本發(fā)明涉及一種高強度超聲偶聯(lián)乳化劑促進油脂結(jié)晶的方法，屬于油脂結(jié)晶改善與控制領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著人們對棕櫚油及其分提油脂的消費量越來越大，其產(chǎn)品的功能特性也越來越受到消費者的重視，但是棕櫚油及其分提油脂在使用過程中存在著一些缺陷，比如，以棕櫚油為基料油的起酥油、人造奶油結(jié)晶較慢，從而容易形成大的球晶，在儲藏過程中會出現(xiàn)起砂、后硬現(xiàn)象，嚴重影響產(chǎn)品的功能性，亟需對棕櫚油的結(jié)晶特性進行改善。

目前改善棕櫚油結(jié)晶缺陷的方法主要包括對棕櫚油進行分提、復配、酯交換、氫化等。同時，人們也在積極探索和研究新的技術(shù)，以期能夠在不改變原料油的基礎(chǔ)上更好的控制油脂結(jié)晶過程。向體系中添加乳化劑是改變油脂結(jié)晶的一種新興方法，乳化劑對油脂結(jié)晶的影響與油脂和乳化劑分子結(jié)構(gòu)上的相似性有很大關(guān)系。

超聲波是頻率大于20kHz的一種彈性機械波。根據(jù)超聲強度和頻率的大小，可將超聲波技術(shù)的應(yīng)用分為以下三類：①高強度超聲波：20～100kHz(破壞性)；②低強度超聲波：100kHz～1MHz(非破壞性)；③診斷超聲波：1～10MHz(非破壞性)。高強度超聲波的能量來源于它在物質(zhì)介質(zhì)中導致的介質(zhì)粒子機械振動，這種振動與周圍的媒介相互作用，能產(chǎn)生空化效應(yīng)，在空化氣泡周圍更易形成晶核，即初次成核，而空穴效應(yīng)崩裂閉合的瞬間，會使之前存在于冰晶末端的晶體被擊碎，形成了許多的晶體碎片，這些晶體碎片又可以充當新的晶核，促進二次成核，縮短油脂結(jié)晶誘導時間，加速結(jié)晶。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種改善油脂結(jié)晶的方法，達到提高棕櫚油及棕櫚油基復配油脂結(jié)晶速率、改善其結(jié)晶形態(tài)的目的。

本發(fā)明的技術(shù)方案包括如下步驟：

(1)將脂消除結(jié)晶記憶；

(2)在60-85℃條件下，向油脂中加入乳化劑，所述乳化劑為聚甘油脂肪酸酯、蒸餾單硬脂酸甘油酯、硬酯酰乳酸鈉或丙二醇脂肪酸酯，攪拌均勻；

(3)冷卻降溫至20-35℃；

(4)使用高強度超聲對步驟(3)所得樣品進行處理，超聲功率為190-285W，超聲時間為10-60s，其中超聲儀每開5s后關(guān)停5s。

在本發(fā)明的一種實施方式中，所述油脂為棕櫚油或棕櫚油基復配油脂。

在本發(fā)明的一種實施方式中，步驟(1)所述消除結(jié)晶記憶是在60-85℃放置5-40min，以消除結(jié)晶記憶。

在本發(fā)明的一種實施方式中，步驟(2)所述乳化劑的用量是棕櫚油或棕櫚油基復配油脂的0.5％-1.5％。

在本發(fā)明的一種實施方式中，步驟(2)以150-400rpm的速率攪拌樣品5-30min。

所述棕櫚油是熔點24-60℃范圍的棕櫚油分提油脂；所述棕櫚油基復配油脂是棕櫚油與植物油按質(zhì)量比為3-5:1復配的油脂。

本方法利用高強度超聲偶聯(lián)乳化劑改善棕櫚油及棕櫚油基復配油脂的結(jié)晶速率和結(jié)晶形態(tài)，本發(fā)明取得了以下有益效果：

(1)采用高強度超聲偶聯(lián)乳化劑的方法改善了棕櫚油及棕櫚油基復配油脂的結(jié)晶性質(zhì)，相比于單獨采用高強度超聲，偶聯(lián)具有促進油脂結(jié)晶效果的乳化劑以后，效果更優(yōu)。

(2)提高了棕櫚油及棕櫚油基復配油脂的結(jié)晶速率，相同條件存儲相同時間后，經(jīng)過高強度超聲偶聯(lián)乳化劑處理的棕櫚油樣品結(jié)晶量變大，結(jié)晶晶體粒徑變小。

(3)方法簡單，成本低廉，效果明顯。

附圖說明

圖1.高強度超聲偶聯(lián)乳化劑對棕櫚油結(jié)晶速率的影響。

圖2.乳化劑對棕櫚油結(jié)晶速率的抑制作用。

圖3.高強度超聲偶聯(lián)丙二醇脂肪酸酯對棕櫚油結(jié)晶形態(tài)的影響；(A)原料油未經(jīng)過處理，(B)原料油高強度超聲處理，(C)原料油添加丙二醇脂肪酸酯，(D)原料油高強度超聲偶聯(lián)丙二醇脂肪酸酯處理。

具體實施方式

下述實施例使用臺式核磁共振儀測定其恒溫結(jié)晶速率。

實施例1

取30g棕櫚油于潔凈干燥容器中，置于80℃水浴鍋中水浴30min，消除結(jié)晶記憶。加入0.3g蒸餾單硬脂酸甘油酯，使用控溫磁力攪拌儀在80℃條件下以200rpm的速率攪拌樣品20min。稱取10g樣品于50mL離心管中，冰水浴冷卻樣品至30℃。使用高強度超聲對樣品進行處理，超聲功率為237.5W，超聲時間為30s(含脈沖停，開5s，關(guān)5s)。移取3-4mL樣品于核磁專用玻璃管中，使用臺式核磁共振儀每隔30s測定其固體脂肪含量。蓋玻片、載玻片放入30℃恒溫箱中預熱30min后，對樣品分別制樣后，置于4℃恒溫箱恒溫保持12h，進行顯微鏡晶體微觀結(jié)構(gòu)觀察。通過Avrami方程分析其結(jié)晶動力學常數(shù)，所得結(jié)晶速率常數(shù)k值為0.0365，較未加乳化劑、未超聲樣品速率常數(shù)k值0.00143大，結(jié)晶速率加塊，結(jié)晶量變大，晶體粒徑變小。

實施例2

取30g棕櫚油于潔凈干燥容器中，置于80℃水浴鍋中水浴30min，消除結(jié)晶記憶。加入0.3g聚甘油脂肪酸酯，使用控溫磁力攪拌儀在80℃條件下以200rpm的速率攪拌樣品20min。稱取10g樣品于50mL離心管中，冰水浴冷卻至30℃。使用高強度超聲對樣品進行處理，超聲功率為237.5W，超聲時間為30s(含脈沖停，開5s，關(guān)5s)。移取3-4mL樣品于核磁專用玻璃管中，使用臺式核磁共振儀每隔30s測定其固體脂肪含量。蓋玻片、載玻片放入30℃恒溫箱中預熱30min后，對樣品分別制樣后，置于4℃恒溫箱恒溫保持12h，進行顯微鏡晶體微觀結(jié)構(gòu)觀察。通過Avrami方程分析其結(jié)晶動力學常數(shù)，所得結(jié)晶速率常數(shù)k值為0.0313，較未加乳化劑、未超聲樣品速率常數(shù)k值0.00143大，結(jié)晶速率加塊，結(jié)晶量變大，晶體粒徑變小。

實施例3

取30g棕櫚油基復配油脂(24℃棕櫚液油：54℃棕櫚硬脂：大豆油＝45:35:20,w/w/w)與潔凈干燥容器中，置于80℃水浴鍋中水浴30min，消除結(jié)晶記憶。加入0.3g丙二醇脂肪酸酯，使用控溫磁力攪拌儀在80℃條件下以200rpm的速率攪拌樣品20min。稱取10g樣品于50mL離心管中，冰水浴冷卻至30℃。使用高強度超聲對樣品進行處理，超聲功率為237.5W，超聲時間為30s(含脈沖停，開5s，關(guān)5s)。移取3-4mL樣品于核磁專用玻璃管中，使用臺式核磁共振儀每隔30s測定其固體脂肪含量。蓋玻片、載玻片放入30℃恒溫箱中預熱30min后，對樣品分別制樣后，置于4℃恒溫箱恒溫保持12h，進行顯微鏡晶體微觀結(jié)構(gòu)觀察。通過Avrami方程分析其結(jié)晶動力學常數(shù)，所得結(jié)晶速率常數(shù)k值為0.00251，較未加乳化劑、未超聲樣品速率常數(shù)k值0.00143大，從圖3可以看出超聲結(jié)合乳化劑處理條件下結(jié)晶速率加塊、結(jié)晶量變大、晶體粒徑變小。

實施例4

在實施例3的基礎(chǔ)上，將乳化劑分別替換為蔗糖酯、棕櫚酸性蔗糖酯，其余反應(yīng)條件保持一致，通過Avrami方程分析其結(jié)晶動力學常數(shù)，結(jié)果表明分別采用蔗糖酯、棕櫚酸型蔗糖酯為乳化劑時，所得結(jié)晶速率常數(shù)k值分別為0.00002、3.54E-7，較未加乳化劑、未超聲樣品速率常數(shù)k值0.00143小，結(jié)晶速率減慢，結(jié)晶量變小，晶體粒徑變大。

實施例5

在實施例3的基礎(chǔ)上，將乳化劑替換為硬酯酰乳酸鈉，其余反應(yīng)條件保持一致，通過Avrami方程分析其結(jié)晶動力學常數(shù)，結(jié)果表明采用硬酯酰乳酸鈉為乳化劑時，所得結(jié)晶速率常數(shù)k值分別為0.00729，較未加乳化劑、未超聲樣品速率常數(shù)k值0.00143大，結(jié)晶速率加塊，結(jié)晶量變大，晶體粒徑變小。

雖然本發(fā)明已以較佳實施例公開如上，但其并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉此技術(shù)的人，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可做各種的改動與修飾，因此本發(fā)明的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所界定的為準。