度可为15目以下。所述玉米胚芽为未经热变性的玉米胚芽。
上述的制备方法，步骤(2)中，所述碱性条件可为将所述玉米胚芽和水的混合物料的pH调至9～11，具体可通过在玉米胚芽和水的混合物中添加碱(如氢氧化钠)实现。
所述第一次浸提在加热后恒温的条件下进行，所述加热的温度可为60～70℃，具体可为65℃。
所述第一次浸提在搅拌条件下进行，所述搅拌的转速可为200～300转/分钟，具体可为250转/分钟。
所述第一次浸提的时间可为30～40min，具体可为35min。
上述的制备方法，步骤(3)中，所述磨浆后的细度可为40～60目，具体可为50目。具体可在本领域技术人员常规使用的磨浆机中磨浆40～50s，如45s。
上述的制备方法，步骤(4)中，所述第二次浸提在加热后恒温的条件下进行，所述加热的温度可为80～90℃，具体可为85℃。
所述第二次浸提在搅拌条件下进行，所述搅拌的转速可为200～300转/分钟，具体可为250转/分钟。
所述第二次浸提的时间可为30～40min，具体可为35min。
上述的制备方法，步骤(5)中，所述过滤可采用80～100目(如80目)的滤网。
上述的制备方法，步骤(6)中，所述离心的离心力可为(2500～3000)×g，具体可为2700×g；离心时间可为20～30min，具体可为20min。
本发明的第二个目的是在上述方法的基础上提供一种油脂体乳化稳定性和抗氧化性强的油脂体的制备方法。
上述制备方法，所述方法在步骤(6)中所述离心之后包括如下步骤：
7-1)向步骤(6)中的上层物料中加入水和蛋白；
7-2)对步骤7-1)中的混合物料进行均质，得到所述油脂体。
步骤7-1)中，所述水的添加量可为所述上层物料的体积的2～4倍，如3倍；
所述蛋白的添加量可为所述原料玉米胚芽的质量的8～12％，具体可为8％或12％。所述蛋白包括但不限于：酪蛋白、大豆分离蛋白或水解乳清蛋白。
步骤7-2)中，所述均质前还可包括将物料加热至70～80℃的步骤，如75℃；所述均质的压力可为15～20MPa，如18MPa。
本发明的第三个目的是提供一种上述任一项所述的制备方法制备得到的油脂体，该油脂体中的油脂含量高，乳化稳定性和抗氧化性强。
本发明的第四个目的是提供一种油脂体粉末，它由上述的油脂体干燥得到。本发明油脂体粉末产品稳定、油脂含量(在25％以上)达到可替代植脂末产品的要求，具有较好的储藏稳定性。
所述干燥可为喷雾干燥；所述喷雾干燥之前还可包括将所述均质后的物料进行浓缩的步骤，所述浓缩后物料中的固型物含量≥15％(如18％)。
所述喷雾干燥的条件可如下：进风口温度为170～180℃(如180℃)，出风口温度为60～70℃(如60℃)。
本发明具有如下有益效果：
本发明方法以水为主要溶剂从玉米胚芽中提取油脂体，采用机械破碎、离心等方式分离油脂体，利用二次浸提工艺提高油脂体的得率，方法无毒简便，成本较低，适合工业化。在此基础上，通过外添蛋白和均质使得油脂体天然结构的稳定性增强，所得的油脂体乳液具有良好的乳化稳定性和抗氧化性，其粉体在室温下有良好的储藏性能，可作为植脂末更健康的替代品。
附图说明
图1为实施例中制备得到的油脂体粉末产品室温贮藏60天后的形态图，其中，图1A为实施例中离心后直接干燥所得油脂体粉末室温贮藏60天后的照片，图1B为实施例1所得油脂体粉末室温贮藏60天后的照片，图1C为实施例2所得油脂体粉末的照片室温贮藏60天后的照片。
图2为不同油脂体乳液的乳化性能，其中，A为实施例中步骤(6)离心后所得乳液的乳化稳定性；B为实施例1中步骤(8)均质后得到的乳液的乳化稳定性；C为实施例2步骤(8)均质后所得乳液的乳化稳定性。
图3为市售玉米油与本发明油脂体(实施例1和2中步骤6离心所得油脂体)在热处理(110℃，6h)前后的过氧化值和碘值，其中，图3(A)为市售玉米油和本发明油脂体的过氧化值；图3(B)为市售玉米油和本发明油脂体的碘价。
具体实施方式
本发明提供了一种天然高乳化性油脂体粉末的加工工艺。该工艺以玉米胚芽为原料，采用破碎、碱液浸提、磨浆、二次浸提、过滤、离心、外添蛋白、均质、浓缩和喷雾干燥等工序制备得到油脂体粉末产品。下面列举实施案例对本发明予以进一步说明。
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
下述实施例中各种参数的测定方法如下：
(1)油脂体提取率的测定方法如下：
1、测定原料玉米胚芽的含油量A(g)＝MA×XA；MA-原料玉米胚芽质量(g)、XA-原料玉米胚芽的油含量(％)；
2、测定油脂体粉末(离心后上层物料干燥后所得)的含油量B(g)＝MB×XB；MB-油脂体粉末质量(g)、XB-油脂体粉末的油含量(％)；
按照如下公式计算油脂体提取率：油脂体提取率(％)＝(B/A)×100％。
油脂含量的测定依据索氏抽提法。具体操作如下：精确称取充分研碎的干燥样品，置于已称重的滤纸桶内。将滤纸桶封好后放入索氏提取装置的提取筒中，保证滤纸桶的高度须低于虹吸管上端弯曲部位，并连接已恒重的蒸发烧瓶。向烧瓶中加入正己烷至瓶身2/3处，于水浴上加热。正己烷开始回流后，保持抽提8h。回收正己烷，取出烧瓶并置于烘箱中于105℃恒重。
公式中，X-样品中的脂肪含量(％)、m1-烧瓶和粗脂肪的总重量(g)、m0-烧瓶的重量(g)、m-样品的重量(g)。
(2)油脂体粉末中的油脂含量的测定方法同样依据上述索氏抽提法。
(3)油脂体粉末在浓缩和喷雾干燥前、均质后得到的油脂体乳液的乳化稳定性ESI值的测定方法及计算公式如下：
测定方法：浓缩不同油脂体乳液的固形物含量至20％。取10mL不同的油脂体乳液，加2mL的玉米油，以15000r/min的速度高速搅拌2min，之后分别在0min、10min取样，用0.1％(w/v)的SDS(十二烷基磺酸钠，pH 7.0)稀释100倍，并以该SDS溶液为空白，测定500nm处的吸光值，乳化稳定性指数用ESI表示：
A0-0min时的吸光值；A10-10min的吸光值；
(4)油脂体粉末在浓缩和喷雾干燥前、均质后得到的油脂体的过氧化值的测定方法和计算公式如下：
测定方法：精确称取一定质量混匀的样品，置于250mL碘量瓶中。加15mL三氯甲烷-冰乙酸(2:3，v/v)混合液，使样品完全溶解，并加入1mL饱和碘化钾溶液。紧密塞好瓶塞，并轻轻振摇30s，然后在暗处放置3min，取出加100mL水和1mL淀粉指示剂(1％的可溶性淀粉)，立即用0.1mol/L的硫代硫酸钠溶液滴定至蓝色消失为终点，记录消耗的硫代硫酸钠的体积。同时作空白试验。
X-样品的过氧化值
v-样品消耗硫代硫酸钠溶液的体积，mL
v0-空白消耗硫代硫酸钠溶液的体积，mL
N-硫代硫酸钠标准溶液的麾尔浓度，mol/L
m-样品的质量，g
(5)碘价的测定方法和计算公式如下：
测定方法：精确称取一定质量混匀的样品，置于250mL碘量瓶中。加入10mL乙酸-环己烷(1:1，v/v)混匀。精确加入12.5mL的韦氏试剂(25g三氯化碘溶于1.5L的乙酸)并加塞密封，混匀后后置于暗处保存1h。向碘量瓶中加入10mL碘化钾(10％)溶液，75mL去离子水，0.5mL的淀粉指示剂(1％的可溶性淀粉)，并混匀。用0.1mol/L的硫代硫酸钠溶液滴定至蓝色消失为终点，记录消耗的硫代硫酸钠的体积。同时作空白试验。
X-样品的碘价(g I/100g油)
v-样品消耗硫代硫酸钠溶液的体积，mL
v0-空白消耗硫代硫酸钠溶液的体积，mL
N-硫代硫酸钠标准溶液的麾尔浓度，mol/L
m-样品的质量，g
实施例1、制备天然高乳化性油脂体粉末
按照如下步骤制备天然高乳化性油脂体粉末：
(1)破碎：对原料玉米胚芽进行机械破碎至粒度减小至15目以下。
(2)碱液浸提：将步骤(1)破碎后的玉米胚芽和水按质量比为1:18混合，采用氢氧化钠调节混合物料的pH至10。加热物料至65℃，在250转/分钟下恒温搅拌35min。
(3)磨浆：将上述步骤(2)碱液浸提后得到的混合物料进入磨浆系统，于室温下磨浆45s，磨浆后的细度为50目。
(4)二次浸提：加热步骤(3)中磨浆后的混合浆料至85℃，在250转/分钟下恒温浸提35min。
(5)过滤：用80目滤网对步骤(4)中二次浸提所得的混合浆料进行过滤，去除玉米胚芽渣料。
(6)离心：将步骤(5)中过滤所得浆料于2700×g条件下离心20min，收集上层浮油状物料。
(7)外添蛋白：向步骤(6)中收集的物料中加入3倍体积的水，并添加原料玉米胚芽质量8％的酪蛋白，通过机械搅拌使酪蛋白与浆料混合均匀。
(8)均质：将步骤(7)中所得浆料加热至75℃，于18MPa下进行均质。
(9)浓缩和喷雾干燥：对步骤(8)中均质后的物料进行浓缩(固形物TS≥15％，本实施例具体为18％)、喷雾干燥，控制进风口温度为180℃，出风口温度为60℃，即可得到油脂体粉末。
本实施例中，油脂体的提取率为83％，所得油脂体粉末的油脂含量为35％。
实施例2、制备天然高乳化性油脂体粉末
按照如下步骤制备天然高乳化性油脂体粉末：
(1)破碎：对原料玉米胚芽进行机械破碎至粒度减小至15目以下。
(2)碱液浸提：将步骤(1)破碎后的玉米胚芽和水按质量比为1:18混合，采用氢氧化钠调节混合物料的pH至10。加热物料至65℃，在250转/分钟下恒温搅拌35min。
(3)磨浆：将上述步骤(2)碱液浸提后得到的混合物料进入磨浆系统，于室温下磨浆45s，磨浆后的细度为50目。
(4)二次浸提：加热步骤(3)中磨浆后的混合浆料至85℃，在250转/分钟下恒温浸提35min。
(5)过滤：用80目滤网对步骤(4)中二次浸提所得的混合浆料进行过滤，去除玉米胚芽渣料。
(6)离心：将步骤(5)中过滤所得浆料于2700×g条件下离心20min，收集上层浮油状物料。
(7)外添蛋白：向步骤(6)中收集的浆料中加入3倍体积的水，并添加原料玉米胚芽质量12％的大豆分离蛋白，通过机械搅拌使大豆分离蛋白与浆料混合均匀。
(8)均质：将步骤(7)中所得浆料加热至75℃，于18MPa下进行均质。
(9)浓缩和喷雾干燥：对步骤(8)中均质后的物料进行浓缩(固形物TS≥15％，本实施例具体为18％)、喷雾干燥，控制进风口温度为180℃，出风口温度为60℃，即可得到油脂体粉末。
本实施例中，油脂体的提取率为83％，所得油脂粉末的油脂含量为27％。
实施例3、油脂体粉末性能测试
(1)储藏性能
如图1所示，实施例1和实施例2中离心直接制得的油脂粉末(A)贮藏2个月后颜色发黄，有明显的出油现象。这是油脂体破碎造成的，说明直接制得的油脂体粉末在室温下的贮藏稳定性较低。而实施例1和2得到的油脂体产品(B和C)经过相同时间的贮藏，仍较好地保持了其最初的外观，没有明显的出油现象。表明外添蛋白和均质使得油脂体天然结构的稳定性增强，其粉体在室温下有更好的储藏性能。本发明制备得到的油脂体粉末在室温下均可储藏60天，具有较好的储藏性能。
(2)乳化稳定性和抗氧化性
乳化稳定性(Emulsion stability index,ESI)是衡量乳化剂抵抗破坏的能力，ESI越高表明乳状液越稳定。由图2可知，经过外添蛋白和均质后，油脂体乳液的乳化稳定性得到显著提高。
过氧化值是油脂和脂肪酸等氧化程度的一种指标，碘价是反映有机物质不饱和程度的一种指标。由图3可以看出，经过相同的热处理(110℃，6h)后，市售玉米油的过氧化值显著增加，碘价降低，说明玉米油发生了明显的氧化。而本发明油脂体的这两个指标均基本无变化，这很好地体现了油脂体的自身较强的抗氧化性。油脂体较高的抗氧化性主要是因为其具有特殊的结构，最外层的蛋白膜对内部油脂进行了较好的包裹，成为了一道抗氧化的“屏障”。

Claims (10)

1.一种油脂体的制备方法，包括如下步骤：
(1)将原料玉米胚芽进行破碎；
(2)将步骤(1)破碎后的玉米胚芽与水混合，在碱性条件下进行第一次浸提；
(3)将步骤(2)中浸提后的混合物料进行磨浆；
(4)将步骤(3)中磨浆后的混合物料进行第二次浸提；
(5)将步骤(4)中第二次浸提后的混合物料进行过滤，收集滤液；
(6)将步骤(5)中的滤液进行离心，收集上层物料，即可得到所述油脂体。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述碱性条件为将所述玉米胚芽和水的混合物料的pH调至9～11；
所述第一次浸提在加热后恒温的条件下进行，所述加热的温度为60～70℃；
所述第一次浸提的时间为30～40min。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：步骤(4)中，所述第二次浸提在加热后恒温条件下进行，所述加热的温度为80～90℃；
所述第二次浸提的时间为30～40min。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述破碎后，玉米胚芽原料的粒度为15目以下；和/或，
步骤(3)中，所述磨浆后的细度为40～60目；和/或，
步骤(5)中，所述过滤采用80～100目的滤网；和/或，
步骤(6)中，所述离心的离心力为(2500～3000)×g，离心时间为20～30min。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的制备方法，其特征在于：所述方法在步骤(6)中所述离心之后包括如下步骤：
7-1)向步骤(6)中的上层物料中加入水和蛋白；
7-2)对步骤7-1)中的混合物料进行均质，得到所述油脂体。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：步骤7-1)中，所述水的添加量为所述上层物料的体积的2～4倍；所述蛋白的添加量为所述原料玉米胚芽的质量的8～12％；所述蛋白为酪蛋白、大豆分离蛋白或水解乳清蛋白。
7.根据权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于：步骤7-2)中，所述均质前还包括将物料加热至70～80℃的步骤；所述均质的压力为15～20MPa。
8.权利要求1-7中任一项所述的制备方法制备得到的油脂体。
9.一种油脂体粉末，其特征在于：它由权利要求8所述的油脂体干燥得到。
10.根据权利要求9所述的油脂体粉末，其特征在于：所述干燥为喷雾干燥；所述喷雾干燥之前还包括将所述均质后的物料进行浓缩的步骤，所述浓缩后物料中的固型物含量≥15％；所述喷雾干燥的条件如下：进风口温度为170～180℃，出风口温度为60～70℃。
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