本發(fā)明涉及食品生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種耐熱耐剪切乳化油脂及其制備方法。

背景技術(shù)：

利用乳化技術(shù)將食用油脂制備成水包油型（o/w）乳狀液在食品領(lǐng)域十分常見，這種將油水兩相融合在同一食品中的技術(shù)賦予了食品更豐富的營養(yǎng)、多樣化的質(zhì)構(gòu)、順滑的口感等多種益處。咖啡、奶茶、植物蛋白飲料等飲料產(chǎn)品尤其對乳化油脂有龐大的需求，在這些飲料產(chǎn)品中，人們常把乳化油脂稱為“植脂末”或“奶精”，而在大部分類型的飲料中，乳化油脂以乳化香精的形式出現(xiàn)，提供精油的天然感官體驗(yàn)。無論哪種飲料產(chǎn)品，只要乳化油脂存在，其性能將直接影響到飲料產(chǎn)品的品質(zhì)，尤其是貨架期長達(dá)9個月以上的常溫包裝飲料。

對于含有乳化油脂的包裝飲料而言，產(chǎn)品在貨架期內(nèi)保持物理穩(wěn)定是十分困難的，經(jīng)常發(fā)生脂肪上浮等失穩(wěn)現(xiàn)象，在儲運(yùn)環(huán)境惡劣的情況下更容易發(fā)生。除了貨架期內(nèi)的穩(wěn)定性，乳化油脂還要面臨飲料產(chǎn)品嚴(yán)苛的生產(chǎn)工藝的挑戰(zhàn)。飲料在生產(chǎn)過程中通常要面臨高強(qiáng)度的熱處理和剪切作用，有時甚至是兩者同時出現(xiàn)，兩者對于乳化油脂都會產(chǎn)生一定的破壞作用，導(dǎo)致乳化劑與油脂的脫離，乳化劑自身的降解和油滴的聚集等，給產(chǎn)品質(zhì)量帶來隱患，即使經(jīng)受住了生產(chǎn)的考驗(yàn)，乳化油脂遭受的破壞在貨架期內(nèi)也會逐漸顯現(xiàn)。酪朊酸鈉是植脂末等乳化油脂的常用乳化劑，由牛乳中的酪蛋白衍生而來，是大分子蛋白質(zhì)類乳化劑，不僅能夠提供乳化功效，還能賦予乳化油脂牛奶的香氣和營養(yǎng)，同時由于來源天然，也被普遍認(rèn)為是消費(fèi)者友好的天然乳化劑，因此成為乳化油脂首選的乳化劑。盡管如此，酪朊酸鈉仍然存在一定的缺陷，其自身熱穩(wěn)定性雖好，但作為大分子乳化劑，其降低油水界面張力的能力不及小分子乳化劑，大分子的空間位阻導(dǎo)致了其與油脂液滴的疏水結(jié)合不夠致密，對熱處理和剪切作用比較敏感，導(dǎo)致經(jīng)工藝破壞后穩(wěn)定性下降。商品化的植脂末通常還添加一些小分子類乳化劑，在一定程度上提高了穩(wěn)定性，但不能從根本上解決酪朊酸鈉的失穩(wěn)問題，且小分子乳化劑多為人工合成，與目前食品追求天然的發(fā)展趨勢背道而馳。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種耐熱耐剪切乳化油脂，能夠耐受高強(qiáng)度熱處理和剪切破壞，且該乳化油脂在食品飲料等終端產(chǎn)品中具有良好的穩(wěn)定性，貨架期內(nèi)不發(fā)生脂肪上浮等穩(wěn)定性問題。

本發(fā)明還提供了上述耐熱耐剪切乳化油脂的制備方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種耐熱耐剪切乳化油脂，按重量份計(jì)，各原料組分如下：經(jīng)酶處理后的酪朊酸鈉0.5-10份，油脂5-30份，連續(xù)相介質(zhì)60-94份，其它乳化劑0-10份，碳水化合物0-20份，緩沖鹽0-1份，天然抗氧化劑0-0.1份。

作為優(yōu)選，按重量份計(jì)，各原料組分如下：經(jīng)酶處理后的酪朊酸鈉1-5份，油脂10-25份，連續(xù)相介質(zhì)65-90份，其它乳化劑2-8份，碳水化合物1-10份，緩沖鹽0.1-0.6份，天然抗氧化劑0.01-0.05份。

作為優(yōu)選，所述油脂為植物油（如大豆油、花生油、葵花籽油、棕櫚油、菜籽油、椰子油等）、氫化植物油（如氫化大豆油、氫化棕櫚油、氫化椰子油等）、乳脂肪（如無水奶油）、精油（檸檬精油、甜橙精油等）、中鏈甘油三酸酯中的一種或幾種。

作為優(yōu)選，所述連續(xù)相介質(zhì)為水、丙二醇、丙三醇、葡萄糖漿中的一種或幾種。

作為優(yōu)選，所述經(jīng)酶處理后的酪朊酸鈉為采用谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶對酪朊酸鈉交聯(lián)處理，交聯(lián)處理的溫度為45-50℃，時間0.5-4小時，谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶用量為酪朊酸鈉重量的0.01%-1%（優(yōu)選0.1%-0.8%）。

作為優(yōu)選，所述其它乳化劑為阿拉伯膠、大豆磷脂、酶解大豆磷脂、皂樹提取物中的一種或幾種。

作為優(yōu)選，所述碳水化合物為葡萄糖、果糖、蔗糖、麥芽糖、麥芽糊精中的一種或幾種；所述緩沖鹽為六偏磷酸鈉、磷酸氫二鉀、磷酸二氫鉀、三聚磷酸鈉、檸檬酸鈉、碳酸氫鈉中的一種或幾種；天然抗氧化劑為天然維生素e、留蘭香提取物、迷迭香提取物中的一種或幾種。

耐熱耐剪切乳化油脂的制備方法，包括如下步驟：

（1）將乳化劑組分加入到預(yù)熱至50-75℃的連續(xù)相介質(zhì)中，高速剪切（剪切速度3000-5000轉(zhuǎn)/分鐘，剪切5-20分鐘），獲得混合液a；

（2）將混合液a冷卻至45-50℃，加入谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶，保溫反應(yīng)0.5-4小時，反應(yīng)完成后，水浴加熱至90℃保持5分鐘進(jìn)行滅酶并冷卻至30-70℃，獲得混合液b；

（3）將其余組分加入到混合液b中，高速剪切（剪切速度4000-6000轉(zhuǎn)/分鐘，剪切10-25分鐘），并在30-70℃的溫度下，用高壓均質(zhì)機(jī)在20-40mpa的壓力下均質(zhì)1-3次，獲得耐熱耐剪切乳化油脂。

耐熱耐剪切乳化油脂的制備方法，包括如下步驟：

（1）將乳化劑組分加入到預(yù)熱至50-75℃的連續(xù)相介質(zhì)中，高速剪切（剪切速度3000-5000轉(zhuǎn)/分鐘，剪切5-20分鐘），獲得混合液a；

（2）將油脂加入到預(yù)熱至30-70℃的混合液a中，高速剪切（剪切速度4000-6000轉(zhuǎn)/分鐘，剪切10-25分鐘），獲得混合液b’；

（3）將混合液b’冷卻或升溫至45-50℃，加入谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶，保溫反應(yīng)0.5-4小時，反應(yīng)完成后，水浴加熱至90℃保持5分鐘進(jìn)行滅酶并冷卻至30-70℃，加入其余組分，高速剪切，并在30-70℃的溫度下，用高壓均質(zhì)機(jī)在20-40mpa的壓力下均質(zhì)1-3次，獲得耐熱耐剪切乳化油脂。

作為優(yōu)選，所述乳化劑組分為酪朊酸鈉或酪朊酸鈉+其它乳化劑。

乳化油脂的組分不含有人工合成的乳化劑。酪朊酸鈉亦稱酪蛋白酸鈉，是牛乳中酪蛋白的鈉鹽，由酪蛋白凝乳經(jīng)堿處理形成，是一種安全無害的天然乳化劑。本發(fā)明采用經(jīng)谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶處理后的酪朊酸鈉作為首要的大分子乳化劑。谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶（轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶，glutaminetransaminase，tg），其可催化酪朊酸鈉發(fā)生分子內(nèi)和分子間的共價交聯(lián)，對酪朊酸鈉的發(fā)泡性，乳化性，乳化穩(wěn)定性，熱穩(wěn)定性、保水性和凝膠性產(chǎn)生顯著影響，其作用機(jī)制是將酪朊酸鈉多肽鏈上賴氨酸的ε-氨基與谷氨酰胺的酰胺基發(fā)生交聯(lián)，形成ε-(γ-谷氨酰基)-賴氨酸異肽鍵，使酪朊酸鈉發(fā)生共價交聯(lián)，從而改善食品質(zhì)構(gòu)和功能。經(jīng)過交聯(lián)后的酪朊酸鈉對于高溫和剪切力的破壞承受力更強(qiáng)。

本發(fā)明的有益效果是：

1、本發(fā)明制備的耐熱耐剪切乳化油脂，油滴平均粒度為0.2-0.8μm，具有良好的耐熱耐剪切性能，可經(jīng)受苛刻的飲料生產(chǎn)工藝，且在貨架期內(nèi)保持穩(wěn)定，不出現(xiàn)脂肪上浮等穩(wěn)定性問題。

2、本發(fā)明制備的耐熱耐剪切乳化油脂僅添加天然乳化劑，不添加人工合成乳化劑，符合食品工業(yè)追求天然的趨勢，可以植脂末和乳化香精的形式應(yīng)用于各類飲料產(chǎn)品。

附圖說明

圖1是谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶添加量對酪朊酸鈉交聯(lián)程度的影響。

圖2是熱剪切時間對乳化油脂粒度的影響。

具體實(shí)施方式

下面通過具體實(shí)施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的具體說明。

本發(fā)明中，若非特指，所采用的原料和設(shè)備等均可從市場購得或是本領(lǐng)域常用的。下述實(shí)施例中的方法，如無特別說明，均為本領(lǐng)域的常規(guī)方法。

實(shí)施例1

耐熱耐剪切乳化油脂的制備方法，包括以下步驟：

將2kg酪朊酸鈉加入到88kg預(yù)熱至70℃的水中，高速剪切，獲得混合液a；

將混合液a冷卻至50℃，加入0.01kg酶活力為1000u/g的谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶（廣西南寧龐博公司），保溫反應(yīng)2小時，反應(yīng)完成后，水浴加熱至90℃保持5分鐘進(jìn)行滅酶并冷卻至60℃，獲得混合液b；

將10kg無水奶油加入到混合液b中，高速剪切，并在65℃的溫度下，用高壓均質(zhì)機(jī)在30mpa的壓力下均質(zhì)2次，獲得耐熱耐剪切乳化油脂。

在實(shí)施例1中，本發(fā)明對谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶添加量進(jìn)行了驗(yàn)證，通過sds-聚丙烯酰胺凝膠電泳來說明酶添加量對酪朊酸鈉交聯(lián)程度的影響，如圖1所示。電泳圖中從左到右依次為蛋白標(biāo)準(zhǔn)品（maker），酪朊酸鈉不加酶，加酶0.005kg，0.01kg，0.02kg，0.03kg，0.04kg和0.05kg。隨酶添加量增加，單體酪蛋白呈減少趨勢，而蛋白聚合物呈逐漸增多的趨勢。當(dāng)酶添加量為0.01kg時，絕大多數(shù)酪朊酸鈉（酪蛋白）發(fā)生了交聯(lián)，以聚合物形式存在，有少量酪朊酸鈉仍以單體形式存在。

乳化油脂的耐熱耐剪切性能通過熱剪切實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，將通過實(shí)施例1獲得的乳化油脂和不經(jīng)過酶處理獲得的乳化油脂進(jìn)行高速熱剪切實(shí)驗(yàn)（85℃，5000轉(zhuǎn)/分鐘，0-90分鐘），測定平均粒度，如圖2所示。與不經(jīng)酶處理方案相比，酶處理獲得的乳化油脂經(jīng)熱剪切粒度增加的幅度更小，穩(wěn)定性得到顯著提高。

實(shí)施例2

耐熱耐剪切乳化油脂的制備方法，包括以下步驟：

將2.5kg酪朊酸鈉和1kg大豆磷脂加入到66.2kg預(yù)熱至70℃的水中，高速剪切，獲得混合液a；

將混合液a冷卻至50℃，加入0.006kg酶活力為1000u/g的谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶（廣西南寧龐博公司），保溫反應(yīng)2小時，反應(yīng)完成后，水浴加熱至90℃保持5分鐘進(jìn)行滅酶并冷卻至55℃，獲得混合液b；

將15kg大豆油，10kg中鏈甘油三酸酯，5kg蔗糖，0.3kg六偏磷酸鈉，0.02kg天然維生素e加入到混合液b中，高速剪切，并在60℃的溫度下，用高壓均質(zhì)機(jī)在30mpa的壓力下均質(zhì)2次，獲得耐熱耐剪切乳化油脂。

實(shí)施例3

耐熱耐剪切乳化油脂的制備方法，包括以下步驟：

將1.5kg酪朊酸鈉，8kg阿拉伯膠和0.5kg酶解大豆磷脂加入到80kg預(yù)熱至50℃的水中，高速剪切，獲得混合液a；

將混合液a冷卻至45℃，加入0.005kg酶活力為1000u/g的谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶（廣西南寧龐博公司），保溫反應(yīng)3小時，反應(yīng)完成后，水浴加熱至90℃保持5分鐘進(jìn)行滅酶并冷卻至35℃，獲得混合液b；

將10kg檸檬精油，0.02kg留蘭香提取物加入到混合液b中，高速剪切，并在35℃的溫度下，用高壓均質(zhì)機(jī)在35mpa的壓力下均質(zhì)3次，獲得耐熱耐剪切乳化油脂。

實(shí)施例4

耐熱耐剪切乳化油脂的制備方法，包括以下步驟：

將1.5kg酪朊酸鈉和1.5kg皂樹提取物加入到預(yù)熱至50℃的50kg丙二醇和37kg丙三醇混合液中，高速剪切，獲得混合液a；

將10kg甜橙精油加入到預(yù)熱至40℃的混合液a中，高速剪切，獲得混合液b’；

將混合液b’升溫至45℃，加入0.008kg酶活力為1000u/g的谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶（廣西南寧龐博公司），保溫反應(yīng)3小時，反應(yīng)完成后，水浴加熱至90℃保持5分鐘進(jìn)行滅酶并冷卻至40℃，加入0.02kg迷迭香提取物，高速剪切，并在40℃的溫度下用高壓均質(zhì)機(jī)在40mpa的壓力下均質(zhì)3次，獲得耐熱耐剪切乳化油脂。

實(shí)施例5

耐熱耐剪切乳化油脂的制備方法，包括以下步驟：

將3kg酪朊酸鈉和2kg酶解大豆磷脂加入到68.4kg預(yù)熱至70℃的葡萄糖漿中，高速剪切，獲得混合液a；

將25kg氫化棕櫚油，加入到冷卻至65℃的混合液a中，高速剪切，獲得混合液b’；

將混合液b’冷卻至50℃，加入0.02kg酶活力為1000u/g的谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶（廣西南寧龐博公司），保溫反應(yīng)2小時，反應(yīng)完成后，水浴加熱至90℃保持5分鐘進(jìn)行滅酶并冷卻至65℃，加入0.4kg六偏磷酸鈉，0.2kg碳酸氫鈉，高速剪切，并在65℃的溫度下用高壓均質(zhì)機(jī)在30mpa的壓力下均質(zhì)3次，獲得乳化油脂乳狀液，進(jìn)行噴霧干燥，獲得耐熱耐剪切乳化油脂粉末。

本發(fā)明制備的耐熱耐剪切乳化油脂，油滴平均粒度為0.2-0.8μm，具有良好的耐熱耐剪切，可耐受80℃以上，10001/s以上的剪切速率（剪切速率單位是1/s，飲料加工工藝涉及的攪拌、剪切、泵送、管道流動過程剪切速率范圍是10-10001/s），可經(jīng)受苛刻的飲料生產(chǎn)工藝，且在貨架期內(nèi)保持穩(wěn)定，不出現(xiàn)脂肪上浮等穩(wěn)定性問題，普通方法制備的乳化油脂在3個月內(nèi)易發(fā)生脂肪上浮問題，而本發(fā)明的方法則不會發(fā)生。

本發(fā)明制備的耐熱耐剪切乳化油脂僅添加天然乳化劑，不添加人工合成乳化劑，符合食品工業(yè)追求天然的趨勢，可以植脂末和乳化香精的形式應(yīng)用于各類飲料產(chǎn)品。

以上所述的實(shí)施例只是本發(fā)明的一種較佳的方案，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，在不超出權(quán)利要求所記載的技術(shù)方案的前提下還有其它的變體及改型。