CN113647627A - 一种粉末油脂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种粉末油脂及其制备方法，是以蛋白/变性淀粉、小分子填充剂、水溶性抗氧化剂为壁材物料，以液体油脂、乳化剂、脂溶性抗氧化剂为芯材物料，分别在水中搅拌混匀后剪切、均质制备稳定的乳液后喷雾干燥，制备得到粉末油脂。本发明所述粉末油脂的表面油含量低，包埋率高，可应用于功能食品、膳食补充剂及医药领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种粉末油脂及其制备方法，属于医用食品及保健品领域。
背景技术
富含多不饱和脂肪酸的功能性油脂对加工条件及人体胃肠道等环境敏感，在没有保护的情况下会降低或失去其生理活性。此外，有些功能性油脂同时还具有不良气味或者吸收困难。采用特定的工艺，对这些功能性油脂进行封装，可以保护它们免受不良的物理、化学、生物等环境的侵害，最大限度的保留它们的生理工效，同时还能掩盖不良气味。
现有的包埋工艺虽然提出了大量的粉末油脂的例子，但是制备同等载量的相关产品通常表面油含量高，使得产品气味大，易于氧化，产品稳定性差。CN106617075A公开了一种复合亚麻籽油微囊粉，相同载量下(总脂肪>47％)，其表面油含量超过4％，相应的产品品质也大打折扣。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足而提供一种含有不稳定营养素的粉末油脂，在载油量>47％的情况下，表面含油率低于0.3％，证明了良好的包埋效果，保证了粉末油脂的稳定性。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种粉末油脂，是以蛋白或变性淀粉、小分子填充剂为壁材物料，以液体油脂、乳化剂、脂溶性抗氧化剂为芯材物料，混合均匀后经剪切、均质、喷雾干燥所得；所述的小分子填充剂选自、乳糖、海藻糖、低聚麦芽糖、葡萄糖浆、玉米糖浆、麦芽糊精、环糊精、抗性糊精等中的一种或多种。
按上述方案，所述壁材物料和芯材物料分别占粉末油脂的质量百分比如下：蛋白或变性淀粉9％～40％、小分子填充剂8％～45％、脂溶性抗氧化剂0.01％～0.2％、液体油脂20％～70％、乳化剂0.2％～2％。另外，芯材物料中还可以添加水溶性抗氧化剂，用量范围参照脂溶性抗氧化剂。优选地，所述壁材物料和芯材物料分别占粉末油脂的质量百分比如下：蛋白10％～20％、小分子填充剂30％～40％、脂溶性抗氧化剂0.01％～0.2％、液体油脂45％～55％、乳化剂0.2％～2％；或者，变性淀粉30％～40％、小分子填充剂8％～12％、脂溶性抗氧化剂0.01％～0.2％、液体油脂45％～55％、乳化剂0.2％～2％。
按上述方案，所述的芯材物料和壁材物料之间的质量比为1:3～3:1。
按上述方案，所述的蛋白选自乳清蛋白、大豆分离蛋白、酪蛋白酸盐、明胶等中的一种或多种。
按上述方案，所述的小分子填充物选自、乳糖、海藻糖、低聚麦芽糖、葡萄糖浆、玉米糖浆、麦芽糊精、环糊精、抗性糊精等中的一种或多种。
按上述方案，所述的水溶性抗氧化剂选自抗坏血酸、抗坏血酸钠、柠檬酸、柠檬酸钠、异抗坏血酸等中的一种。
按上述方案，所述的液体油脂为富含多不饱和脂肪酸的功能性油脂，具体可选自鱼油、紫苏油、藻油、亚麻籽油、大豆油等中的一种。
按上述方案，所述的脂溶性抗氧化剂选自抗坏血酸棕榈酸酯、丁基羟基茴香醚(BHA)、二丁基羟基甲苯(BHT)、没食子酸丙酯(PG)、叔丁基对苯二酚(TBHQ)、生育酚等中的一种。
按上述方案，所述的乳化剂选自大豆卵磷脂、单双甘油脂肪酸甘油酯、蔗糖脂肪酸酯、失水山梨醇单油酸酯等中的一种。
本发明所述粉末油脂的制备方法，主要包括如下步骤：
(1)在50～70℃下，将蛋白、小分子填充剂、水溶性抗氧化剂混合分散于水中，搅拌0.5～1h，得到壁材混合料；
(2)50～70℃下，在氮气保护下，将液体油脂、乳化剂、脂溶性抗氧化剂混合搅拌0.05～0.5h，得到芯材混合料；
(3)50～70℃下，在氮气保护下，将步骤(2)所得芯材混合料在15分钟内加入步骤(1)得到的壁材混合料中，继续搅拌0.5～1h；
(4)在氮气保护下，将步骤(3)制得的混合物料立即高速剪切，得到初乳液；将初乳液高压均质，得到稳定的乳液，喷雾干燥后，得到粉末油脂。
按上述方案，步骤(1)中，水的质量为乳液质量的50％左右。
按上述方案，步骤(1)-(3)中，搅拌速度为100～300rpm。
按上述方案，步骤(4)中，剪切速度为8000～12000rpm，剪切时间1～15min；均质压力为40～100MPa；喷雾干燥的参数为：进风温度140～190℃，出风温度50～90℃，蠕动泵速度30～60rpm，加料速度4～8L/h。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
对于富含多不饱和脂肪酸的液体油脂(如鱼油)，本发明采用蛋白和碳水化合物为壁材，这两种材料的组合在高温下能相互作用而生成美拉德反应产物，形成具有抗氧化作用的壁材，保护氧敏感的液体油脂；而利用疏水性的变性淀粉为壁材，辅以低聚糖的组合，能够包埋更高载量(>50％)的油脂。
本发明制备得到的粉末油脂，在载油量>47％的情况下，表面含油率低于0.3％，证明了良好的包埋效果，保证了粉末油脂的稳定性。而且，本发明在芯材处理及乳液制备过程中，采用氮气保护，最大限度的减少营养素的氧化程度，保证了产品的品质。
附表说明
图1中(a)、(b)分别为实施例1和实施例2所得的鱼油粉末油脂照片；
图2为(a)、(b)分别实施例1和实施例2所得的鱼油粉末油脂扫描电镜图片，由图可知，粉末油脂的粒径基本均一、粒径范围30～100μm。
具体实施方式
为了更好的理解本发明的所解决的技术问题、技术方案及技术效果，以下结合实施例和附图，对本发明的内容进一步详细说明，但不应理解为对本发明的限制。
无特殊说明，下述实施例性能测试中相应参数测定采用如下分析方法：
1、载油量(总含油率)分析方法：按GB 5009.6-2016执行。
2、表面含油率分析方法：按SC/T 3505-2006附录A执行。
3、包埋率分析方法：按包埋率＝(载油量-表面油含量)/载油量×100％
4、过氧化值分析方法：按GB 5009.227-2016执行。
5、酸价分析方法：按GB 5009.229-2016执行。
实施例1
鱼油粉末油脂，以乳清蛋白、酪蛋白酸钠、葡萄糖浆为壁材物料，以鱼油、大豆卵磷脂、生育酚为芯材物料，原料配比如表1所示，具体制备步骤如下：
(1)60℃下，将乳清蛋白、大豆分离蛋白、葡萄糖浆溶解于水中(水的质量为乳液质量的50％)，在300rpm下机械搅拌0.5h；
(2)60℃下，在氮气保护下，将大豆卵磷脂、生育酚加入鱼油中，300rpm下搅拌0.1h；
(3)60℃下，在氮气保护下，将步骤(2)得到的芯材在15分钟内加入不断搅拌的步骤(1)得到的壁材中，300rpm下继续搅拌1h；
(4)在氮气保护下，将步骤(3)制得的混合物料立即在11000rpm下高速剪切15min，得到初乳液；
(5)将初乳液在40Mpa下高压均质3次，得到稳定的乳液；
(6)将步骤(5)所得乳液喷雾干燥，进风温度150℃，出风温度60℃，蠕动泵速度60rpm，加料速度8L/h，得到鱼油粉末油脂，记作样品1。
表1 实施例1的原料配比
实施例2
鱼油粉末油脂，以乳清蛋白、大豆分离蛋白、麦芽糊精为壁材物料，以鱼油、单双甘油脂肪酸甘油酯、丁基羟基茴香醚为芯材物料，原料配比如表2所示，具体制备步骤如下：
(1)60℃下将乳清蛋白、大豆分离蛋白、麦芽糊精溶解于水中(水的质量为乳液质量的50％)，在300rpm下机械搅拌0.5h；
(2)60℃下，在氮气保护下，将单双甘油脂肪酸甘油酯、丁基羟基茴香醚加入鱼油中芯材混合物料搅拌0.1h；
(3)60℃下，在氮气保护下，将步骤(2)得到的芯材在15分钟内加入不断搅拌的步骤(1)得到的壁材中，继续搅拌1h；
(4)在氮气保护下，将步骤(3)制得的混合物料立即在11000rpm下高速剪切15min，得到初乳液；
(5)将初乳液在40Mpa下高压均质3次，得到稳定的乳液；
(6)将步骤(5)所得乳液喷雾干燥，进风温度150℃，出风温度60℃，蠕动泵速度60rpm，加料速度8L/h，得到鱼油粉末油脂，记作样品2。
表2 实施例2的原料配比
实施例3
鱼油粉末油脂，以乳清蛋白、大豆分离蛋白、麦芽糊精为壁材物料，以鱼油、单双甘油脂肪酸甘油酯、丁基羟基茴香醚为芯材物料，原料配比如表3所示，具体制备步骤如下：
(1)60℃下将乳清蛋白、大豆分离蛋白、麦芽糊精溶解于水中(水的质量为乳液质量的50％)，在300rpm下机械搅拌0.5h；
(2)60℃下，在氮气保护下，将单双甘油脂肪酸甘油酯、丁基羟基茴香醚加入鱼油中，搅拌0.1h；
(3)60℃下，在氮气保护下，将步骤(2)得到的芯材在15分钟内加入不断搅拌的步骤(1)得到的壁材中，继续搅拌1h；
(4)在氮气保护下，将步骤(3)制得的混合物料立即在11000rpm下高速剪切15min，得到初乳液；
(5)将初乳液在40Mpa下高压均质3次，得到稳定的乳液；
(6)将步骤(5)所得乳液喷雾干燥，进风温度150℃，出风温度60℃，蠕动泵速度60rpm，加料速度8L/h，得到鱼油粉末油脂，记作样品3。
表3 实施例3的原料配比
实施例4
紫苏油粉末油脂，以变性淀粉、低聚麦芽糖为壁材物料，以紫苏油、大豆卵磷脂、抗坏血酸棕榈酸酯为芯材物料，原料配比如表4所示，具体制备步骤如下：
(1)60℃下将变性淀粉、低聚麦芽糖溶解于水中(水的质量为乳液质量的50％)，在300rpm下机械搅拌0.5h；
(2)60℃下，在氮气保护下，将大豆卵磷脂、抗坏血酸棕榈酸酯加入紫苏油中，搅拌0.1h；
(3)60℃下，在氮气保护下，将步骤(2)得到的芯材逐渐在15分钟内加入不断搅拌的步骤(1)得到的壁材中，继续搅拌1h；
(4)在氮气保护下，将步骤(3)制得的混合物料立即在11000rpm下高速剪切15min，得到初乳液；
(5)将初乳液在40Mpa下高压均质3次，得到稳定的乳液；
(6)将步骤(5)所得乳液喷雾干燥，进风温度150℃，出风温度60℃，蠕动泵速度60rpm，加料速度8L/h，得到紫苏油粉末油脂，记作样品4。
表4 实施例4的原料配比
性能测试1
对样品1-4进行产品性能评价，结果如表5所示。
表5
| 名称 | 外观 | 载油率 | 表面含油率 | 包埋率 |
| 样品1 | 淡黄色粉末 | 46％ | 0.21％ | 99.5％ |
| 样品2 | 淡黄色粉末 | 47％ | 0.24％ | 99.5％ |
| 样品3 | 淡黄色粉末 | 52％ | 1.01％ | 98.2％ |
| 样品4 | 乳白色粉末 | 52％ | 0.19％ | 99.6％ |
从表5可以看出，本发明所得的粉末油脂，产品包埋率高、表面含油率低，这些性状指标表明该产品具有优异的特性，可广泛用于固体饮料、压片、烘焙等终端产品中。
性能测试2
将样品1-4放入30℃60％恒温恒湿箱中进行三个月的产品稳定性评价，结果如表6-9所示。
表6(0个月)
| 名称 | 外观 | 过氧化值g/100g | 酸价mg/g | 包埋率 |
| 样品1 | 淡黄色粉末 | 0.047 | 0.52 | 99.5％ |
| 样品2 | 淡黄色粉末 | 0.048 | 0.53 | 99.5％ |
| 样品3 | 淡黄色粉末 | 0.05 | 0.55 | 98.2％ |
| 样品4 | 乳白色粉末 | 0.044 | 0.50 | 99.6％ |
表7(1个月)
| 名称 | 外观 | 过氧化值g/100g | 酸价mg/g | 包埋率 |
| 样品1 | 淡黄色粉末 | 0.049 | 0.53 | 99.5％ |
| 样品2 | 淡黄色粉末 | 0.05 | 0.53 | 99％ |
| 样品3 | 淡黄色粉末 | 0.055 | 0.56 | 98％ |
| 样品4 | 乳白色粉末 | 0.048 | 0.51 | 99.4％ |
表8(2个月)
表9(3个月)
| 名称 | 外观 | 过氧化值g/100g | 酸价mg/g | 包埋率 |
| 样品1 | 淡黄色粉末 | 0.058 | 0.69 | 99.6％ |
| 样品2 | 淡黄色粉末 | 0.059 | 0.70 | 99.1％ |
| 样品3 | 淡黄色粉末 | 0.060 | 0.71 | 98.4％ |
| 样品4 | 乳白色粉末 | 0.060 | 0.70 | 99.7％ |
从表6-9可以看出，3个月后三个样品的外观、包埋率均没有发生变化，过氧化值和酸价略有增长，但仍然符合相关产品国标要求，可见本发明公开的工艺制备出的粉末油脂产品稳定性优异。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干改进和变换，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种粉末油脂，其特征在于，所述粉末油脂是以蛋白或变性淀粉、小分子填充剂为壁材物料，以液体油脂、乳化剂、脂溶性抗氧化剂为芯材物料，混合均匀后经剪切、均质、喷雾干燥所得；所述的小分子填充剂选自乳糖、海藻糖、低聚麦芽糖、葡萄糖浆、玉米糖浆、麦芽糊精、环糊精、抗性糊精中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的粉末油脂，其特征在于所述壁材物料和芯材物料分别占粉末油脂的质量百分比如下：蛋白或变性淀粉9%~40%、小分子填充剂8%~45%、脂溶性抗氧化剂0.01%~0.2%、液体油脂20%~70%、乳化剂0.2%~2%。
3.根据权利要求1或2所述的粉末油脂，其特征在于所述壁材物料和芯材物料分别占粉末油脂的质量百分比如下：所述壁材物料和芯材物料分别占粉末油脂的质量百分比如下：蛋白10%~20%、小分子填充剂30%~40%、脂溶性抗氧化剂0.01%~0.2%、液体油脂45%~55%、乳化剂0.2%~2%；或者，变性淀粉30%~40%、小分子填充剂8%~12%、脂溶性抗氧化剂0.01%~0.2%、液体油脂45%~55%、乳化剂0.2%~2%。
4.根据权利要求1所述的粉末油脂，其特征在于所述的芯材物料和壁材物料之间的质量比为1:3~3:1。
5.根据权利要求1所述的粉末油脂，其特征在于所述的蛋白选自乳清蛋白、大豆分离蛋白、酪蛋白酸盐、明胶中的一种或多种；所述的液体油脂选自鱼油、紫苏油、藻油、亚麻籽油、大豆油中的一种。
6.根据权利要求1所述的粉末油脂，其特征在于所述的水溶性抗氧化剂选自抗坏血酸、抗坏血酸钠、柠檬酸、柠檬酸钠、异抗坏血酸中的一种；所述的脂溶性抗氧化剂选自抗坏血酸棕榈酸酯、丁基羟基茴香醚、二丁基羟基甲苯、没食子酸丙酯、叔丁基对苯二酚、生育酚中的一种。
7.根据权利要求1所述的粉末油脂，其特征在于所述的乳化剂选自大豆卵磷脂、单双甘油脂肪酸甘油酯、蔗糖脂肪酸酯、失水山梨醇单油酸酯中的一种。
8.权利要求1-7任一项所述的粉末油脂的制备方法，主要包括如下步骤：
（1）在50~70℃下，将蛋白、小分子填充剂、水溶性抗氧化剂混合分散于水中，搅拌0.5~1h，得到壁材混合料；
（2）50~70℃下，在氮气保护下，将液体油脂、乳化剂、脂溶性抗氧化剂混合搅拌0.05~0.5h，得到芯材混合料；
（3）50~70℃下，在氮气保护下，将步骤（2）所得芯材混合料在15分钟内加入步骤（1）得到的壁材混合料中，继续搅拌0.5~1h；
（4）在氮气保护下，将步骤（3）制得的混合物料立即高速剪切，得到初乳液；将初乳液高压均质，得到稳定的乳液，喷雾干燥后，得到含有不稳定营养素的粉末油脂。
9.根据权利要求8所述的粉末油脂的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述水的添加质量以占步骤（4）中乳液的40-60%来计。
10.根据权利要求8所述的粉末油脂的制备方法，其特征在于，步骤（4）中的剪切速度为8000~12000rpm，剪切时间1~15min；均质压力为40~100MPa；喷雾干燥的参数为：进风温度140~190℃，出风温度50~90℃，蠕动泵30~60rpm，加料速度4~8L/h。
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