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CN1261403C - 一种稳定的粉末状碱金属乳酸盐的制备方法 - Google Patents

一种稳定的粉末状碱金属乳酸盐的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种稳定的粉末状碱金属乳酸盐的制备方法、由所述制备方法制得的产品、含有所述稳定的碱金属乳酸盐粉末的用于食品的功能预混物、以及含有所述稳定的碱金属乳酸盐粉末的食品。本发明的方法包括制备一含有碱金属乳酸盐的浓液，并在一混合器/挤出机中冷却形成所述碱金属乳酸盐粉末。根据本发明，所述粉末状碱金属乳酸盐可以稳定至少48小时。

Description

一种稳定的粉末状碱金属乳酸盐的制备方法
本发明涉及一种稳定的粉末状碱金属乳酸盐，特别是一种稳定的粉末状乳酸钠的制备方法、由所述制备方法制得的产品、含有所述稳定的碱金属乳酸盐粉末的用于食品的功能预混物、以及含有所述稳定的碱金属乳酸盐粉末的食品。
乳酸钠，尤其是各种调味混合物的一种重要组分。为了制备粉末状的调味混合物，重要的是能够使用粉末状乳酸钠。具体地说，开口包装的稳定性是其中一个重要标准。为了较好地处理这些调味混合物中的粉末状乳酸钠，粉末状乳酸钠的稳定性优选至少48小时。
粉末状乳酸钠目前是通过将浓乳酸钠溶液在纯乙醇中结晶制得的。由于其高的吸湿性，这种粉末具有有限的稳定性；它非常快地吸收水分并且因此形成一种粘性流体(通常在1小时内，并且经常仅仅15分钟之后)。
荷兰专利申请7106959公开了一种粉末状乳酸钠的制备方法，它是将一乳酸钠水溶液在喷雾塔中喷雾干燥制得的。用该方法在喷雾塔壁上可能形成一玻璃状产品。通过首先喷雾干燥一蒸煮的盐溶液，然后喷雾干燥该乳酸钠溶液，可以大大地防止这一点。然而所得产品缺乏所需的稳定性。本发明的出发点是一种不同的除水份方法，其中以低能耗方式制备粉末状乳酸钠。用所述方法获得的产品显示具有所需的稳定性。
本发明提供了一种解决上述稳定性问题的方法，并涉及一种稳定的粉末状碱金属乳酸盐的制备方法，其中包括制备一含有碱金属乳酸盐的浓液，并在一混合器/挤出机中冷却形成所述碱金属乳酸盐粉末。
根据本发明，所述碱金属乳酸盐优选是乳酸锂、乳酸钠或乳酸钾，尤其优选乳酸钠。根据本发明，所述粉末状碱金属乳酸盐可以稳定至少48小时。
制备所述浓液所用的原料是所述碱金属乳酸盐的水溶液。优选首先用活性炭处理所述水溶液，该溶液的浓度优选为50-70％(m/m)，优选55-65％(m/m)，之后将该溶液浓缩至60-100％(m/m)，优选80-100％(m/m)，最优选90-100％(m/m)。
根据本发明，在挤出机/混合器中的加工优选在110℃-170℃，优选130℃-165℃的起始温度下进行。冷却优选在10℃-100℃，优选20℃-90℃的范围内。合适的挤出机/混合器是Haake Rheomix 600Models、Hobart混合器、Werner&PfliedererModels、APV-Baker混合器/挤出机、Simon Freres MXT型号或本领域已知的任意其它可比挤出机/混合器。
如果希望或者必需缩短所述混合器/挤出机的长度，可以首先将所述浓液在一吸热器柱中冷却作为预处理。在这种情况下，在重力的作用下，将所述浓液与所述吸热器柱中的空气/氮气逆流从而对其进行冷却，相对起始温度，将所述浓液冷却20℃-50℃。
为了更大地提高所述碱金属乳酸盐粉末的稳定性，所述碱金属乳酸盐可以与一载体混合。所述与载体混合可以在混合器/挤出机中的冷却处理之前进行，以便直接形成一种含所述碱金属乳酸盐的粉末。用该方法，用作原料的浓液可以相对低地浓缩：降至60％(m/m)。所述碱金属乳酸盐也可以在用挤出机/混合器冷却处理浓液之后与载体混合。
本文所用的载体优选是面粉、淀粉、硅酸盐或碱土金属乳酸盐。面粉优选是大米粉。淀粉优选是玉米淀粉、小麦淀粉或豌豆淀粉。硅酸盐优选是食品级二氧化硅，例如Sipemat22S和50S(得自Degussa)以及Zeothix 265。碱土金属乳酸盐优选是乳酸钙。以含有所述碱金属乳酸盐的粉末的重量为基础，采用该方法，碱金属乳酸盐∶载体之比从50∶50到10∶90变化，并优选50∶50-40∶60。
如上所述，也可以在挤出之后将载体与所述碱金属乳酸盐混合。因此这种实施方式包括一种稳定的粉末状碱金属乳酸盐的制备方法，并包括步骤：
(a)制备一种含有碱金属乳酸盐的浓液，并在混合器/挤出机中冷却，得到一种所述碱金属乳酸盐的粉末，和
(b)将步骤(a)的粉末与一载体混合形成一含有碱金属乳酸盐的粉末。
与通过混合挤出制得的粉末相比，发现用该方法可以获得含有较高浓度的碱金属乳酸盐粉末。以含有所述碱金属乳酸盐的粉末的重量为基础，该方法中碱金属乳酸盐粉末∶载体之比是至少99∶1-50∶50，并优选80∶20。
在步骤(b)之前所述碱金属乳酸盐粉末优选在圆锥形磨粉机或锤磨机中粉碎至所需粒径。该粒径优选是小于800μm，特别是200-800μm。
上述实施方式的方法中的步骤(b)优选在一混合器，例如Hobart混合器、Turbula Nauta或Forberg混合器中，于室温下进行。
在挤出机/混合器中加工期间或者在进行步骤(b)时，甚至可以通过加入适宜的乳化剂(例如硬脂酰基乳酸钠或卵磷脂)进一步提高所述稳定的粉末状碱金属乳酸盐的稳定性。所述稳定的粉末状碱金属乳酸盐的稳定性和产品特性可以借助这些添加剂调整，从而总是满足至少48小时的所需稳定性时间。
用本发明的方法获得的碱金属乳酸盐粉末，具有至少48小时的稳定性，这是其新颖之处并因此也是本发明的主题。由于其稳定性，因此本发明的碱金属乳酸盐粉末显示特别适合用于食品和食品用的功能预混物。功能预混物的其它组分包括香料、防腐剂、着色剂和风味剂等等。所述预混物可以通过将含有所述稳定的碱金属乳酸盐的粉末与其它组分混合制得，或者可以在制备含有稳定的碱金属乳酸盐的粉末的任意阶段将其它组分加入到所述碱金属乳酸盐中制得。无论采用哪种制备方法，本发明的碱金属乳酸盐粉末在用于各种应用之前，优选粉碎至粒径小于800μm，更优选粉碎至粒径在200-800μm之间。本发明还涉及含有本发明的稳定的碱金属乳酸盐粉末的食品和功能预混物。
通过以下实施例进一步描述本发明，它们只是描述性的，并非限制性的。
                      实施例
                      实施例1
在大气压或减压下，将含有60-65％(m/m)乳酸钠的乳酸钠水溶液蒸发，得到一含有90％(m/m)乳酸钠的浓液。在接下来的试验中将含有60-65％(m/m)乳酸钠的水溶液与一载体混合。所用载体是马铃薯淀粉、小麦淀粉、玉米淀粉、木薯淀粉和如下添加剂：Capsul E、向日葵油、Esterlac EFF、食盐、卵磷脂、甘油、Tween80、Span 80和甘油。在Haake Rheomix 600型混合器/挤出机中加工该浓液和载体，得到一含有约42％(m/m)乳酸钠的粉末。混合时间和加工温度分别是5-30分钟和90℃-130℃。所得粉末由单个橡胶状颗粒组成。这些颗粒可以稳定至少48小时(2-5天的级别)。
如下测定所述粉末的稳定性：分别将5-克样品粉末和100-克样品粉末放入一铝杯和一塑料袋(26×34cm)中。所述稳定性试验是在控制气候的室内于30％、60％和70％的相对湿度和20℃的温度下进行的。当清楚地看到这些粉末样品吸收水分时测定这些粉末样品吸收的水分值(即稳定性)。
                     实施例2
在大气压或减压下，将含有60-65％(m/m)乳酸钠的乳酸钠水溶液蒸发，得到一含有93-100％(m/m)乳酸钠的浓液。在150℃-160℃的温度下将该浓液加入到一APV-Baker混合器/挤出机中。为了减少挤出机的长度，在许多试验中使用一吸热器柱作为对加入到混合器/挤出机中的物流的预处理。在该吸热器柱中，加入的浓液在重力的作用下与空气/氮气逆流而得到冷却；在该操作期间浓液冷却降温20-50℃。无论是否使用吸热器柱，产品在混合器/挤出机中都被冷却至最终温度20℃-60℃；在混合器/挤出机中的停留时间是2-9分钟。然后在圆锥形磨粉机中将产品粉碎，粉碎产品的粒径小于600μm。在空气或氮气环境下将该粉碎的产品与载体于Hobart混合器中混合10-120分钟。所用载体是大米粉、玉米淀粉、豌豆淀粉、小麦淀粉、硅酸盐Sipernat 22S或硅酸盐Zeothix 265。以粉末状乳酸钠为基础，乳酸钠∶载体之比是60∶40。
就稳定性试验而言，分别将5-克样品粉末和100-克样品粉末放入一塑料盘(4×3cm)和塑料袋(26×34cm)中。所述稳定性试验是在控制气候的室内于60％相对湿度和20℃的温度下进行的。就100克样品而言，当清楚地看到样品吸收水分时测定这些样品吸收的水分值。发现这些最终产品在吸收水分方面能够持续稳定48-72小时。

Claims (12)

1、一种稳定的粉末状碱金属乳酸盐的制备方法，其中制备浓度为60-100％m/m的碱金属乳酸盐的浓液，并在一混合器/挤出机中冷却形成所述碱金属乳酸盐粉末，所述冷却的起始温度是110-170℃，冷却范围为10-100℃。
2、如权利要求1的方法，其中所述碱金属乳酸盐的浓液是通过将碱金属乳酸盐水溶液浓缩获得的。
3、如权利要求1或2的方法，其中混合器/挤出机中的冷却处理的起始温度是130℃-170℃。
4、如权利要求2的方法，其中所述水溶液在浓缩之前已经过活性炭处理。
5、如权利要求1或2的方法，其中在混合器/挤出机中进行冷却处理之前，将所述浓液于一吸热器柱中冷却。
6、如权利要求1或2的方法，其中将碱金属乳酸盐与载体混合。
7、如权利要求6的方法，其中所述载体是面粉、淀粉、硅酸盐或碱土金属乳酸盐。
8、如权利要求6或7的方法，其中将所述浓液与所述载体混合，之后在混合器/挤出机中冷却处理形成含有所述碱金属乳酸盐的粉末。
9、如权利要求8的方法，其中以含有所述碱金属乳酸盐的粉末的重量为基础，所述碱金属乳酸盐：载体之比在50∶50-10∶90的范围内。
10、如权利要求6或7的方法，其中：
(a)制备所述含有碱金属乳酸盐的浓液，并在混合器/挤出机中冷却，得到所述碱金属乳酸盐的粉末，之后
(b)将步骤(a)的粉末与所述载体混合形成一含有碱金属乳酸盐的粉末。
11、如权利要求10的方法，其中在步骤(b)之前将所述碱金属乳酸盐粉末粉碎。
12、如权利要求10或11的方法，其中以含有所述碱金属乳酸盐的粉末的重量为基础，所述碱金属乳酸盐粉末：载体之比是99∶1-50∶50。
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