CN113040228A - 改善人造奶油塑性和粘刀的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及改善人造奶油塑性和粘刀的方法。具体而言，本发明提供一种人造奶油加工方法，所述加工方法的工艺参数满足：(1)至少一支急冷单元的冷媒温度低于0℃；(2)首次捏合前冷媒温度低于0℃的急冷单元的换热之和≥1.98；(3)首次捏合前急冷单元的急冷刮刀转速与首次捏合前急冷单元的换热之和的乘积≥1400；和(4)末次捏合后的急冷单元的换热之和≥1.4。采用本发明的方法制备得到的人造奶油具有改善的塑性和粘刀情况。
Description
技术领域
本发明涉及改善人造奶油塑性和粘刀的方法。
背景技术
人造奶油是将油脂原料、乳化剂、风味物质等通过特殊的人造奶油加工工艺得到的产品，加工过程主要包括乳化、急冷、捏合和熟化等，虽然人造奶油加工设备主要包括乳化罐、高压泵、急冷单元、捏合单元等，但是急冷单元的转速、体积、换热面积和个数，捏合单元的体积、转速和个数，高压泵的流速等设备指标千差万别，工艺连接方式也多种多样，导致加工工艺复杂，并且如果工艺参数选择不当，会导致产品性能达不到要求。
西藏酥油是做酥油茶、糌粑的重要原料，是藏族人民长期以来必不可少的日常生活用品。天然西藏酥油是从西藏牦牛乳中提取的天然黄油，由于其资源有限，很难满足藏民的生活需求。因此，西藏市场上还售卖很多其他酥油，例如由一般奶牛牛奶生产出的天然黄油(通常称为蒙古酥油)、人造奶油酥油等。随着生活水平的提高，人们对产品品质、风味的要求越来越高。为了获得更丰富口味的产品，市场上出现了很多复合酥油产品，将不同来源的天然酥油、蒙古酥油进行复合，得到不同风味特点的产品，满足人们的需求。然而，天然酥油来源有限，蒙古酥油有时也会出现产品短缺，因此，大家希望找到一种人造奶油产品，可以与天然酥油或蒙古酥油进行复合，更好的满足市场需求。由于当地生产条件的限制，以及人造奶油加工工艺的复杂性，他们无法将天然酥油或蒙古酥油与人造奶油原料，通过人造奶油加工设备生产出来，只能通过直接物理混合成型。然而目前市面上的人造奶油产品通过物理混合成型后，产品很软，在售卖时会出现粘刀等问题，得不到消费者的认可，因此，急需开发出一种适合物理混合加工的人造奶油产品，方便进行产品复合，满足人们多样化的需求。
目前文献专利上关于人造奶油工艺的研究报道，主要是如何获得性能稳定的人造奶油产品，并没有关于人造奶油与其他奶油产品物理混合加工性能的报道，并且这些研究也仅主要限于特定设备、特定条件下的工艺研究，例如张智明〔工艺参数对人造奶油结晶特性的影响，河南工业大学，2013年〕在其硕士论文中通过正交实验得到了某一特定人造奶油设备的最佳工艺参数，该参数对于其他设备并不一定适用。Miskandar〔Miskandar,M.S.、Man,Y.C.、Yusoff,M.S.A.等，Quality of margarine:fats selection and processingparameters，Asia Pacific Journal of Clinical Nutrition，2005，14(4):387〕研究了流速对人造奶油性能的影响，发现速度太慢，人造奶油变硬变脆，速度太快，晶体来不及结晶，促进后结晶和后硬，存在一个最佳流速，但该文献并没有指出最佳流速如何选择。Lefébure等(Lefebure,E.，Ronkart,S.，Brostaux,Y.等，Investigation of the influence ofprocessing parameters on physicochemical properties of puff pastry margarinesusing surface response methodology，Lwt-Food Science and Technology，2013,51(1):225-232)通过响应面法研究了工艺参数对人造奶油性能的影响，找到了影响人造奶油性能最大的工艺参数，但并没有给出针对不同设备条件，应该如何选择工艺参数。Miskandar等(Miskandar,M.S.、Man,Y.B.C.、Yusoff,M.S.A.等，Effect of Scraped-Surface Tube Cooler Temperatures on the Physical Properties of Palm OilMargarine，Journal of the American Oil Chemists'Society，2002，79(9):931-936)研究了急冷单元温度对产品性能的影响，使用的设备为一支急冷一支捏合，研究了经过第一支急冷后产品的温度为15℃时，产品性能最好，这是对特定设备得到的经过特定冷媒后的油温，无法对人造奶油不同加工设备的工艺选择提供指导，同时我们发现，并非只要经过急冷单元后的产品温度达到要求，即可得到性能较好的产品。
因此，急需找到一种人造奶油加工方法，适合与其他奶油物理混合复合，复合后的产品硬度合适，在产品售卖时不会出现粘刀的问题，并且该加工方法可以适应不同人种奶油加工设备，为生产提供指导，提升生产效率，避免工艺摸索带来的浪费。
发明内容
本发明提供一种人造奶油加工方法，所述加工方法的工艺参数满足：
(1)至少一支急冷单元的冷媒温度低于0℃；
(2)首次捏合前冷媒温度低于0℃的急冷单元的换热之和≥1.98；
(3)首次捏合前急冷单元的急冷刮刀转速与首次捏合前急冷单元的换热之和的乘积≥1400；和
(4)末次捏合后的急冷单元的换热之和≥1.4；
其中，急冷单元的换热＝(进入该急冷单元前乳液的温度-该急冷单元的冷媒温度)×该急冷单元的单位体积换热面积×该急冷单元的换热时间；
急冷单元的单位体积换热面积＝急冷单元的换热面积/急冷单元的体积；
急冷单元的换热时间＝急冷单元的体积×60/流速；
其中，面积的单位为平方米，体积的单位为升，急冷换热时间的单位为分钟，流速的单位为升/小时，转速的单位为rpm，温度的单位为℃。
在一个或多个实施方案中，首次捏合前冷媒温度低于0℃的急冷单元的换热之和在1.98-5之间。
在一个或多个实施方案中，首次捏合前急冷单元的急冷刮刀转速与首次捏合前急冷单元的换热之和的乘积在2000-5000之间。
在一个或多个实施方案中，末次捏合后的急冷单元的换热之和在1.4-5之间。
在一个或多个实施方案中，所述加工方法包括急冷和捏合。
在一个或多个实施方案中，所述加工中所使用的所有急冷单元的冷媒温度都低于0℃，优选为大于等于-20℃到小于0℃，更优选为-5℃到-15℃。
在一个或多个实施方案中，急冷单元的转速控制在200-600rpm的范围内。
在一个或多个实施方案中，捏合单元的转速控制在50-400rpm，优选50-200rpm的范围内。
在一个或多个实施方案中，所述方法包括：根据用于人造奶油加工的急冷单元的数量、换热面积、体积和刮刀排数以及乳液密度设置急冷单元的转速、乳液流速、乳液进入急冷单元前的温度以及急冷单元冷媒的温度，使得进行人造奶油加工的急冷条件满足所述条件(1)－(3)，然后按所设置的转速、乳液流速、乳液进入急冷单元前的温度以及急冷单元冷媒的温度进行急冷，其中，乳液密度的单位为千克/升。
在一个或多个实施方案中，所述乳液的滑动熔点介于30-50℃之间；优选地，所述乳液进入急冷前的温度高于其滑动熔点0-20℃。
在一个或多个实施方案中，所述人造奶油加工工艺依次包括至少1次急冷、至少1次捏合和至少1次急冷。
在一个或多个实施方案中，本发明所述的人造奶油加工工艺依次包括2次急冷、1次捏合和1次急冷。
在一个或多个实施方案中，所述人造奶油加工工艺依次包括1次急冷、1次捏合和1次急冷，其中，捏合前的急冷中，急冷单元的冷媒温度为-3℃到-10℃，急冷转速为400-550rpm；捏合转速为80-120rpm；捏合后的急冷中，急冷单元的冷媒温度为-5℃到-15℃，急冷转速为400-550rpm；优选地，此人造奶油加工工艺中，首次捏合前冷媒温度低于0℃的急冷单元的换热之和在2-4.5之间，首次捏合前急冷单元的急冷刮刀转速与首次捏合前急冷单元的换热之和的乘积在2000-4500之间，末次捏合后的急冷单元的换热之和在2.3-5.0之间。
在一个或多个实施方案中，所述人造奶油加工工艺依次包括2次急冷、1次捏合和1次急冷，其中，捏合前的急冷中，急冷单元的冷媒温度为-5℃到-15℃，急冷转速为400-550rpm；捏合转速为80-120rpm；捏合后的急冷中，急冷单元的冷媒温度为-5℃到-15℃，急冷转速为400-550rpm；优选地，此人造奶油加工工艺中，首次捏合前冷媒温度低于0℃的急冷单元的换热之和在2.5-4.5之间，首次捏合前急冷单元的急冷刮刀转速与首次捏合前急冷单元的换热之和的乘积在2500-4500之间，末次捏合后的急冷单元的换热之和在1.4-2.5之间。
在一个或多个实施方案中，所述方法还包括熟化工艺；优选地，将所得人造奶油置于约4℃的温度下冷藏3-5天，完成熟化。
本发明还提供采用本发明任一实施方案所述的方法制备得到的人造奶油。
在一个或多个实施方案中，所述人造奶油熟化完成时，15℃的硬度在550g以上，如550-700g。
本发明还提供一种人造奶油复合物，其含有采用本发明任一实施方案所述的方法制备得到的人造奶油和其它奶油，如天然黄油、人造奶油酥油和/或天然酥油。
在一个或多个实施方案中，采用本发明任一实施方案所述的方法制备得到的人造奶油与其它奶油的重量比为9:1到1:9，如9:1到3:7。
具体实施方式
本发明发现，通过特殊的加工工艺制备得到的人造奶油具有非常好的质构和硬度，避免切油过程中出现粘刀问题；同时，本发明的人造奶油加工工艺参数适用于不同配置的人造奶油加工设备。本发明进一步发现，若在末次(即最后一次)捏合后包括急冷步骤，且末次捏合后所有急冷单元的换热之和满足一定条件，则由此制备得到的人造奶油在与其他奶油物理混合复合后所得的产品硬度合适，在产品售卖时不会出现粘刀的问题。
具体而言，本发明的人造奶油加工方法的工艺参数至少包括：
(1)至少一支急冷单元的冷媒温度低于0℃；
(2)首次捏合前冷媒温度低于0℃的急冷单元的换热之和≥1.98；
(3)首次捏合前急冷单元的急冷刮刀转速与首次捏合前急冷单元的换热之和的乘积≥1400；和
(4)末次捏合后的急冷单元的换热之和≥1.4。
本文中，冷媒的温度可在常规的冷媒温度范围内，但通常最低不低于-20℃。例如，冷媒温度可在-20℃到15℃的范围内。因此，本发明的加工工艺中至少一支急冷单元的冷媒温度可在大于等于-20℃到小于0℃的范围内。例如，在某些优选的实施方案中，本发明的急冷工艺中至少一支急冷单元的冷媒温度在0℃以下到-15℃的范围内，如-5℃到-15℃。在更优选的实施方案中，本发明所有急冷单元的冷媒温度都低于0℃，优选在-5℃到-15℃之间。
本文中，急冷单元的换热与进入该急冷单元前乳液的温度、该急冷单元的冷媒温度、该急冷单元的单位体积换热面积以及该急冷单元的换热时间相关。
乳液温度根据实际制备情况而不同，可在例如40℃以上。在本发明的具体实施方案中，乳液温度在40-60℃之间。
急冷单元的单位体积换热面积与急冷单元的换热面积和体积有关，等于急冷单元的换热面积除以急冷单元的体积。急冷单元的换热面积和体积为所使用的急冷单元的固有参数。
急冷单元的换热时间与该急冷单元的体积及乳液的流速有关。不同生产情况下乳液的流速可不同。通常，乳液流速在所用单元设置的范围之内。例如，在本发明的具体实施例中，乳液流速可在20L/h以上，可高达10000L/h，如6000L/h。在一些实施方案中，乳液的流速为20-200L/h，如25-100L/h。本发明中，急冷单元的换热时间＝该急冷单元的体积×60/流速。
本发明中，急冷单元的换热如下计算：急冷单元的换热＝(进入该急冷单元前乳液的温度-该急冷单元的冷媒温度)×该急冷单元的单位体积换热面积×该急冷单元的换热时间。
本发明的急冷工艺中，首次捏合前冷媒温度低于0℃的急冷单元的换热之和需≥1.98，如在1.98-10的范围内，或在1.98-5的范围内。在一些实施方案中，首次捏合前冷媒温度低于0℃的急冷单元的换热之和在2.16-4.32的范围内。
本发明中，急冷刮刀转速＝急冷单元的转速×刮刀排数。通常，急冷单元的转速在所用单元设置的范围之内。例如，在本发明的某些实施方案中，急冷单元的转速控制在200-600rpm的范围内，如300-500rpm。刮刀排数为所用急冷单元的固有设置。若同时使用两个或两个以上急冷单元，且每个急冷单元的转速不同，则本发明中的“急冷刮刀转速”取所有急冷单元的急冷刮刀转速的平均值。
上述各项工艺参数的单位如下：面积的单位为平方米，体积的单位为升，急冷换热时间的单位为分钟，乳液密度的单位为千克/升，流速的单位为升/小时，转速的单位为rpm，温度单位为℃。
本发明限定，首次捏合前急冷单元的急冷刮刀转速与首次捏合前急冷单元的换热之和的乘积≥1400，优选≥1800，更优选≥2000；例如，可在1400-10000的范围之内，优选在1400-6000的范围内，更优选在2000-5000的范围内，更优选在2100-4500的范围内。
通常而言，本发明捏合前的急冷工艺包括：根据用于人造奶油加工的急冷单元的数量、换热面积、体积和刮刀排数以及乳液密度设置急冷单元的转速、乳液流速、乳液进入急冷单元前的温度以及急冷单元冷媒的温度，使得进行人造奶油加工的急冷条件满足本文所述的条件(1)－(3)，然后按所设置的转速、乳液流速、乳液进入急冷单元前的温度以及急冷单元冷媒的温度进行急冷。应理解的是，急冷单元的数量、换热面积、体积和刮刀排数以及乳液密度等通常情况下都是在实施急冷前固有存在的工艺参数，乳液进入急冷单元前的温度以及急冷单元冷媒的温度在某些情况下也是实施急冷前固有存在的工艺参数，但通常可对其进行适当调整和控制。例如，当乳液进入急冷单元前的温度过高时，可适当调低该温度，当急冷单元冷媒的温度过低时，可适当调高其温度。因此，在某些实施方案中，当不需要对乳液进入急冷单元前的温度以及急冷单元冷媒的温度进行调整、而仅将急冷单元的转速和乳液流速调整到合适范围内也能使得急冷条件满足本文所述的条件(1)－(3)时，本发明的急冷工艺包括：根据用于人造奶油加工的急冷单元的数量、换热面积、体积和刮刀排数、乳液密度、乳液进入急冷单元前的温度以及急冷单元冷媒的温度设置急冷单元的转速和乳液流速，使得进行人造奶油加工的急冷条件满足本文所述的条件(1)－(3)，然后按所设置的转速和乳液流速进行急冷。但在某些情况下，急冷单元的数量也可根据实际情况进行调整。
对适用于本发明方法的乳液并无特殊限制。在某些实施方案中，乳液的滑动熔点介于30-50℃之间；优选地，所述乳液进入急冷前的温度高于其滑动熔点0-20℃。
本发明要求，末次捏合后所有急冷单元的换热之和≥1.4，如1.4-10或1.4-5。
因此，本发明的人造奶油加工工艺/方法包括急冷工艺和捏合工艺。可采用本领域通用的捏合设备进行捏合。捏合的时机和次数可根据实际生产情况确定。捏合的转速可在50-400rpm，优选50-200rpm的范围内，例如80-120rpm。急冷和捏合可交替进行；或者进行两次以上急冷后进行1次或多次捏合；或者进行两次急冷后进行1次或多次捏合，然后再进行1次或多次急冷，然后任选地可再进行1次或多次捏合。
在某些实施方案中，本发明所述的人造奶油加工工艺依次包括至少1次急冷、至少1次捏合和至少1次急冷；优选地，本发明所述的人造奶油加工工艺依次包括2次急冷、1次捏合和1次急冷。优选地，所述急冷所用的所有急冷单元的冷媒温度都低于0℃，优选在-5℃到-15℃之间。在一些实施方案中，本发明的人造奶油加工工艺依次包括1次急冷、1次捏合和1次急冷，其中，捏合前的急冷中，急冷单元的冷媒温度为-3℃到-10℃，急冷转速为400-550rpm；捏合转速为80-120rpm；捏合后的急冷中，急冷单元的冷媒温度为-5℃到-15℃，急冷转速为400-550rpm；优选地，此人造奶油加工工艺中，首次捏合前冷媒温度低于0℃的急冷单元的换热之和在2-4.5之间，首次捏合前急冷单元的急冷刮刀转速与首次捏合前急冷单元的换热之和的乘积在2000-4500之间，末次捏合后的急冷单元的换热之和在2.3-5.0之间。
在一些实施方案中，本发明的人造奶油加工工艺依次包括2次急冷、1次捏合和1次急冷，其中，捏合前的急冷中，急冷单元的冷媒温度为-5℃到-15℃，急冷转速为400-550rpm；捏合转速为80-120rpm；捏合后的急冷中，急冷单元的冷媒温度为-5℃到-15℃，急冷转速为400-550rpm；优选地，此人造奶油加工工艺中，首次捏合前冷媒温度低于0℃的急冷单元的换热之和在2.5-4.5之间，首次捏合前急冷单元的急冷刮刀转速与首次捏合前急冷单元的换热之和的乘积在2500-4500之间，末次捏合后的急冷单元的换热之和在1.4-2.5之间。
本发明人造奶油的加工工艺还可包括熟化工艺。可采用常规的方法进行熟化，例如，可将所得人造奶油置于约4℃的温度下冷藏3-5天。
本发明还提供一种人造奶油，与常规的人造奶油相比，本发明的人造奶油具有更为优异的塑性，且在室温能够长期保持优异的性能。在一些实施方案中，本发明的人造奶油熟化完成时，15℃的硬度在550g以上，如550-700g。
在一些实施方案中，本发明提供一种人造奶油产品，即人造奶油复合物，其含有采用本发明方法制备得到的人造奶油和其它奶油，如天然黄油、人造奶油酥油和/或天然酥油。优选地，所述的本发明方法包括捏合步骤以及捏合后的急冷步骤，且末次捏合后所有急冷单元的换热之和≥1.4。优选地，该人造奶油产品中，采用本发明方法制备得到的人造奶油与其它奶油的重量比为9:1到1:9，如9:1到3:7。可将采用本发明方法制备得到的人造奶油与天然黄油、人造奶油酥油和/或乳脂通过机械物理混合挤压成型而得到本发明的人造奶油复合物，由此获得的人造奶油复合物具有非常好的质构和硬度，避免产品使用切油过程中出现粘刀的问题。本发明人造奶油复合物的示例性的制备方法如下：将不同人造奶油、或者人造奶油与天然黄油或乳脂放在一个容器内，可通过手捏混合或者机器混合的方式，将不同产品混合均匀，可在容器内添加冰水或冷水，防止产品回温发粘，且避免粘壁，之后整形包装，在0-20℃下恒温24h后即可使用。
与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：
(1)本发明可以通过不同人造奶油之间，或者人造奶油与天然黄油、乳脂等之间的直接混合复合，得到人造奶油复合物，丰富人造奶油的风味和种类，为无人造奶油加工设备的企业或个人根据需要生产订制化产品提供途径；
(2)本发明使用的人造奶油经过特殊的人造奶油加工工艺获得，可以使得到的人造奶油复合物具有合适的软硬度和质构，避免产品在使用切油过程中出现粘刀的问题；
(3)人造奶油加工设备多种多样，如配备不同数量的急冷单元、不同数量的捏合单元，急冷单元的体积和换热面积、捏合单元的体积等参数各不相同，本发明给出人造奶油加工工艺参数设置方法，可以在不同设备间切换，不需要再通过大量的实验寻找合适的加工工艺参数。
下文将以具体实施例的方式产生本发明。应理解，这些实施例仅仅是阐述性的，并非用于限制本发明的范围。
本发明实施例针对熔点为34℃的棕榈基/棕榈仁油基人造奶油产品，在不同的人造奶油设备配置下，对工艺参数进行研究，通过大量的实验研究，获得人造奶油的制备方法，通过该方法得到的不同人造奶油产品直接，或者该人造奶油产品与天然黄油之间通过物理混合制备人造奶油复合物。
各实施例和对比例中使用的人造奶油设备为：二氧化碳制冷，单个急冷单元体积为0.2L、换热面积为0.034m2，捏合单元的体积为3L，急冷单元刮刀为2排。整个设备配备3个急冷单元、2个捏合单元，可随意连接组合。
实施例1-6是人造奶油制备方法。实施例7-12是人造奶油之间或人造奶油与黄油之间通过物理混合复合得到的人造奶油复合物。
实施例1
产品流速为25L/h，先经过1支急冷单元，急冷单元温度为-5℃，急冷转速为490rpm；之后经过一支捏合单元，捏合转速为100rpm；再经过一支急冷单元，急冷单元温度为-10℃，急冷转速为490rpm。进入急冷前油温48℃。放入4℃冷藏熟化库熟化4天。
实施例2
产品流速为50L/h，先经过1支急冷单元，急冷单元温度为-5℃，急冷转速为490rpm；之后经过一支捏合单元，捏合转速为100rpm；再经过一支急冷单元，急冷单元温度为-10℃，急冷转速为490rpm。进入急冷前油温48℃。放入4℃冷藏熟化库熟化4天。
实施例3
产品流速为50L/h，先后经过2支急冷单元，急冷单元温度均为-5℃，急冷转速为490rpm；之后经过一支捏合单元，捏合转速为100rpm；再经过一支急冷单元，急冷单元温度为-5℃，急冷转速为490rpm。进入急冷前油温48℃。放入4℃冷藏熟化库熟化4天。
实施例4
产品流速为65L/h，先后经过2支急冷单元，急冷单元温度均为-5℃，急冷转速为490rpm；之后经过一支捏合单元，捏合转速为100rpm；再经过一支急冷单元，急冷单元温度为-5℃，急冷转速为490rpm。进入急冷前油温48℃。放入4℃冷藏熟化库熟化4天。
实施例5
产品流速为80L/h，先后经过2支急冷单元，急冷单元温度均为-5℃，急冷转速为490rpm；之后经过一支捏合单元，捏合转速为100rpm；再经过一支急冷单元，急冷单元温度为-10℃，急冷转速为490rpm。进入急冷前油温48℃。放入4℃冷藏熟化库熟化4天。
实施例6
产品流速为100L/h，先后经过2支急冷单元，急冷单元温度均为-15℃，急冷转速为490rpm；之后经过一支捏合单元，捏合转速为100rpm；再经过一支急冷单元，急冷单元温度为-15℃，急冷转速为490rpm。进入急冷前油温55℃。放入4℃冷藏熟化库熟化4天。
实施例7
取300g实施例1中熟化完成样品，放入5℃水浴中，用手捏开，再成型。
实施例8
取300g实施例2中熟化完成样品，放入5℃水浴中，用手捏开，再成型。
实施例9
取300g实施例3中熟化完成样品，放入5℃水浴中，用手捏开，再成型。
实施例10
取300g实施例4中熟化完成样品，放入5℃水浴中，用手捏开，再成型。
实施例11
取300g实施例5中熟化完成样品，放入5℃水浴中，用手捏开，再成型。
实施例12
取300g实施例6中熟化完成样品，放入5℃水浴中，用手捏开，再成型。
实施例13
取210g实施例1中熟化完成样品和90g天然黄油产品，放入5℃水浴中，用手捏开，再混合均匀成型。
实施例14
取150g实施例1中熟化完成样品和150g实施例2中熟化完成样品，放入5℃水浴中，用手捏开，再混合均匀成型。
实施例15
取90g实施例1中熟化完成样品和210g实施例3中熟化完成样品，放入5℃水浴中，用手捏开，再混合均匀成型。
实施例16
取270g实施例4中熟化完成样品和30g黄油，放入5℃水浴中，用手捏开，再混合均匀成型。
实施例17
取240g实施例5中熟化完成样品和60g黄油，放入5℃水浴中，用手捏开，再混合均匀成型。
实施例18
取240g实施例6中熟化完成样品和60g实施例4#中熟化完成样品，放入5℃水浴中，用手捏开，再混合均匀成型。
对比例1
产品流速为25L/h，先后经过2支急冷单元，第1支急冷单元温度为-5℃，第2支急冷单元温度为-10℃，急冷转速为490rpm；之后经过1支捏合单元，捏合转速为100rpm；进入急冷前油温48℃。
对比例2
产品流速为60L/h，先经过1支急冷单元，急冷单元温度为-2℃，急冷转速为490rpm；之后经过一支捏合单元，捏合转速为100rpm；再经过一支急冷单元，急冷单元温度为-5℃，急冷转速为490rpm。进入急冷前油温48℃。
对比例3
产品流速为80L/h，先后经过2支急冷单元，急冷单元温度均为-5℃，急冷转速为250rpm；之后经过一支捏合单元，捏合转速为100rpm；再经过一支急冷单元，急冷单元温度为-10℃，急冷转速为250rpm。进入急冷前油温48℃。
对比例4
产品流速为80L/h，先后经过2支急冷单元，第1支急冷单元温度为5℃，急冷转速为490rpm；第2支急冷单元温度为0℃，急冷转速为490rpm；之后经过1支捏合单元，捏合转速为100rpm；进入急冷前油温55℃。
对比例5
天然黄油产品，购自超市。
对比例6
取300g对比例1中熟化完成样品，放入5℃水浴中，用手捏开，再成型。
对比例7
取300g对比例2中熟化完成样品，放入5℃水浴中，用手捏开，再成型。
对比例8
取300g对比例3中熟化完成样品，放入5℃水浴中，用手捏开，再成型。
对比例9
取300g对比例4中熟化完成样品，放入5℃水浴中，用手捏开，再成型。
对比例10
取300g对比例5中的天然黄油，放入5℃水浴中，用手捏开，再成型。
对比例11
取210g对比例1中熟化完成样品和90g天然黄油产品，放入5℃水浴中，用手捏开，再混合均匀成型。
对比例12
取210g对比例2中熟化完成样品和90g天然黄油产品，放入5℃水浴中，用手捏开，再混合均匀成型。
对比例13
取210g对比例3中熟化完成样品和90g天然黄油产品，放入5℃水浴中，用手捏开，再混合均匀成型。
对比例14
取210g对比例4中熟化完成样品和90g天然黄油产品，放入5℃水浴中，用手捏开，再混合均匀成型。
本发明的实施例和对比例采用的检测评价方法如下：
滑动熔点的检测：采用AOCS Cc3-25方法检测油基的滑动熔点。
硬度检测：利用英国Stable Micro Systems TA-XT plus型质构仪检测产品硬度。将产品放置于15℃恒温箱过夜，之后测定硬度。选用探头为P/6。测试参数为测试前速度：1.00mm/s；测试中速度：2.00mm/s；测试后速度：2.00mm/s；下压距离20mm，以最大压力值衡量硬度。每个样品测定3次，取平均值作为最终硬度值。
产品脆性评价：通过手动按压方式评价产品脆性，评价指标如表1所示。产品粘刀性测试：将15℃恒温过夜的样品，取出，用切油刀切开，评价产品粘刀情况，评价指标如表1所示。
表1：产品脆性和粘刀情况评价标准
| 分值 | 0 | 1 | 2 |
| 脆性 | 塑性好，无脆性 | 塑性较差，略有脆性 | 有明显脆性 |
| 粘刀情况 | 不粘刀 | 稍粘刀 | 明显粘刀 |
下表2给出了实施例1-6和对比例1-4人造奶油的加工工艺参数指标，各指标计算方法如下：
·急冷单元的换热＝(进入该急冷单元前乳液的温度-急冷单元的冷媒温度)×该急冷单元的单位体积换热面积×该急冷单元的换热时间；
·急冷单元的单位体积换热面积＝急冷单元的换热面积/急冷单元的体积；
·急冷单元的换热时间＝急冷单元的体积×60/流速；
·捏合前急冷总换热指的是在捏合单元前的所有急冷单元的换热之和；
·捏合前冷媒小于0℃的急冷换热指的是捏合前急冷单元中，冷媒温度小于0℃的急冷单元的换热之和；
·急冷转速指的是急冷单元轴的转速；
·单位说明：面积：m2，体积：L，温度：℃，急冷换热时间：min，流速：L/h，转速：rpm。
表2
A：首次捏合前冷媒小于0℃的急冷换热之和；
B：首次捏合前所有急冷单元的换热之和；
C：末次捏合后急冷总换热；
D：急冷刮刀转速×捏合前急冷单元的换热之和；
E：捏合转速×捏合总时间。
实施例和对比例使用的产品的滑动熔点为34℃。表3给出了实施例1-12和对比例1-10产品在15℃下的硬度和脆性情况，以及产品物理捏合成型后的粘刀情况。
表3
表4给出了实施例13-18和对比例11-14(人造奶油与天然黄油复合物)在15℃的硬度、脆性和粘刀情况。
表4
| 15℃硬度/g | 脆性 | 粘刀情况 | 15℃硬度/g | 脆性 | 粘刀情况 | ||
| 实施例13 | 578 | 0 | 0 | 对比例11 | 506 | 0 | 1 |
| 实施例14 | 560 | 0 | 0 | 对比例12 | 534 | 1 | 1 |
| 实施例15 | 572 | 0 | 0 | 对比例13 | 456 | 0 | 1 |
| 实施例16 | 593 | 0 | 0 | 对比例14 | 450 | 0 | 2 |
| 实施例17 | 589 | 0 | 0 | ||||
| 实施例18 | 574 | 0 | 0 |
结合表2和表3可知，实施例1-6均符合本发明的人造奶油加工工艺要求，其自身物理捏合成型后产品(实施例7-12)均具有好的塑性，不粘刀；而对比例1-4不符合本发明的人造奶油加工工艺要求，其自身物理捏合成型后产品(对比例6-9)均出现粘刀，且个别样品还有一定脆性。对比例1是天然黄油的情况，对比例5是天然黄油自身物理捏合成型后的情况，其不会出现粘刀情况。由表4可知，实施例中的人造奶油复合物均具有较好塑性、产品不粘刀，而对比例的人造奶油复合物均会粘刀。从表3和表4还可以看出，经过物理捏合混合后，与原产品相比硬度均有所下降，本发明中采用特殊工艺得到的产品的硬度下降较少，而不采用本发明工艺的产品的硬度下降较多。
Claims (10)
1.一种人造奶油加工方法，其特征在于，所述加工方法的工艺参数满足：
(1)至少一支急冷单元的冷媒温度低于0℃；
(2)首次捏合前冷媒温度低于0℃的急冷单元的换热之和≥1.98；
(3)首次捏合前急冷单元的急冷刮刀转速与首次捏合前急冷单元的换热之和的乘积≥1400；和
(4)末次捏合后的急冷单元的换热之和≥1.4；
其中，急冷单元的换热＝(进入该急冷单元前乳液的温度-该急冷单元的冷媒温度)×该急冷单元的单位体积换热面积×该急冷单元的换热时间；
急冷单元的单位体积换热面积＝急冷单元的换热面积/急冷单元的体积；
急冷单元的换热时间＝急冷单元的体积×60/流速；
其中，面积的单位为平方米，体积的单位为升，急冷换热时间的单位为分钟，流速的单位为升/小时，转速的单位为rpm，温度单位为℃。
2.如权利要求1所述的人造奶油加工方法，其特征在于，所述加工方法的工艺参数满足：
(1)至少一支急冷单元的冷媒温度低于0℃；
(2)首次捏合前冷媒温度低于0℃的急冷单元的换热之和在1.98-5之间；
(3)首次捏合前急冷单元的急冷刮刀转速与首次捏合前急冷单元的换热之和的乘积在2000-5000之间；和
(4)末次捏合后的急冷单元的换热之和在1.4-5之间。
3.如权利要求1或2所述的人造奶油加工方法，其特征在于，所述加工方法包括急冷和捏合；
其中，所述加工中所使用的所有急冷单元的冷媒温度都低于0℃，优选为大于等于-20℃到小于0℃，更优选为-5℃到-15℃；
急冷单元的转速控制在200-600rpm的范围内；
捏合单元的转速控制在50-400rpm，优选50-200rpm的范围内。
4.如权利要求1-3中任一项所述的人造奶油加工方法，其特征在于，所述方法包括：根据用于人造奶油加工的急冷单元的数量、换热面积、体积和刮刀排数以及乳液密度设置急冷单元的转速、乳液流速、乳液进入急冷单元前的温度以及急冷单元冷媒的温度，使得进行人造奶油加工的急冷条件满足所述条件(1)－(3)，然后按所设置的转速、乳液流速、乳液进入急冷单元前的温度以及急冷单元冷媒的温度进行急冷，其中，乳液密度的单位为千克/升。
5.如权利要求1所述的人造奶油加工方法，其特征在于，所述乳液的滑动熔点介于30-50℃之间；优选地，所述乳液进入急冷前的温度高于其滑动熔点0-20℃。
6.如权利要求1所述的人造奶油加工方法，其特征在于，所述人造奶油加工工艺依次包括至少1次急冷、至少1次捏合和至少1次急冷；优选地，本发明所述的人造奶油加工工艺依次包括2次急冷、1次捏合和1次急冷。
7.如权利要求6所述的人造奶油加工方法，其特征在于，
所述人造奶油加工工艺依次包括1次急冷、1次捏合和1次急冷，其中，捏合前的急冷中，急冷单元的冷媒温度为-3℃到-10℃，急冷转速为400-550rpm；捏合转速为80-120rpm；捏合后的急冷中，急冷单元的冷媒温度为-5℃到-15℃，急冷转速为400-550rpm；优选地，此人造奶油加工工艺中，首次捏合前冷媒温度低于0℃的急冷单元的换热之和在2-4.5之间，首次捏合前急冷单元的急冷刮刀转速与首次捏合前急冷单元的换热之和的乘积在2000-4500之间，末次捏合后的急冷单元的换热之和在2.3-5.0之间；或
所述人造奶油加工工艺依次包括2次急冷、1次捏合和1次急冷，其中，捏合前的急冷中，急冷单元的冷媒温度为-5℃到-15℃，急冷转速为400-550rpm；捏合转速为80-120rpm；捏合后的急冷中，急冷单元的冷媒温度为-5℃到-15℃，急冷转速为400-550rpm；优选地，此人造奶油加工工艺中，首次捏合前冷媒温度低于0℃的急冷单元的换热之和在2.5-4.5之间，首次捏合前急冷单元的急冷刮刀转速与首次捏合前急冷单元的换热之和的乘积在2500-4500之间，末次捏合后的急冷单元的换热之和在1.4-2.5之间。
8.如权利要求1所述的人造奶油加工方法，其特征在于，所述方法还包括熟化工艺；优选地，将所得人造奶油置于约4℃的温度下冷藏3-5天，完成熟化。
9.采用权利要求1-8中任一项所述的方法制备得到的人造奶油；优选地，所述人造奶油熟化完成时，15℃的硬度在550g以上，如550-700g。
10.一种人造奶油复合物，其含有权利要求9所述的人造奶油和其它奶油，如天然黄油、人造奶油酥油和/或天然酥油；优选地，权利要求9所述的人造奶油与其它奶油的重量比为9:1到1:9，如9:1到3:7。
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| GR01 | Patent grant | ||
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