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一种可得然多糖膏制剂的制备方法及装置

阅读:287发布:2020-05-08

专利汇可以提供一种可得然多糖膏制剂的制备方法及装置专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及 微 生物 多糖制备技术领域,涉及到可得然多糖膏制剂的制备方法,是通过制备可得然胶 块 、制备容气油液、预处理、 空化 处理、性能调节和 真空 包装 后得到可得然多糖膏制剂;涉及到的制备装置是由容气油液发生器、斩拌机和 超 声波 处理器组成;最终得到的可得然多糖膏制剂按照重量百分比计包括:20-60%无 水 膏载体、0.2-1%降温剂、0.7-2.1%pH调节剂、1-21%水分活度调节剂、0.3-3.7% 氧 化还原电位调节剂、0.5-1%功能保护剂、0-0.05%食品 防腐剂 ,余量为可得然胶块;本发明首次提出了利用微纳米气泡预埋和超声辅助技术改进斩拌工艺,使可得然胶胶块的 破碎 更彻底,能够得到更为细腻的制剂,且生产耗时缩短了17%。,下面是一种可得然多糖膏制剂的制备方法及装置专利的具体信息内容。

1.一种可得然多糖膏制剂的制备方法,其特征在于,具体包括以下步骤:
S1:制备可得然胶:将发酵结束的可得然发酵液经过调节pH、杀菌、洗和压滤,最终制得可得然胶胶块;
S2:制备容气油液:将植物油和空气进行加压、搅拌和混合,使油、气两相充分溶解并达到高压饱和,得到含有微纳米气泡的乳黄色容气油液;
S3:预处理:以含有微纳米气泡的容气油液为载体,与定量可得然胶胶块一同进行斩拌;
S4:空化处理:斩拌过程中利用声波,在一至两个正负声压交替的周期后,使容气油液中的微纳米气泡崩溃,形成瞬间高压对可得然胶胶块进行进一步破碎
S5:性能调节:定量称取水分活度调节剂、pH调节剂、化还原电位调节剂、功能保护剂和食品防腐剂加入可得然胶胶块与容气油液混合物中,将物料斩拌成均匀的膏状物料;
S6:真空包装:定量将可得然多糖膏装入隔氧的透明袋或箔袋,100%抽真空并封口,得到可得然多糖膏制剂。
2.如权利要求1所述制备方法,其特征在于,所述制备方法采用的制备装置是由容气油液发生器(1)、斩拌机(2)和超声波处理器(3)组成;
所述容气油液发生器(1)可通过机(11)将植物油和空气一同吸入油气混合器(12)进行进行加压、搅拌、混合,经输液管(14)引导后,从微纳米气泡喷头(13)喷出容气油液;
所述超声波处理器(3)是由超声波换能器(31)和超声波控制面板(32)组成;
所述斩拌机(2)是由转锅(21)和探伸于所述转锅(21)内槽、与转锅(21)内槽形状相适配的斩刀(22)组成;所述转锅(21)可绕设置于底端中心处的转动轴(23)转动,且转锅(21)底端外壁呈环形连接有若干超声波换能器(31),上端靠近所述斩刀(22)的位置上转动连接有封闭式顶盖(24);所述封闭式顶盖(24)开口处连接有朝向转锅(21)内槽的微纳米气泡喷头(13)。
3.如权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述超声波处理器(3)为周期式触发,触发周期为转锅(21)转动周期的1/3,触发时的工作时间范围为1-3s;所述超声波处理器(3)的频率为30-55kHz,功率为200-500W。
4.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤S6中所述的可得然多糖膏制剂按照重量百分比计包括:20-60%植物油、0.7-2.1%pH调节剂、为2-21%水分活度调节剂、0.3-
3.7%氧化还原电位调节剂、0.5-1%功能保护剂、0-0.05%食品防腐剂,余量为可得然胶块。
所述可得然多糖膏制剂的理化性质为:
1)体系的pH值范围为5.0-7.0;
2)体系的水分活度Aw范围为0.7-0.84;
3)体系的氧化还原电位范围为(-30mv)-(+80mv)。
5.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述pH调节剂为柠檬酸、苹果酸、乳酸、乙酸、草酸抗坏血酸盐酸硫酸葡萄糖酸内酯与柠檬酸的混合液磷酸和磷酸二氢钠的混合液、柠檬酸三钠、柠檬酸三醋酸、醋酸钠、醋酸钾、自来水、纯净水、矿泉水、植酸、磷酸或其盐的缓冲液中的一种或多种。
6.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述水分活度调节剂为山梨醇、丙三醇、木糖醇、麦芽糖醇、异麦芽糖醇、甘露醇、赤藓糖醇、乳糖、蔗糖、葡萄糖、麦芽糖、木糖、菊糖、海藻糖、果糖、半乳糖中的一种或多种。
7.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述氧化还原电位调节剂为乳酸钠、乳酸、抗坏血酸、抗坏血酸钠、抗坏血酸钙、D-异抗坏血酸钠、还原型谷胱甘肽、乙二胺四乙酸二钠、维生素E、茶多酚、甘草抗氧化物、焦亚硫酸钠、焦亚硫酸钾、亚硫酸氢钠、亚硫酸钠、迷迭香提取物、竹叶提取物、葡萄糖氧化酶、大豆蛋白水解物、磷脂的一种或几种。
8.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述功能保护剂为三聚磷酸钠、焦磷酸钠、焦磷酸二氢二钠、六偏磷酸钠、氯化钠氯化钾、氯化镁、氯化钙、氯化锌、氯化氯化铵、硫酸钙、硫酸镁、硫酸铁、硫酸、磷酸氢二铵中的一种或几种。
9.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述防腐剂为山梨酸钾、苯甲酸苯甲酸钠、双乙酸钠、脱氢乙酸钠、丙酸、丙酸钙、ε-聚赖酸、ε-聚赖氨酸盐酸盐、焦亚硫酸钠、亚硫酸钠、纳他霉素、乳酸链球菌素中的一种或几种。
10.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,根据所述方法制备的可得然多糖膏制剂可用于GB2760规定的加工领域,包括烘焙面包、乌冬面、高温火腿、烟熏火腿、酱卤五香肉和午餐肉的加工过程中。

说明书全文

一种可得然多糖膏制剂的制备方法及装置

技术领域

[0001] 本发明涉及生物多糖制备技术领域,具体是涉及一种可得然多糖膏制剂的制备方法及装置。

背景技术

[0002] 可得然胶是由土壤杆菌等微生物在氮限制条件下产生的一种胞外多糖,是由300-500个葡萄糖残基以β-1,3-糖苷键构成的不溶性葡聚糖,具有加热成胶特性,也被称作热凝胶多糖。可得然胶因具有胶凝、保水保油、增稠、耐热、耐冷冻、质构改良、成膜等作用而被广泛用于食品加工行业。
[0003] 目前,国内的主要生产企业的产品皆为固体粉末,尽管粉末制剂已经实现了规模化生产,并在食品加工行业有一定的应用,但在生产、应用中还存在诸多问题:
[0004] 1、生产环节:从发酵液中分离纯化可得然胶需要经过溶、酸沉、溶剂洗涤多次、干燥等步骤,工序复杂,生产成本居高不下。现有技术的缺点包括:
[0005] 1)可得然胶碱溶时溶液粘度很高,为了能够去除发酵菌体只能加入大量的碱液稀释,CN201010011352.9公开了一种可得然胶生产过程中去除菌体的方法,需使用1-2mol/L的NaOH或KOH溶液溶解,CN201510751120.X公开了一种去除可得然胶生产过程中杂质和菌体的方法,需使用浓度为0.5-0.7mol/L碱液溶解,所用碱液体积为发酵液离心沉淀物体积的2-5倍,后续工艺需要用等量酸液中和。若想实现大规模的提取工艺需要上百吨的大罐进行碱溶酸沉,成本巨大;
[0006] 2)大量的酸碱使用存在较大的存放及使用安全险,也给后续污水处理带来很高的成本压
[0007] 3)在溶剂洗涤环节一般采用乙醇,CN200410041271.8公开了一种微生物多糖-热凝胶的提取工艺,所用乙醇量为发酵液离心沉淀物体积的1-3倍,CN201810017114.5公开了一种发酵生产可得然胶的方法,乙醇用量为沉积物的 2倍,大量乙醇的使用存在安全风险,生产成本也很高;
[0008] 4)可得然胶的聚合分子在碱溶酸沉过程中有一定的破坏,最终对产品的凝胶强度有一定的负面影响,另外,经过这一系列复杂工序可得然胶的得率也有一定的损失。
[0009] 2、应用方面:可得然胶粉末在使用时,只有充分剪切水合溶胀或者碱溶后添加到产品中才能较好的发挥其功能性,使用上有一定的不方便性。
[0010] 鉴于可得然胶后提取工艺的特殊性,研究者不断寻求降低生产成本的技术途径,申请号201910662939.7公开了一种可得然胶纯化方法,采用高剪切乳化机降低可得然胶碱溶溶液的粘度降低生产成本,申请号201910491119.6公开了一种可得然多糖高效后提取方法,通过加入蛋白酶降解菌体后进行后续提取工艺,这些都无法解决成本及工序复杂问题。申请号201810122290.5公开了一种可得然胶及其制备方法,通过加入次氯酸钠杀菌后水洗、喷雾干燥得到可得然胶粗品,省去碱溶、酸沉、乙醇洗涤等工序,可节约能耗、降低成本。
[0011] 目前市面上微生物发酵生产的多糖类物质如黄原胶、结冷胶、可得然胶皆是固体粉末,考虑到可得然胶后提取工艺的高成本、复杂性以及应用的便捷性,开发一种可以在常温条件下(25℃,下同)稳定储存的可得然多糖膏制剂具有重要的技术价值和现实意义,省去碱溶、酸沉、乙醇洗脱、喷雾干燥等工序,能够大大降低生产成本、生产的安全风险和环保压力,制成极具市场竞争力的产品。

发明内容

[0012] 本发明的目的之一是对可得然胶胶的斩拌工艺进行改进——利用微纳米气泡预埋和声波辅助使可得然胶胶块斩拌更加均匀,解决了最终得到的可得然多糖膏制剂成品不够细腻的问题,相较于同类产品具有很强的市场竞争力。
[0013] 本发明的目的之二是提供一种可得然多糖膏制剂的制备方法,该制备方法无需对发酵液碱溶酸沉,更省去后续乙醇洗脱、喷雾干燥等工序,可大大降低生产成本。
[0014] 本发明的目的之三是提供一种可得然多糖的膏状制剂,其可以在常温下保存六个月,凝胶强度符合国标要求,无微生物腐败。
[0015] 本发明是以本公司已公开的专利CN108395488A中制得的可得然粗提产品为底物,本发明相关描述包括但不限于上述专利中提及的相关内容。
[0016] 为了达到上述技术要求,首先需要用理论结合实验阐明发明的技术方案,并归纳得出本发明的技术内容。
[0017] 食品或产品保藏常用的方法有低温冷冻、高温杀菌、脱水干燥、提高渗透压、提高氢离子浓度、辐照杀菌、隔绝空气、加入防腐剂和抗化剂,即通过物理、化学等多种方法进行保鲜贮藏。基于此并结合可得然热凝胶的功能特性,本发明的技术思路是选择合适的无水膏类物质载体,通过控制pH、调节水分活度、加入氧化还原电位调节剂、加入食品防腐剂、隔绝空气等多重栅栏技术来抑制微生物的生长,并选择保护或促进可得然胶凝胶功能性的无机物或有机物,从而制成可常温储存的可得然多糖膏制剂。
[0018] 针对斩拌工艺中存在的由于物料粘度大导致成品不够细腻、不够均匀的问题,本发明设计了微纳米气泡预埋和超声辅助技术,能够有效解决上述问题。
[0019] 通常指存在于水中直径为10~50μm的微小气泡为微米气泡,直径小于 200nm的超微小气泡为纳米气泡,尺寸介于两者之间的称为微纳米气泡。这些气泡由于粒径更小,与传统的大气泡(直径>50mm)和小气泡(直径<5mm)有着显著不同的特性,气泡的粒径越小,比表面积越大,在液体中停留的时间就越长,表面特性越显著。超声波作用下,上述微纳米气泡在油相中会形成空化核,在谐振作用下崩坏破裂,从而对油相中物质的结构进行破坏。油相中微纳米气泡的含量越多,这种现象就愈发明显。
[0020] 目前针对斩拌得到成品不够细腻的问题,传统的做法是增加斩拌时间来使物料进一步破碎,这样的做法非常耗时耗力,生产中的大部分时间都用于此,导致生产效率低下;而且仅仅通过物理斩拌很难对最终成品在粒径上进行进一步缩小。本发明针对这一工艺问题,首次提出了利用微纳米气泡预埋和超声辅助技术改进斩拌工艺,能够有效缩短斩拌工艺所需的时间,并且能够得到更加均匀细腻的可得然多糖膏制剂。具体的技术方案如下:
[0021] 一、制备可得然多糖膏制剂所用装置
[0022] 本发明所采用的制备装置,是由容气油液发生器、斩拌机和超声波处理器组成。
[0023] 所述容气油液发生器可通过机将植物油和空气一同吸入油气混合器进行进行加压、搅拌、混合,经输液管引导后,从微纳米气泡喷头喷出容气油液。
[0024] 所述超声波处理器是由超声波换能器和超声波控制面板组成。
[0025] 所述斩拌机是由转锅和探伸于所述转锅内槽、与转锅内槽形状相适配的斩刀组成;所述转锅可绕设置于底端中心处的转动轴转动,且转锅底端外壁呈环形连接有若干所述超声波换能器,上端靠近所述斩刀的位置上转动连接有封闭式顶盖;所述封闭式顶盖开口处连接有朝向转锅内槽的微纳米气泡喷头。
[0026] 进一步地,油气混合器引入微纳米气泡的转速范围为15000-23000r/min。油气混合器的转速大小直接影响油相中微纳米气泡数量的多少,微纳米气泡数量越多,能够提供的空化位点就越多。
[0027] 进一步地,超声波处理器为周期式触发,触发周期为转锅转动周期的1/3,触发时的工作时间范围为1-3s。超声波的工作时间参数是在权衡了超声波产热和空化效果后得出的,由于微纳米气泡对超声波敏感,本发明在超声波处理流程中将超声时间设定在1-3s之间。
[0028] 进一步地,超声波处理器的频率为30-55Hz,功率为200-500W。从超声波的性质来看,频率决定空化崩溃的强度,二功率决定单位时间和体积内的空化气泡数量。所以即使是强度相同的两组超声波,二者的侧重点也是不同的。
[0029] 二、制备可得然多糖膏制剂所用方法
[0030] 本发明制备可得然多糖膏制剂的方法,具体包括以下步骤:
[0031] S1:制备可得然胶块:将发酵结束的可得然发酵液经过调节pH、杀菌、水洗和压滤,最终制得可得然胶胶块。
[0032] S2:制备容气油液:利用泵机将植物油和空气一同吸入油气混合器进行进行加压、搅拌和混合,使油、气两相充分溶解并达到高压饱和,随后经输液管将容气油液导向微纳米气泡喷头,微纳米气泡喷头通过骤然消能降压,向转锅内槽中排入含有微纳米气泡的乳黄色容气油液。
[0033] S3:预处理:定量称取可得然胶胶块加入转锅中斩拌,期间通过微纳米气泡喷头持续向转锅中添加含有微纳米气泡的容气油液。
[0034] S4:空化处理:斩拌过程中开启超声波换能器,在一至两个正负声压交替的周期后,使容气油液中的微纳米气泡崩溃,形成瞬间高压对可得然胶胶块进行进一步破碎。
[0035] S5:性能调节:定量称取水分活度调节剂、pH调节剂、氧化还原电位调节剂、功能保护剂和食品防腐剂加入可得然胶胶块与容气油液混合物中,将物料斩拌成均匀的膏状物料。
[0036] S6:真空包装:定量将可得然多糖膏装入隔氧的透明袋或箔袋,100%抽真空并封口,得到可得然多糖膏制剂。
[0037] 三、可得然多糖膏制剂的成分
[0038] 本发明所制备的可得然多糖膏制剂中植物油的重量百分比为20-60%、pH 调节剂的重量百分比为0.7-2.1%、水分活度调节剂的重量百分比为2-21%、氧化还原电位调节剂的重量百分比为0.3-3.7%、功能保护剂的重量百分比为0.5- 1%、食品防腐剂的重量百分比为0-0.05%,余量为可得然胶块。
[0039] 进一步地,可得然多糖膏制剂的理化性质的确定:
[0040] 通过对得然多糖膏凝胶性能的考察,确定可得然多糖膏制剂在常温下能够稳定保存的最佳理化性能。
[0041] 1、不同pH值对可得然多糖膏制剂凝胶强度的影响
[0042] 取可得然胶胶块(已杀菌并去除次氯酸钠、磷酸盐,下同),加入一定量的无水膏载体斩拌成膏状制剂,添加盐酸、氢氧化钠调节pH并测定凝胶强度,结果如表1所示。
[0043] 表1不同pH条件下可得然多糖膏制剂的凝胶强度
[0044] pH值 凝胶强度(g/cm2)2.5 334
3 389
3.5 427
4 490
4.5 535
5 602
5.5 619
6 642
6.5 597
7 591
7.5 615
8 579
[0045] 表1的数据表明,可得然多糖膏制剂在pH为4.0-8.0的范围内凝胶功能性相对稳定,考虑到抑制微生物生长及膏状制剂应用时对食品体系pH的影响,因此在制作可得然多糖膏制剂时优选pH值在5.0-7.0之间。
[0046] 2、不同水分活度对可得然多糖膏制剂凝胶功能性的影响
[0047] 称取可得然胶胶块,添加一定比例的无水膏载体,斩拌成膏状制剂,用pH 调节剂调整pH值为5.0,加入一定量的水分活度调节剂,测定水分活度及凝胶强度,结果如表2所示。
[0048] 表2不同水分活度下可得然多糖膏制剂凝胶强度的变化
[0049] 水分活度调节剂(wt%) 水分活度(Aw) 凝胶强度(g/cm2)0 0.93 605
2 0.91 594
4 0.87 587
6 0.82 580
8 0.79 569
10 0.75 553
12 0.71 558
14 0.66 546
16 0.60 532
[0050] 表2数据表明,添加水分活度调节剂控制水分活度对可得然多糖膏制剂的凝胶功强度影响不大,但水分活度(不是水分含量)决定微生物生长所需水的下限值,大多数细菌在水分活度小于0.91以下停止生长,大多数霉菌在水分活度小于0.8以下停止生长,而水分活度0.85是病原体生长的安全界限(这个值是根据金黄色葡萄球菌产生毒素的最低水分活度得来的),因此优选水分活度值的范围为0.7-0.84。
[0051] 3、取一定量的可得然膏状制剂(已调整pH,下同),用无菌水稀释到 100g/cm2,然后用氧化还原电位调节剂调节氧化还原电位至不同值并测定凝胶强度,结果如表3所示。
[0052] 表3不同氧化还原电位下可得然多糖膏制剂凝胶强度的变化
[0053] 电位(mv) 凝胶强度(g/cm2)-150 386
-125 405
-100 428
-75 446
-50 462
-25 482
0 490
25 560
50 585
75 615
100 609
125 585
150 573
[0054] 表3数据表明,氧化还原电位对可得然多糖膏制剂的凝胶强度有一定的影响,考虑到氧化还原电位为正值时可得然胶具有良好的悬浮性,溶液不易分层,因此优选氧化还原电位范围在(-30mv)-(+80mv)之间,此时凝胶强度维持在较高的水平。
[0055] 四、可得然多糖膏制剂的最佳添加物种类的确定:
[0056] 通过对得然多糖膏凝胶性能的考察,确定可得然多糖膏制剂在常温下能够稳定保存的最佳pH调节剂、水分活度调节剂和氧化还原电位调节剂。
[0057] 1、不同pH调节剂对可得然多糖膏制剂凝胶强度的影响
[0058] 在优选的pH值范围5.0-7.0内,调节可得然多糖膏制剂的pH值为5,在可得然多糖膏制剂中分别添加不同的pH调节剂或者多种pH调节剂组成的缓冲液体系,考察不同pH调节剂对可得然多糖膏制剂凝胶强度的影响,结果如表4所示。
[0059] 表4不同pH调节剂下可得然多糖膏制剂的凝胶强度比较
[0060]
[0061] 表4的数据表明,不同pH调节剂及缓冲体系对可得然多糖膏制剂的凝胶强度的影响比较小,考虑到生产操作的安全性以及强酸调节剂的不易操作性以及最终产品应用于食品加工业,因此优选柠檬酸、苹果酸、乳酸、乙酸、磷酸或其盐的缓冲液中的一种或几种作为最终产品的pH调节剂。
[0062] 2、不同水分活度调节剂对可得然多糖膏制剂凝胶强度的影响
[0063] 在优选的水分活度范围0.7-0.85内,在可得然多糖膏制剂中分别添加不同的水分活度调节剂,考察不同水分活度调节剂对可得然多糖膏制剂凝胶强度的影响,结果如表5所示。
[0064] 表5不同水分活度调节剂下可得然多糖膏制剂的凝胶强度比较
[0065]
[0066]
[0067] 表5的数据表明,糖醇类水分活度调节剂对可得然多糖膏制剂的凝胶强度的影响很小,糖类水分活度调节剂对可得然多糖膏制剂的凝胶强度有一定的影响,而木糖、葡萄糖、果糖可以较显著的增加可得然多糖膏制剂的凝胶强度,因此优选山梨醇、木糖醇、木糖和葡萄糖中的一种几种作为最终产品的水分活度调节剂。
[0068] 3、不同氧化还原电位调节剂对可得然多糖膏制剂凝胶强度的影响
[0069] 在优选的氧化还原电位范围(-30mv)-(+80mv)内,在可得然多糖膏制剂中分别添加不同的氧化还原电位调节剂,考察不同水分活度调节剂对可得然多糖膏制剂凝胶强度的影响,结果如表6所示。
[0070] 表6氧化还原电位调节剂下可得然多糖膏制剂的凝胶强度比较
[0071]
[0072]
[0073] 表6的数据表明,在优选的氧化还原电位范围(-30mv)-(+80mv)内,不同的氧化还原电位调节剂对可得然多糖膏制剂的凝胶强度没有显著的影响。但考虑到乳酸钠即对水分活度调控有一定作用,又可以起到抗氧化、调节pH的双重作用,因此优选乳酸钠作为最终产品的氧化还原电位调节剂。
[0074] 特别的,考虑到常温储存过程中油脂的氧化问题,因此需要添加不止一种氧化还原电位调节剂,因此选用表5中数据表现较好的亚硫酸氢钠、大豆蛋白水解物、迷迭香提取物中的一种或几种作为额外的氧化还原电位调节剂。
[0075] 综合上述实验及数据,得到以下结论:1)通过测量可得然多糖膏制剂的凝胶强度、粘度以及温度,确定了可得然多糖膏制剂最佳的pH值区间、水分活度区间和氧化还原电位区间;2)通过测定可得然多糖膏制剂的凝胶强度,确定可得然多糖膏制剂在常温下能够稳定保存的最佳无水膏载体、pH调节剂、水分活度调节剂、氧化还原电位调节剂、功能保护剂和食品防腐剂。
[0076] 与现有的可得然胶制备工艺以及可得然胶商品相比,本发明的有益效果是:
[0077] (1)本发明提供的可得然多糖膏制剂制备方法首次提出了利用微纳米气泡预埋和超声辅助技术改进斩拌工艺,利用微纳米气泡在超声波作用下的崩坏现象,使可得然胶胶块的破碎更彻底、更均匀,能够得到更为细腻的可得然多糖膏制剂。
[0078] (2)本发明提供的可得然多糖膏制剂制备方法首次提出了利用微纳米气泡预埋和超声辅助技术改进斩拌工艺,使得斩拌总时间缩短了17%。
[0079] (3)本发明通过选择合适的无水膏类物质载体,控制pH、调节水分活度、加入氧化还原电位调节剂、食品防腐剂、隔绝空气等多重栅栏技术来抑制微生物的生长,并选择保护或促进可得然胶凝胶功能性的无机物或有机物,开发出一种可以在常温条件下储存的可得然多糖膏制剂,具有良好的商业化生产和应用推广前景。
[0080] (4)本发明提供的可得然多糖膏制剂制备方法无需对发酵液碱溶酸沉,更省去后续乙醇洗脱、喷雾干燥等工序,可大大降低生产成本,得到的产品具有较强的市场竞争力。
[0081] (5)本发明在确定技术方案的实验过程中首次得到两个结论:一是糖类水分活度调节剂对可得然多糖膏制剂的凝胶强度有一定的影响,木糖、葡萄糖、果糖可以较显著的增加可得然多糖膏制剂的凝胶强度;二是某些盐类如氯化镁、氯化硫酸镁和硫酸铁可以较显著增加可得然多糖膏制剂的凝胶强度,磷酸盐类是可得然多糖膏功能性的良好保护剂。附图说明
[0082] 图1是本发明制备装置的结构示意图;
[0083] 图2是本发明制备方式的流程示意图;
[0084] 图中:1-容气油液发生器、11-泵机、12-油气混合器、13-微纳米气泡喷头、 14-输液管、2-斩拌机、21-转锅、22-斩刀、23-转动轴、24-封闭式顶盖、3-超声波处理器、31-超声波换能器、32-超声波控制面板。

具体实施方式

[0085] 为更进一步阐述本发明所采取的方式和取得的效果,下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚和完整地描述。
[0086] 实施例
[0087] 如图1和图2所示,将发酵结束的可得然发酵液经过调节pH、杀菌、水洗和压滤,最终制得可得然胶胶块。
[0088] 利用泵机3将重量百分比为30%的植物油和空气一同吸入油气混合器12进行,油气混合器12以20000r/min的转速进行加压、搅拌和混合,使油、气两相充分溶解并达到高压饱和,随后经输液管14将容气油液导向微纳米气泡喷13 头,微纳米气泡喷头13通过骤然消能降压,向转锅21内槽中排入含有微纳米气泡的乳黄色容气油液。
[0089] 定量称取可得然胶胶块加入转锅21中斩拌,期间通过微纳米气泡喷头13 持续向转锅21中添加含有微纳米气泡的容气油液。
[0090] 斩拌过程中开启超声波换能器31,强度为30kHzU200W的电磁波出发1s,在一个正负声压交替的周期后,使容气油液中的微纳米气泡崩溃,形成瞬间高压对可得然胶胶块进行进一步破碎。
[0091] 定量称取将将重量百分比为2.1%的柠檬酸三钠、重量百分比为17%的丙三醇、将重量百分比为3.6%的亚硫酸氢钠、将重量百分比为0.7%的硫酸镁和将重量百分比为0.05%的脱氢乙酸钠加入可得然胶胶块与容气油液混合物中,将物料斩拌成均匀的膏状物料。
[0092] 定量将可得然多糖膏装入隔氧的透明袋或铝箔袋,100%抽真空并封口,得到可得然多糖膏制剂。
[0093] 实施例二
[0094] 实施例二与实施例一除了油气混合器12的转速不同外,其余内容均相同,旨在研究不同油气混合器12的转速对于可得然多糖膏制剂凝胶强度的影响,结果如表7所示。
[0095] 表7不同油气混合器12的转速下可得然多糖膏凝胶强度的变化
[0096]
[0097]
[0098] 表7的数据表明,油气混合器12的转速在15000-23000r/min的范围内可得然多糖膏制剂的凝胶强度相对优异,但整体差异不大,是因为对微纳米气泡和超声波共同作用下的空化现象能够最最终产品的性能产生影响,单纯添加微纳米气泡的数量,超过一定阈值后便起不到增加空化位点的作用,考虑到实际生产,因此优选油气混合器12的转速范围为15000-23000r/min。
[0099] 结论1:在实际生产时,为了得到凝胶强度更优异的可得然多糖膏制剂,优选油气混合器12的转速范围为15000-23000r/min。
[0100] 实施例三
[0101] 实施例三与实施例一除了超声波处理器13的频率不同外,其余内容均相同,旨在研究不同超声波处理器13的频率对于可得然多糖膏制剂凝胶粒径离散度的影响,结果如表7所示。
[0102] 表8不同超声波处理器13的频率下可得然多糖膏凝胶粒径离散度的变化
[0103]频率(kHz) 平均粒径±标准差(mm)
30 1.82±0.57
38 1.82±0.45
46 1.82±0.32
55 1.82±0.18
[0104] 表8的数据表明,超声波处理器13的频率在为30-55kHz的范围内可得然多糖膏制剂凝胶的粒径离散度较小,代表粒径的分布更为集中,最终制得的可得然多糖膏制剂越细腻,因此优选超声波处理器13的频率范围为30-55kHz。
[0105] 结论2:在实际生产时,为了得到凝胶强度更优异的可得然多糖膏制剂,超声波处理器13的频率范围为30-55kHz。
[0106] 实施例四
[0107] 实施例四与实施例一除了超声波处理器13的功率不同外,其余内容均相同,旨在研究不同超声波处理器13的功率对于可得然多糖膏制剂凝胶粒径离散度的影响,结果如表9所示。
[0108] 表9不同超声波处理器13的功率下可得然多糖膏凝胶粒径离散度的变化
[0109]功率(W) 平均粒径±标准差(mm)
200 1.82±0.57
300 1.32±0.57
400 1.21±0.57
500 0.89±0.57
[0110] 表9的数据表明,超声波处理器13的功率在为200-500W的范围内可得然多糖膏制剂凝胶的粒径离散度较小,代表粒径的分布更为集中,最终制得的可得然多糖膏制剂越细腻,因此优选超声波处理器13的功率范围为200-500W。
[0111] 结论3:在实际生产时,为了得到凝胶强度更优异的可得然多糖膏制剂,超声波处理器13的功率范围为200-500W。
[0112] 实施例五
[0113] 实施例五与实施例一除了超声波处理器13的强度不同外,其余内容均相同,旨在研究不同超声波处理器13的强度对于可得然多糖膏制剂凝胶粒径离散度的影响,结果如表10所示。
[0114] 表10不同超声波处理器13的强度下可得然多糖膏凝胶粒径离散度的变化
[0115]
[0116]
[0117] 表10的数据表明,超声波处理器13的强度为38kHzU400W、38kHzU500W、46kHzU400W、46kHzU500W时,可得然多糖膏制剂凝胶的粒径离散度较小,代表粒径的分布更为集中,最终制得的可得然多糖膏制剂越细腻。
[0118] 结论4:在实际生产时,为了得到凝胶强度更优异的可得然多糖膏制剂,同时考虑到实际生产需求,超声波处理器13的强度优选为46kHzU400W。
[0119] 实施例六
[0120] 实施例六与实施例五除了植物油的含量不同外,其余内容均相同,旨在研究不同植物油的添加量对于可得然多糖膏制剂凝胶强度的影响,结果如表11所示。
[0121] 表11不同植物油添加量下可得然多糖膏凝胶强度的变化
[0122] 2植物油用量(wt%) 凝胶强度(g/cm)
0 595
10 584
20 579
30 601
40 577
50 586
60 568
70 552
80 543
[0123] 表11的数据表明,植物油用量在10-60%的范围内可得然多糖膏制剂的凝胶强度相对稳定,考虑到实际生产时,加油量过少制作得到的膏制剂过于粘稠;当加油量过多时膏制剂渗出油过多不利用于包装和应用,因此优选植物油的重量百分比为20-60%。
[0124] 结论5:在实际生产时,为了得到凝胶强度最稳定的可得然多糖膏制剂,优选添加植物油的重量百分比为40%。
[0125] 实施例七
[0126] 实施例七与实施例五除了柠檬酸三钠的含量不同外,其余内容均相同,旨在研究不同柠檬酸三钠的添加量对于可得然多糖膏制剂凝胶强度的影响,结果如表12所示。
[0127] 表12不同柠檬酸三钠添加量下可得然多糖膏凝胶强度的变化
[0128]
[0129]
[0130] 表12数据表明,随着柠檬酸三钠添加量的增加,可得然多糖膏制剂的凝胶强度会随之减小,考虑到抑制微生物生长及膏状制剂应用时对食品体系pH的影响,所以优选柠檬酸三钠的重量百分比为0.7-1.5%。
[0131] 结论六:综合考虑到可得然多糖膏制剂凝胶强度、抑制微生物生长及膏状制剂应用时对食品体系pH的影响,优选柠檬酸三钠的重量百分比为0.9%。
[0132] 实施例八
[0133] 实施例八与实施例五除了丙三醇的含量不同外,其余内容均相同,旨在研究不同丙三醇的添加量对于可得然多糖膏制剂凝胶强度的影响,结果如表13所示。
[0134] 表13不同丙三醇添加量下可得然多糖膏凝胶强度的变化
[0135] 2丙三醇用量(wt%) 水分活度(Aw) 凝胶强度(g/cm)
1 0.92 604
5 0.85 585
10 0.75 553
15 0.65 545
20 0.60 525
[0136] 表13数据表明,添加不同含量的丙三醇,对于可得然多糖膏制剂凝胶强度的影响不大,但考虑到水分活度决定微生物生长所需水的下限值,大多数细菌在水分活度小于0.91以下停止生长,大多数霉菌在水分活度小于0.8以下停止生长,所以优选丙三醇的重量百分比为2-21%。
[0137] 结论7:综合考虑到可得然多糖膏制剂凝胶强度和对微生物的抑制作用,优选丙三醇的重量百分比为17%。
[0138] 实施例九
[0139] 实施例九与实施例五除了亚硫酸氢钠的含量不同外,其余内容均相同,旨在研究不同亚硫酸氢钠的添加量对于可得然多糖膏制剂凝胶强度的影响,结果如表14所示。
[0140] 表14不同亚硫酸氢钠添加量下可得然多糖膏凝胶强度的变化
[0141]
[0142] 表14数据表明,随着亚硫酸氢钠添加量的增加,可得然多糖膏制剂的凝胶强度会随之增大,考虑到氧化还原电位为正值时可得然胶具有良好的悬浮性,溶液不易分层的因素响,所以优选亚硫酸氢钠的重量百分比为0.3-3.7%,。
[0143] 结论8:综合考虑到可得然多糖膏制剂凝胶强度和可得然胶的悬浮性问题,优选亚硫酸氢钠的重量百分比为2.9%。
[0144] 实施例十
[0145] 实施例十与实施例五除了硫酸镁的含量不同外,其余内容均相同,旨在研究不同硫酸镁的添加量对于可得然多糖膏制剂凝胶强度的影响,结果如表15所示。
[0146] 表15不同硫酸镁添加量下可得然多糖膏凝胶强度的变化
[0147]
[0148]
[0149] 表15数据表明,添随着硫酸镁添加量的增加,可得然多糖膏制剂的凝胶强度随着增大,结合GB2760标准的要求,优选硫酸镁的重量百分比为0.5-1%。
[0150] 结论9:综合考虑到可得然多糖膏制剂的凝胶强度需达到GB2760标准的要求,优选三聚磷酸钠的重量百分比为1%。
[0151] 实施例十一
[0152] 食品防腐剂脱氢乙酸钠在GB2760标准规定0-0.05%的范围内使用,考察脱氢乙酸钠对可得然多糖膏中微生物的影响。将制作好的膏制剂分别装袋并抽真空封口,每个样品做至少两个平行样,在常温下保存180天,参照GB4789.2- 2016《食品安全国家标准食品微生物学检验菌落总数测定》、GB4789.3《食品安全国家标准食品微生物学检验大肠菌群计数》进行微生物检测,结果如表17 所示。
[0153] 表17脱氢乙酸钠对可得然多糖膏中微生物的影响
[0154]
[0155] 表17数据表明,脱氢乙酸钠可有效抑制可得然多糖膏中微生物的生长。
[0156] 结论7:按照GB2760标准规定,优选脱氢乙酸钠的的重量百分比为0.05%。
[0157] 实施例十二
[0158] 将实施例十一中制得的可得然多糖膏制剂,常温保存180天后,测定凝胶强度为554g/cm3,将其用于烘焙面包制作中,具体配方和工艺如表18-1所示;对照组采用山东中科生物科技股份有限公司市售的可得然胶粉末制剂,使用前测定凝胶强度为584g/cm3。
[0159] 表18-1可得然多糖膏制剂用于烘焙面包制作
[0160]
[0161] 烘焙面包制备完成后,通过感官评价来判断产品的差异性,实验结果如下表18-2所示:
[0162] 表18-2可得然多糖膏制剂对于烘焙面包指标的影响
[0163]
[0164]
[0165] 表18-2数据表明,可得然多糖膏制剂在烘焙面包的应用中取得了良好的效果,与同计量的可得然胶粉末制剂及未加可得然胶的样品对比,在面包成品的口感韧性、咀嚼性等方面有明显提升,特别是冷藏5天后面包在保型、口感的韧性和咀嚼性上都能很好的保持。
[0166] 实施例十三
[0167] 将实施例十一中制得的可得然多糖膏制剂,常温保存180天后,测定凝胶强度为569g/cm3,将其用于乌冬面制作中,具体配方和工艺如表19-1所示;对照组采用山东中科生物科技股份有限公司市售的可得然胶粉末制剂,使用前测定凝胶强度为584g/cm3。
[0168] 表19-1可得然多糖膏制剂用于乌冬面制作
[0169]
[0170] 乌冬面制备完成后,测定成品的凝胶强度、弹性、感官评价等指标,实验结果如下表19-2所示:
[0171] 表19-2可得然多糖膏制剂对于乌冬面指标的影响
[0172] 指标 样品A 对照组B 空白对照组C拉伸强度(g) 31 28 26
外观(糊汤) 无 不明显 明显
口感韧性(百分制) 95 85 75
咀嚼性(百分制) 94 84 74
[0173] 表19-2数据表明,可得然多糖膏制剂在制作乌冬面的应用中取得了良好的效果,产品具有更好的延展性,不容易拉断。另外,乌冬面成品的口感韧性,咀嚼性等性能指标上对比同计量的可得然胶粉末制剂,有明显提升。
[0174] 实施例十四
[0175] 将实施例十一中制得的可得然多糖膏制剂,常温保存180天后,测定凝胶强度为563g/cm3,将其用于高温火腿肠制作中,具体配方和工艺如表18-1所示;对照组采用山东中科生物科技股份有限公司市售的可得然胶粉末制剂,使用前测定凝胶强度为584g/cm3。
[0176] 表20-1可得然多糖膏制剂用于高温火腿肠制作
[0177]
[0178]
[0179] 高温火腿肠制备完成后,测定成品的凝胶强度、弹性、感官评价等指标,实验结果如下表20-2所示:
[0180] 表20-2可得然多糖膏制剂对于高温火腿肠指标的影响
[0181]指标 样品A 对照组B 空白对照组C
凝胶强度(g/cm3) 454 386 350
弹性(mm) 2.522 2.264 1.885
感官评分(100分制) 94 86 75
[0182] 表20-2数据表明,可得然多糖膏制剂在制作高温火腿肠的应用中取得了良好的效果,高温火腿肠成品的凝胶强度,弹性等性能指标上对比同计量的可得然胶粉末制剂,有明显提升,而且在最终感官评定中的成绩也有显著提高。
[0183] 实施例十五
[0184] 将实施例十一中制得的可得然多糖膏制剂,常温保存180天后,测定凝胶强度为571g/cm3,将其用于烟熏火腿制作中,具体配方和工艺如表19-1所示;对照组采用山东中科生物科技股份有限公司市售的可得然胶粉末制剂,使用前测定凝胶强度为584g/cm3。
[0185] 表21-1可得然多糖膏制剂用于烟熏火腿制作
[0186]
[0187]
[0188] 烟熏火腿制备完成后,测定成品的凝胶强度、弹性、感官评价等指标,实验结果如下表21-2所示:
[0189] 表21-2可得然多糖膏制剂对于烟熏火腿指标的影响
[0190]指标 样品A 对照组B 空白对照组C
凝胶强度(g/cm3) 841 774 609
弹性(mm) 3.314 2.823 2.367
蒸煮损失(%) 2.6 2.9 4.3
感官评分(100分制) 93 85 75
[0191] 表21-2数据表明,可得然多糖膏制剂在制作烟熏火腿的应用中取得了良好的效果,烟熏火腿成品的凝胶强度,弹性等性能指标上对比同计量的可得然胶粉末制剂,有明显提升,而且在最终感官评定中的成绩也有显著提高。
[0192] 实施例十六
[0193] 将实施例十一中制得的可得然多糖膏制剂,常温保存180天后,测定凝胶强度为558g/cm3,将其用于酱卤五香肉制作中,具体配方和工艺如表22-1所示;对照组采用山东中科生物科技股份有限公司市售的可得然胶粉末制剂,使用前测定凝胶强度为584g/cm3。
[0194] 表22-1可得然多糖膏制剂用于酱卤五香牛肉制作
[0195]
[0196]
[0197] 酱卤五香牛肉制备完成后,测定成品的凝胶强度、弹性、感官评价等指标,实验结果如下表22-2所示:
[0198] 表22-2可得然多糖膏制剂对于酱卤五香牛肉指标的影响
[0199] 指标 样品A 对照组B 空白对照组C凝胶强度(g/cm3) 1657 1482 1360
弹性(mm) 4.110 3.827 3.594
出品率(%) 84.3 81.8 75.7
感官评分(100分制) 93 85 75
[0200] 表22-2数据表明,可得然多糖膏制剂在制作酱卤五香牛肉的应用中取得了良好的效果,产品的出品率得到了显著提高。酱卤五香牛肉成品的凝胶强度,弹性等性能指标上对比同计量的可得然胶粉末制剂,有明显提升,而且在最终感官评定中的成绩也有显著提高。
[0201] 实施例十七
[0202] 将实施例十一中制得的可得然多糖膏制剂,常温保存180天后,测定凝胶强度为571g/cm3,将其用于午餐肉制作中,具体配方和工艺如表23-1所示;对照组采用山东中科生物科技股份有限公司市售的可得然胶粉末制剂,使用前测定凝胶强度为584g/cm3。
[0203] 表23-1可得然多糖膏制剂用于午餐肉制作
[0204]
[0205] 午餐肉制备完成后,测定成品的凝胶强度、弹性、感官评价等指标,实验结果如下表23-2所示:
[0206] 表23-2可得然多糖膏制剂对于午餐肉指标的影响
[0207] 指标 样品A 对照组B 空白对照组C凝胶强度(g/cm3) 446 383 339
弹性(mm) 3.029 2.868 2.439
感官评分(100分制) 93 85 75
[0208] 表23-2数据表明,可得然多糖膏制剂在制作午餐肉的应用中取得了良好的效果,午餐肉成品的凝胶强度,弹性等性能指标上对比同计量的可得然胶粉末制剂,有明显提升,而且在最终感官评定中的成绩也有显著提高。
[0209] 最后应说明的是:以上实施例仅用于说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。
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