CN111685304A - 一种氯化钠营养盐及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种氯化钠营养盐及其制备方法，将氯化钠加入55～80℃水中，配成饱和溶液，搅拌速率300～700转/分钟；减压蒸发，蒸发速率为5％～10％/h，蒸发持续时间为5～10h，蒸发水总量不超过初始总水量的60％；调整搅拌速率50～250转/分钟，保持蒸发速率恒定，继续恒温悬浮搅拌10～30min；随后恢复常压，加入相对氯化钠总质量1％～10％的营养成分，恒温悬浮搅拌0.5～1h；过滤，干燥，得氯化钠营养盐。其中营养物质嵌入质量占总质量的0.5％～5％。营养盐颗粒平均圆度值在0.7以上，粒度范围100～1000微米，休止角为25°以下。该工艺生产周期短，工艺简单，成本低廉，易于工业化生产。
Description
技术领域
本发明属于化学工程工业结晶技术领域，具体涉及一种氯化钠营养盐及其制备方法。
背景技术
氯化钠(Sodium chloride)，是一种离子化合物，化学式NaCl，通常为无色立方结晶或细小结晶粉末，是食品领域应用最为广泛的一种调味料，俗称“食盐”。自我国2017年取消食盐专营后，食盐市场的竞争越来越激烈，开发精制高端食盐成为食盐领域的发展趋势。
以食盐粒子为载体，附加多种营养物质，如蛋白质、维生素、氨基酸等，从而形成具有多种营养功能的食盐，将比普通食盐具有更高营养价值，是一种制备高端食盐的有效思路。食盐是日常饮食不可或缺的调味料，因此相比于专门服用营养补品，将营养物质附加在食盐上摄入的方式更加简单高效，避免了专门服用各种营养补品所带来的繁琐操作，更容易达到长期稳定摄入营养物质的目的。利用营养盐来补充营养物质的方式将更受快节奏生活和需要补充多种营养物质等人群的青睐。但营养物质难以在食盐粒子上稳定附着，导致这一制备途径的开发难度较大。难以附着的主要原因在于：蛋白质、维生素、氨基酸等营养物质分子结构与氯化钠差别过大，无法形成共晶等形式的晶体粒子，只能采取物理包覆的形式，而传统的造粒包覆将显著提高工艺难度和造价成本，对于食盐这类售价较低的产品并不现实；同时蛋白质、维生素、氨基酸等营养物质容易粘附，在造粒过程中将导致食盐结块严重，粒度差异大，粒形丑陋不规则，营养物质分布极度不均匀，最终导致制备失败。由于以上难点，导致目前市面上所谓的高端盐基本以含有微量元素“海盐”为主，这极大的限制了“营养盐”这一高端食盐品类的深入开发和种类的多样化。
因此，目前亟需开发一种新技术来制备一种能稳定附着蛋白质、维生素、氨基酸等营养物质的食盐产品，实现粒度均匀，粒形规则，同时工艺简单，成本低廉，易于工业化生产。
发明内容
为了克服现有食盐难以稳定附着营养物质的缺陷，填补技术空白，本发明提供了一种氯化钠营养盐及制备方法，具体技术方案如下：
一种氯化钠营养盐，其特征是在氯化钠表面物理嵌入营养成分，营养成分嵌入质量占总质量的0.5％～5％；营养盐颗粒的平均圆度值在0.7以上，平均粒径100～1000微米，休止角为25°以下。
所述营养盐营养成分包括山楂提取物、白芸豆提取物、豌豆蛋白粉、杏仁蛋白粉、大米蛋白粉、玉米蛋白粉、大豆蛋白粉、维生素A、维生素D、天门冬氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、谷氨酸、胱氨酸活酪氨酸中的一种。
本发明的一种氯化钠营养盐的制备方法，其特征是包括如下步骤：
1)将氯化钠加入55～80℃水中，配成饱和溶液，搅拌速率为300～700转/分钟；
2)维持步骤1)的搅拌速率，减压蒸发，蒸发速率相对于初始总水量为5％～10％/h，蒸发持续时间为5～10h，蒸发水总量不超过初始总水量的60％；
3)调整搅拌速率为50～250转/分钟，保持蒸发速率恒定，继续恒温悬浮搅拌10～30min；4)恢复常压，加入相对于氯化钠总质量1％～10％的营养成分，恒温悬浮搅拌0.5～1h；5)过滤，干燥，得氯化钠营养盐。
所述的干燥条件是温度30～60℃，常压条件下4～12h。
本发明提供的一种具有核壳结构的营养盐及其结晶制备方法，其创造性在于：
(1)实现营养物质在氯化钠粒子表面的稳定嵌入。其关键在于，在结晶后期，通过控制蒸发速率维持在特定的过饱和度区间，使氯化钠晶体表面二次成核并形成粗糙度，见图1。营养物质在搅拌的作用下被物理嵌入粗糙表面的缝隙中，形成稳定附着，见图2。
(2)生产周期短(6～12h)，工艺简单，成本低廉，易于工业化生产。本技术方案仅通过调整原有的氯化钠结晶工艺参数即可实现，而无需额外的造粒装置。此优势保证了该技术的工业化可行性。
(3)营养盐具有独特的晶体光泽感，有优秀的高端食盐品相。本发明的营养盐的表面具有非常均匀分布的突出棱角微结构，使营养物在嵌入缝隙中的同时，棱角凸起处仍然保持晶面暴露，因此保证了晶体光泽感，同时结合营养物质对这种光泽感的修饰，使营养盐粒子具有独特的光泽感，展现出高端食盐品相。
(4)营养盐粒子在宏观上为球形颗粒，见图3，避免了结晶过程中的颗粒粘结和后期存储、运输、销售过程中的结块，且不需要添加抗结块剂。
对于本发明中的温度、蒸发速率、搅拌控制和营养物添加量，若超出参数设置范围，即温度过高或过低、蒸发速率过快或过慢，搅拌过弱或过强，则无法满足氯化钠晶体的表面粗糙度、球形度不合格、无法稳定嵌入营养物等问题，无法制备获得目标包覆量、粒度和球形度。本发明方法中采用的温度、蒸发速率、搅拌控制和营养物添加量是综合考虑了营养物质添加量、粒度粒形控制、生产效率和经济效率的优化方案。
附图说明
图1：营养盐表面均匀分布的突出棱角微结构的电镜照片；
图2：营养物粉末嵌入营养盐突出棱角间的缝隙中的电镜照片；
图3：营养盐球形粒子的电镜照片。
具体实施方式
以下将通过实施例形式的具体实施方式，对本发明的上述内容作进一步的详细说明。但不应该将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下实施例。凡基于本发明上述内容所实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1
(1)将氯化钠加入到55℃水中，配成饱和溶液，搅拌速率为700转/分钟；
(2)维持搅拌速率为700转/分钟，减压蒸发结晶，蒸发速率为10％/h(相对于初始总水量)，蒸发持续5h；
(3)调整搅拌速率为250转/分钟，保持蒸发速率恒定，继续恒温悬浮搅拌30min；
(4)恢复常压，加入相对于氯化钠总质量的1％的营养物质，营养物质是天门冬氨酸，恒温悬浮搅拌0.5h；
(5)过滤，随后在温度60℃，常压条件下干燥4h，得到表面有天门冬氨酸附着的氯化钠营养盐。
营养物质嵌入量：0.5％；产品平均圆形度0.80；平均粒径108μm；休止角：25°。相比于普通食盐，该产品具有额外补充氨基酸的功效。
实施例2
(1)将氯化钠加入到70℃水中，配成饱和溶液，搅拌速率为500转/分钟；
(2)维持搅拌速率为500转/分钟，减压蒸发结晶，蒸发速率为8％/h(相对于初始总水量)，蒸发持续7h；
(3)调整搅拌速率为200转/分钟，保持蒸发速率恒定，继续恒温悬浮搅拌20min；
(4)恢复常压，加入相对于氯化钠总质量的5％的营养物质，营养物质是杏仁蛋白粉，恒温悬浮搅拌0.5h；
(5)过滤，随后在温度50℃，常压条件下干燥6h，得到表面有杏仁蛋白粉附着的氯化钠营养盐。
营养物质嵌入量：2％；产品平均圆形度0.78；平均粒径415μm；休止角：23°。相比于普通食盐，该产品具有额外补充植物蛋白的功效。
实施例3
(1)将氯化钠加入到80℃水中，配成饱和溶液，搅拌速率为300转/分钟；
(2)维持搅拌速率为300转/分钟，减压蒸发结晶，蒸发速率为5％/h(相对于初始总水量)，蒸发持续10h；
(3)调整搅拌速率为50转/分钟，保持蒸发速率恒定，继续恒温悬浮搅拌10min；
(4)恢复常压，加入相对于氯化钠总质量的10％的营养物质，营养物质是酪氨酸，恒温悬浮搅拌1h；
(5)过滤，随后在温度30℃，常压条件下干燥12h，得到表面有酪氨酸附着的氯化钠营养盐。
营养物质嵌入量：5％；产品平均圆形度0.78；平均粒径870μm；休止角：22°。相比于普通食盐，该产品具有额外补充氨基酸的功效。
实施例4
(1)将氯化钠加入到80℃水中，配成饱和溶液，搅拌速率为600转/分钟；
(2)维持搅拌速率为600转/分钟，减压蒸发结晶，蒸发速率为7％/h(相对于初始总水量)，蒸发持续8h；
(3)随后调整搅拌速率为150转/分钟，保持蒸发速率恒定，继续恒温悬浮搅拌10min；
(4)恢复常压，加入相对于氯化钠总质量的8％的营养物质，营养物质是玉米蛋白粉，恒温悬浮搅拌0.75h；
(5)过滤，随后在温度35℃，常压条件下干燥10h，得到表面有玉米蛋白粉附着的氯化钠营养盐。
营养物质嵌入量：3.5％；产品平均圆形度0.84；平均粒径521μm；休止角：20°。相比于普通食盐，该产品具有额外补充植物蛋白的功效。
实施例5
(1)将氯化钠加入到60℃水中，配成饱和溶液，搅拌速率为400转/分钟；
(2)维持搅拌速率为400转/分钟，减压蒸发结晶，蒸发速率为6％/h(相对于初始总水量)，蒸发持续9h；
(3)调整搅拌速率为100转/分钟，保持蒸发速率恒定，继续恒温悬浮搅拌20min；
(4)恢复常压，加入相对于氯化钠总质量的6％的营养物质，营养物质是维生素D，恒温悬浮搅拌1h；
(5)过滤，随后在温度40℃，常压条件下干燥8h，得到表面有维生素D附着的氯化钠营养盐。
营养物质嵌入量：3％；产品平均圆形度0.81；平均粒径687μm；休止角：21°。相比于普通食盐，该产品具有额外补充维生素的功效。
实施例6
(1)将氯化钠加入到70℃水中，配成饱和溶液，搅拌速率为300转/分钟；
(2)维持搅拌速率为300转/分钟，减压蒸发结晶，蒸发速率为10％/h(相对于初始总水量)，蒸发持续5h；
(3)调整搅拌速率为250转/分钟，保持蒸发速率恒定，继续恒温悬浮搅拌10min；
(4)恢复常压，加入相对于氯化钠总质量的4％的营养物质，营养物质是胱氨酸，恒温悬浮搅拌0.6h；
(5)过滤，随后在温度40℃，常压条件下干燥8h，得到表面有胱氨酸附着的氯化钠营养盐。
营养物质嵌入量：2％；产品平均圆形度0.78；平均粒径203μm；休止角：25°。相比于普通食盐，该产品具有额外补充氨基酸的功效。
本发明公开和提出的一种氯化钠营养盐及其结晶制备方法，本领域技术人员可通过借鉴本文内容，适当改变温度和搅拌等环节实现。本发明的方法已经通过较佳实施例进行了描述，相关技术人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和产品进行改动或适当的变更与组合，来实现本发明技术。特别需要指出的是，所有相似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，他们都被视为包括在本发明的精神、范围和内容中。
Claims (4)
1.一种氯化钠营养盐，其特征是在氯化钠表面物理嵌入营养成分，营养成分嵌入质量占总质量的0.5％～5％；营养盐颗粒的平均圆度值在0.7以上，平均粒径100～1000微米，休止角为25°以下。
2.如权利要求1所述的营养盐，其特征是营养盐营养成分包括山楂提取物、白芸豆提取物、豌豆蛋白粉、杏仁蛋白粉、大米蛋白粉、玉米蛋白粉、大豆蛋白粉、维生素A、维生素D、天门冬氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、谷氨酸、胱氨酸或酪氨酸中的一种。
3.权利要求1的一种氯化钠营养盐的制备方法，其特征是包括如下步骤：
1)将氯化钠加入55～80℃水中，配成饱和溶液，搅拌速率为300～700转/分钟；
2)维持步骤1)的搅拌速率，减压蒸发，蒸发速率相对于初始总水量为5％～10％/h，蒸发持续时间为5～10h，蒸发总量不超过初始总水量的60％；
3)调整搅拌速率为50～250转/分钟，保持蒸发速率恒定，继续恒温悬浮搅拌10～30min；
4)恢复常压，加入相对于氯化钠总质量1％～10％的营养成分，恒温悬浮搅拌0.5～1h；
5)过滤，干燥，得氯化钠营养盐。
4.如权利要求3所述的方法，其特征是干燥条件是温度30～60℃，常压条件下4～12h。
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