CN114106852B - 粉末蛋糕乳化起泡剂的制备方法 - Google Patents

粉末蛋糕乳化起泡剂的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种粉末蛋糕乳化起泡剂的制备方法，步骤包括：(1)将甘油和碱催化剂于反应釜中搅拌混合，在一定真空条件下加热至一定温度，反应一定时间，冷却制得粘稠液体，粘稠液体包括甘油、二聚甘油和三聚甘油；(2)将脂肪酸加入反应釜中搅拌混合，在一定真空条件下加热至一定温度，反应一定时间后进行冷却中和，待分层后收集上层溶液，得到乳化剂，乳化剂中单甘脂、二聚甘油脂肪酸酯与三聚甘油脂肪酸酯的含量大于95％，二聚甘油脂肪酸酯与三聚甘油脂肪酸酯的含量之和大于60％；(3)将乳化剂与载体复配制得粉末蛋糕乳化起泡剂。本发明无需经过分子蒸馏就可制得具有较好外观和较好起泡性能的粉末蛋糕乳化起泡剂。

Description

粉末蛋糕乳化起泡剂的制备方法
技术领域
本发明属于糕点起泡制作领域，尤其涉及一种粉末蛋糕乳化起泡剂的制备方法。
背景技术
蛋糕乳化起泡剂在食品生产和加工过程中具有重要的地位，几乎所有食品的生产和加工都涉及乳化剂和乳化作用，其不仅能提高食品质量，延长食品贮藏期，改善食品的感官性状，还可以防止食品变质。而乳化剂是蛋糕乳化起泡剂的有效成份，比如含有聚甘油脂肪酸酯乳化剂使用时具有良好的充气作用，能改善淀粉粘度性质的功能，故能制出口感优良的蛋糕，但配方中只有聚甘油脂肪酸酯乳化剂时，蛋糕的起泡性能并不强，所以粉末蛋糕乳化起泡剂常将聚甘油脂肪酸酯与单甘酯复配使用。
聚甘油脂肪酸酯的合成一般通过二步反应完成，第一步是甘油缩合制备聚甘油，第二步是通过聚甘油与脂肪酸进行直接酯化反应，或与甘油三酯进行酯交换反应，得到聚甘油脂肪酸酯，但是为了有好的起泡活性，要求制备的聚甘油脂肪酸酯中的聚甘油的成分中二聚甘油和三聚甘油的含量高，这就使得制备聚甘油时往往需要使用过量的甘油才能提高二聚甘油或三聚甘油的得率，然后反应结束后再将多余的甘油通过分子蒸馏的方法除去，而且单甘酯也需要经分子蒸馏才能制得，因此聚甘油脂肪酸酯与单甘酯的制备都需要经过分子蒸馏，即粉末蛋糕乳化起泡剂需经两次分子蒸馏，且聚甘油脂肪酸酯与单甘酯的制备需要分开(即两步法)，这无疑均会使得粉末蛋糕乳化起泡剂的使用成本高，导致客户无法承受，另外经过分子蒸馏的产品的色泽较深，复合成蛋糕用粉末乳化剂外观不佳，也影响了其商业价值。
因此，亟需一种粉末蛋糕乳化起泡剂的制备方法，以解决现有技术问题的不足。
发明内容
本发明的目的是提供一种粉末蛋糕乳化起泡剂的制备方法，通过该制备方法通过一步法就可制得以聚甘油脂肪酸酯和单甘酯为主体的乳化剂，因此制备粉末蛋糕乳化起泡剂时无需经分子蒸馏，可降低生产成本，且粉末蛋糕乳化起泡剂具有较好的外观，同时起泡性能较好。
为实现以上目的，本发明提供了一种粉末蛋糕乳化起泡剂的制备方法，步骤包括：
(1)将甘油和碱催化剂于反应釜中搅拌混合，在一定真空条件下加热至一定温度，反应一定时间，冷却制得粘稠液体，粘稠液体包括甘油、二聚甘油和三聚甘油；
(2)将脂肪酸加入反应釜中搅拌混合，在一定真空条件下加热至一定温度，反应一定时间后进行冷却中和，待分层后收集上层溶液，得到乳化剂，其中乳化剂中单甘脂、二聚甘油脂肪酸酯与三聚甘油脂肪酸酯的含量大于95％，且二聚甘油脂肪酸酯与三聚甘油脂肪酸酯的含量之和大于60％；
(3)将乳化剂与载体复配制得粉末蛋糕乳化起泡剂。
与现有技术相比，本发明首先制备包括二聚甘油和三聚甘油及过量甘油的粘稠液体，然后无需进行分子蒸馏，直接将该粘稠液体与脂肪酸进行酯化反应，得到乳化剂，其中乳化剂中单甘脂、二聚甘油脂肪酸酯与三聚甘油脂肪酸酯的含量大于95％，且二聚甘油脂肪酸酯与三聚甘油脂肪酸酯的含量之和大于60％，进而再将乳化剂与载体复配制得粉末蛋糕乳化起泡剂，因此，本发明的粉末蛋糕乳化起泡剂的制备方法通过一步法就可制得以聚甘油脂肪酸酯和单甘酯为主体的乳化剂，因此制备粉末蛋糕乳化起泡剂时无需经分子蒸馏，可降低生产成本，且粉末蛋糕乳化起泡剂具有较好的外观，同时起泡性能较好。
较佳地，本发明的步骤(1)为将甘油和碱催化剂于反应釜中搅拌混合，在0.02～0.09MPa真空条件下加热至190～220℃，反应80～100min，冷却后制得粘稠液体。
较佳地，本发明的碱催化剂的用量占甘油质量的2％。
较佳地，本发明的脂肪酸与甘油的摩尔比为1:2。
较佳地，本发明的脂肪酸为硬脂酸和肉豆蔻酸，硬脂酸和肉豆蔻酸的质量之比为1:4。
较佳地，本发明的步骤(2)为将脂肪酸加入反应釜中搅拌混合，在0.04～0.09MPa真空条件下加热至210～220℃，反应200～220min后进行冷却中和，待分层后，去除下层水，收集上层溶液，得到乳化剂。
较佳地，本发明的载体为大米淀粉、玉米淀粉、小麦淀粉、脱脂奶粉、麦芽糖粉、葡萄糖粉和焦磷酸钠中的至少一种。
较佳地，本发明的步骤(3)为将乳化剂与载体复配后，采用喷雾干燥法或挤压造粒法制得粉末蛋糕乳化起泡剂。
较佳地，本发明的步骤(3)为将乳化剂、硬脂酰乳酸钠、聚山梨酯-80与载体复配后，采用喷雾干燥法或挤压造粒法制得粉末蛋糕乳化起泡剂。
较佳地，本发明的碱催化剂为氢氧化钠。
具体实施方式
为更好地说明本发明的目的、技术方案和有益效果，下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明。需说明的是，下述实施所述方法是对本发明做的进一步解释说明，不应当作为对本发明的限制。
实施例和对比例中所使用的分子蒸馏单甘脂、甘油、氢氧化钠、硬脂酸、肉豆蔻酸、聚山梨酯-80、硬脂酰乳酸钠、玉米淀粉等原料均通过市售可得。
实施例1
一种粉末蛋糕乳化起泡剂的制备方法，步骤包括：
(1)将10kg甘油和0.2kg氢氧化钠于反应釜中搅拌混合，在0.05MPA真空条件下加热至210℃，反应85min，冷却后制得8.820kg粘稠液体；
(2)将2.567kg硬脂酸和10.268kg肉豆蔻酸加入步骤(1)中的反应釜中搅拌混合，在0.05MPA真空条件下加热至210℃，反应200min后进行冷却中和，待分层后，去除下层水，收集上层溶液，得到15.060kg乳化剂；
(3)将步骤(2)中的10kg乳化剂与1kg硬脂酰乳酸钠、0.5kg聚山梨酯-80、20kg玉米淀粉复配制得粉末蛋糕乳化起泡剂；
其中步骤(1)的粘稠液体经过测定，以重量百分比计，包括50.66％甘油、37.08％二聚甘油、11.11％三聚甘油和1.15％的其它物质；
步骤(2)的下层水经过测定，以重量百分比计，包括20.3％的甘油；
步骤(2)的乳化剂经过测定，以重量百分比计，包括33.6％单甘脂、47.6％二聚甘油脂肪酸酯、14.8％三聚甘油脂肪酸酯及4％的其它物质。
实施例2
一种粉末蛋糕乳化起泡剂的制备方法，步骤包括：
(1)将10kg甘油和0.2kg氢氧化钠于反应釜中搅拌混合，在0.08MPa真空条件下加热至200℃，反应95min，冷却后制得8.800kg粘稠液体；
(2)将2.567kg硬脂酸和10.268kg肉豆蔻酸加入步骤(1)中的反应釜中搅拌混合，在0.08MPa真空条件下加热至220℃，反应220min后进行冷却中和，待分层后，去除下层水，收集上层溶液，得到15.012kg乳化剂；
(3)将步骤(2)中的10kg乳化剂与1kg硬脂酰乳酸钠、0.5kg聚山梨酯-80、20kg玉米淀粉复配制得粉末蛋糕乳化起泡剂；
其中步骤(1)的粘稠液体经过测定，以重量百分比计，包括49.86％甘油、39.60％二聚甘油、10.54％三聚甘油和0.54％的其它物质；
步骤(2)的下层水经过测定，以重量百分比计，包括19.8％的甘油；
步骤(2)的乳化剂经过测定，以重量百分比计，包括33.4％单甘脂、47.8％二聚甘油脂肪酸酯、15％三聚甘油脂肪酸酯及3.8％的其它物质。
对比例1
一种粉末蛋糕乳化起泡剂的制备方法，步骤包括：
(1)将10kg甘油和0.2kg氢氧化钠于反应釜中搅拌混合，在0.05MPa真空条件下加热至210℃，反应85min得到反应液，将反应液于180℃、5Pa真空条件下进行分子蒸馏，制得7.622kg粘稠液体；
(2)将2.567kg硬脂酸和10.268kg肉豆蔻酸加入步骤(1)中的反应釜中搅拌混合，在0.05MPa真空条件下加热至210℃，反应200min后进行冷却中和，待分层后，去除下层水，收集上层溶液，得到15.88kg乳化剂；
(3)将步骤(2)中的10kg乳化剂与2.78kg分子蒸馏单甘脂、1kg硬脂酰乳酸钠、0.5kg聚山梨酯-80、20kg玉米淀粉复配制得粉末蛋糕乳化起泡剂；
其中步骤(1)的粘稠液体经过测定，以重量百分比计，包括6.2％甘油、62.4％二聚甘油、26.2％三聚甘油及5.2％的其他物质；
步骤(2)的下层水经过测定，以重量百分比计，包括9.8％聚甘油、1.2％甘油；
步骤(2)的乳化剂经过测定，以重量百分比计，包括5.8％单甘酯、59.0％二聚甘油脂肪酸酯、27％三聚甘油脂肪酸酯及8.2％的其它物质。
对比例2
一种粉末蛋糕乳化起泡剂的制备方法，步骤包括：
(1)将10kg甘油和0.067kg氢氧化钠于反应釜中搅拌混合，在0.05MPa真空条件下加热至210℃，反应145min，冷却后制得7.882kg粘稠液体；
(2)将2.567kg硬脂酸和10.268kg肉豆蔻酸加入步骤(1)中的反应釜中搅拌混合，再加入0.13kg氢氧化钠，在0.05MPa真空条件下加热至210℃，反应200min后进行冷却中和，待分层后，去除下层水，收集上层溶液，得到16.02kg乳化剂；
(3)将步骤(2)中的10kg乳化剂与1kg硬脂酰乳酸钠、0.5kg聚山梨酯-80、20kg玉米淀粉复配制得粉末蛋糕乳化起泡剂；
其中步骤(1)的粘稠液体经过测定，以重量百分比计，包括17.6％甘油、41.8％二聚甘油、32.6％三聚甘油和8.0％的其它物质；
步骤(2)的下层水经过测定，以重量百分比计，包括4.78％的甘油；
步骤(2)的乳化剂经过测定，以重量百分比计，包括10.6％单甘脂、39.6％二聚甘油脂肪酸酯、33.8％三聚甘油脂肪酸酯及16％的其它物质。
实施例1-2及对比例1-2中的粘稠液体、下层水、乳化剂均采用具有YWG-NH柱的液相色谱进行测定：柱温50℃，220nm紫外检测器，流速1ml/min梯度洗脱流动相为异丙醇-正己烷＝2:98～20:80，30分钟洗脱。
对实施例1-2及对比例1-2制得的粉末蛋糕乳化起泡剂的颜色进行观察，结果如表1所示：
表1
实施例1 实施例2 对比例1 对比例2
颜色 白色 白色 浅棕色 深棕色
从表1可知，本申请的实施例1-实施例2制得的粉末蛋糕乳化起泡剂呈白色，这是因为本发明首先制备包括二聚甘油和三聚甘油及过量甘油(即甘油聚合度低)的粘稠液体，然后无需进行分子蒸馏，直接将该粘稠液体与脂肪酸进行酯化反应，得到乳化剂，由此可看出，本申请通过一步法(无需蒸馏)制备以聚甘油脂肪酸酯和单甘酯为主体的乳化剂，因此本发明制得的粉末蛋糕乳化起泡剂呈白色，对比例1制得的粉末蛋糕乳化起泡剂呈浅棕色，这是因为对比例1采用的分子蒸馏单甘脂为市售购买的，其是经过分子蒸馏得到的，故色泽较深，进而导致复合成蛋糕用粉末乳化剂外观不佳；同时对比例2制得的粉末蛋糕乳化起泡剂呈深棕色，这是因为对比例2采用两段合成过程制得聚甘油酯，即甘油的聚合度增加，而本申请的发明人在研究中却发现在高温﹑强碱条件下进行甘油的聚合反应时，随着甘油聚合度的增加，容易生成有色聚合物，导致产品颜色会不断加深，进而导致复合成蛋糕用粉末乳化剂外观较不佳。
起泡性能测试
1.分别称取5g实施例1～2和对比例1～2的粉末蛋糕乳化起泡剂，再向其中分别加入45g水；
2.加入100g鸡蛋液(鸡蛋打开，稍搅拌，将蛋白、蛋黄稍混合均匀)；
3.加入80g白砂糖、100g低筋粉，先用低速档混合1分钟，使低筋粉不易飞扬，
4.高速搅拌3min，记录一定容积(160ml)浆体的重量；
5.加入15g玉米油，搅拌30s，记录浆体的重量。
浆体的重量结果如表2所示。
表2
从表2可知，对比例1制得的粉末蛋糕乳化起泡剂的起泡性能比实施例1～2略差，这是因为对比例1中采用的分子蒸馏单甘酯是市售购买的，其是直接以油脂为原料而制得，导致分子蒸馏单甘酯中含有一定杂质，同时其它物质也较多，这些都对发泡性能有一定影响，由此可看出，本申请通过一步法(无需蒸馏)制备以聚甘油脂肪酸酯和单甘酯为主体的乳化剂，因此本发明制备粉末蛋糕乳化起泡剂的整体工艺较传统分别以分子蒸馏法制得单甘脂和聚甘油酯后再复配成粉末蛋糕乳化起泡剂的工艺简单且起泡性能相仿。对比例2制得的粉末蛋糕乳化起泡剂的起泡性能比实施例1～2差，这是因为对比例2中乳化剂成分中单甘酯成分较少，同时其它物质也较多，从而大大降低发泡性能，而本申请的乳化剂成分中由于单甘脂、二聚甘油脂肪酸酯与三聚甘油脂肪酸酯的含量大于95％，且二聚甘油脂肪酸酯与三聚甘油脂肪酸酯的含量之和大于60％，同时其他物质也较低(低于5％)，从而使得起泡性能较好。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (6)

1.一种粉末蛋糕乳化起泡剂的制备方法，其特征在于，步骤包括：
（1）将甘油和碱催化剂于反应釜中搅拌混合，在0.02~0.09MPa真空条件下加热至190~220℃，反应80~100min，冷却后制得粘稠液体，所述粘稠液体包括甘油、二聚甘油和三聚甘油，所述碱催化剂的用量占所述甘油质量的2%；
（2）将脂肪酸加入所述反应釜中搅拌混合，在0.04~0.09MPa真空条件下加热至210~220℃，反应200~220min后进行冷却中和，待分层后收集上层溶液，得到乳化剂，以重量百分比计，其中所述乳化剂中单甘脂、二聚甘油脂肪酸酯与三聚甘油脂肪酸酯的含量之和大于95%，且所述二聚甘油脂肪酸酯与所述三聚甘油脂肪酸酯的含量之和大于60%；
（3）将所述乳化剂与载体复配制得粉末蛋糕乳化起泡剂。
2.如权利要求1所述的粉末蛋糕乳化起泡剂的制备方法，其特征在于，所述脂肪酸与所述甘油的摩尔比为1:2。
3.如权利要求2所述的粉末蛋糕乳化起泡剂的制备方法，其特征在于，所述脂肪酸为硬脂酸和肉豆蔻酸，所述硬脂酸和所述肉豆蔻酸的质量之比为1:4。
4.如权利要求1所述的粉末蛋糕乳化起泡剂的制备方法，其特征在于，所述载体为大米淀粉、玉米淀粉、小麦淀粉、脱脂奶粉、麦芽糖粉、葡萄糖粉和焦磷酸钠中的至少一种。
5.如权利要求1所述的粉末蛋糕乳化起泡剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）为将所述乳化剂与载体复配后，采用喷雾干燥法或挤压造粒法制得所述粉末蛋糕乳化起泡剂。
6.如权利要求1所述的粉末蛋糕乳化起泡剂的制备方法，其特征在于，所述碱催化剂为氢氧化钠。
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