CN115812949A - 一种高流动性易溶解的特医食品制备方法 - Google Patents

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CN115812949A CN202211090159.8A CN202211090159A CN115812949A CN 115812949 A CN115812949 A CN 115812949A CN 202211090159 A CN202211090159 A CN 202211090159A CN 115812949 A CN115812949 A CN 115812949A
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唐治国
高文明
吕倩
孙荣民
安信生
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Abstract

本发明提供一种高流动性易溶解的特医食品制备方法,属于特医食品技术领域。所述特医食品制备方法包括以下步骤:混合配料;均质:料液混合物经双联过滤器后进行均质处理;杀菌:均质后对料液混合物进行杀菌处理;喷雾干燥:通过高压泵打入到干燥塔进行喷雾干燥;固定床:将干燥塔内喷雾干燥完成后的大颗粒粉体送入干燥塔底固定床二次干燥;旋风及细粉回收:将干燥塔内细粉经过二级旋风进行再次收集,再次和料液混合物接触复聚;流化床三次干燥及冷却,产品温度为室温后出料。本发明通过控制生产过程进行二级均质、降低杀菌温度、上排风喷雾干燥、细粉回收工艺等,增加粉体颗粒大小,从而提高产品的流动性、颗粒下沉和溶解速度,具有良好的效果。

Description

一种高流动性易溶解的特医食品制备方法
技术领域
本发明属于特医食品技术领域,具体涉及一种高流动性易溶解的特医食品制备方法。
背景技术
特殊医学用途配方食品是指为满足进食受限、消化吸收障碍、代谢紊乱或特定疾病状态人群对营养素或膳食的特殊需要,专门加工配制而成的配方食品。该类产品须在医生或临床营养师的指导下单独食用或与其他食品配合食用。
目前已经注册成功的特殊医学用途配方食品一共有80多个配方,其中50%左右是特殊医学用途婴儿配方食品(适用于0-12月龄),25%为特殊医学用途全营养配方食品,25%为特殊医学用途非全营养配方食品。其中全营养配方中有一半是干法工艺生产,一半是湿法工艺生产,其中湿法工艺基本都是乳品企业,而且大部分是10岁以下人群的产品。整体评价来看特医全营养配方食品的溶解性均较差,口感较差,消费者认同感不强。
现有特殊医学用途全营养配方食品大部分为干法生产、或者按奶粉生产线生产的经过高温杀菌及浓缩工序的;干法生产产品颗粒小、均匀性差、流动性差、溶解易抱团、粉体很难下沉及溶解;高温杀菌及浓缩湿法工艺生产的产品由于高温导致部分蛋白等变性,影响产品溶解性和活性营养成分,冲调后有不溶颗粒或变性絮状不溶物。特殊医学用途全营养配方食品本身就是给食受限、消化吸收障碍、代谢紊乱或特定疾病状态人群食用的,这些人群本身食欲就不好,如果产品溶解性差就会影响冲调食用、影响产品的营养、影响口感、影响特殊人群食用依从性等,不利于恢复及治疗。
发明内容
本发明通过提供一种高流动性易溶解的特医食品制备方法,以解决如何提高特医食品流动性和溶解性的问题。
为实现上述目的,本发明的技术解决方案是:
一种高流动性易溶解的特医食品制备方法,包括以下步骤:
(1)混合配料:分别将粉状大宗物料投入粉仓,自动吸入真空混料机中用纯化水溶解;
食用植物油自动真空吸入油计量罐,经计量后打入真空混料机;
准确称量营养素,不同类型营养素单独小料罐溶解,两种营养素间隔5分钟以上分别打入真空混料机;
全部物料投料完成后,物料在真空混料机和配料罐间循环10min充分溶解,然后在配料罐水合,得到料液混合物;所述的物料循环为物料在配料罐、加热器和真空混料系统之间构成的循环系统,进行循环混料;
(2)均质:水合后的料液混合物经双联过滤器后进行均质处理,均质温度40~55℃,一级压力140~160bar,二级压力40~60bar;
(3)杀菌:均质后对料液混合物进行杀菌处理,杀菌温度82~86℃,杀菌保温时间10~15s;杀菌后料液混合物和来料热交换进行冰水冷却,杀菌的料液混合物和来料热交换进入到杀菌机的冷却段中进行冷却,最后由2℃的冷冰水冷却到50℃后进入浓料罐,控制出料温度在50~58℃后,置于暂存罐内暂存;
(4)喷雾干燥:物料从暂存罐经双联过滤器后,通过高压泵打入到干燥塔进行喷雾干燥,控制喷雾干燥的进风温度为160~170℃,出风温度为85~100℃,塔内负压为-90~-110Pa,高压泵压力为10~18MPa;
(5)固定床:将干燥塔内喷雾干燥完成后的大颗粒粉体送入干燥塔底固定床二次干燥,进风温度85℃;
(6)旋风及细粉回收:将干燥塔内细粉经过二级旋风进行再次收集,通过罗茨风机输送到塔顶,再次和料液混合物接触复聚;
(7)流化床三次干燥及冷却:固定床下来的粉体进入流化床,流化床一段进行第三次干燥,进口温度30~50℃;粉体悬浮流动到流化床二段进行冷却,冷却进风温度为15~25℃,产品温度为室温后出料。
优选地,所述步骤(1)中粉状大宗物料的溶解温度为55~65℃。
优选地,所述步骤(1)中营养素溶解水温控制在35~45℃,溶解时间为1~10min。
优选地,所述步骤(1)中物料在配料罐水合时间为10min,温度为50℃,定容到浓度为40%的料液混合物。
优选地,所述步骤(2)中均质温度50℃,一级压力150bar,二级压力50bar。
优选地,所述步骤(4)中控制喷雾干燥的进风温度为165℃,出风温度为90℃,塔内负压为-100Pa,高压泵压力为15MPa。
优选地,所述步骤(4)中干燥塔采用上排风喷雾干燥塔,塔内采用3个喷枪相对角度进行喷雾。
优选地,所述步骤(7)中产品出料温度小于30℃。
本发明的有益效果是:
1.本发明采用真空混料溶解、食用油自动计量添加、采用营养素低温单独密封溶解、采用低温短时杀菌、采用多级喷雾干燥系统、采用流化床冷却等工艺,减少高温强度和时间,从而减少蛋白变性、降低营养素损失,使产品流动性、溶解性提高,营养损失小。
2.本发明通过有效控制生产过程如:均质、杀菌温度、喷雾干燥等工艺,采用去除浓缩工艺,进行二级均质、降低杀菌温度、上排风喷雾干燥、细粉回收工艺等,增加粉体颗粒大小,从而提高产品的流动性、颗粒下沉和溶解速度,具有良好的效果。
3.本发明的工艺不设置浓缩步骤,减少高温处理,保留产品的营养成分,防止产品变性,也大大减少能耗。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
另外,本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
参见图1,一种高流动性易溶解的特医食品制备方法,包括以下步骤:
(1)混合配料:分别将粉状大宗物料投入粉仓,自动吸入真空混料机用纯化水溶解;所述的粉状大宗物料选用耐热型的蛋白粉如:乳清蛋白粉和大豆分离蛋白等,使用真空混料机对各种物料进行溶解,溶解温度在55~65℃,减少高温处理和高机械剪切,防止蛋白变性、营养素损失;
食用植物油自动真空吸入油计量罐,经计量后打入真空混料机;
油脂选用常温液态油脂,省去高温化油工序,减少油脂氧化风险;食用油直接真空泵到暂存罐中,再自动抽取计量打入真空混料机,减少油脂暴露机会,降低氧化风险;
准确称量营养素,不同类型营养素单独小料罐溶解,两种营养素间隔5分钟以上分别打入真空混料机;
所述的营养素为复配维生素和复配矿物质,分别小罐密闭自动加水搅拌溶解,水温控制在35~45℃,溶解1~10min,减少光及氧气暴露时间,降低营养素衰减;两种营养素间隔5分钟以上打入真空混料机,防止维生素和矿物质发生反应;
全部物料投料完成后,物料在真空混料机和配料罐间循环10min充分溶解,即物料配料罐、加热器和真空混料系统之间构成的循环,进行循环混料,然后在配料罐水合,水合时间为10min,温度为50℃,定容到浓度为40%的料液混合物;
(2)均质:水合后的料液混合物经双联过滤器后进行均质处理,均质温度40~55℃,一级压力140~160bar,二级压力40~60bar;
(3)杀菌:均质后对料液混合物进行杀菌处理,杀菌温度82~86℃,杀菌保温时间10~15s;杀菌后料液混合物和来料热交换进行冰水冷却,即杀菌的料液混合物和来料热交换进入到杀菌机的冷却段中进行冷却,最后由2℃的冷冰水冷却到50℃后进入浓料罐,后控制出料温度在50~58℃后,置于暂存罐内暂存;使用低温杀菌工艺,减少营养素的热损失、减少蛋白等变性,提高产品的流动性、溶解性和营养性,也降低能耗;
(4)喷雾干燥:物料从暂存罐经双联过滤器后,通过高压泵打入到干燥塔进行喷雾干燥,控制喷雾干燥的进风温度为160~170℃,出风温度为85~100℃,塔内负压为-90~-110Pa,高压泵压力为10~18MPa;采用上排风喷雾干燥塔,产品颗粒更大,粉体不粘塔,减少焦粒;上排风系统蒸发效率更高,降低能耗;采用3个喷枪相对角度喷雾,更好的增加料液雾化接触,提高粉体颗粒大小,提高产品溶解性;
(5)固定床:将干燥塔内喷雾干燥完成后的大颗粒粉体送入干燥塔底固定床二次干燥,进风温度85℃;
(6)旋风及细粉回收:将干燥塔内细粉经过二级旋风进行再次收集,通过罗茨风机输送到塔顶,再次和料液混合物接触复聚;采用细粉回收工艺,将喷雾塔内产生的细粉经过旋风收集后再次打入塔顶和新雾化料液再次复聚,增加产品颗粒大小,从而提高产品溶解下沉和溶解速度。
(7)流化床三次干燥及冷却:固定床下来的粉体进入流化床,流化床一段进行第三次干燥,进口温度30~50℃;粉体悬浮流动到流化床二段进行冷却,冷却进风温度为15~25℃,产品温度为室温后出料,出料温度小于30℃。
采用全封闭、自动控制流化床设备低温冷却粉体,使出粉温度≤30℃,可以进行直接罐装,不需要再冷却,避免高温下存储或罐装后产品颜色、滋气味变差,防止不稳定营养成分的衰减。
产品出料后对产品进行检测、包装、入库。
实施例1
一种高流动性易溶解的特医食品制备方法,包括以下步骤:
(1)混合配料:分别将粉状大宗物料投入粉仓,自动吸入真空混料机用纯化水溶解,溶解温度为60℃;
食用植物油自动真空吸入油计量罐,经计量后打入真空混料机;
准确称量营养素,不同类型营养素单独小料罐溶解,营养素溶解水温控制在35℃,溶解时间为8min;两种营养素间隔5分钟以上分别打入真空混料机;
全部物料投料完成后,物料在真空混料机和配料罐间循环10min充分溶解,然后在配料罐水合,水合时间为10min,温度为50℃,定容到浓度为40%的料液混合物;
(2)均质:水合后的料液混合物经双联过滤器后进行均质处理,均质温度50℃,一级压力150bar,二级压力50bar;
(3)杀菌:均质后对料液混合物进行杀菌处理,杀菌温度82℃,杀菌保温时间10s;杀菌后料液混合物和来料热交换进行冰水冷却后控制出料温度在58℃后,置于暂存罐内暂存;
(4)喷雾干燥:物料从暂存罐经双联过滤器后,通过高压泵打入到干燥塔进行喷雾干燥,控制喷雾干燥的进风温度为165℃,出风温度为90℃,塔内负压为-100Pa,高压泵压力为15MPa;
(5)固定床:将干燥塔内喷雾干燥完成后的大颗粒粉体送入干燥塔底固定床二次干燥,进风温度85℃;
(6)旋风及细粉回收:将干燥塔内细粉经过二级旋风进行再次收集,通过罗茨风机输送到塔顶,再次和料液混合物接触复聚;
(7)流化床三次干燥及冷却:固定床下来的粉体进入流化床,流化床一段进行第三次干燥,进口温度40℃;粉体悬浮流动到流化床二段进行冷却,冷却进风温度为25℃,产品温度为室温(小于30℃)后出料。
实施例2
一种高流动性易溶解的特医食品制备方法,包括以下步骤:
(1)混合配料:分别将粉状大宗物料投入粉仓,自动吸入真空混料机用纯化水溶解,溶解温度为65℃;
食用植物油自动真空吸入油计量罐,经计量后打入真空混料机;
准确称量营养素,不同类型营养素单独小料罐溶解,营养素溶解水温控制在40℃,溶解时间为10min;两种营养素间隔5分钟以上分别打入真空混料机;
全部物料投料完成后,物料在真空混料机和配料罐间循环10min充分溶解,然后在配料罐水合,水合时间为10min,温度为50℃,定容到浓度为40%的料液混合物;
(2)均质:水合后的料液混合物经双联过滤器后进行均质处理,均质温度40℃,一级压力160bar,二级压力60bar;
(3)杀菌:均质后对料液混合物进行杀菌处理,杀菌温度83℃,杀菌保温时间12s;杀菌后料液混合物和来料热交换进行冰水冷却后控制出料温度在50℃后,置于暂存罐内暂存;
(4)喷雾干燥:物料从暂存罐经双联过滤器后,通过高压泵打入到干燥塔进行喷雾干燥,控制喷雾干燥的进风温度为170℃,出风温度为95℃,塔内负压为-90Pa,高压泵压力为18MPa;
(5)固定床:将干燥塔内喷雾干燥完成后的大颗粒粉体送入干燥塔底固定床二次干燥,进风温度85℃;
(6)旋风及细粉回收:将干燥塔内细粉经过二级旋风进行再次收集,通过罗茨风机输送到塔顶,再次和料液混合物接触复聚;
(7)流化床三次干燥及冷却:固定床下来的粉体进入流化床,流化床一段进行第三次干燥,进口温度50℃;粉体悬浮流动到流化床二段进行冷却,冷却进风温度为15℃,产品温度为室温后出料。
实施例3
一种高流动性易溶解的特医食品制备方法,包括以下步骤:
(1)混合配料:分别将粉状大宗物料投入粉仓,自动吸入真空混料机用纯化水溶解,溶解温度为55℃;
食用植物油自动真空吸入油计量罐,经计量后打入真空混料机;
准确称量营养素,不同类型营养素单独小料罐溶解,营养素溶解水温控制在45℃,溶解时间为1min;两种营养素间隔5分钟以上分别打入真空混料机;
全部物料投料完成后,物料在真空混料机和配料罐间循环10min充分溶解,然后在配料罐水合,水合时间为10min,温度为50℃,定容到浓度为40%的料液混合物;
(2)均质:水合后的料液混合物经双联过滤器后进行均质处理,均质温度45℃,一级压力140bar,二级压力40bar;
(3)杀菌:均质后对料液混合物进行杀菌处理,杀菌温度86℃,杀菌保温时间15s;杀菌后料液混合物和来料热交换进行冰水冷却后控制出料温度在55℃后,置于暂存罐内暂存;
(4)喷雾干燥:物料从暂存罐经双联过滤器后,通过高压泵打入到干燥塔进行喷雾干燥,控制喷雾干燥的进风温度为160℃,出风温度为100℃,塔内负压为-110Pa,高压泵压力为10MPa;
(5)固定床:将干燥塔内喷雾干燥完成后的大颗粒粉体送入干燥塔底固定床二次干燥,进风温度85℃;
(6)旋风及细粉回收:将干燥塔内细粉经过二级旋风进行再次收集,通过罗茨风机输送到塔顶,再次和料液混合物接触复聚;
(7)流化床三次干燥及冷却:固定床下来的粉体进入流化床,流化床一段进行第三次干燥,进口温度30℃;粉体悬浮流动到流化床二段进行冷却,冷却进风温度为20℃,产品温度为室温后出料。
对比例1
本对比例与实施例1技术方案基本一致,不同之处在于:
(3)均质:水合后的料液混合物经双联过滤器后进行均质,均质温度38℃,一级压力120bar,二级压力20bar;
(4)杀菌:均质后对料液混合物进行杀菌处理,杀菌温度80℃,杀菌保温时间10s;杀菌后料液混合物和来料热交换进行冰水冷却后控制出料温度在45℃后,置于暂存罐内暂存。
(5)喷雾干燥:物料从暂存罐经双联过滤器后,通过高压泵打入到干燥塔进行喷雾干燥,进风温度为150℃,出风温度为80℃,塔内负压为-75Pa,高压泵压力为8MPa。
(6)旋风及细粉回收:将干燥塔内细粉经过二级旋风进行收集不再投回干燥设备。
对比例2
本对比例与实施例1技术方案基本一致,不同之处在于:
(3)均质:水合后的料液混合物经双联过滤器后进行均质,均质温度35℃,一级压力130bar,二级压力30bar;
(4)杀菌:均质后对料液混合物进行杀菌处理,杀菌温度90℃,杀菌保温时间10s;杀菌后料液混合物和来料热交换进行冰水冷却后控制出料温度在60℃后,置于暂存罐内暂存;
(5)喷雾干燥:物料从暂存罐经双联过滤器后,通过高压泵打入到干燥塔进行喷雾干燥;进风温度为185℃,出风温度为80℃,塔内负压为-65Pa,高压泵压力为8MPa。
(6)旋风及细粉回收:将干燥塔内细粉经过二级旋风进行收集不再投回干燥设备。
对比例3
本对比例与实施例1技术方案基本一致,不同之处在于:
(3)均质:水合后的料液混合物经双联过滤器后进行均质,均质温度60℃,一级压力190bar,二级压力80bar;
(4)杀菌:均质后对料液混合物进行杀菌处理,杀菌温度80℃,杀菌保温时间15s。杀菌后料液混合物和来料热交换进行冰水冷却后控制出料温度在50℃后,置于暂存罐内暂存;
(5)喷雾干燥:物料从暂存罐经双联过滤器后,通过高压泵打入到干燥塔进行喷雾干燥;进风温度为155℃,出风温度为80℃,塔内负压为-150Pa,高压泵压力为25MPa。
(6)旋风及细粉回收:将干燥塔内细粉经过二级旋风进行收集不再投回干燥设备。
采用本发明实施例1-3和对比例1-3获得的特医食品的制备方法对某种特医产品进行流动性、溶解性测试,通过休止角、崩溃角、分散性来表示。流动性测试采用智能粉体特性测定仪来测定,智能粉体特性测定仪的型号是BT1001,结果见表1所示:
表1实施例1-3与对比例1-3中的流动性、溶解性检测结果
Figure BDA0003836920200000121
通过表1对比可以看出,本发明方法获得的特殊医学用途全营养配方食品的流动性明显优于对照组。对比例1-3中的产品其休止角、崩溃角均高于实施例1-3中的产品,这说明本发明实施例1-3中的产品其流动性较强;实施例1-3的分散性都小于对比例1-3,说明本发明实施例组的溶解性较好。可见,工艺中的均质、杀菌温度、喷雾干燥工艺对特殊医学用途全营养配方食品的流动性、溶解性产生影响。
表2内容为实施例1-3与对比例1-3产品的其它性能的比较,颗粒大小占比指粒径在0.2-0.3mm范围的百分比。
表2实施例1-3与对比例1-3中的其它性能检测结果
Figure BDA0003836920200000122
Figure BDA0003836920200000131
综上所述,本发明通过有效控制生产过程均质、杀菌温度、喷雾干燥等工艺,采用去除浓缩工艺,进行二级均质、降低杀菌温度、上排风喷雾干燥、细粉回收工艺等,增加粉体颗粒大小,从而提高产品的流动性、颗粒下沉和溶解速度,具有良好的效果。
以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其它相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种高流动性易溶解的特医食品制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)混合配料:分别将粉状大宗物料投入粉仓,自动吸入真空混料机溶解;
食用植物油自动真空吸入油计量罐,经计量后打入真空混料机;
准确称量营养素,不同类型营养素单独小料罐溶解,两种营养素间隔5分钟以上分别打入真空混料机;
全部物料投料完成后,物料在真空混料机和配料罐间循环10min充分溶解,然后在配料罐水合,得到料液混合物;
(2)均质:水合后的料液混合物经双联过滤器后进行均质处理,均质温度40~55℃,一级压力140~160bar,二级压力40~60bar;
(3)杀菌:均质后对料液混合物进行杀菌处理,杀菌温度82~86℃,杀菌保温时间10~15s;杀菌后料液混合物和来料热交换进行冰水冷却,后控制出料温度在50~58℃后,置于暂存罐内暂存;
(4)喷雾干燥:物料从暂存罐经双联过滤器后,通过高压泵打入到干燥塔进行喷雾干燥,控制喷雾干燥的进风温度为160~170℃,出风温度为85~100℃,塔内负压为-90~-110Pa,高压泵压力为10~18MPa;
(5)固定床:将干燥塔内喷雾干燥完成后的大颗粒粉体送入干燥塔底固定床二次干燥,进风温度85℃;
(6)旋风及细粉回收:将干燥塔内细粉经过二级旋风进行再次收集,通过罗茨风机输送到塔顶,再次和料液混合物接触复聚;
(7)流化床三次干燥及冷却:固定床下来的粉体进入流化床,流化床一段进行第三次干燥,进口温度30~50℃;粉体悬浮流动到流化床二段进行冷却,冷却进风温度为15~25℃,产品温度为室温后出料。
2.根据权利要求1所述的高流动性易溶解的特医食品制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中粉状大宗物料的溶解温度为55~65℃。
3.根据权利要求2所述的高流动性易溶解的特医食品制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中营养素溶解水温控制在35~45℃,溶解时间为1~10min。
4.根据权利要求3所述的高流动性易溶解的特医食品制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中物料在配料罐水合时间为10min,温度为50℃,定容到浓度为40%的料液混合物。
5.根据权利要求1所述的高流动性易溶解的特医食品制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中均质温度50℃,一级压力150bar,二级压力50bar。
6.根据权利要求1所述的高流动性易溶解的特医食品制备方法,其特征在于,所述步骤(4)中控制喷雾干燥的进风温度为165℃,出风温度为90℃,塔内负压为-100Pa,高压泵压力为15MPa。
7.根据权利要求6所述的高流动性易溶解的特医食品制备方法,其特征在于,所述步骤(4)中干燥塔采用上排风喷雾干燥塔,塔内采用3个喷枪相对角度进行喷雾。
8.根据权利要求1所述的高流动性易溶解的特医食品制备方法,其特征在于,所述步骤(7)中产品出料温度小于30℃。
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CN110893284A (zh) * 2019-12-04 2020-03-20 荣海生物科技有限公司 一种大豆肽粉细粉回收方法
CN111194912A (zh) * 2019-07-09 2020-05-26 北京市营养源研究所 一种稳定的医用液态肠内营养组合物及其制备方法

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