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基于微胶囊结构的耐高温牛奶香精制备工艺研究

2017-03-28曾永青

中国农业文摘-农业工程 2017年3期
关键词:琥珀酸香精微胶囊

姜 艳,曾永青

(广州市食品工业研究所有限公司,广东广州 510663)

牛奶营养丰富、美味适口,是自然界赐给人类最完美的食品。但是牛奶在贮存、加工过程中,在热、光、氧气、酶以及微生物等共同作用下,牛奶中香成分的数量和含量均会发生一定变化[1],牛奶的香味也会相应削弱,影响产品的口感,所以食品加工中经常使用牛奶香精弥补加工中损失的牛奶香气。目前市场上的牛奶香精制备方法主要有3种:调香法、酶法、发酵法[2-3]。经应用测试表明,以上3种方法制备的香精在150℃下能基本满足食品加工的需求,但在高于200℃以上的烘焙类产品的应用上效果不明显,经高温烘烤后,大部分产品的奶香消失殆尽,极大地影响了产品的口感。

微胶囊化是将固、液、气态物质包埋到微小、半透性或封闭的胶囊之中的技术[4]。其可以用于药物,达到掩盖苦涩味道、释放药物的效果[5-6],又可以用于食品[7-8],使其在适宜的温度下缓慢地释放香气[9]。辛烯基琥珀酸淀粉钠是一类新型的食品乳化剂和增稠剂,具有优良的包裹性能,在GB2760中不限量添加,安全性极高。

本研究采用牛奶香基为芯材制备微胶囊,将液态的香基制成固体粉末,利用微胶囊的包裹技术减少了高温对香基的破坏性,避免了香气的挥发损失,将香气很好地留在了产品中,增加了食品的风味,解决了牛奶香精不耐高温的问题。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

1.1.1 材料 牛奶香基油,广州捷希食品科技有限公司;辛烯基琥珀酸淀粉钠PurityGum 2000,嘉吉亚太食品系统(北京)有限公司;辛烯基琥珀酸淀粉钠CA1,深圳安泰生物科技有限公司;辛烯基琥珀酸淀粉钠N-Drem,国民淀粉化学(上海)有限公司;高级糕点粉,广州岭南穗粮谷物股份有限公司。

1.1.2 仪器与设备 FA2004B电子天平,上海精科天美科学仪器有限公司;DTT-A1000电子天平,福州华志科学仪器有限公司;高剪切混合乳化机,上海威宇机械电子有限公司;高压均质机,上海东华高压均质机厂;喷雾塔,无锡市大峰喷雾干燥设备有限公司;B5高速搅拌机,新麦机械无锡有限公司;远红外线食品烘炉,广州市胜捷厨房设备有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 牛奶香粉微胶囊制备工艺

1.2.2 乳液稳定性测定[10]

称取60g不同型号的辛烯基琥珀酸淀粉钠于500g烧杯中,加入300g水,置于65℃水浴中加热1h,并用玻璃棒不断搅拌直至淀粉完全溶解。称取牛奶香基30g,加入到溶解好的淀粉溶液中,搅拌均匀。将乳液用高剪切机4 000r/min进行剪切乳化,将乳化好的料液倒入均质机中。一级均质压力为20MPa,二级均质压力为40MPa。乳化后的乳液取50m l置于具塞量筒中,置于50℃的恒温水浴中24h,观察乳液是否出现油滴漂浮。

1.2.3 正交试验设计

以芯壁比、搅拌速度、流量、喷雾干燥温度进行L9(34)正交试验,选取最佳工艺条件。

表1 正交试验设计

1.2.4 蛋糕的制备工艺

将鸡蛋500g置于搅拌缸中快速搅打1min,加入白砂糖100g用中速搅打1min。将500g低筋面粉过筛后加入上述料液中,用慢速搅拌0.5min后改快速搅打3~4min。加入蛋糕油25g,清水50g,微胶囊牛奶香粉3g,用中速搅拌1min。将料液倒入烤盘内,进入烤箱上火200℃,下火180℃烘烤。

1.2.5 蛋糕的感官评定方法

将制备的微胶囊牛奶粉末应用到蛋糕中进行感官评定实验。评定小组由10位成员组成,评价员均为专业品尝测试人员,对结果持客观评价态度。评价分数采取5分制,口感越好,分数也越高。数据测定3次,最终结果取平均值。

表2 感官评分标准

2 结果与分析

2.1 不同壁材对牛奶香精乳液稳定性的影响

经测试,3种不同型号的辛烯基琥珀酸淀粉钠制备的乳液性能如表3。

表3 不同变性淀粉制备的牛奶香精乳液稳定性

PurityGum 2000制备的牛奶香精乳液经放置后出现浮油,而且制得的乳液黏度很高,考虑到喷雾干燥的流动性,不建议制备成粉末。CA1制得的乳液稳定性好,分层不明显,但是,其制备的乳液黏度也较高。N-Drem制备的乳液稳定性比较好,出现很少量浮油。但是乳液的黏度适中,比较适合喷雾干燥。综合乳液的稳定性和黏度比较,N-Drem更适合做微胶囊包裹的壁材。

2.2 正交试验结果与分析

表4 正交实验结果与分析

本实验以芯壁比、搅拌速度、流量、喷雾干燥温度为4因素,采用正交表L9(34)进行四因素三水平的正交试验。由表4的极差分析可知,各因素对实验结果的影响大小依次为:芯壁比>搅拌速度>喷雾干燥温度>流量。由表中的实验结果可知,芯壁比对香基油的包埋影响是比较大的,其次是乳液的搅拌速度。由正交试验的结果得出最佳工艺条件为A2B2C1D2,即芯壁比1∶2、搅拌速度4 000r/min、流量15r/min、喷雾干燥温度180℃。此条件下制得的微胶囊包裹效果较好。

2.3 应用试验对比

将制备的微胶囊粉末香粉与搅拌型牛奶香粉做蛋糕应用试验(添加量0.2%,以面粉计),对比产品的留香,结果如表5:

表5 微胶囊和搅拌型香粉应用对比

3 结论

市场上有很多牛奶香精,但是大多数牛奶香精的耐高温性都比较差。在产品的应用上不能达到很好的效果。本实验应用包埋效果较好的辛烯基琥珀酸淀粉钠对牛奶香基油进行微胶囊包裹实验,经应用测试,制得的微胶囊粉末香精奶香浓郁,口味纯正,降低了生产成本。微胶囊包埋减少了高温对牛奶香基油的破坏作用,开发了一种新型的耐高温的牛奶香精,拓展了牛奶香精在烘焙产品中的应用。

通过单因素实验确定N-Drem为制备微胶囊牛奶香粉的壁材。制备微胶囊牛奶香粉的最佳工艺条件为即芯壁比1∶2、搅拌速度4 000r/min、流量15r/min、喷雾干燥温度180℃。

[1]李玉发.奶香型香味料的种类及合成方法[J].安徽化工,2002(5):17-19.

[2]R Ashurst P.食品香精的化学与工艺学[M].汤鲁宏译,北京:中国轻工业出版社,2005:227-234.89

[3]姜标.生物催化剂制备香精香料[J].有机化学,2007,27(3):377-384.

[4]葛昕,费学谦,陈焱.不同壁材组合由茶籽油微胶囊的性能研究[J].中国油脂,2013,38(2):26-29

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[6]Santhosh Kumar Mankala,Nishanth Kumar Nagamalli,Ramakrishna Raprla,et al.Preparation and Characterization of Mucoadhesive Microcapsules of Gliclazide with Natural Gums[J].S J Pharm Sci,2011,4(1):38-48

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[10]Cecilio C S,Ma Rosario R N,Juan M R.Biopolymers and Emulsifiers at the Airwater Interface.Implications in Food Collios Formulations[J].Journal of Food Engineer,2005(67):225-234.

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