植脂末配方与工艺的的研究.doc

植脂末配方与工艺的的研究Fat powders Formulaand Craft the craft research徐金矿摘 要 ABSTRACT粉末油脂是一大类微胶囊化油脂制品，其种类繁多、功能各异、应用广泛。本文主要研究了植脂末的生产方法，实验确定了植脂末的配方与工艺条件。关键词: 植脂末;生产工艺;稳定性; 微胶囊 ABSTRACTThe powder fat is a big kind of micro capsule fatten product, its type many, the function each different, the application is widespread. This article mainly studied has planted at the end of the fat production method, the experiment had determined planted at the end of the fat formula and the craft condition.KEYWORDS: Emulsification condition; mulsification stability; icrocapsule0 前言食用油脂是组成人类膳食的必需成份，同时也是广泛应用于食品加工业。适当的使用油脂，可以增进口味，使食用油脂在放置过程中或高温后往往会发生酸败，另外植物油脂在常温下呈液体状态，在工业中大量使用是，很难均匀的分散到食品原料中去，并在称取、填充、包装、及容器的清洗上都会造成困难。微胶囊技术作为一种迅速发展的高科技，已使油脂的质量显著提高，应用范围有所扩大。1微胶囊化粉末油脂是油脂、蛋白质、淀粉降解物、乳化剂、抗氧化剂和调味品等物质的混合物,通过特殊工艺加工成散落性较好的粉末或小颗粒。它与普通油脂相比具有在外观形状上不受气温影响、四季性能稳定、使用方便、便于运输等优点。特别是在食品工业中有下列功用:改善食品的组织性;赋予呈味和香味物质;强化特定的油脂成分;供热能、强化各种营养;赋予食品离散性、乳化性等调理特征;能使食品各种成分稳定混合,分散均匀;赋予食品光泽与光滑度,防止食品的粘着等2 ,3 ，4 。美国早在1945 年就开始粉末油脂的研究,据美国专利报道,早在1951 年,ParRsrPavls 公司就把猪油制成干燥稳定、无油腻感的固体脂肪颗粒,在70 年代末到80 年代,日本已经制造了应用于面包、冰淇淋、快餐食品等的各种胶囊化粉末油脂,其规格齐全,种类繁多5 。微胶囊化粉末油脂在国外食品工业化生产中的广泛应用和独特作用,引起了国内油脂界的高度重视。我国自80 年代后期起,先后进行了这方面的研究工作,并取得了初步成效,但是包埋的油脂常温下为固体脂,技术难度相对于包埋液体脂来说较低。生产微胶囊化粉末油脂市场潜力很大,尽管目前竞争不激烈,但由于其技术高新,很难掌握。1 实验材料及方法：1.1 实验材料1.1.1 实验器材：100ml小烧杯、分析天平，电子天平、恒温水浴、高速均浆机。1.1.2 验材料：糊精（DE值1718）、完达山脱脂奶粉、大豆分离蛋白、酪朊酸钠、单甘酯、蔗糖酯、牛奶粉末香精。1.2实验步骤1.2.1 B值的确定HLB值即油水平衡值，对乳化液的稳定性影响很大，实验首先对HLB值进行选择。根据Griffin规则非离子型乳化剂其HLB值具有加和性，即HLB(a,b)=（a%*HLBa+b%*HLBb）/100%式中：HLB(a,b)，HLBa，HLBb分别为复合乳化剂、乳化剂a和乳化剂b的油水平衡值，a%，b%分别为乳化剂a和b的质量分数。实验选用的单甘酯HLB值为3.8，蔗糖酯HLB值为13，分别记为HLBa=3.8、HLBb=13，根据计算为得到不同HLB(a,b)值，两种乳化剂的百分含量见下表-1：表-1 HLB(a,b)值与两种乳化剂a和b百分含量的关系表HLB(a,b)值 3.8 4 6 8 10 12 13a% 100 97.83 76.09 54.35 32.61 10.87 0b% 0 2.17 23.91 45.65 67.39 89.13 100实验配方如下表-2：表-2 乳化剂HLB值的确定实验配方表 1 2 3 4 5 6糊精g 20 20 20 20 20 20大豆油g 10.5 10.5 10.5 10.5 10.5 10.5脱脂奶粉g 2 2 2 2 2 2复合乳化剂g 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4HLB(a,b)值 3.8 4 6 8 10 12水g 48 48 48 48 48 48复合乳化剂中两种乳化剂的质量分别见下表-3：表-3 复合乳化剂为0.4g时两种乳化剂的质量表HLB(a,b) 3.8 4 6 8 10 12单甘酯ag 0.4 0.3913 0.3044 0.2174 0.1304 0.0435蔗糖酯bg 0 0.0087 0.0956 0.1826 0.2696 0.3565先将复合乳化剂溶于油，80水浴中搅拌，使其充分溶解，再把糊精溶于水，脱脂奶粉溶于糊精溶液中，最后把水相加到油相中，60下，6500rpm乳化1min，置于室温下静止，观察分层情况。1.2.2乳化剂的加量实验根据实验1，选择HLB(a,b)值为6，即复合乳化剂中单甘酯a的百分含量为76.09%、蔗糖酯b的为23.91%。实验配方如下表-4：表-4复合乳化剂的加量实验配方表序号 1 2 3 4 5 6糊精g 20 20 20 20 20 20大豆油g 10.5 10.5 10.5 10.5 10.5 10.5脱脂奶粉g 2 2 2 2 2 2复合乳化剂%（对油脂） 1 2 3 4 5 6复合乳化剂g 0.105 0.210 0.315 0.420 0.525 0.630水g 48 48 48 48 48 48复合乳化剂中两种乳化剂的质量分别见表-5：表-5 HLB(a,b)值为6的复合乳化剂不同加量对应的两种乳化剂的质量表复合乳化剂%（对油脂） 1 2 3 4 5 6复合乳化剂g 0.105 0.210 0.315 0.420 0.525 0.630a% 0.0799 0.1598 0.2397 0.3196 0.3995 0.4794b% 0.0251 0.0502 0.0753 0.1004 0.1255 0.1506实验方法同实验1。1.2.2 乳化温度的确定根据实验1和实验2，确定HLB(a,b)值为6，复合乳化剂的加量为油脂质量的3%，乳化效果最好，所以本实验的配方如下表-6：表-6 乳化温度的确定实验配方表序号 1 2 3 4 5糊精g 20 20 20 20 20大豆油g 10.5 10.5 10.5 10.5 10.5脱脂奶粉g 2 2 2 2 2复合乳化剂g 0.315 0.315 0.315 0.315 0.315水g 48 48 48 48 48乳化温度 50 60 70 80 90实验方法基本同前，只是乳化时温度分别控制在50、60、70、80、90。1.2.3、将完达山脱脂奶粉换成大豆分离蛋白，适当调整糊精和蛋白质的的加量，使成品中碳水化合物、蛋白质、脂肪含量基本保持不变，重复以上三个实验。调整后糊精的加量为21.5g，大豆分离蛋白的加量为0.7g，其他保持不变。1.2.4、将大豆分离蛋白换成酪朊酸钠，重复实验4的内容。2 实验结果（一）、蛋白质用完达山脱脂奶粉时乳化液的稳定性2.1.1 复合乳化剂HLB值对乳化液稳定性的影响表-7复合乳化剂HLB值和乳化液稳定性的关系表HLB(a,b) 4 6 8 10 1220h稳定性% 28 91 26 25 20从上表中可以看出，加入不同HLB值的复合乳化剂乳化液的稳定性顺序为：HLB6HLB4HLB8HLB10HLB12。最后选择HLB(a,b)值为6的复合乳化剂，即复合乳化剂中单甘酯a的百分含量为76.09%、蔗糖酯b的为23.91%。2.1.2 复合乳化剂加量对乳化液稳定性的影响表-8 复合乳化剂加量和乳化液稳定性的关系表复合乳化剂加量（对油脂）% 1 2 3 4 520h稳定性% 21 25 100 88 91从上表可以看出，加入对油脂不同量的乳化剂乳化液的稳定性顺序为：3%5%4%2%1%。3号其实也有分层的趋势，颜色不很均一，但是无法找到分层界线，最后复合乳化剂的加量定为油脂质量的3%。2.1.3乳化温度对乳化液的稳定性的影响11表-9 乳化温度和乳化液的稳定性的关系表乳化温度 50 60 70 80 9020h稳定性% 73 79 85 64 58从上表可以看出，不同乳化温度乳化液的稳定性顺序为：7060508090。乳化液都有一定分层，但是分层不明显，没有清晰的分层界线。乳化温度最后选择70。综上，蛋白质用完达山脱脂奶粉时，实验室的最佳配方为：糊精20g、油脂10.5g、完达山脱脂奶粉2g、HLB(a,b)值为6的复合乳化剂加量为油脂质量的3%，即单甘酯（HLB=3.8）0.2397g，蔗糖酯（HLB=13）0.0753g。乳化温度为70，6500rpm乳化1min，得到的乳状液在几个小时内可以保持稳定，无明显分层现象。（二）、蛋白质用大豆分离蛋白时乳化液的稳定性2.2.1 复合乳化剂HLB值对乳化液稳定性的影响表-10：复合乳化剂HLB值和乳化液稳定性的关系表HLB(a,b) 3.8 4 6 8 10 1218h稳定性% 87 96 95 64 32 25从上表可以看出，加入不同HLB值的复合乳化剂乳化液的稳定性顺序为：HLB(a,b)6HLB4(a,b)HLB(a,b)8HLB(a,b)10HLB(a,b)12。HLB(a,b)值为4时乳化液的稳定性最好，HLB(a,b)值为6时次之。2.2.2 复合乳化剂加量对乳化液稳定性的影响表-11复合乳化剂加量和乳化液稳定性的关系表复合乳化剂加量（对油脂）% 1 2 3 4 5 618h稳定性% 29 50 88 96 99 100从上表可以看出，加入对油脂不同量的乳化剂乳化液的稳定性顺序为：6%5%4%3%2%1%。复合乳化剂加量为油脂质量的6%乳化液的稳定性最好，但是乳化剂加量大，产品的黏度会升高，影响产品的质量，也不利于后序的干燥，成本也会升高，而复合乳化剂加量为油脂质量的5%时稳定性几乎与之同样好，综上考虑复合乳化剂的加量定为油脂质量的5%。2.2.3 乳化温度对乳化液的稳定性的影响表-12 乳化温度和乳化液的稳定性的关系表乳化温度 50 60 70 80 9020h稳定性% 62 99 97 94 95从上表可以看出，不同乳化温度乳化液的稳定性顺序为：6070908050。6090效果都较好，但是60效果更好，且温度较低，热能消耗较少，所以选择乳化温度为60。综上，蛋白质用大豆分离蛋白时，实验室的最佳配方为：糊精21.5g、油脂10.5g、大豆分离蛋白0.7g、HLB(a,b)值为4的复合乳化剂加量为油脂质量的5%，即单甘酯（HLB=3.8）0.5136g，蔗糖酯（HLB=13）0.0114g。乳化温度为60，6500rpm乳化1min，得到的乳状液在几个小时内可以基本保持稳定。（三）、蛋白质用酪朊酸钠时乳化液的稳定性2.3.1 复合乳化剂HLB值对乳化液稳定性的影响表-13复合乳化剂HLB值和乳化液稳定性的关系表HLB(a,b) 3.8 4 6 8 10 124h稳定性% 95 95 91 74 40 32从上表可以看出，加入不同HLB值的复合乳化剂乳化液的稳定性顺序为：HLB(a,b)3.8，HLB(a,b)4HLB(a,b)6HLB(a,b)8HLB(a,b)10HLB(a,b)12。HLB(a,b)值为3.8和4的效果相同，但是为了简化生产工艺，选择只使用一种单甘酯，即HLB为3.8。2.3.2 复合乳化剂加量对乳化液稳定性的影响表-14复合乳化剂加量和乳化液稳定性的关系表复合乳化剂加量（对油脂）% 1 2 3 4 55h稳定性% 31 40 57 96 96从上表可以看出，加入对油脂不同量的乳化剂乳化液的稳定性顺序为：5%，4%3%2%1%。效果相同的情况下，使用乳化剂的量越少越好，所以选择复合乳化剂的加量为油脂质量的4%。2.3.3 乳化温度对乳化液的稳定性的影响表-15乳化温度和乳化液的稳定性的关系表乳化温度 50 60 70 80 9024h稳定性% 35 100 96 82 64从上表可以看出，不同乳化温度乳化液的稳定性顺序为：6070809050。综上，蛋白质用酪朊酸钠时，实验室的最佳配方为：糊精21.5g、油脂10.5g、酪朊酸钠0.7g、HLB(a,b)值为3.8的单甘酯加量为油脂质量的4%，即单甘酯（HLB=3.8）0. 42g，乳化温度为60，6500rpm乳化1min，得到的乳状液在几个小时内可以保持稳定，无明显分层。植脂末分散性能良好,抗氧化稳定性比精炼植脂末明显提高,在常温下贮藏可达8个月以上.3、产品配方根据以上实验，确定三个配方，供生产做参考，三个配方分别如下表：配方一：表-16 蛋白质用完达山脱脂奶粉的配方表名称 质量g糊精 1000完达山脱脂奶粉 100大豆油 525单甘酯（HLB=3.8） 12蔗糖脂肪酸酯（HLB=13） 3.8水 2400配方二：表-17 蛋白质用大豆分离蛋白的配方表名称 质量g糊精 1075大豆分离蛋白 35大豆油 525单甘酯 25.7蔗糖脂肪酸酯（HLB=13） 0.6水 2400配方三：表-18 蛋白质用酪朊酸钠的配方表名称 质量g糊精 1075酪朊酸钠 35大豆油 525单甘酯 21水 24004.结论 1、配方中糊精先溶于水，浓度约为30%，和糊精生产线中，浓缩前的糊精溶液浓度接近，可直接用浓缩前的糊精溶液。2、配方的最终浓度约为40%，可直接进行喷雾干燥。3、三个配方的成品植脂末中，主要成分含量如下：脂肪