高脂肪原料超微粉末的制备方法及其应用

技术领域

本发明属于高脂肪原料的加工技术领域，具体涉及一种高脂肪原料超微粉末的制备方法及其应用。

背景技术

高脂肪原料是一类包括杏仁、巴旦木、腰果、花生、黑芝麻、白芝麻、亚麻籽、南瓜籽等高油脂含量，营养丰富发原料。比如其中的黑芝麻是一种传统药食两用作物，具有很多被广泛认可的功效：(1)补钙：作为大家熟知的补钙食品牛奶每百克中钙含量才200毫克左右，但是每百克高脂肪原料中钙含量接近800毫克；(2)降血压：高盐饮食是带来高血压的一个重要原因，营养学家推荐每天摄入食盐不超过6克，但是实际生活中绝大多数人都无法做到，因此，推荐高钾饮食就显得非常重要了，因为钾摄入人体后的主要作用之一就是促进钠的排出。高脂肪原料中的钾钠含量比接近40：1，同时高脂肪原料含油量中大多数是不饱和脂肪酸，这对控制血压和保持心脏健康非常重要；(3)乌发：现代研究证明，酪氨酸酶减少是导致出现白发的主要原因，而高脂肪原料能够促使酪氨酸酶表达，提高毛囊中黑素细胞的合成量；(4)养颜：减少自由基的产生，清除老化代谢产物和提高抗氧化酶活性等是延缓皮肤衰老的有效方法。维生素E是良好的抗氧化剂，高脂肪原料中维生素E的含量高居植物性食物之首。

由黑芝麻等高脂肪原料粉制成的代餐粉是一种广受消费者喜爱的，老少皆宜的食品，将高脂肪原料添加到代餐粉中最重要的一步工艺就是将其加工成粉。目前机械粉碎法是大多数物料粉碎的一类较普遍的粉碎方式，它是利用机械力作用于物料，使物料破碎成粉末状，基本作用方式有压碎、剪碎、冲击粉碎和磨碎。其他常用的粉碎技术有球磨粉碎法、胶体磨和超微气流粉碎等。

随着消费者对产品感官要求的不断提升，为了达到更细腻顺滑的口感，一系列不同谷物的超微粉碎技术应运而生。超微粉具有如下几点优点：(1)改善感官特性：由于超微粉碎技术可以在很短时间内能将固体物料粉碎成粒径均匀的超微粉体，使得物料颗粒变小，其表面积变大，物料的溶解性和分散性均得到了显著的提高，使用这样的物料制成的产品不仅不易结块、易于溶解、不易沉淀，同时与其他粉剂混合后的均匀度较高、口感细腻顺滑、不会出现蛋白下沉和脂肪上浮的现象，产品稳定性更好；(2)提高营养成分利用度：微细粉粒径小，一方面提高了各种营养成分的溶解性，另一方面减少了营养物质在消化道中的转换过程，有利于迁移和运输，提高了人体对各种营养成分的消化性和吸收性，获得了较大的生物利用度，最大限度发挥了食品中营养成分的功效，极大提高了谷物产品的附加值；(3)减少添加剂使用量：由于超微粉体粒径小，具有较大的表面能，一方面可以使添加剂很好的分散在食品中，提高添加剂的利用率，另一方面可以利用超微粉体的缓释作用，从而使添加剂保持较长的功效；(4)提升洁净度：超微粉的超净化气流粉碎技术，是在密闭环境下进行的，将谷物在短时间内在洁净的环境下得到超微粉，既避免了原料与不洁空气接触产生污染，又防止了空气中灰尘污染产品，故在生产加工中运用此技术，微生物和灰尘的污染便可得到控制。

中国专利申请CN 106179595 A公开了一种微米级麦麸粉的加工工艺，但是该工艺仅适用于麦麸粉这类纤维含量较高的原料，对于高脂肪原料这类含油量较高的原料使用该工艺生产出的根本无法保持粉状，基本已经成为了类似于芝麻酱的状态。即便脱油后对于这种高含油量作物其粉碎度也仅可以达到40-60目，这种细度根本无法达到细腻顺滑的口感，且品质很不稳定，保质期大多仅可维持在6-8个月。

由于高脂肪原料这类高油含量作物的特殊性，现有技术中常规的粉碎技术无法使高脂肪原料在不脱油的状态下达到很细的粉状，其在粉碎到大于40目的情况下就会由于油脂浸出而发生结块和黏聚，影响保质期，即使去油后粉碎也很难粉碎到很细的程度，而且也会造成风味的损失。

这一方面无法完全保留高脂肪原料的营养成分，也会大量损失高脂肪原料的香气，另一方面因为消费者对产品的口感要求越来越高了，这种无法避免的挂嗓子感与沉淀，很大程度上降低了消费者的感官满意度。另外，目前由于高脂肪原料含油量较高的特性，市面上常见的高脂肪原料糊都需要不可避免的添加很多防腐剂，为了口感与香气还会添加一系列的精制糖与香精，这完全不符合当代消费者对食品天然、健康、极简配料表的要求。

本发明的目的旨在同时解决高脂肪原料不脱油粉碎工艺、高脂肪原料超微粉加工技术、无添加高脂肪原料代餐粉配方工艺这三个问题，填补高油含量作物超细粉的技术空白，生产新型更细腻更健康的高脂肪原料代餐粉产品。

发明内容

为克服以上技术问题，本发明提供了一种高脂肪原料超微粉末的制备方法及其应用，该高脂肪原料粉的制备方法简单有效，制成的高脂肪原料代餐粉香气浓郁、口感细腻顺滑、营养保留全面且产品稳定性较好、无添加蔗糖和防腐剂更健康，适合各种人群食用。

为实现以上目的，本发明提供的技术方案如下：

一种高脂肪原料超微粉末的制备方法，包括以下步骤：

(1)原料预处理：使用旋风分离机对高脂肪原料进行3-10分钟的除杂，得到干净的高脂肪原料；

(2)产香前处理：使用微波加热设备，将高脂肪原料烘烤；

(3)低温脆化：对高脂肪原料进行深度冷冻，至其物料脆化点，保温处理后迅速转移到粉碎设备中；

(4)超净化粉碎：使用对喷式气流粉碎机，利用风机将含氮气10-30％的净化空气产生的气流把脆化后的物料带入粉碎区，先进行1-5分钟的初步粉碎，再添加粉碎剂，再次粉碎，至合格后；计量分装即可。

优选地，步骤(2)中，所述加热的温度为120-155℃。

优选地，步骤(2)中，所述烘烤的时间为15-30分钟。

优选地，步骤(3)中，所述对高脂肪原料进行深度冷冻采用快速降温的方式，所述降温的速率为5-10℃/min；

优选地，步骤(3)中，所述保温处理为在-10℃至-15℃之间保持15-20分钟。

优选地，步骤(4)中，所述对喷式气流粉碎机为改造后的对喷式气流粉碎机，具体的改造方法为在普通的对喷式气流粉碎机进风口加一个吹氮气的风机，并且设置程序为两次粉碎。

优选地，步骤(4)中，所述粉碎剂为藕粉和黄原胶的混合物或抗性糊精和聚葡萄糖混合物。

优选地，所述藕粉的添加量为高脂肪原料质量的5-10％；所述黄原胶的添加量为高脂肪原料质量的0.2-0.5％。

优选地，所述抗性糊精的添加量为高脂肪原料质量的5-15％；所述聚葡萄糖的添加量为高脂肪原料质量的0.5-1％。

优选地，步骤(4)中，所述再次粉碎的时间为10-20分钟。

优选地，所述高脂肪原料包括但不限于杏仁、巴旦木、腰果、花生、黑芝麻、白芝麻、亚麻籽或/和南瓜籽。

本发明的另一目的在于提供所述高脂肪原料超微粉末的制备方法所制备的高脂肪原料超微粉末。

本发明的目的还在于提供所述高脂肪原料超微粉末在代餐粉中的应用。

本发明的目的还在于提供所述高脂肪原料超微粉末在食品中的应用。

与现有技术比，本发明的技术优势在于：

(1)本发明提供的方法使得高含油量物料，在不脱油的状态下得到超微粉，填补了油料作物超微粉的技术空白，低温不挤压状态下粉碎，油脂不会渗透出细胞之外，所以超微粉不易氧化酸败；同时在将物料脆化后在喷射气流中互相碰撞而粉碎，可以得到其他粉碎工艺无法达到的粒度，同时在设置好的时间内粒径不合格的粗粉由于没有失去离心力在粉带中继续循环粉碎，直至达到所需细度，所以得到的粉体无需过筛即可保证均一的细度。

(2)初步粉碎后添加的藕粉可以很好的增加物料的流散性，可以使最终的超微粉不会产生黏合结块现象。在高速气流粉碎过程中添加的黄原胶可以对超微粉末起到包裹作用，进一步防止了油脂的渗出，同时在后期应用时由于黄原胶良好的溶解性和增稠性，可以有效的改善高脂肪原料代餐粉的溶解速率和口感。

(3)粉碎前的产香前处理工艺：可将高脂肪原料进行熟化的同时，使各种芳香化合物得到充分释放。

(4)粉碎前的低温脆化工艺：一方面改变了物料的物理特性，使其更容易被粉碎，另一方面可使物料在长时间内保持较低温度，不会受到高速粉碎带来的温度上升的影响。

(5)超净化粉碎工艺：使用含有氮气和净化空气的对喷式气流粉碎技术，粉碎后的物料随气流的上升进入由分流环与分级轮间的分级区。分级轮由多片叶片组成，由电机带动，使分级轮旋转而产生离心循环气流，合格的细粉将克服了离心循环气流作用，通过分级轮进入收集系统收集。不合格的粗料被甩到分流环内壁重新进入粉碎区进行粉碎。该技术一方面可以将物料粉碎到足够的细度，另一方面由于物料一直处于旋转状态，不会由于受到挤压而出油，同时由于氮气的充入，可使粉剂达到10-12个月的保质期。

(6)在初步粉碎过后添加藕粉，可以起到分散剂的作用，黄原胶的添加可以对超微粉末起到包裹的作用，同时可改善代餐粉的溶解性和口感。

(7)高脂肪原料代餐粉的配方：不添加蔗糖、香精、增稠剂和防腐剂，使用不脱油高脂肪原料、其他谷物粉、木糖醇等，达到香浓细腻的品质。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明进行说明，以使本发明技术方案更易于理解、掌握，但本发明并不局限于此。下述实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。

实施例1

一种高脂肪原料超微粉末的制备方法，包括以下步骤：

(1)原料预处理：选用高脂肪原料黑芝麻使用旋风分离机对高脂肪原料进行5分钟的除杂，得到干净的高脂肪原料；

(2)产香前处理：使用微波加热至135℃，将高脂肪原料烘烤20分钟；

(3)低温脆化：控制降温的速率为5℃/min，对高脂肪原料进行深度冷冻，至其物料脆化点，在-10℃保温处理20分钟后迅速转移到粉碎设备中；

(4)超净化粉碎：在普通的对喷式气流粉碎机(LHC150型号，下同)进风口加一个吹氮气的风机，并且设置程序为两次粉碎，利用风机将含氮气20％的净化空气产生的气流把脆化后的物料带入粉碎区，先进行2分钟的初步粉碎，再添加藕粉和黄原胶的混合物做为粉碎剂，其中，所述藕粉的添加量为高脂肪原料质量的6％；所述黄原胶的添加量为高脂肪原料质量的0.3％，再次粉碎15分钟，至合格后；计量分装即可，制成黑芝麻粉。

实施例2

一种高脂肪原料超微粉末的制备方法，包括以下步骤：

(1)原料预处理：选用高脂肪原料杏仁，使用旋风分离机对高脂肪原料进行3分钟的除杂，得到干净的高脂肪原料；

(2)产香前处理：使用微波加热至120℃，将高脂肪原料烘烤30分钟；

(3)低温脆化：控制降温的速率为10℃/min，对高脂肪原料进行深度冷冻，至其物料脆化点，在-15℃保温处理15分钟后迅速转移到粉碎设备中；

(4)超净化粉碎：在普通的对喷式气流粉碎机进风口加一个吹氮气的风机，并且设置程序为两次粉碎，利用风机将含氮气10％的净化空气产生的气流把脆化后的物料带入粉碎区，先进行1分钟的初步粉碎，再添加抗性糊精和聚葡萄糖混合物做为粉碎剂，其中，所述抗性糊精的添加量为高脂肪原料质量的10％；所述聚葡萄糖的添加量为高脂肪原料质量的0.7％，再次粉碎10分钟，至合格后；计量分装即可，制成杏仁粉。

实施例3

一种高脂肪原料超微粉末的制备方法，包括以下步骤：

(1)原料预处理：选用高脂肪原料黑芝麻，使用旋风分离机对高脂肪原料进行10分钟的除杂，得到干净的高脂肪原料；

(2)产香前处理：使用微波加热至155℃，将高脂肪原料烘烤15分钟；

(3)低温脆化：控制降温的速率为5℃/min，对高脂肪原料进行深度冷冻，至其物料脆化点，在-10℃保温处理20分钟后迅速转移到粉碎设备中；

(4)超净化粉碎：在普通的对喷式气流粉碎机进风口加一个吹氮气的风机，并且设置程序为两次粉碎，利用风机将含氮气30％的净化空气产生的气流把脆化后的物料带入粉碎区，先进行5分钟的初步粉碎，再添加藕粉和黄原胶的混合物做为粉碎剂，其中，所述藕粉的添加量为高脂肪原料质量的10％；所述黄原胶的添加量为高脂肪原料质量的0.5％，再次粉碎20分钟，至合格后；计量分装即可，制成黑芝麻粉。

对比例1

与实施例1相比，区别仅在于不使用粉碎剂，其余操作不变。

一种高脂肪原料超微粉末的制备方法，包括以下步骤：

(1)-(3)同实施例1；

(4)超净化粉碎：在普通的对喷式气流粉碎机进风口加一个吹氮气的风机，并且设置程序为两次粉碎，利用风机将含氮气20％的净化空气产生的气流把脆化后的物料带入粉碎区，进行17分钟的粉碎；计量分装即可，制成黑芝麻粉。

对比例2

与实施例1相比，区别仅在于粉碎剂的种类不同，其余操作不变。

一种高脂肪原料超微粉末的制备方法，包括以下步骤：

(1)-(3)同实施例1；

(4)超净化粉碎：在普通的对喷式气流粉碎机进风口加一个吹氮气的风机，并且设置程序为两次粉碎，利用风机将含氮气20％的净化空气产生的气流把脆化后的物料带入粉碎区，先进行2分钟的初步粉碎，再添加淀粉和黄原胶的混合物做为粉碎剂，其中，所述淀粉的添加量为高脂肪原料质量的6％；所述黄原胶的添加量为高脂肪原料质量的0.3％，再次粉碎15分钟，至合格后；计量分装即可，制成黑芝麻粉。

对比例3

与实施例1相比，区别仅在于粉碎剂的种类不同，其余操作不变。

一种高脂肪原料超微粉末的制备方法，包括以下步骤：

(1)-(3)同实施例1；

(4)超净化粉碎：在普通的对喷式气流粉碎机进风口加一个吹氮气的风机，并且设置程序为两次粉碎，利用风机将含氮气20％的净化空气产生的气流把脆化后的物料带入粉碎区，先进行2分钟的初步粉碎，再添加藕粉和瓜尔胶的混合物做为粉碎剂，其中，所述藕粉的添加量为高脂肪原料质量的6％；所述瓜尔胶的添加量为高脂肪原料质量的0.3％，再次粉碎15分钟，至合格后；计量分装即可，制成黑芝麻粉。

对比例4

与实施例1相比，区别仅在于低温脆化过程不同，其余操作不变。

一种高脂肪原料超微粉末的制备方法，包括以下步骤：

(1)-(2)同实施例1；

(3)低温脆化：控制降温的速率为1℃/min，对高脂肪原料进行深度冷冻，至其物料脆化点，迅速转移到粉碎设备中；

(4)超净化粉碎：在普通的对喷式气流粉碎机进风口加一个吹氮气的风机，并且设置程序为两次粉碎，利用风机将含氮气20％的净化空气产生的气流把脆化后的物料带入粉碎区，先进行2分钟的初步粉碎，再添加藕粉和黄原胶的混合物做为粉碎剂，其中，所述藕粉的添加量为高脂肪原料质量的6％；所述黄原胶的添加量为高脂肪原料质量的0.3％，再次粉碎15分钟；计量分装即可，制成黑芝麻粉。

对比例5

与实施例1相比，区别在于黑芝麻粉选用市售产品，选用燕之坊黑芝麻粉，其为普通脱油的30目黑芝麻粉。

对比例6

与实施例1相比，区别在于黑芝麻粉选用市售产品，选用南方黑芝麻糊。

效果评价

1、营养组分

设置试验组和对照组测试其主要营养成分的含量同时与原料的营养成分进行比较，其中，实验组为实施例1制备的不脱油超细黑芝麻粉，对照组1为对比例5的黑芝麻粉，对照组2为对比例6的黑芝麻粉，结果见表1。

表1原料与成品的主要营养成分对比

完全保持高脂肪原料的营养成分：粉碎前不对高脂肪原料进行脱油，所以得到的高脂肪原料粉可以保留其原有的油脂含量，其中不仅含有大量芳香类物质，还含有大量不饱和脂肪酸，可同时带来浓郁的香气与对身体有益的油脂。同时由于高脂肪原料粉粒径大幅度降低，钙等矿物质得到了充分释放，膳食纤维类也由于粉碎度的提升而获得了更高的检测值。

2、粒度分析

使用激光粒度仪测试实施例1中制备的黑芝麻粉的粒度，结果见表2。

表2超微黑芝麻粉粒度分析报告

由此可知，本发明获得了更细的粒径：通过快速低温冷冻，使物料达到其脆化点，更容易粉碎，同时使用高速剪切粉碎结合对喷式气流粉碎，在低温状态下，对旋转着的高脂肪原料进行两次粉碎，一方面可以达到很细的粒径。另一方面，既不会使物料受到高速粉碎引起的温度升高带来影响，也不会使高脂肪原料受到挤压而出油。

3、感官评价

实验方法：设置9组实验，使用实施例1-3或对比例1-5中提供的高脂肪原料粉，添加抗性糊精300份、聚葡萄糖200份、木糖醇35份，分别制成8种不同的不添加蔗糖、香精、增稠剂、防腐剂的高脂肪原料代餐粉配方，为实施例1-3组和对比例1-9组，另外，对比例6的产品不加其它组分为对比例6组。

受试者人数10人，采用先看后闻再喝的步骤，依次对每组样品的口感、色泽、气味、滋味、整体满意度五个指标进行评价，每个指标按照1-5分打分，分值越高代表体验越好，每组总分值为评价结果，10人评价后每个指标总分为10-50分。每组实验间隔5分钟，每组尝试后进行漱口。结果见表3。

表3感官评价

本发明得到的黑芝麻代餐粉品质更好更健康：不添加蔗糖防腐剂，配料表简单天然，感官得分中口感与气味得分显著高于对照组，整体满意程度也更高。

4、溶解性评价

将实施例1-3及对比例1-6制备的产物溶于水中，观察其溶解时间和溶解装态；以无明显结块、颗粒视为溶解完全，记录溶解至溶解完全的时间和1分钟后的最终溶解状态。

表4溶解性实验

由此可知，本发明提供的制备方法能够有效提高产品的溶解性能。溶解装态良好，均匀稳定。

上述详细说明是针对本发明其中之一可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本发明技术方案的范围内。