黃油粉噴霧干燥微膠囊化的研究

李正濤 馮平

摘 要：黃油粉在改變油脂的物理形態(tài)，改善水溶性和分散性，增強氧化穩(wěn)定性等方面具有重要作用。采用無水黃油乳化、均質(zhì)，然后噴霧干燥制取了氧化穩(wěn)定性和流動性良好的含脂率在20%～60%的黃油粉。

關(guān)鍵詞：黃油粉；微膠囊化；噴霧干燥

隨著人們保健意識的提升，油脂在保障人體健康中的作用越來越受到關(guān)注，其中魚油、黃油在日常生活中的應(yīng)用最為廣泛。然而作為一種脂溶性物質(zhì)，油脂難以與食品原料均勻混合，這也在一定程度上增加了其在工業(yè)應(yīng)用中的不便。部分功能油脂含有不飽和脂肪酸，容易發(fā)生氧化，甚至攜帶特殊氣味，無法直接食用，在食品加工中的應(yīng)用中受到了一定的限制。作為一種新型油脂產(chǎn)品，粉末油脂能夠有效解決上述問題。從狀態(tài)上看，粉末油脂為固態(tài)粉粒，具有較好的流動性，便于包裝、運輸，使用方便，與此同時能夠?qū)崿F(xiàn)與食品原料的均勻混合，經(jīng)過包埋處理后，能夠有效防止氧化劣變，掩蓋特殊異味[1-2]。粉末油脂需要采用特殊的工藝制備，目前最為常用的為微膠囊化，首先選擇成模性材料，對油脂微滴進(jìn)行包埋，最終形成的固態(tài)粉狀物質(zhì)即為油脂。微膠囊化技術(shù)最初是從國外引進(jìn)而來，我國對該技術(shù)的研究最早在20世紀(jì)80年代，但其在市場上并未推廣開來。粉末油脂制備方法常見的有：乳化噴霧干燥法、分子包埋法、吸附法等，其中乳化噴霧干燥法應(yīng)用最為普遍。此次研究在油脂乳化、包埋等環(huán)節(jié)采用的是乳化被復(fù)法，然后用形成的濕微囊噴霧干燥制備粉末油脂，其適用于黃油粉的制作。

1 材料與方法

1.1 材料

無水黃油，酪朊酸鈉，麥芽糊精等。

1.2 主要儀器

高速分散器，噴霧干燥器，攪拌器等。

1.3 試驗方法

1.3.1 乳化液的制備

將麥芽糊精、酪朊酸鈉加入水中升溫至40 ℃，充分溶解，加入融化的無水黃油，采用高速分散器予以處理，速率以10 000 r/min為宜。

1.3.2 噴霧干燥微膠囊化

將乳化液攪拌均勻，實施均質(zhì)處理，采用噴霧干燥技術(shù)，可以獲得微膠囊化黃油粉，其為干燥狀態(tài)。

1.3.3 乳化液穩(wěn)定性的測定

取適量油、水、壁材等將其混合均勻，采用10 000 r/min的速率進(jìn)行高速分散處理，時間為3 min，獲得乳狀液。選擇容量為50 mL的具塞量筒量取50 mL乳化液，放置于溫度為30 ℃的恒溫水浴環(huán)境下，放置5 h后，讀取游離水層體積。乳化液穩(wěn)定性（%）=[乳化液總含水量（mL）-游離水量（mL）]/乳化液總含水量（mL）×100

1.4 表面油及包埋率的測定

表面油指的是100 g黃油粉表面所能吸附油脂的重量。

精密稱取1 g樣品，在漏斗（G310 cm）中平鋪，一邊抽濾，一邊采用30 mL正己烷對樣品進(jìn)行洗滌，將洗滌濾液收集起來，回收正己烷，稱取洗滌油重。

表面油（%）=洗滌油重與樣品重的比值

包埋率：每100 g油脂被包埋在囊壁內(nèi)的比率。

包埋率（%）=含油量與表面油之差與含油量的比值。

表面油與包埋率均能反映油脂被包埋的情況。

2 結(jié)果與討論

2.1 成膜材料對乳化液穩(wěn)定性的影響

2.1.1 麥芽糊精、β-環(huán)糊精對油脂的乳化作用

麥芽糊精、β-環(huán)糊精都具有乳化作用 。45%麥芽糊精或β-環(huán)糊精溶液與等量乳化液的穩(wěn)定性比較見圖1。

從實驗結(jié)果看，乳化液在麥芽糊精、β-環(huán)糊精、麥芽糊精∶β-環(huán)糊精（1∶1）中的穩(wěn)定性相差不大。從經(jīng)濟學(xué)的角度考慮，選擇麥芽糊精作為成膜材料較好。

2.1.2 麥芽糊精濃度對乳化液穩(wěn)定性的影響

不同條件下麥芽糊精與油脂重量比會對乳化液穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，具體見圖2。

由圖2所示，當(dāng)麥芽糊精濃度處于10%～40%范圍時，隨著麥芽糊精濃度的升高，乳化穩(wěn)定性呈持續(xù)上升狀態(tài)，當(dāng)>40%時，穩(wěn)定性達(dá)到90%～100%。這主要是麥芽糊精較好的乳化性和高濃度時的高粘性的作用結(jié)果。

2.2 噴霧干燥條件的確定

實驗著重探討了進(jìn)料溫度、進(jìn)料速度以及熱風(fēng)溫度對干燥效果的影響。結(jié)果見表1。

2.3 含油量與表面油、包埋率的關(guān)系

粉末油脂通常對含油量有著較高的要求，然而若含油量過高，也會對表面油以及包埋率產(chǎn)生影響，研究了不同含油量對其的影響程度，結(jié)果如圖3所示。

由實驗可見，隨含脂率的增加，表面油升高，包埋率下降。當(dāng)含油量小于60%時，表面油≤10%，包埋率在90%以上，因此，可以選擇麥芽糊精作為無水黃油包埋壁材。當(dāng)含油量≥60%，表面油快速升高，包埋率快速下降；當(dāng)≥80%后，表面油能夠達(dá)到25%，包埋率在70%左右，不利于無水黃油的包埋。

3 結(jié)論

黃油粉能夠改變無水黃油物理形態(tài)，促進(jìn)與食品原料的混合，與此同時，可防止氧化酸敗，掩蓋異味，用噴霧干燥法已成功制取了穩(wěn)定性良好、含奶油20%～60%的黃油粉。

參考文獻(xiàn)

[1]Anon.機能性素材的開發(fā)動向[J].食品と開發(fā)，1989（24）：61-70.

[2]Joseph，A.Bakan.Microencapsulation of Foods and Related Products[J].Food Technology，1973（5）： 34-44.

作者簡介：李正濤（1986—），男，甘肅臨澤人，本科，工程師。研究方向：生物工程、食品工程。

通訊作者：馮平（1984—），女，青海西寧人，碩士，副高級工程師。研究方向：食品營養(yǎng)與衛(wèi)生學(xué)。