一種烘焙用O/W型棕櫚油基專用脫模劑及其製備方法與流程
2023-10-11 17:53:49 1
本發明涉及食品製備技術領域，尤其涉及一種烘焙用o/w型棕櫚油基專用脫模劑。
背景技術：
目前，國內外關於脫模劑的研究多集中在混凝土、塑料、金屬及合金類脫模等方面，對烘焙脫模劑的研究和開發還處於起步階段。目前市場上出現的烤盤油大部分需添加化學推進劑才能噴塗使用，一般烤盤用油脂煙點較低，易汙染環境，殘留炭汙垢，脫模效果不及國外烤盤油等。
技術實現要素：
本發明的目的是針對上述技術存在的問題，提供一種烘焙用o/w型棕櫚油基專用脫模劑。本發明脫模劑具有較高乳化穩定性及優良的脫模特性，且具有的強抗氧化性表現極強的耐高溫性能，能有效的抑制酸價、過氧化值等理化指標升高，實現延長油脂烘焙壽命及烘焙食品的貨架期的目的。
一種烘焙用o/w型棕櫚油基專用脫模劑的製備方法，包括以下步驟：
(1)將棕櫚液油和蜂蠟攪拌並加熱蜂蠟完全溶解，然後再加入大豆卵磷脂、聚甘油蓖麻醇脂-單甘酯，加熱，充分攪拌、混勻，保溫備用，即得脫模劑油相a；其中，所述蜂蠟、大豆卵磷脂、聚甘油蓖麻醇脂-單甘脂分別佔棕櫚液油質量的3-7％、1-6％和1.5-3.5％；所述聚甘油蓖麻醇脂-單甘酯的復配質量比為7:3-9:1；
(2)將複合穩定劑加入純淨水中加熱，充分攪拌、混勻，得到水相b，保溫備用；所述純淨水的用量是按照與油相a以質量比為8:2-6:4量取的；其中，所述複合穩定劑佔水質量的0.3-0.7％；
(3)在65-95℃的溫度下，剪切速率為1.0×104-1.3×104r/min的剪切條件下，將水相b緩緩倒入油相a中，分3次將水相b緩緩倒入油相a中，每次1/3量，間隔5min，使之充分乳化，乳化時間為0.5-2.5min，然後冰浴冷卻至室溫；
(4)給步驟(3)所得產物中加入山梨酸鉀，即製得o/w型棕櫚油基專用脫模劑。
進一步地，如上所述的製備方法，步驟(1)中，所述聚甘油蓖麻醇脂-單甘酯的復配質量比為2:3，當採用聚甘油蓖麻醇脂-單甘酯的復配質量比為2:3時，得到的脫模劑其乳化分層指數、黏度、乳化穩定性及脫膜特性最佳。
進一步地，如上所述的製備方法，步驟(1)中，所述蜂蠟、大豆卵磷脂、聚甘油蓖麻醇脂-單甘脂分別佔棕櫚液油質量的5％、4％和2％。
進一步地，如上所述的製備方法，步驟(2)中，所述油相a與水的質量比為3:7。
進一步地，如上所述的製備方法，步驟(2)中，所述複合穩定劑是由黃原膠、瓜爾豆膠和卡拉膠混合而成，其質量比為1:2.5:1，本申請只有在此比例下製備的複合穩定劑運用到脫模劑的製備中後，製備得到的脫模劑其乳化分層指數、黏度、乳化穩定性及脫膜特性最佳。
進一步地，如上所述的製備方法，步驟(2)中，所述複合穩定劑佔水質量的0.4％。
進一步地，如上所述的製備方法，步驟(3)中乳化時間為1-1.5min。
進一步地，如上所述的製備方法，步驟(3)中，所述高速剪切條件即為高速剪切速率為1.0×104r/min。
進一步地，如上所述的製備方法，步驟(4)中，所述山梨酸鉀佔總溶液質量的0.2-0.5％。
根據如上任一項製備方法製備得到的烘焙用o/w型棕櫚油基專用脫模劑。
本發明的有益技術效果是：
本發明脫模劑由脫模劑油相a、脫模劑水相b經均質攪拌乳化而成，脫模劑油相a由主料棕櫚液油、輔料蜂蠟和多種油溶性乳化劑製得，棕櫚液油具有的強抗氧化性表現極強的耐高溫性能，能有效抑制酸價、過氧化值等理化指標升高，延長油脂烘焙壽命及烘焙食品的貨架期。蜂蠟是世界上適用性最為廣泛的天然蠟，具有良好的乳化性、附著性和離型性，含有大量硬脂酸使其具有優良的耐煎炸性，可彌補棕櫚液油黏度低、難掛壁等缺陷，大幅度提升脫模效果。油溶性乳化劑包括大豆卵磷脂、聚甘油蓖麻醇脂和單甘脂易使乳化液形成o/w(即水包油)型。脫模劑水相b中以黃原膠、瓜爾豆膠和卡拉膠作為乳化液穩定劑，複合穩定劑減小液滴直徑並降低絮凝作用，形成三維網絡結構，使乳化液避免分層並達到長期穩定狀態。而均質攪拌乳化過程在保證溫度的前提下，採用高速均質攪拌技術確保油相和水相的充分結合，使乳化更充分，保持脫模劑的體系穩定性，且進一步保證脫模劑的脫模特性。該脫模劑應用方便，濃度較高、高效無公害，填補國內關於o/w型焙烤專用脫模劑研究的空白，滿足市場對焙烤專用脫模劑的需求，以擴大棕櫚油在食品行業的應用範圍。
附圖說明
圖1為蜂蠟添加量對脫模劑體系穩定性的影響圖；
圖2為大豆卵磷脂添加量對脫模劑體系穩定性的影響圖；
圖3為不同pgpr-單甘酯添加量對脫模劑體系穩定性的影響圖；
圖4為不同複合穩定劑添加量對脫模劑體系穩定性的影響圖；
圖5為不同油水比例對脫模劑體系穩定性的影響圖；
圖6為不同乳化時間對脫模劑體系穩定性的影響圖；
圖7為不同攪拌速率對脫模劑體系穩定性的影響圖。
具體實施方式
為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面本發明中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
實施例1
一種焙烤用o/w型棕櫚油基專用脫模劑的製備方法，步驟包括：
(1)將60g棕櫚液油和棕櫚液油的質量4％的蜂蠟加入到底徑為60mm的玻璃瓶中，攪拌並加熱至85℃直至蜂蠟完全溶解，然後再加入棕櫚液油質量的2％的大豆卵磷脂、1.5％的聚甘油蓖麻醇脂-單甘酯(其聚甘油蓖麻醇脂和單甘脂的重量比的比例為9:1)，加熱，充分攪拌、混勻直至油溶性乳化劑完全溶解，保溫備用，即得脫模劑油相a；
(2)按照油水比例2:8將純淨水(此處重量為140g)加入三角瓶中，將水的質量0.3％的複合穩定劑(其黃原膠、瓜爾豆膠和卡拉膠的重量比的比例為1:2.5:1)加入水中加熱，充分攪拌、混勻直至水溶性乳化劑完全溶解，保溫備用；
(3)在85℃、1.0×104r/min高速剪切條件下，分3次將水相緩緩倒入油相中，每次約1/3量，間隔5min，使之充分乳化，乳化時間為0.5min，然後在冰浴中迅速冷卻至室溫，即為均質攪拌乳化過程c；
(4)脫模劑油相a和脫模劑水相b經均質攪拌c乳化製得，然後加入總溶液質量0.2％的山梨酸鉀即為o/w型棕櫚油基焙烤專用脫模劑。
實施例2
一種o/w型棕櫚油基焙烤專用脫模劑的製備方法，步驟包括：
(1)將60g棕櫚液油和棕櫚液油質量5％的蜂蠟加入到底徑為60mm的玻璃瓶中，攪拌並加熱至90℃直至蜂蠟完全溶解，然後再加入棕櫚液油質量的4％的大豆卵磷脂、2％的聚甘油蓖麻醇脂-單甘酯(其聚甘油蓖麻醇脂和單甘脂的重量比的比例為8:2)，加熱，充分攪拌、混勻直至油溶性乳化劑完全溶解，保溫備用，即得脫模劑油相a；
(2)按照油水比例3:7將純淨水(此處重量為140g)加入三角瓶中，將水質量的0.4％的複合穩定劑(其黃原膠、瓜爾豆膠和卡拉膠的重量比的比例為1:2.5:1)加入水中加熱，充分攪拌、混勻直至水溶性乳化劑完全溶解，保溫備用；
(3)在90℃、1.15×104r/min高速剪切條件下，分3次將水相緩緩倒入油相中，每次約1/3量，間隔5min，使之充分乳化，乳化時間為1min，然後在冰浴中迅速冷卻至室溫，即為均質攪拌乳化過程c；
(4)脫模劑油相a和脫模劑水相b經均質攪拌c乳化製得，然後加入0.3％山梨酸鉀即為o/w型棕櫚油基焙烤專用脫模劑。
實施例3
一種o/w型棕櫚油基焙烤專用脫模劑的製備方法，步驟包括：
(1)將60g棕櫚液油和棕櫚液油質量的7％的蜂蠟加入到底徑為60mm的玻璃瓶中，攪拌並加熱至95℃直至蜂蠟完全溶解，然後再加入棕櫚液油質量的1％的大豆卵磷脂、3％的聚甘油蓖麻醇脂-單甘酯(其聚甘油蓖麻醇脂和單甘脂的重量比的比例為7:3)，加熱，充分攪拌、混勻直至油溶性乳化劑完全溶解，保溫備用，即得脫模劑油相a；
(2)按照油水比例4:6將純淨水(此處重量為140g)加入三角瓶中，將純淨水質量的0.5％的複合穩定劑(其黃原膠、瓜爾豆膠和卡拉膠的重量比的比例為1:2.5:1)加入水中加熱，充分攪拌、混勻直至水溶性乳化劑完全溶解，保溫備用；
(3)在95℃、1.3×104r/min高速剪切條件下，分3次將水相緩緩倒入油相中，每次約1/3量，間隔5min，使之充分乳化，乳化時間為1.5min，然後在冰浴中迅速冷卻至室溫，即為均質攪拌乳化過程c；
(4)脫模劑油相a和脫模劑水相b經均質攪拌c乳化製得，然後加入0.4％山梨酸鉀即為o/w型棕櫚油基焙烤專用脫模劑。
實施例4
一種o/w型棕櫚油基焙烤專用脫模劑的製備方法，步驟包括：
(1)將60g棕櫚液油和棕櫚液油質量的3％蜂蠟加入到底徑為60mm的玻璃瓶中，攪拌並加熱至95℃直至蜂蠟完全溶解，然後再加入棕櫚液油質量的6％的大豆卵磷脂、3.5％的聚甘油蓖麻醇脂-單甘酯(其聚甘油蓖麻醇脂和單甘脂的重量比的比例為2:3)，加熱，充分攪拌、混勻直至油溶性乳化劑完全溶解，保溫備用，即得脫模劑油相a；
(2)按照油水比例4:6將純淨水(此處重量為140g)加入三角瓶中，將純淨水質量的0.7％複合穩定劑(其黃原膠、瓜爾豆膠和卡拉膠的重量比的比例為1:2.5:1)加入水中加熱，充分攪拌、混勻直至水溶性乳化劑完全溶解，保溫備用；
(3)在95℃、1.3×104r/min高速剪切條件下，分3次將水相緩緩倒入油相中，每次約1/3量，間隔5min，使之充分乳化，乳化時間為2min，然後在冰浴中迅速冷卻至室溫，即為均質攪拌乳化過程c；
(4)脫模劑油相a和脫模劑水相b經均質攪拌c乳化製得，然後加入0.4％山梨酸鉀即為o/w型棕櫚油基焙烤專用脫模劑。
試驗例
o/w型棕櫚油基焙烤專用脫模劑製備
油相的製備：將棕櫚液油、蜂蠟、親油性乳化劑(大豆卵磷脂、pgpr、單甘酯，按棕櫚液油質量的百分比加入)加熱，充分攪拌、混勻，保溫備用。水相的製備：將水、親水性乳化劑(黃原膠、瓜爾豆膠和卡拉膠，按水質量的百分比加入)加熱，充分攪拌、混勻，保溫備用。在70℃高速剪切條件下，將水相緩緩倒入油相中，使之充分乳化，然後迅速冷卻至室溫。單因子輪換法篩選試驗
通過單因子輪換法對影響o/w型棕櫚油基焙烤專用脫模劑配方及乳化工藝的各因素進行篩選，以考察混合油中棕櫚液油含量、大豆卵磷脂添加量、pgpr-單甘酯復配比例、pgpr-單甘酯添加量、複合穩定劑黃原膠添加量、水含量、乳化溫度、乳化時間和攪拌速率對乳化分層指數、黏度、粒徑d(0.9)和蛋糕粘連率的影響，進而確定o/w型棕櫚油基焙烤專用脫模劑配方及乳化工藝。
黏度的測定
取樣品置於燒杯中，在30℃水浴中穩定30min，使用ndj-5s旋轉黏度計，2號轉子，60r/min測定其黏度(mpa·s)，每個樣品測定三次，取平均值。
乳化分層指數的測定
取30g脫模劑於50ml的具塞磨口離心管中，在70℃水浴中穩定1h後，在3500r/min條件下離心10min。測定三次，取平均值。乳化分層指數計算公式為：
乳化分層指數＝離心管中下層清液高度/離心管中液體總高度×100％
蛋糕粘連率和粒徑的測定
蛋糕的製作及蛋糕粘連率方法參照馬傳國等人研究，並作適當修改。粒徑的測定：用取樣針取1μl於燒杯中，以純水作為分散劑，超聲攪拌均勻後，進樣檢測，測定三次，取平均值。
結果與分析
蜂蠟添加量對脫模劑體系乳化穩定性及脫模特性的影響
為獲得較高乳化穩定性及優良脫模特性的脫模劑，需要儘可能減少乳化分層指數、增大黏度、減小粒徑d(0.9)和蛋糕粘連率。乳化體系條件控制在大豆卵磷脂添加量4％、pgpr-單甘酯復配比例2:3、pgpr-單甘酯添加量2.00％、複合穩定劑比例1:2.5:1，複合穩定劑添加量0.4％、油水比例3:7、乳化時間1.0min、乳化溫度65℃和攪拌速率10000r/min。以乳化分層指數、黏度、粒徑d(0.9)和蛋糕粘連率為測定指標，研究不同蜂蠟對脫模劑乳化穩定性及脫模特性的影響。
由圖1可知，隨著蜂蠟添加量不斷減少，乳化分層指數不斷減小，黏度不斷增加。當蜂蠟添加量在3％-5％時，乳化分層指數減小和黏度增加幅度均較為明顯；在5％-7％範圍內時，脫模劑乳化穩定性變化不明顯。當蜂蠟添加量為5％時，脫模劑的乳化穩定性較佳，乳化分層指數和黏度分別為2.177％和480mpa·s。
不同大豆卵磷脂添加量對脫模劑體系乳化穩定性及脫模特性的影響
乳化體系條件控制在蜂蠟添加量5％、pgpr-單甘酯復配比例2:3、pgpr-單甘酯添加量2.0％、複合穩定劑比例1:2.5:1，複合穩定劑添加量0.4％、油水比例3:7、乳化時間1.0min、乳化溫度65℃和攪拌速率10000r/min。以乳化分層指數、黏度、粒徑d(0.9)和蛋糕粘連率為測定指標，研究不同大豆卵磷脂添加量對脫模劑乳化穩定性及脫模特性的影響。
由圖2可知，隨著大豆卵磷脂添加量的增加，黏度上升趨勢較為明顯。在1-5％範圍內，隨著大豆卵磷脂添加量的增加，乳化分層指數逐漸降低，當大於4％時，乳化分層指數減小幅度不明顯。大豆卵磷脂添加量為4％時，脫模劑乳化穩定性較好，乳化分層指數和黏度分別為2.21％和478.4mpa·s。隨著大豆卵磷脂添加量的增加，大豆卵磷脂吸附到乳化液液滴表面的速度增加，顯著降低界面張力，加速乳化的進行，提高體系的乳化穩定性。
不同pgpr-單甘酯添加量對脫模劑體系乳化穩定性及脫模特性的影響
乳化體系條件控制在蜂蠟添加量5％、大豆卵磷脂添加量4.0％、pgpr-單甘酯復配比例2:3、複合穩定劑比例1:2.5:1，複合穩定劑添加量0.4％、油水比例3:7、乳化時間1.0min、乳化溫度65℃和攪拌速率10000r/min。以乳化分層指數、黏度、粒徑d(0.9)和蛋糕粘連率為測定指標，研究不同pgpr-單甘酯添加量對脫模劑乳化穩定性及脫模特性的影響。
由圖3可知，隨著pgpr-單甘酯添加量的增加，乳化分層指數呈明顯下降趨勢，黏度上升趨勢較為明顯。在1.5-2.0％範圍內，乳化分層指數減少程度明顯，黏度上升趨勢明顯。當pgpr-單甘酯添加量為2.0％時，脫模劑體系的乳化穩定性較高，其乳化分層指數和黏度分別為2.29％和496.3mpa·s。隨著乳化劑含量的增加，黏度不斷增加，分散液滴的高黏度可以減慢液滴的聚集速度，分散介質的黏度越大，分散液滴的上浮和沉降速度越慢，體系越穩定。
不同複合穩定劑添加量對脫模劑體系乳化穩定性及脫模特性的影響
乳化體系條件控制在蜂蠟添加量5％、大豆卵磷脂添加量4.0％、pgpr-單甘酯復配比例2:3、pgpr-單甘酯添加量2.0％、複合穩定劑比例1:2.5:1、油水比例3:7、乳化時間1.0min、乳化溫度65℃和攪拌速率10000r/min。以乳化分層指數、黏度、粒徑d(0.9)和蛋糕粘連率為測定指標，研究不同複合穩定劑添加量對脫模劑乳化穩定性及脫模特性的影響。
由圖4可知，複合穩定劑添加量在0.1-0.5％範圍內，乳化分層指數不斷下降，黏度不斷上升。在0.1-0.3％範圍內，黏度上升趨勢也較為明顯；當大於0.3％時，在0.3-0.4％範圍內，乳化分層指數下降明顯，黏度變化趨勢不明顯。複合穩定劑添加量為0.40％時，脫模劑體系的乳化穩定性較佳，乳化分層指數和黏度分別為2.23％和480.2mpa·s。國外的研究中認為，複合穩定劑可以減小液滴直徑並降低絮凝作用，形成三維網絡結構，從而減慢液滴聚結，使乳化液保持穩定。
不同油水比例對脫模劑體系乳化穩定性及脫模特性的影響
乳化體系條件控制在蜂蠟添加量5％、大豆卵磷脂添加量4.0％、pgpr-單甘酯復配比例2:3、pgpr-單甘酯添加量2.0％、複合穩定劑比例1:2.5:1、複合穩定劑添加量為0.4％、乳化時間1.0min、乳化溫度65℃和攪拌速率10000r/min。以乳化分層指數、黏度、粒徑d(0.9)和蛋糕粘連率為測定指標，研究不同油水比例對脫模劑乳化穩定性及脫模特性的影響。
由圖5可知，隨著體系中水含量的增加，乳化分層指數先減小後增大，黏度先增大後減小。當油水比例為3:7時，乳化分層指數最小，黏度最大，其值分別為1.28％和484.5mpa·s。脫模劑乳化穩定性最佳。不同油水比例對體系乳化穩定性有明顯差別。一方面因水相的稀釋作用，另一方面因液滴聚合，體系不穩定導致黏度降低。
不同乳化時間對脫模劑體系乳化穩定性及脫模特性的影響
乳化體系條件控制在蜂蠟添加量5％、大豆卵磷脂添加量4.0％、pgpr-單甘酯復配比例2:3、pgpr-單甘酯添加量2.0％、複合穩定劑比例1:2.5:1、複合穩定劑添加量0.4％、油水比例3:7、乳化溫度65℃和攪拌速率10000r/min。以乳化分層指數、黏度、粒徑d(0.9)和蛋糕粘連率為測定指標，研究不同乳化時間對脫模劑乳化穩定性及脫模特性的影響。
由圖6可知，隨著乳化時間的延長，乳化分層指數先減小後增加，黏度先增高后降低。在乳化時間為1-1.5min時，乳化分層指數較小，黏度較大，且變化幅度較小，乳化穩定性較佳；在乳化時間為1.5min時，脫模劑的乳化穩定性最佳。當乳化時間為1min時，乳化分層指數和黏度分別為2.07％和486.3mpa·s。隨著乳化時間的延長，油水兩相在高速剪切作用下使液滴碰撞，液滴分散和液滴聚結同時發生，延長乳化時間使得已分散均勻的液滴再度聚結，從而乳化穩定性降低。
不同攪拌速率對脫模劑體系乳化穩定性及脫模特性的影響
乳化體系條件控制在蜂蠟添加量5％、大豆卵磷脂添加量4.0％、pgpr-單甘酯復配比例2:3、pgpr-單甘酯添加量2.0％、複合穩定劑比例1:2.5:1、複合穩定劑添加量0.4％、油水比例3:7、乳化溫度65℃和乳化時間1.0min。以乳化分層指數、黏度、粒徑d(0.9)和蛋糕粘連率為測定指標，研究不同攪拌速率對脫模劑乳化穩定性及脫模特性的影響。
由圖7可知，隨著攪拌速率的增加，乳化分層指數不斷增加，黏度不斷減少，且變化趨勢均較為明顯。當攪拌速率為10000r/min時，脫模劑具有最佳的乳化穩定體系，其乳化分層指數和黏度分別為2.31％和483.3mpa·s。脫模劑因攪拌速率增大，液滴碰撞時間縮短，乳化劑形成表面活性劑保護層的時間長於液滴碰撞的時間，則表面活性劑層不能穩定新形成的液滴的界面，而導致液滴聚結。
驗證實驗
乳化體系條件控制在蜂蠟添加量5％、大豆卵磷脂添加量4.0％、pgpr-單甘酯復配比例2:3、pgpr-單甘酯添加量2.0％、複合穩定劑比例1:2.5:1、複合穩定劑添加量0.4％、油水比例3:7、乳化溫度65℃、乳化時間1.0min和攪拌速率10000r/min。o/w型棕櫚油基焙烤專用脫模劑體系的乳化穩定性和脫模特性如表1所示，優化後，脫模劑乳化分層指數、黏度、粒徑d(0.9)和蛋糕粘連率分別為1.27％，1915.0mpa·s，5.494μm和0.367％。同時，優化後，脫模劑的蛋糕粘連率比未添加脫模劑時減小98.1％。由此說明，優化後脫模劑的乳化較為充分，乳化穩定性明顯提升，脫模特性明顯增加。
表1o/w型棕櫚油基焙烤專用脫模劑乳化穩定性及脫模特性
註：數據為平均值±標準偏差(n＝3)；在同一列中，具有不同字母後綴的數據表示數據間具有顯著性差異(p<0.05).
最後應說明的是：以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和範圍。