[发明专利]用于制备粉状营养产品的超声辅助挤出法

说明书

公开领域

本公开涉及用于制备粉状营养产品的超声辅助挤出法。更具体地，本公开涉及使用超声辅助挤出法制备粉状营养产品的方法，所述粉状营养产品包括粉状婴儿配方和粉状成人营养产品二者。

公开背景

粉状营养产品包括粉状婴儿配方和粉状成人营养产品二者是可广泛商购的，且其用途多年以来稳定增长。这些产品通常包含脂肪、碳水化合物、蛋白质、维生素和矿物质，以及潜在其它营养有益组分。在使用之前，粉状配方或产品以预定比例在水中复原以产生立即可饮的液体。

粉状营养产品包括粉状婴儿配方和粉状成人营养产品二者通常包含约0.5%至约35% (以重量计)的脂肪。为了成品包装稳定 (即，不进行显著氧化和腐败)并且当复原时不具有显著脂肪分离，通常在制备过程中将脂肪组分修剪为具有约0.1-20微米大小的小球而同时用水合蛋白质以及其它附加乳化剂乳化所述修剪的脂肪小球。

通常，通过制备高固体水浆料 (即，30%至60%的总固体)并泵送所述浆料通过具有2000-4500 psig的均质压力的高压均质器完成该剪切和乳化。然后，通常将浆料蒸发至约45%至60%的总固体并喷雾干燥。这通常产生在储存过程中不进行显著氧化并容易复原的稳定的脂肪。

尽管挤出法被称为显著最小化水的量和所需能量并且能够制备能被干燥和研磨成粉状物质的颗粒的高效方法，但通常挤出法至今不用于制备粉状婴儿配方和粉状成人营养产品，因为挤出法不能产生具有稳定脂肪乳的完成粉末。通常，挤出法不能使蛋白质被挤出过程中可得的有限量的水充分水合以使脂肪小球被水合蛋白质充分乳化。在挤出之前不适当乳化脂肪小球，则脂肪在储存过程中易进行氧化和腐败，并在复原过程中进行脂肪分离。

因此，本领域亟需用于制备粉状营养产品的有效挤出法。如果粉状营养产品包含充分乳化的脂肪以抵抗储存过程中的氧化和腐败并且抵抗复原过程中的脂肪分离，这是有利的。

公开概述

本公开涉及用于制备具有少于5重量%的游离脂肪水平的挤出粉状婴儿配方的方法。所述方法包括将包含蛋白质和碳水化合物的干燥混合物引入至预调节器，将包含水和脂肪的液体引入至所述预调节器，使所述干燥混合物和液体接触以产生浆料，输送所述浆料进入超声辅助挤出机以用水合蛋白质使所述脂肪乳化，挤出所述浆料以产生颗粒，以及干燥和研磨所述颗粒以产生粉状婴儿配方。所述粉状婴儿配方包含约10%至约35%的脂肪、约5%至约35%的蛋白质、约30%至约85%的碳水化合物和约2%至约3%的水，全部以所述粉状婴儿配方的重量计。

本公开还涉及用于制备以粉状成人营养产品重量计具有小于5%的游离脂肪水平的粉状成人营养产品的方法。所述方法包括将包含蛋白质和碳水化合物的干燥混合物引入至预调节器，将包含水和脂肪的液体引入至所述预调节器，使所述干燥混合物和液体接触以产生浆料，输送所述浆料进入超声辅助挤出机以用水合蛋白质使所述脂肪乳化，挤出所述浆料以产生颗粒，以及干燥和研磨所述颗粒以产生粉状成人营养产品。所述粉状成人营养产品包含约0.5%至约25%的脂肪、约10%至约90%的蛋白质、约5%至约60%的碳水化合物和约2%至约5%的水，全部以所述粉状成人营养产品的重量计。

出人意料地发现，在挤出机中使用结合超声能量的挤出法能制备具有充分乳化的脂肪的粉状婴儿配方和粉状成人营养产品，其在储存过程中具有优异的复原和氧化稳定性。超声辅助挤出机提供了挤出装置内的恰当能量以使用低水分水平使脂肪组分被充足水合蛋白质充分乳化而仍允许挤出机内充分的背压以用于混合和提供充足的内部热产生以实现挤出物期望的巴氏杀菌作用。

使用超声辅助挤出机制备的粉状营养产品包括粉状婴儿配方和粉状成人营养产品二者具有优异的保质期 (即，稳定性)并且抵抗导致腐败的脂肪氧化。此外，粉末容易在水中复原，伴随不期望的脂肪分离。此外，容易控制超声辅助挤出机使得蛋白质组分不显著变性而使产生的粉末在1至6的等级上具有不超过4的颗粒水平。

附图简述

图1是适用于本公开方法的超声辅助挤出装置的示意图。

公开详述