CN113812608A - 一种水溶性豆制品乳化凝固剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及食品添加剂领域，公开了一种水溶性豆制品乳化凝固剂及其制备方法。本发明的水溶性乳化凝固剂，按重量份包括以下原料：30‑80份浓度为0.05‑2 wt%的植物蛋白水溶液；10‑70份植物油；1‑8份食品乳化剂；10‑40份浓度为25‑60 wt%的无机盐凝固剂溶液。经过二次乳化获得了W/O/W乳液体系的成品水溶性豆制品乳化凝固剂，适用于豆腐制作，提高了乳化凝固剂水溶特性，解决了乳化型凝固剂在非密闭管道（敞口条件下）的点浆问题，产品保水性好，口感细腻。
Description
技术领域
本发明涉及食品添加剂领域，特别是一种水溶性豆制品乳化凝固剂及其制备方法。
背景技术
在我国传统豆制品产业中，主要用到的凝固剂种类有卤水、石膏和内酯，卤水的主要成分是氯化镁、氯化钙、氯化钠等，是制作“北豆腐”的主要原料，卤水豆腐香味浓郁，口感滑嫩有弹性，深受中国人民的喜爱，但是盐卤在点豆腐的过程中反应非常迅速，成品保水性略差，成品口感容易粗糙，凝固过程的不可控也增加了生产企业的操作难度，不利于豆制品行业的自动化、标准化发展。
为了解决盐卤点豆腐反应快，不均匀的难题，市场上出现了一些油包水型的乳化凝固剂，利用油包水的乳液体系对氯化镁等盐卤进行包埋，制备成“乳化镁”这样的半成品凝固剂，油脂构成的连续相有效减缓了氯化镁和大豆蛋白的反应速度，这样做出的成品既保留了卤水豆腐浓郁的豆香，又兼具细腻的口感，保水性较好。但是，这样的“乳化镁”产品因为是油包水型的，难以在豆浆中分散均匀，需要配套额外的密闭高速乳化分散设备，成本较高，使用后设备和管道也不易清洗，不方便生产，这些设备成本和生产维护成本的增加都限制了油溶性“乳化镁”在国内的普及使用，而且随着国内经济的快速发展和国外优质产品的输入，人们的消费观念也在发生急剧变化，消费者对于人工乳化剂的过多使用也越来越敏感。
公开号CN102823660A公开了一种豆腐制造用乳化凝固剂的制造装置及制造方法，使用含1％-10％DAG成分的油脂来制备豆腐乳化凝固剂，公开号CN103141724A公开了一种适用于豆腐制作的乳化凝固剂及其制备方法，方案中添加了食品乳化剂的豆制品用乳化凝固剂，他们都是油溶性乳化凝固剂，局限性如前所述，依然存在。
公开号CN108740056A公开了一种复合全豆豆腐的生产方法及其产品，方案中的新型豆制品产品配方及工艺都用的是油溶性乳化凝固剂，目前还没有相关的专利涉及到水溶性乳化凝固剂及其生产的豆制食品。
发明内容
为解决上述问题，本发明提出了一种水溶性豆制品乳化凝固剂及其制备方法，使用蛋白质和其他安全的乳化剂，构建了一种新的W/O/W乳液体系，提高了乳化凝固剂水溶特性，解决了乳化型凝固剂在非密闭管道(敞口条件下)的点浆问题。
本发明的具体内容为：一种水溶性豆制品乳化凝固剂，按重量份包括以下原料：
30-80份浓度为0.05-2wt％的植物蛋白水溶液；
10-70份植物油；
1-8份食品乳化剂；
10-40份浓度为25-60wt％的无机盐凝固剂溶液。
本发明通过添加植物蛋白来构建W/O/W乳液。本发明先利用食品乳化剂，将无机盐凝固剂溶液分散在植物油中，形成W/O体系，接着与植物蛋白水溶液混合，植物蛋白与植物油具有较好的亲和性，吸附在植物油表面形成W/O/W乳化凝固剂，滴入水中后，成“散落状”，轻轻搅拌即可很好的分散在水中。蛋白质浓度不宜过高，高浓度蛋白质在后续加热处理中粘度提高会有形成凝胶的可能，不利于后续加工，且蛋白质本身会跟盐卤反应，高浓度蛋白质不易控制成品质量。同时，蛋白质浓度也不能过低，蛋白质浓度过低形成的成品W/O/W乳化凝固剂粒径大，储藏稳定性差，甚至难以形成W/O/W乳液。
作为优选，植物蛋白水溶液：植物油：食品乳化剂：无机盐凝固剂溶液按重量份比值为40-70：20-60：2-7：15-30。
除了上述蛋白质浓度影响外，为了使乳化凝固剂发挥最好的效果，使得最内层的无机盐凝固液能够尽可能地分散，需要严格控制成分的比例。
作为优选，所述植物蛋白为花生蛋白、豌豆蛋白、大豆蛋白中的一种或多种；所述植物油为棕榈油、椰子油、大豆油、菜籽油中的一种或多种；所述食品乳化剂为失水山梨醇单硬脂酸酯、聚甘油蓖麻醇酸酯、单双硬脂酸甘油酯、三硬脂酸甘油酯中的一种或多种，乳化剂的HLB为3-15；所述无机盐为氯化钙、氯化镁、氯化钠中的一种或多种。
为了达到良好的分散性效果，乳化剂的HLB为3-15。
本发明还提供了上述水溶性豆制品乳化凝固剂的制备方法，包括以下步骤：
1)制备植物蛋白水溶液；
2)制备无机盐溶液；
3)将无机盐溶液、植物油、食品乳化剂充分混合并加热保温，再经过初步乳化处理后，得到油包水型乳液，低温静置；
4)将步骤3)得到的乳液和步骤1)植物蛋白溶液混合，经过二次乳化处理后，得到成品水溶性豆制品乳化凝固剂。
为了获得W/O/W乳液，需要进行二次乳化处理。初步乳化作用将无机盐溶液分散在了植物油中，形成W/O结构。二次乳化作用，将包含无机盐溶液的植物油分散在了蛋白溶液中，形成了W/O/W乳液，即水溶性豆制品乳化凝固剂。
作为优选，步骤1)中，制备植物蛋白水溶液包括以下步骤：
A.将植物蛋白质按重量比1:50-2000溶解在水中，常温下搅拌4-12h，制备得0.05-2wt％的植物蛋白质溶液；
B.在45-95℃，500-4000r/min条件下水浴加热步骤A所得的蛋白质溶液，加热时间为5-60min，得热处理蛋白溶液；
C.在0-30℃，500-4000r/min条件下冷却步骤B所得的热处理蛋白溶液，冷却时间为5-60min，得植物蛋白水溶液。
加热处理后蛋白质疏水性略有提高，更有利于形成乳液。
作为优选，步骤3)中，所述加热方式为水浴加热，温度为40-70℃，保温时间为10-50min；所述初步乳化处理方式为高速剪切和高压均质处理，所述高速剪切转速为2,000-18,000r/min，剪切处理时间为3-20min，高压均质压力为10-90Mpa，循环次数为1-5次；所述低温静置方式为0-4℃静置4-48h。
作为优选，步骤4)中，所述二次乳化处理的方式为40-70℃条件下高速剪切和高压微射流处理，所述高速剪切转速为2000-18000r/min，乳化处理时间为3-20min，高压微射流处理压力为10-90Mpa，循环次数为1-5次。
本发明的优点是：
1.构建一种新的W/O/W乳液体系，提高了乳化凝固剂水溶特性；
2.解决了乳化型凝固剂在非密闭管道(敞口条件下)的点浆问题；
3.产品保水性好，口感细腻。
附图说明
图1为W/O乳液与W/O/W乳液在水中的分散性对比图，(a)为W/O乳液入水形貌，(b)为W/O/W乳液入水形貌，(c)为搅拌后的W/O乳液，(d)为搅拌后的W/O/W乳液；图2为W/O乳液制备得到的豆腐与W/O/W乳液体系制备获得的豆腐对比图，(a)为W/O乳液制备得到的豆腐，(b)为W/O/W乳液制备得到的豆腐。
具体实施例
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。在本发明中所涉及的装置、试剂和方法，若无特指，均为本领域公知的装置、试剂和方法。
实施例1
一种水溶性豆制品乳化凝固剂，该凝固剂制备过程如下：
(1)制备植物蛋白水溶液：将在25℃条件下，300r/min速搅拌溶解6h，得1.5wt％的大豆蛋白溶液；将蛋白质溶液放置在75℃水浴锅中，转速保持在1000r/min，加热30min，得到热处理蛋白溶液；将得到的热处理蛋白溶液放入15℃水中，在1000r/min条件下冷却30min，即得到蛋白水溶液；
(2)制备无机盐水溶液：将质量比50:1的氯化镁：氯化钠，溶解在水中，制得无机盐浓度为50wt％；
(3)制备油包水型乳液(初步乳化)：将50份无机盐水溶液、49份植物油(棕榈油：椰子油为1：1)、1份食品乳化剂充分混合，放置在水浴锅中60℃保温3h，再经过10000r/min高速剪切3.5min和20Mpa高压均质处理循环3次后，得到油包水型乳化凝固剂，放入4℃冰箱中静置6h；
(4)成品水溶性豆制品乳化凝固剂：将30份步骤(3)得到的乳化凝固剂和70份植物蛋白水溶液混合，经过12000r/min高速剪切5min和20Mpa高压微射流处理5次循环，温度保持在25℃，得到成品水溶性豆制品乳化凝固剂。
实施例2(与实施例1的不同点在于所用的植物蛋白浓度不同)
制备植物蛋白水溶液：将在25℃条件下，300r/min速搅拌溶解6h，得0.5wt％的大豆蛋白溶液；将蛋白质溶液放置在75℃水浴锅中，转速保持在1000r/min，加热30min，得到热处理蛋白溶液；将得到的热处理蛋白溶液放入15℃水中，在1000r/min条件下冷却30min，即得到蛋白水溶液；
(2)制备无机盐水溶液：将质量比50:1的氯化镁：氯化钠，溶解在水中，制得无机盐浓度为50wt％；
(3)制备油包水型乳液(初步乳化)：将50份无机盐水溶液、49份植物油(棕榈油：椰子油为1：1)、1份食品乳化剂充分混合，放置在水浴锅中60℃保温3h，再经过10000r/min高速剪切3.5min和20Mpa高压均质处理循环3次后，得到油包水型乳化凝固剂，放入4℃冰箱中静置6h；
(4)成品水溶性豆制品乳化凝固剂：将30份步骤(3)得到的乳化凝固剂和70份植物蛋白水溶液混合，经过12000r/min高速剪切5min和20Mpa高压微射流处理5次循环，温度保持在25℃，得到成品水溶性豆制品乳化凝固剂。
实施例3(与实施例1的不同点在于所用的植物蛋白浓度不同)
制备植物蛋白水溶液：将在25℃条件下，300r/min速搅拌溶解6h，得2.0wt％的大豆蛋白溶液；将蛋白质溶液放置在75℃水浴锅中，转速保持在1000r/min，加热30min，得到热处理蛋白溶液；将得到的热处理蛋白溶液放入15℃水中，在1000r/min条件下冷却30min，即得到蛋白水溶液；
(2)制备无机盐水溶液：将质量比50:1的氯化镁：氯化钠，溶解在水中，制得无机盐浓度为50wt％；
(3)制备油包水型乳液(初步乳化)：将50份无机盐水溶液、49份植物油(棕榈油：椰子油为1：1)、1份食品乳化剂充分混合，放置在水浴锅中60℃保温3h，再经过10000r/min高速剪切3.5min和20Mpa高压均质处理循环3次后，得到油包水型乳化凝固剂，放入4℃冰箱中静置6h；
(4)成品水溶性豆制品乳化凝固剂：将30份步骤(3)得到的乳化凝固剂和70份植物蛋白水溶液混合，经过12000r/min高速剪切5min和20Mpa高压微射流处理5次循环，温度保持在25℃，得到成品水溶性豆制品乳化凝固剂。
实施例4(与实施例1不同点在于无机盐的浓度)
(1)制备植物蛋白水溶液：将在25℃条件下，300r/min速搅拌溶解6h，得1.5wt％的大豆蛋白溶液；将蛋白质溶液放置在75℃水浴锅中，转速保持在1000r/min，加热30min，得到热处理蛋白溶液；将得到的热处理蛋白溶液放入15℃水中，在1000r/min条件下冷却30min，即得到蛋白水溶液；
(2)制备无机盐水溶液：将质量比50:1的氯化镁：氯化钠，溶解在水中，制得无机盐浓度为55wt％；
(3)制备油包水型乳液(初步乳化)：将50份无机盐水溶液、49份植物油(棕榈油：椰子油为1：1)、1份食品乳化剂充分混合，放置在水浴锅中60℃保温3h，再经过10000r/min高速剪切3.5min和20Mpa高压均质处理循环3次后，得到油包水型乳化凝固剂，放入4℃冰箱中静置6h；
(4)成品水溶性豆制品乳化凝固剂：将30份步骤(3)得到的乳化凝固剂和70份植物蛋白水溶液混合，经过12000r/min高速剪切5min和20Mpa高压微射流处理5次循环，温度保持在25℃，得到成品水溶性豆制品乳化凝固剂。
实施例5(与实施例1不同点在于初步乳化的高速剪切时间不同)
(1)制备植物蛋白水溶液：将质量比5:1的大豆蛋白：花生蛋白溶解在水中，在25℃条件下，300r/min速搅拌溶解6h，得1.5wt％的蛋白质溶液；将蛋白质溶液放置在75℃水浴锅中，转速保持在1000r/min，加热30min，得到热处理蛋白溶液；将得到的热处理蛋白溶液放入15℃水中，在1000r/min条件下冷却30min，即得到蛋白水溶液；
(2)制备无机盐水溶液：将质量比50:1的氯化镁：氯化钠，溶解在水中，制得无机盐浓度为50wt％；
(3)制备油包水型乳液(初步乳化)：将50份无机盐水溶液、49份植物油(棕榈油：椰子油为1：1)、1份食品乳化剂充分混合，放置在水浴锅中60℃保温3h，再经过10000r/min高速剪切5min和20Mpa高压均质处理循环3次后，得到油包水型乳化凝固剂，放入4℃冰箱中静置6h；
(4)成品水溶性豆制品乳化凝固剂：将30份步骤(3)得到的乳化凝固剂和70份植物蛋白水溶液混合，经过12000r/min高速剪切5min和20Mpa高压微射流处理5次循环，温度保持在25℃，得到成品水溶性豆制品乳化凝固剂。
实施例6(与实施例1不同点在于二次乳化的高速剪切时间不同)
(1)制备植物蛋白水溶液：将质量比5:1的大豆蛋白：花生蛋白溶解在水中，在25℃条件下，300r/min速搅拌溶解6h，得1.5wt％的蛋白质溶液；将蛋白质溶液放置在75℃水浴锅中，转速保持在1000r/min，加热30min，得到热处理蛋白溶液；将得到的热处理蛋白溶液放入15℃水中，在1000r/min条件下冷却30min，即得到蛋白水溶液；
(2)制备无机盐水溶液：将质量比50:1的氯化镁：氯化钠，溶解在水中，制得无机盐浓度为50wt％；
(3)制备油包水型乳液(初步乳化)：将50份无机盐水溶液、49份植物油(棕榈油：椰子油为1：1)、1份食品乳化剂充分混合，放置在水浴锅中60℃保温3h，再经过10000r/min高速剪切3.5min和20Mpa高压均质处理循环3次后，得到油包水型乳化凝固剂，放入4℃冰箱中静置6h；
(4)成品水溶性豆制品乳化凝固剂：将30份步骤(3)得到的乳化凝固剂和70份植物蛋白水溶液混合，经过12000r/min高速剪切10min和20Mpa高压微射流处理5次循环，温度保持在25℃，得到成品水溶性豆制品乳化凝固剂。
实施例7(与实施例1不同点在于初步乳化的低温静置时间不同)
(1)制备植物蛋白水溶液：将质量比5:1的大豆蛋白：花生蛋白溶解在水中，在25℃条件下，300r/min速搅拌溶解6h，得1.5wt％的蛋白质溶液；将蛋白质溶液放置在75℃水浴锅中，转速保持在1000r/min，加热30min，得到热处理蛋白溶液；将得到的热处理蛋白溶液放入15℃水中，在1000r/min条件下冷却30min，即得到蛋白水溶液；
(2)制备无机盐水溶液：将质量比50:1的氯化镁：氯化钠，溶解在水中，制得无机盐浓度为50wt％；
(3)制备油包水型乳液(初步乳化)：将50份无机盐水溶液、49份植物油(棕榈油：椰子油为1：1)、1份食品乳化剂充分混合，放置在水浴锅中60℃保温3h，再经过10,000r/min高速剪切3.5min和20Mpa高压均质处理循环3次后，得到油包水型乳化凝固剂，放入4℃冰箱中静置12h；
(4)成品水溶性豆制品乳化凝固剂：将30份步骤(3)得到的乳化凝固剂和70份植物蛋白水溶液混合，经过12000r/min高速剪切5min和20Mpa高压微射流处理5次循环，温度保持在25℃，得到成品水溶性豆制品乳化凝固剂。
对比例1
采用了市面上可购买获得的油包水型乳化凝固剂。
对比例2(与实施例1的不同点在于所用的植物蛋白浓度不同)
(1)制备植物蛋白水溶液：将在25℃条件下，300r/min速搅拌溶解6h，得0.01wt％的大豆蛋白溶液；将蛋白质溶液放置在75℃水浴锅中，转速保持在1000r/min，加热30min，得到热处理蛋白溶液；将得到的热处理蛋白溶液放入15℃水中，在1000r/min条件下冷却30min，即得到蛋白水溶液；
(2)制备无机盐水溶液：将质量比50:1的氯化镁：氯化钠，溶解在水中，制得无机盐浓度为50wt％；
(3)制备油包水型乳液(初步乳化)：将50份无机盐水溶液、49份植物油(棕榈油：椰子油为1：1)、1份食品乳化剂充分混合，放置在水浴锅中60℃保温3h，再经过10000r/min高速剪切3.5min和20Mpa高压均质处理循环3次后，得到油包水型乳化凝固剂，放入4℃冰箱中静置6h；
(4)成品水溶性豆制品乳化凝固剂：将30份步骤(3)得到的乳化凝固剂和70份植物蛋白水溶液混合，经过12000r/min高速剪切5min和20Mpa高压微射流处理5次循环，温度保持在25℃，得到成品水溶性豆制品乳化凝固剂。
对比例3(与实施例1的不同点在于所用的植物蛋白浓度不同)
(1)制备植物蛋白水溶液：将在25℃条件下，300r/min速搅拌溶解6h，得3.0wt％的大豆蛋白溶液；将蛋白质溶液放置在75℃水浴锅中，转速保持在1000r/min，加热30min，得到热处理蛋白溶液；将得到的热处理蛋白溶液放入15℃水中，在1000r/min条件下冷却30min，即得到蛋白水溶液；
(2)制备无机盐水溶液：将质量比50:1的氯化镁：氯化钠，溶解在水中，制得无机盐浓度为50wt％；
(3)制备油包水型乳液(初步乳化)：将50份无机盐水溶液、49份植物油(棕榈油：椰子油为1：1)、1份食品乳化剂充分混合，放置在水浴锅中60℃保温3h，再经过10000r/min高速剪切3.5min和20Mpa高压均质处理循环3次后，得到油包水型乳化凝固剂，放入4℃冰箱中静置6h；
(4)成品水溶性豆制品乳化凝固剂：将30份步骤(3)得到的乳化凝固剂和70份植物蛋白水溶液混合，经过12000r/min高速剪切5min和20Mpa高压微射流处理5次循环，温度保持在25℃，得到成品水溶性豆制品乳化凝固剂。
实施例1-7与对比例1获得的乳剂在水中的分散性情况见图1所示，(a)为W/O乳液入水形貌，(b)为W/O/W乳液入水形貌，(c)为搅拌后的W/O乳液，(d)为搅拌后的W/O/W乳液；
用实施例1-7与对比例1-3获得的乳剂作为点卤原料制备豆腐，获得的豆腐成品见图2所示，(a)为W/O乳液制备得到的豆腐，(b)为W/O/W乳液制备得到的豆腐。
实施例1-7与对比例1-3最为点卤原料制备得到的豆腐的测试结果如表1所示。
表1
对比实施例1-7与对比例1的结果可以看见，实施例1-7所用的W/O/W乳液作为点卤剂制备得到豆腐的第一循环硬度、第二循环硬度和咀嚼指数均有大幅上升，这是因为W/O/W乳液在水溶液中具有更好的分散性，并且相较于W/O乳液具有更好的亲和性，因而能够提高豆腐的口感。对比实施例1-7与对比例2-3的结果可以看见，实施例1-7所用的W/O/W乳液作为点卤剂制备得到豆腐的第一循环硬度、第二循环硬度和咀嚼指数均有大幅上升，这是由于对比例2蛋白质浓度过低，效果未能体现，对比例3蛋白质浓度过高，蛋白质本身跟盐卤发生反应，使得乳剂效果变差。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (10)
1.一种水溶性豆制品乳化凝固剂，其特征在于，按重量份包括以下原料：
30-80份浓度为0.05-2 wt%的植物蛋白水溶液；
10-70份植物油；
1-8份食品乳化剂；
10-40份浓度为25-60 wt%的无机盐凝固剂溶液。
2.如权利要求1所述水溶性豆制品乳化凝固剂，其特征在于，植物蛋白水溶液：植物油：食品乳化剂：无机盐凝固剂溶液按重量份比值为40-70：20-60：2-7：15-30。
3.如权利要求2所述的水溶性豆制品乳化凝固剂，其特征在于，所述植物蛋白为花生蛋白、豌豆蛋白、大豆蛋白中的一种或多种。
4.如权利要求2所述的水溶性豆制品乳化凝固剂，其特征在于，所述植物油为棕榈油、椰子油、大豆油、菜籽油中的一种或多种。
5.如权利要求2所述的水溶性豆制品乳化凝固剂，其特征在于，所述食品乳化剂为失水山梨醇单硬脂酸酯、聚甘油蓖麻醇酸酯、单双硬脂酸甘油酯、三硬脂酸甘油酯中的一种或多种，乳化剂的HLB为3-15。
6.如权利要求2所述的水溶性豆制品乳化凝固剂，其特征在于，所述无机盐为氯化钙、氯化镁、氯化钠中的一种或多种。
7.一种权利要求1-6任一所述的水溶性豆制品乳化凝固剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）制备植物蛋白水溶液；
2）制备无机盐溶液；
3）将无机盐溶液、植物油、食品乳化剂充分混合并加热保温，再经过初步乳化处理后，得到油包水型乳液，低温静置；
4）将步骤3）得到的乳液和步骤1）植物蛋白水溶液混合，经过二次乳化处理后，得到成品水溶性豆制品乳化凝固剂。
8.如权利要求7所述水的制备方法，其特征在于，步骤1）中，制备植物蛋白水溶液包括以下步骤：
A.将植物蛋白质按重量比1:50-2000溶解在水中，常温下搅拌4-12 h，制备得0.05-2wt%的植物蛋白质溶液；
B.在45-95℃，500-4000 r/min条件下水浴加热步骤A所得的蛋白质溶液，加热时间为5-60 min，得热处理蛋白溶液；
C.在0-30℃，500-4000 r/min条件下冷却步骤B所得的热处理蛋白溶液，冷却时间为5-60 min，得植物蛋白水溶液。
9.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤3）中，所述加热方式为水浴加热，温度为40-70 ℃，保温时间为10-50min；所述初步乳化处理方式为高速剪切和高压均质处理，所述高速剪切转速为2000-18000 r/min，剪切处理时间为3-20 min，高压均质压力为10-90Mpa，循环次数为1-5次；所述低温静置方式为0-4℃静置4-48h。
10.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤4）中，所述二次乳化处理的方式为40-70 ℃条件下高速剪切和高压微射流处理，所述高速剪切转速为2000-18000 r/min，乳化处理时间为3-20min，高压微射流处理压力为10-90 Mpa，循环次数为1-5次。
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