CN1295978C - 一种制取杏仁油及杏仁蛋白粉的方法 - Google Patents

一种制取杏仁油及杏仁蛋白粉的方法 Download PDF

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Abstract

本发明杏仁油的制取采用了先进的无污染的纯冷榨方法,并且在油脂的精炼中也采用纯物理的方法,不添加任何的化学物质,又由于其具有特殊的香味和口感,市场前景非常广阔。另外,在榨油之前先将杏仁进行脱皮处理,从而使杏仁经榨油之后的饼渣色泽较浅,为用杏仁蛋白粉的制取提供了有利条件。制取杏仁蛋白粉的工艺为:将蛋白粉等原料同一定量的乳化剂等均质作用形成乳化物后,再将这种乳化物经喷雾干燥,从而得到一种外层由包复材料包裹,内层为油脂的粉末产品。该工艺可赋予产品优良的溶解分散性、乳化性和稳定性,使产品具有较长的保质储存期。

Description

一种制取杏仁油及杏仁蛋白粉的方法
所属领域
本发明涉及从杏仁中制取杏仁油及杏仁蛋白粉的方法。
背景技术
杏仁除直接加工成食品食用外,主要用于制油。在制油过程中,如果经过高温压榨或浸出制油,杏仁粕中的蛋白质或多或少产生变性,尤其经高温处理后,蛋白质变性程度更高,因此其水溶性蛋白质含量明显下降,这种水溶性含量低的蛋白其亲水性、乳化性等功能特性明显下降,基本失去了在食品加工中需要的功能特性,严重影响其使用范围。
蛋白质不仅是人类日常生活中的必需营养素,同时也是食品加工配料的重要组成部分。它既可作为一种营养源,又可改善食品的风味、柔软性、保水性等,是食品中不可缺少的部分。目前市场上的蛋白粉产品最常见的有大豆蛋白粉和花生蛋白粉,它们的生产工艺多采用碱溶酸沉法、醇法或粉碎法。这些方法造成了许多活性物质和营养成分的流失,或加入了化学物质,或由于蛋白粉中存在的油脂易酸败变质而难以有较长的保存期。
从五十年代起,欧美国家开始有微胶囊包埋技术研究的专利报道。六十年代后,西方许多国家公布了这方面的研究专利,在七十年代末到八十年代,日本在微胶囊包埋研究方面发展迅速,目前已有多种微胶囊化粉末产品出售,如微胶囊化粉末汤料、粉末干酪、粉末油脂等。我国自八十年代后期起,广州粮食科学研究所、上海工大、上海医二院、中国科大等单位都先后进行了这方面的研究工作,但到目前为止,尚未报道以杏仁饼为原料采用微胶囊化包埋技术生产的杏仁蛋白粉产品。
发明内容
本发明的目的是采用低温冷榨技术制取杏仁油,采用微胶囊化包埋技术得到杏仁蛋白粉。
一种制取杏仁油及杏仁蛋白粉的工艺,其特征是将杏仁在0.6%NaOH溶液浸泡1.5分钟,浸泡温度为70℃,然后取出立即降至室温,并用清水冲洗至中性,在50℃烘箱中烘约14小时,待水分降至4%以下时,用小型螺旋榨油机加热2~3分钟(50~60℃)后,开始压榨,连续榨三遍后过滤,得到杏仁油;
将经三次压榨后的杏仁饼粕用粉碎机粉碎,在50℃左右的水浴上加热1.5小时,用胶体磨研磨,经研磨后的浆液放入离心机中离心10min,得上清液,在上清液中加入乳化剂乳化,然后进入均质机均质,再经高温瞬时杀菌后至喷雾干燥塔塔顶,经喷雾干燥后成为杏仁蛋白粉成品。
离心分离时,杏仁浆的浓度为10%。
乳化工艺条件为:乳化温度:30℃~70℃,加水量:10倍于基料,
稳定剂量:0.125%~0.25%,乳化剂量:1.5%~3%。
喷雾干燥条件为进风温度:180~200℃  出风温度:80~85℃
进料速度:20~25ml/min    喷头压力:0.12±0.2Mpa。
乳化剂是单甘酯、磷脂、span或Tween。
稳定剂是酪蛋白或大豆蛋白。
为了更好地理解本发明的目的,以下从9个方面详细说明本
发明的内容
1.工艺路线的确定
杏仁蛋白粉的制取采用了喷雾干燥包埋技术。该技术克服了碱溶酸沉法使营养物质大量损失、醇法加入了化学物质、粉碎法使蛋白粉中存在的油脂易酸败变质而难以有较长的保存期等弊端。该项技术可生产出品质较为理想的微胶囊化粉末产品。此法系将油脂或蛋白粉等原料同一定量的包复材料、乳化剂等均质作用形成乳化物后,将这种乳化物再经喷雾干燥,从而得一种外层由包复材料包裹,内层为油脂的粉末产品。我们按照以下的实验方案完成了小试。
制取杏仁油的工艺流程如下:
杏核→破壳→杏仁→浸泡→脱皮→烘干→破碎→冷榨→杏仁毛油→过滤→杏仁油成品
把压榨制油后的杏仁饼经磨浆后得到稀浆液离心分离,在上清液中加入乳化剂乳化,然后进入均质机均质,再经高温瞬时杀菌后至喷雾干燥塔塔顶,经喷雾干燥后成为杏仁蛋白粉成品。
                         乳化剂
                           ↓
机榨饼→浸泡→磨浆→分渣→配料→乳化→均质→杀菌→喷雾干
                     ↓
                    烘干→渣
燥→杏仁蛋白粉成品
2.杏仁脱皮条件试验
脱皮是制取杏仁油和杏仁蛋白粉的重要一步。经过试验证明最佳的脱皮条件为:浸泡溶液浓度为0.6%的氢氧化钠溶液;浸泡温度为70℃;时间为1.5min;浸泡时间过长或者温度过高易造成杏仁蛋白变性,影响蛋白粉的质量。
3..压榨试验
我们将脱皮烘干后的脱皮杏仁烘干至水分在4%以下,采用小型螺旋压榨机,选用5号榨孔,调节速度至4/5位置,加热2~3分钟(50~60℃),开始压榨,榨完第一遍后,马上接着榨第二遍,第三遍。
根据分析测定,第一遍压榨出油率为55.4%,第二遍压榨出油率为5.5%,第三遍压榨出油率为2.3%(均指毛油)。压榨饼的残油分别为11.1%,6.8%和5.5%。
4.杏仁饼的制浆试验
将经三次压榨后的杏仁饼粕用粉碎机粉碎进行磨浆试验。在50℃左右的水浴上加热1.5小时,用胶体磨研磨(缝隙打开1/4圈)。经研磨后的浆液放入实验室用TGL-16C飞鸽牌系列离心机,在4500rad/min下离心10min,离心分离时,杏仁浆的浓度为10%。
5.乳化剂及乳化条件的选择
由于杏仁饼含有一定量的油脂,为了使生产出来的产品具有较好的溶解性和储藏稳定性,乳化剂的选择是至关重要的。经过我们的多次实验,筛选出的乳化剂达到了产品所要求的性能。
制备粉末蛋白的关键步骤:一是乳化液的制备,二是喷雾干燥。乳化液的稳定与否将直接关系到喷雾干燥后产品的性能。因此,工艺条件的筛选要在保证喷雾干燥正常运行的前提下,尽量提高乳化液的稳定性。在乳化条件的摸索和研究中,我们考查了乳化温度、乳化剂用量、稳定剂用量、加水量等因素。通过正交试验确定了最佳条件。
A.乳化工艺条件的筛选
乳化剂HLB的选择原则:根据Griffin规则,非离子型乳化剂,其HLB值具有加和性,也即:(HLB)a的A乳化剂用量Wa(g)与(HLB)b的B乳化剂用量Wb(g)混合时,混合乳化剂的(HLB)(ab)可表示如下:
(HLB)(ab)={(HLB)b×Wa(g)+(HLB)b×Wb(g)}/(Wa+Wb)
在这里,采用Span(80),Tween(20)按不同的比例配制不同的HLB值乳化剂,不同HLB值的乳化剂对乳化液稳定性的表现见下表
不同HLB值的乳化剂对乳化液稳定性的影响
  HLB值   乳化性   乳化稳定性
  61014   0.41660.38460.2903   0.43750.33850.3429
从表2知:乳化剂HLB值在6附近,较适合于本粉末蛋白的制备。
在粉末蛋白的制备工艺条件筛选中,进行了L9S4的正交试验。
L9S4正交试验的四因素三水平如下:
乳化温度A:A1 30℃     A2 50℃     A3 70℃
稳定剂量B:B1 不添加   B2 0.125    B3 0.25
加水量C:  C1 10倍     C2 11倍     C3 12倍
乳化剂量D:D1 不添加   D2 1.5      D3 3
考察指标:乳化液经10h静放后,考察其乳化稳定性,按下式计算:乳化稳定性=未分层乳化液高度/全部液体总高度
从正交实验的极差分析得知,对于该配方影响乳化稳定性因素主次先后的顺序如下:
乳化温度>稳定剂用量>加水量>乳化剂量
B、经过多次试验,我们所选择的乳化剂符合以下条件:
①在一定工艺条件下,具有包埋油脂的能力,具有防止产品在
长期保存中与空气接触而发生氧化、酸败的能力。
②有良好的可溶性,口感较好,无任何不良的气味和味道。
③符合食品卫生法的规定。所用乳化剂为单甘酯、磷脂、span或Tween;所用稳定剂是酪蛋白或大豆蛋白,乳化温度范围是30~70℃。
C、乳化工艺条件最佳条件确定为:
乳化温度:A2 50℃         加水量:C1 10倍于基料
稳定剂量:B3 0.25%       乳化剂量:D3 3%
6、喷雾干燥试验
本研究中所用的喷雾干燥机为旋转式离心喷雾干燥机,可变条件为:进风温度,出风温度,进料速度,喷头压力。
通常进风温度提高,产品含水量降低,进料速度快,出风温度下降,进料速度慢,喷头压力大,产品颗粒较细。反之,产品颗粒较粗。压力喷头过大,会使粉末粘壁严重;压力过小,又难以形成雾状,通过多次试验,找出用此设备进行喷雾干燥的最佳条件为:
进风温度:180~200℃         出风温度:80~85℃
进料速度:20~25ml/min       喷头压力:0.12±0.2Mpa
7、.粉末蛋白的成品分析
(1)性状
本研究制取的粉末蛋白是球状微颗粒,味淡,呈白色或淡黄。分散性、速溶性均较好,其大小通过显微镜对120颗粉末随机进行测定,粉末蛋白大致分布在25~55um,平均粒度38.48un,均方差δ为14.28
(2)蛋白质分散指数(PDI)
蛋白粉分散指数(PDI)是衡量蛋白粉质量的重要因素,是制定加工工艺条件,决定蛋白粉应用的必需指标,其测定方法参照AACC46-24、GB5511-85进行。
PDI=在水中分散蛋白质(%)/总蛋白质(%)×100
经我们测定,根据上述实验条件制得的杏仁蛋白粉其PDI>74.2%
(3)蛋白粉黏度及乳化力、凝胶性
这是考察蛋白粉功能测定的指标。
黏度测定:将蛋白样品与水按1∶7混合均匀后,用奥氏黏度计测定。
乳化力测定:将蛋白样品、水、精练杏仁油按30∶100∶100比例混合,在12000rpm速度下搅拌1min,静置30min,用10ml离心管取乳状液10ml,在2200rpm转速下离心10min,测定离心后离心管上层乳液层体积和离心管中样品总体积。
乳化力(%)=离心后乳液层体积/离心后样液总体积×100
凝胶性的测定:将蛋白样品与水按1∶3.5比例混合均匀,用肠衣包好,在85℃温度下用水浴加热30min,用冷水冷却后,切成3mm片,将片对折,对折四次不发生裂纹的胶片为AA,对折两次不发生裂纹的为A,对折两次发生部分裂纹的为B,对折两次全部裂断的为C,不能切片或不产生凝交体的为D。
    杏仁蛋白粉功能特性的测定
  乳化温度(±1℃)   50
  PH值   7.10
  乳化力(%)   60.2
  黏度(CP)   642.7
  凝胶性   B
  水溶性蛋白质(%)   54.4
  PDI(%)   84.2
从上表可以看出,经50℃条件乳化的杏仁蛋白粉溶液pH值中性偏碱,表现出乳化力,黏度偏高,凝胶性较好。
(4)离心分离效果
固形物含量为38.7%  上清液含量为15.8%
用105℃烘箱法测定
固形物中水分占84.2%,固体占15.8%
上清液中水分占95.4%,固体占4.6%
8、达到的技术水平
本项目把脱皮低温冷榨技术和微胶囊造粒技术应用于杏仁蛋白粉的制取工艺中,得到符合如下要求的产品。
            机榨杏仁油标准
1.特征指标
比重(25℃)             0.913~0.916
折光指数(40℃)         1.463~1.466
皂化值(mgKOH/g):     188-200
不皂化物(g/kg):       ≤20
脂肪酸组成(%):
棕榈酸  C16:0          4-13
硬脂酸  C18:0          1-10
油酸    C18:1          43-70
亚油酸  C18:2          20-34
其它酸                 0-3
                    杏仁油质量标准
项目   质量指标
  一级   二级
气味、滋味、透明度   有杏仁油固有的气味,口感较好,澄清、透明
  色泽(罗维朋比色槽25.4mm)   黄10  红≤1.0   黄  25红≤2.5
  水分及挥发物(%)≤   0.10   0.20
  杂质(%)≤   0.10   0.20
  酸值(mgKOH/g)≤   1.0   3.0
  过氧化值(meq/kg)≤   10   10
  冷冻试验(0℃储藏5.5小时)   澄清、透明
                杏仁蛋白粉产品标准
  感观指标
  呈乳白色粉末,具有杏仁蛋白粉固有的气、滋味,无异味。
  理化指标
  项目   指标
  水分,%   ≤7.0
  灰分,%   ≤6.5
  粗脂肪,%   ≤10.0
  粗蛋白质(NX6.25,干基),%   ≥40.0
  氮溶解指数NSI,%   ≥60.0
  卫生指标
  项目   指标
  菌落总数,个/g   ≤10000
  大肠菌群,个/100g   ≤40
  致病菌   不得检出
  黄曲霉毒素B1,μg/kg   ≤15.0
  砷,mg/kg   ≤0.5
  铅,mg/kg   ≤1.0
  铜,mg/kg   ≤4.0
本产品与国内外其它蛋白粉产品性能比较:
  产品  PDI(%)   粘度(CP)   乳化力(%)   色泽
  本产品美国某公司大豆产品佳木斯某公司产品石家庄某厂产品  84.235.370.465.1   642.7105.2504.5110.3   60.265.168.465.6   乳白乳白浅黄浅黄
9、主要创新点
本发明的主要创新点在于将脱皮低温冷榨技术应用于杏仁油的制取工艺,将微胶囊化包埋造粒技术应用于杏仁蛋白。
本发明具有以下优点:
(1)采用低温冷榨技术制取的杏仁油,保存了杏仁油中的多种营养成分和活性物质,由于不使用有机溶剂,减少了有害物质的存在,在市场上应具有很强的竞争力。
(2)由于在榨油之前采用脱皮技术,使压榨出的杏仁油和后续产品杏仁蛋白粉的色泽和口感都得到了很大的改善。同时填补了国内无脱皮冷榨杏仁油生产的空白。
(3)本次实验中得到杏仁的出油率为80%,保证了较高的出油率。
(4)采用微胶囊化包埋技术得到的杏仁蛋白粉,有效地避免了由于杏仁蛋白粉中含油导致的易酸败现象,增加了杏仁蛋白粉产品的储藏稳定性,大大延长了其保存期。通过喷雾干燥技术的使用,增加了杏仁蛋白粉的溶解分散性、乳化性,使产品的口感更细腻。
(5)低温冷榨技术和微胶囊造粒技术得到的产品各项检测指标均达到或优于质量标准。
具体实施例
实施例1:
将1000g杏仁用0.6%NaOH溶液浸泡,浸泡温度为60℃,浸泡时间为2分钟,然后用清水冲洗至中性,在50℃烘箱中烘12小时后用压榨机榨油,经过滤得到约400g杏仁油,500g杏仁饼。
取榨过油的杏仁饼100g,加1000ml水浸泡,浸泡温度为50℃,浸泡时间为1.5小时,然后将杏仁液用胶体磨研磨,再在离心机上以3000转/分离心分离10分钟。取上清夜,加入1.5%乳化剂Span,0.125%的稳定剂酪蛋白进行乳化均质,乳化时温度为40℃,然后送入喷雾干燥塔喷粉,即得杏仁蛋白粉,喷雾干燥条件为进风温度180℃,出风温度80℃,进料速度20ml/min,喷头压力0.12Mpa。
实施例2:
将2000g杏仁用0.5%NaOH溶液浸泡,浸泡温度为70℃,浸泡时间为1.5分钟,然后用清水冲洗至中性,在65℃烘箱中烘10小时后用压榨机榨油,经过滤得到杏仁油。
取榨过油的杏仁饼200g,加2000ml水浸泡,浸泡温度为60℃,浸泡时间为2小时,然后将杏仁液用胶体磨研磨,再在离心机上以4500转/分离心分离10分钟。取上清夜,加入2%乳化剂Span,0.125%的大豆蛋白进行乳化均质,乳化时温度为50℃,然后送入喷雾干燥塔喷粉,即得杏仁蛋白粉,喷雾干燥条件为进风温度190℃,出风温度85℃,进料速度25ml/min,喷头压力0.14Mpa。
实施例3:
将1000g杏仁用0.6%NaOH溶液浸泡,浸泡温度为60℃,浸泡时间为2分钟,然后用清水冲洗至中性,在50℃烘箱中烘12小时后用压榨机榨油,经过滤得到杏仁油。
取榨过油的杏仁饼100g,加1000ml水浸泡,浸泡温度为50℃,浸泡时间为1.5小时,然后将杏仁液用胶体磨研磨,再在离心机上以3000转/分离心分离10分钟。取上清夜,加入3.0%乳化剂单甘酯,0.25%的稳定剂酪蛋白进行乳化均质,乳化时温度为30℃,然后送入喷雾干燥塔喷粉,即得杏仁蛋白粉,喷雾干燥条件为进风温度200℃,出风温度85℃,进料速度25ml/min,喷头压力0.10Mpa。
实施例4:
将1000g杏仁用0.6%NaOH溶液浸泡,浸泡温度为60℃,浸泡时间为2分钟,然后用清水冲洗至中性,在50℃烘箱中烘12小时后用压榨机榨油,经过滤得到杏仁油。
取榨过油的杏仁饼100g,加1000ml水浸泡,浸泡温度为50℃,浸泡时间为1.5小时,然后将杏仁液用胶体磨研磨,再在离心机上以3000转/分,离心分离10分钟。取上清夜,加入1.5%乳化剂磷脂,0.20%的稳定剂酪蛋白进行乳化均质,乳化时温度为70℃,然后送入喷雾干燥塔喷粉,即得杏仁蛋白粉,喷雾干燥条件为进风温度200℃,出风温度80℃,进料速度20ml/min,喷头压力0.12Mpa。

Claims (6)

1、一种制取杏仁油及杏仁蛋白粉的方法,其特征是将杏仁在0.6%NaOH溶液浸泡1.5秒,浸泡温度为70℃,然后取出立即降至室温,并用清水冲洗至中性,在50℃烘箱中烘约14小时,待水分降至4%以下时,用小型螺旋榨油机加热2~3分钟后,开始压榨,连续榨三遍后过滤,得到杏仁油;
将经三次压榨后的杏仁饼粕用粉碎机粉碎,即得基料,然后加入水并在50℃左右的水浴上加热1.5小时,用胶体磨研磨,经研磨后的浆液放入离心机中离心10min,得上清液,在上清液中加入乳化剂和稳定剂乳化,然后进入均质机均质,再经高温瞬时杀菌后至喷雾干燥塔塔顶,经喷雾干燥后成为杏仁蛋白粉成品。
2、如权利要求1所述的制取杏仁油及杏仁蛋白粉的方法,其特征是乳化工艺条件为:乳化温度:30℃~70℃,加水量:10倍于基料,稳定剂量:上清液的0.125%~0.25%,乳化剂量:上清液的1.5%~3%。
3、如权利要求1所述的制取杏仁油及杏仁蛋白粉的方法,其特征是喷雾干燥条件为进风温度180~200℃,出风温度80~85℃,进料速度20~25ml/min,喷头压力0.12±0.2Mpa。
4、如权利要求1所述的制取杏仁油及杏仁蛋白粉的方法,其特征是乳化剂是单甘酯、磷脂、span或Tween。
5、如权利要求1所述的制取杏仁油及杏仁蛋白粉的方法,其特征是稳定剂是酪蛋白或大豆蛋白。
6、如权利要求1所述的制取杏仁油及杏仁蛋白粉的方法,其特征是离心分离时,杏仁浆的浓度为10%。
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