專利名稱：一種營養(yǎng)物質(zhì)的冷凍干燥生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種營養(yǎng)油或/和脂溶性營養(yǎng)素粉的生產(chǎn)方法，具體地說是一種 營養(yǎng)物質(zhì)的冷凍干燥生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的制備營養(yǎng)油或/和脂溶性營養(yǎng)素粉的技術(shù)為噴霧干燥法。因噴霧方式 的不同又被分為壓力式噴霧干燥、氣流式噴霧干燥和離心式噴霧干燥等形式。 這幾種干燥法的共性為利用噴霧原理把營養(yǎng)油和脂溶性營養(yǎng)素的乳液進行噴干 脫水，例如，壓力式噴霧千燥的流程如下乳液一(高壓泵霧化)一((于噴霧 干燥塔頂端混合)一混合物一空氣一(過濾、加熱)一粉狀或顆粒狀固體成品 —(霧滴受熱蒸發(fā)水分))一(抽風機抽出，自來水冷凝)一廢液。這類生產(chǎn)方 法的缺陷是由于噴霧干燥法是利用乳液在加熱的過程中被霧化成細小的顆粒 并加熱噴干而成的，因此物料在接觸空氣與加熱的過程中，油脂及脂溶性營養(yǎng) 素不可避免地氧化，降低了營養(yǎng)的有效成份，并產(chǎn)生了有害的過氧化物和反式 脂肪酸。因此發(fā)明一種營養(yǎng)物質(zhì)新的干燥生產(chǎn)方法非常有益。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對現(xiàn)有生產(chǎn)方法的缺陷，提供一種營養(yǎng)物質(zhì)的冷凍干 燥生產(chǎn)方法，它利用真空凍干營養(yǎng)油或/和脂溶性營養(yǎng)素乳液的原理加工成粉， 避免了粉中油脂與脂溶性營養(yǎng)素氧化而產(chǎn)生對人體有害的過氧化物與反式脂肪 酸，從而有效地保護了營養(yǎng)油與脂溶性營養(yǎng)素的活性成分不被破壞，制成的粉 穩(wěn)定性好，保質(zhì)期長，不含有有害的過氧化物和反式脂肪酸。
本發(fā)明的技術(shù)方案包括如下步驟
a、 制備乳液將IOO份水加入乳化機內(nèi)，再加入7~75份乳化包埋劑，攪 拌均勻形成均質(zhì)的溶液，再在所述溶液中加入營養(yǎng)油或/和脂溶性營養(yǎng)素7 50 份，在乳化機內(nèi)進行高速剪切勻質(zhì)，速度為500 4000RPM，勻質(zhì)時間從30分鐘 到2小時，物料溫度達到+15i:—65'C，制成乳液；
b、 乳液預凍
把制成的乳液速凍至-l(TC一45r，迅速移入真空凍干箱內(nèi)，抽真空，至真空度在100.0~l.0Pa，在此真空度下，凍干箱幾乎處于無氧狀態(tài)；
c、 升華干燥
待凍干箱內(nèi)真空度達到10pa左右，轉(zhuǎn)入加熱升華干燥階段，緩慢升溫4 12 小時，調(diào)節(jié)真空凍干箱內(nèi)的溫度為-l(TC 8(TC，在加熱過程中凍干乳液中的大部 分水分直接升華成氣體，冷凝器收集升華的水，直接凝結(jié)成固體的冰；
然后再緩慢降溫，降溫時間為12~48小時，直到物料的溫度與加熱板相同， 表明物料中己沒有水分可以蒸發(fā)，降溫過程中繼續(xù)干燥固體物料，使存在于固 體物料內(nèi)部的水分進一步被升華掉，使凍干的乳液全部呈無水固狀物；在升華 過程中，固體物料因其內(nèi)部水分升華而帶走熱量，因此固體物料本身的溫度始 終在0。C42(TC之間。
d. 制粉
將凍干的固體狀物在碾磨機內(nèi)制成粉。 所述營養(yǎng)物質(zhì)是營養(yǎng)油、脂溶性營養(yǎng)素粉或其混合物。
本發(fā)明的技術(shù)方案更好的技術(shù)方案是在步驟a中，再把制成的乳液倒入 高壓勻質(zhì)機內(nèi)，進行1至4次的循環(huán)高壓勻質(zhì)，高壓勻質(zhì)的壓力范圍為 100 1000Bar;這些功能是高壓勻質(zhì)機本身都具備的，設(shè)定好壓力，從進料自動 出料為1次高壓勻質(zhì)。時間是根據(jù)高壓壓力的值及機器的功率而定的，而不是 人為直接定的。
所述乳化包埋劑包括阿拉伯膠、酪蛋白鈉、乳清蛋白粉、大豆蛋白、谷 物蛋白、改性淀粉、蔗糖酯、卵磷脂、麥芽糊精中的一種物質(zhì)或幾種物質(zhì)的混 合物。
所述營養(yǎng)油包括微藻DHA油、微藻EPA油、微藻AA油、魚油、月見草 油、琉璃苣油、亞麻油、松子油、大豆油、葡萄籽油中的一種或幾種物質(zhì)的混 合物。所述脂溶性營養(yǎng)素包括維生素A、 D、和E、輔酶QIO、葉黃素、茄紅 素、P-胡蘿卜素、卵磷脂、植物甾醇和植物甾醇酯中的一種或幾種物質(zhì)的混合
所述營養(yǎng)油與脂溶性營養(yǎng)素可以單獨使用，或混合使用。所要加工的原料 營養(yǎng)油為油狀，原料脂溶性營養(yǎng)素為油狀或粉狀；油狀的物質(zhì)均不溶于水，即 使粉狀的脂溶性營養(yǎng)素也并不溶于水。
本發(fā)明將所述原料營養(yǎng)油或/和脂溶性營養(yǎng)素經(jīng)過乳化干燥過程后制成粉， 使所述原料能溶于水，使其具有更廣泛的用途，可用于諸如添加入面包、肉制
5品、乳制品及飲料中，成為功能性食品或飲品。本發(fā)明用冷凍干燥工藝把營養(yǎng) 油或/和脂溶性營養(yǎng)素加工成易溶于水的粉。與傳統(tǒng)的噴霧干燥制粉技術(shù)相比， 冷凍干燥制粉技術(shù)的先進性在于1、整個干燥過程中，物料在真空無氧的環(huán)境
中，溫度可以控制在低于2(TC，避免噴霧干燥造成的油脂氧化；2、不含有有害 的過氧化物和反式脂肪酸；3、凍干的粉性狀穩(wěn)定，常溫下的保質(zhì)期為兩年；4、 溶解性好，能在冷水中速溶。
具體實施例方式
實施例1冷凍干燥海藻油AA粉
a、 制備乳液
將100千克水加入乳化機內(nèi)，加入酪蛋白鈉2千克，用高速剪切勻質(zhì)機在 500rpm的速度下勻質(zhì)5分鐘，再加入大豆蛋白2千克，在2000rpm的速度下 勻質(zhì)10分鐘，加入麥芽糊精20千克，繼續(xù)在2000rpm的速度下勻質(zhì)10分鐘， 加入海藻AA油10.5千克，繼續(xù)在4000rpm的速度下勻質(zhì)20分鐘，物料溫度 達到+3(TC，再把物料倒入高壓勻質(zhì)機內(nèi)，在壓力為200Bar下進行第1次循環(huán)， 再在壓力為600Bar下進行第2次循環(huán)，再在壓力為200Bar下進行第3次循環(huán)， 制成乳液。
b、 乳液預凍
把制成的乳液速凍至-30'C，迅速移入真空凍干箱內(nèi)，抽真空，至真空度在 l.OPa;
c、 升華千燥
然后設(shè)真空凍干箱內(nèi)的溫度為5(TC，持續(xù)12小時。至此時固體物料的溫度 為-5'C;再調(diào)凍干箱溫度為4(TC，持續(xù)降溫時間為20小時，再調(diào)凍干箱溫度為 +30°C，持續(xù)降溫時間為20小時，再調(diào)凍干箱溫度為室溫，繼續(xù)降溫8小時， 降低凍干箱內(nèi)溫度到物料的溫度與真空凍干箱中的加熱板溫度相同。
d、 制粉
取出固體的凍干料，在碾磨機內(nèi)制成粉； 用此工藝制備的冷凍干燥海藻AA油含有AA藻油30%
實施例2冷凍干燥海藻油DHA粉a、 制備乳液
將100千克水加入乳化機內(nèi)，加入酪蛋白鈉2千克，用高速剪切勻質(zhì)機在500rpm的速度下勻質(zhì)5分鐘，再加入大豆蛋白2千克，在2000rpm的速度下勻質(zhì)10分鐘，加入麥芽糊精20千克，繼續(xù)在2000rpm的速度下勻質(zhì)10分鐘，加入海藻DHA油10.5千克，繼續(xù)在4000rpm的速度下勻質(zhì)20分鐘，物料溫度達到+30。C，再把物料倒入高壓勻質(zhì)機內(nèi)，在壓力為200Bar下進行第1次循環(huán)，再在壓力為600Bar下進行第2次循環(huán)，再在壓力為200Bar下進行第3次循環(huán)，制成乳液。
b、 乳液預凍
把所述乳液放入真空凍干箱，速凍乳液至-3(TC，再抽真空，至真空度在l.OPa;
c、 升華干燥
然后設(shè)真空凍干箱內(nèi)的溫度為5(TC，持續(xù)12小時。至此時固體物料的溫度為-5。C;再調(diào)凍千箱溫度為4(TC，持續(xù)降溫時間為20小時，再調(diào)凍干箱溫度為30°C,持續(xù)降溫時間為20小時，再調(diào)凍干箱溫度為室溫，繼續(xù)降溫8小時，降低凍干箱內(nèi)溫度到物料的溫度與真空凍干箱中的加熱板溫度相同。
d、 制粉
取出固體的凍干料，在碾磨機內(nèi)制成粉；用此工藝制備的冷凍干燥海藻DHA油含有DHA藻油30%
實施例3冷凍干燥魚油粉
a、 制備乳液
將100千克水加入乳化機內(nèi)，加入酪蛋白鈉2千克，用高速剪切勻質(zhì)機在500rpm的速度下勻質(zhì)5分鐘，再加入大豆蛋白2千克，在2000rpm的速度下勻質(zhì)10分鐘，加入麥芽糊精20千克，繼續(xù)在2000rpm的速度下勻質(zhì)10分鐘，加入魚油10.5千克，繼續(xù)在4000rpm的速度下勻質(zhì)20分鐘，物料溫度達到+30°C，再把物料倒入高壓勻質(zhì)機內(nèi)，在壓力為200Bar下進行第1次循環(huán)，再在壓力為400Bar下進行第2次循環(huán)，制成乳液。
b、 乳液預凍
把制成的乳液速凍至-35T:，迅速移入真空凍干箱內(nèi)，抽真空，至真空度在
7l.OPa;
c、 升華干燥
然后設(shè)真空凍千箱內(nèi)的溫度為50°C，持續(xù)12小時。至此時固體物料的溫度為-5。C;再調(diào)凍干箱溫度為4(TC，持續(xù)降溫時間為20小時，再調(diào)凍干箱溫度為30°C，持續(xù)降溫時間為20小時，再調(diào)凍干箱溫度為室溫，繼續(xù)降溫8小時，降溫至凍干箱內(nèi)溫度為物料的溫度與真空凍干箱中的加熱板溫度相同。
d. 制粉
取出固體的凍干料，在碾磨機內(nèi)制成粉；
用此工藝制備的冷凍干燥魚油含有魚油36%，每100克粉提供10.8克EPA，提供7.2克DHA
實施例4:冷凍干燥大豆油粉
a、 制備乳液
將100千克水加入乳化機內(nèi)，再加入蔗糖酯0.2千克，用高速剪切勻質(zhì)機在500rpm的速度下勻質(zhì)5分鐘，再在3000rpm的速度下勻質(zhì)30分鐘，加入阿拉伯膠50千克，繼續(xù)在2000rpm的速度下勻質(zhì)30分鐘，加入大豆油30千克，繼續(xù)在4000rpm的速度下勻質(zhì)30分鐘，物料溫度達到+4(TC，制成乳液。
b、 乳液預凍
把制成的乳液速凍至-25。C,迅速移入真空凍干箱內(nèi)，抽真空，至真空度在10.0Pa;
c、 升華干燥
然后設(shè)真空凍干箱內(nèi)的溫度為6(TC，持續(xù)8小時。至此時固體物料的溫度為-(TC;再調(diào)凍干箱溫度為40'C，持續(xù)降溫時間為30小時，再調(diào)凍干箱溫度為2(TC，持續(xù)降溫時間為8小時，降溫至凍干箱內(nèi)溫度為直到物料的溫度與真空凍干箱中的加熱板溫度相同。
d、 制粉
取出固體的凍干料，在碾磨機內(nèi)制成粉；用此工藝制備的冷凍干燥大豆油粉中含有大豆油為37.5%
實施例5:冷凍千燥月見草油粉將100千克水加入乳化機內(nèi)，再加入蔗糖酯0.2千克，用高速剪切勻質(zhì)機在500rpm的速度下勻質(zhì)5分鐘，再在3000rpm的速度下勻質(zhì)30分鐘，加入阿拉伯膠50千克，繼續(xù)在2000rpm的速度下勻質(zhì)30分鐘，加入月見草油21.5千克，繼續(xù)在4000rpm的速度下勻質(zhì)30分鐘，物料溫度達到+45'C，制成乳液。
b、 乳液預凍
把制成的乳液速凍至-25'C，迅速移入真空凍干箱內(nèi)，抽真空，至真空度在10.0Pa;
c、 升華干燥
然后設(shè)真空凍干箱內(nèi)的溫度為6(TC，持續(xù)8小時。至此時固體物料的溫度為-O'C;再調(diào)凍干箱溫度為40"C，持續(xù)降溫時間為30小時，再調(diào)凍干箱溫度為2(TC，持續(xù)降溫時間為8小時，降溫至凍干箱內(nèi)溫度為直到物料的溫度與真空凍干箱中的加熱板溫度相同。
d、 制粉
取出固體的凍干料，在碾磨機內(nèi)制成粉；用此工藝制備的冷凍干燥月見草油粉中含有月見草油為30%
實施例6:冷凍干燥葉黃素粉
a、 制備乳液將100千克水加入乳化機內(nèi)，再加入改性淀粉(CapsuleTA)
30千克，用高速剪切勻質(zhì)機在1000rpm的速度下勻質(zhì)30分鐘，加入預熱至40'C的15千克葉黃素浸膏(含20%葉黃素)，繼續(xù)在2000rpm的速度下勻質(zhì)5分鐘，物料溫度達到+35"C，制成乳液；
b、 乳液預凍
把制成的乳液速凍至-35T:，迅速移入真空凍干箱內(nèi)，抽真空，至真空度在l.OPa;
c、 升華干燥
然后設(shè)真空凍干箱內(nèi)的溫度為40。C，持續(xù)10小時。至此時固體物料的溫度為-5'C;再調(diào)凍干箱溫度為35i:，持續(xù)降溫時間為30小時，再調(diào)凍干箱溫度為20°C，持續(xù)降溫時間為10小時，降溫至凍干箱內(nèi)溫度為直到物料的溫度與真空凍干箱中的加熱板溫度相同。
9d.制粉
取出固體的凍干料，在碾磨機內(nèi)制成粉； 用此工藝制備的冷凍干燥葉黃素粉中含有葉黃素為6.6%
實施例7:冷凍干燥茄紅素粉
a、 制備乳液將100千克水加入乳化機內(nèi)，再加入改性淀粉(Capsule TA) 30千克，用高速剪切勻質(zhì)機在1000rpm的速度下勻質(zhì)30分鐘，加入預熱至40 。C的15千克茄紅素浸膏(含15%茄紅素)，繼續(xù)在2000rpm的速度下勻質(zhì)5分鐘， 物料溫度達到+35"C，制成乳液；
b、 乳液預凍
把制成的乳液速凍至-35i:，迅速移入真空凍干箱內(nèi)，抽真空，至真空度在
l.OPa;
c、 升華千燥
然后設(shè)真空凍干箱內(nèi)的溫度為4(TC，持續(xù)10小時。至此時固體物料的溫度 為-5。C;再調(diào)凍干箱溫度為35。C，持續(xù)降溫時間為30小時，再調(diào)凍干箱溫度為 20°C，持續(xù)降溫時間為10小時，降溫至凍干箱內(nèi)溫度為直到物料的溫度與真空 凍千箱中的加熱板溫度相同。
d、 制粉
取出固體的凍干料，在碾磨機內(nèi)制成粉； 用此工藝制備的冷凍干燥茄紅素粉中含有茄紅素為5%
實施例8:冷凍干燥Beta-胡蘿卜素粉
a、 制備乳液將IOO千克水加入乳化機內(nèi)，再加入改性淀粉(Capsule TA) 30千克，用高速剪切勻質(zhì)機在1000rpm的速度下勻質(zhì)30分鐘，加入預熱至40 °C的15千克Beta-胡蘿卜素油(含30WBeta-胡蘿卜素)，繼續(xù)在2000rpm的速度 下勻質(zhì)5分鐘，物料溫度達到+35"C，制成乳液；
b、 乳液預凍
把制成的乳液速凍至-35。C，迅速移入真空凍干箱內(nèi)，抽真空，至真空度在 l.OPa;
c、 升華干燥
10然后設(shè)真空凍干箱內(nèi)的溫度為40。C，持續(xù)10小時。至此時固體物料的溫度 為-5。C;再調(diào)凍干箱溫度為35。C，持續(xù)降溫時間為30小時，再調(diào)凍干箱溫度為 20°C,持續(xù)降溫時間為10小時，降溫至凍干箱內(nèi)溫度為直到物料的溫度與真空 凍干箱中的加熱板溫度相同。
d.制粉
取出固體的凍干料，在碾磨機內(nèi)制成粉；
用此工藝制備的冷凍干燥Beta-胡蘿卜素粉中含有Beta-胡蘿卜素為10%
實施例9冷凍干燥維生素E醋酸酯粉
a、 制備乳液
將100千克水加入乳化機內(nèi)，加入改性淀粉(Capsule TA) 50千克，用高速 剪切勻質(zhì)機在1000rpm的速度下勻質(zhì)20分鐘，加入4(TC預熱的維生素E醋酸 酯油(1360iu) 25千克，繼續(xù)在2000rpm的速度下勻質(zhì)40分鐘，物料溫度達 到+4(TC，制成乳液；
b、 乳液預凍
把制成的乳液速凍至-3(TC，迅速移入真空凍干箱內(nèi)，抽真空，至真空度在 l.OPa;
c、 升華干燥
然后設(shè)真空凍干箱內(nèi)的溫度為80°C，持續(xù)8小時。至此時固體物料的溫度 為0。C;再調(diào)凍干箱溫度為6(TC，持續(xù)降溫時間為20小時，再調(diào)凍干箱溫度為
20°C，持續(xù)降溫時間為20小時，降溫至凍干箱內(nèi)溫度為直到物料的溫度與真空
凍干箱中的加熱板溫度相同。
d、 制粉
取出固體的凍干料，在碾磨機內(nèi)制成粉；
用此工藝制備的冷凍干燥維生素E醋酸酯粉中含有450iu維生素E醋酸酯。
1權(quán)利要求
1、一種營養(yǎng)物質(zhì)的冷凍干燥生產(chǎn)方法，它包括如下步驟a、制備乳液將100份水加入乳化機內(nèi)，再加入7～75份乳化包埋劑，攪拌均勻形成均質(zhì)的溶液，再在所述溶液中加入營養(yǎng)油或/和脂溶性營養(yǎng)素7～50份，在乳化機內(nèi)進行高速剪切勻質(zhì)，速度為500～4000RPM，勻質(zhì)時間從30分鐘到2小時，物料溫度達到+15℃～+65℃，制成乳液；b、乳液預凍把制成的乳液速凍至-10℃～-45℃，迅速移入真空凍干箱內(nèi)，抽真空至真空度在100.0～1.0Pa；c、升華干燥待凍干箱內(nèi)真空度在100pa-1.0pa，進行加熱升華干燥，緩慢升溫4～12小時，調(diào)真空凍干箱內(nèi)的溫度為-10℃～80℃，在加熱過程中凍干乳液中的大部分水分直接升華成氣體，冷凝器收集升華的水，直接凝結(jié)成固體的冰；然后再緩慢降溫，降溫時間為12～48小時，直到物料的溫度與加熱板相同，表明物料中已沒有水分可以蒸發(fā)，降溫過程中繼續(xù)干燥固體物料，使存在于固體物料內(nèi)部的水分進一步被升華掉，使凍干的乳液全部呈無水固體狀物；d. 制粉將凍干的固體狀物在碾磨機內(nèi)制成粉。
2、 如權(quán)利要求1所述的一種營養(yǎng)物質(zhì)的冷凍干燥生產(chǎn)方法，其中所述營養(yǎng) 物質(zhì)是營養(yǎng)油、脂溶性營養(yǎng)素粉或其混合物。
3、 如權(quán)利要求1所述的一種營養(yǎng)物質(zhì)的冷凍干燥生產(chǎn)方法，其中制成乳液 后，再把所述乳液倒入高壓勻質(zhì)機內(nèi)進行1至4次循環(huán)高壓勻質(zhì)，高壓勻質(zhì)的 壓力范圍為100 1000Bar。
4、 如權(quán)利要求1所述的一種營養(yǎng)物質(zhì)的冷凍干燥生產(chǎn)方法，其中所述乳化 包埋劑包括阿拉伯膠、酪蛋白鈉、乳清蛋白粉、大豆蛋白、谷物蛋白、改性 淀粉、蔗糖酯、卵磷脂、麥芽糊精中的一種物質(zhì)或幾種物質(zhì)的混合物。
5、 如權(quán)利要求1所述的一種營養(yǎng)物質(zhì)的冷凍干燥生產(chǎn)方法，其中所述營養(yǎng) 油包括微藻DHA油、微藻EPA油、微藻AA油、魚油、月見草油、琉璃苣油、 亞麻油、松子油、大豆油、葡萄籽油中的一種或幾種物質(zhì)的混合物。
6、如權(quán)利要求1所述的一種營養(yǎng)物質(zhì)的冷凍干燥生產(chǎn)方法，其中所述脂溶 性營養(yǎng)素包括維生素A、 D、和E、輔酶QIO、葉黃素、茄紅素、P-胡蘿卜素 中的一種或幾種物質(zhì)的混合物。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種營養(yǎng)物質(zhì)的冷凍干燥生產(chǎn)方法。它是將營養(yǎng)物質(zhì)在乳化機內(nèi)制成乳液，再將乳液放入真空凍干箱內(nèi)抽真空速凍，然后進行加熱升華干燥呈無水固體狀物，最后將凍干的固體狀物在碾磨機內(nèi)制成粉。本發(fā)明利用真空凍干技術(shù)將營養(yǎng)物質(zhì)加工成粉，避免了營養(yǎng)物質(zhì)中油脂與脂溶性營養(yǎng)素氧化而產(chǎn)生對人體有害的過氧化物與反式脂肪酸，從而有效地保護了營養(yǎng)油與脂溶性營養(yǎng)素的活性成分不被破壞，制成的粉穩(wěn)定性好，保質(zhì)期長。
文檔編號A23L3/40GK101455438SQ20091006041
公開日2009年6月17日 申請日期2009年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月4日
發(fā)明者謙 袁 申請人:湖北友芝友生物科技有限公司