Page 8 - 食品科学技术学报2018年第5期

第 36 卷 第 5 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 陈摇 斌等: 特殊医学用途配方食品生产工艺研究现状及展望 3

的圆周切线速度,角速度综合动能效应,转子与定子
的狭窄间隙则形成强烈的剪切、摩擦、离心挤压和碰
撞等综合效应,最终使得油相和水相均匀细腻的完
成分散和细化 [13] 。 定子、转子之间的间隙可调,可
以实现不同细度的分散效果,根据定子、转子的组合
数,可分为单级分散和多级分散,单级分散设有一组
定、转子组成的工作腔,高速旋转的转子产生离心

力,将产品从轴向吸入定、转子间隙组成的工作腔,
产品在工作腔内经历了多次剪切后,从定子的径向
喷射而出,完成分散乳化过程;多级分散则设有多组
定、转子,每组定子、转子分别组成工作腔,产品依次
通过工作腔完成剪切分散乳化过程,从而得到分散 图 3摇 高压均质工作示意图
性更均匀、分散相粒径更小的产品 [14] ,为了满足食 Fig. 3摇 Working diagram of high鄄pressure
品卫生要求,乳化工艺设备与食品物料接触部分的 homogenization
材质需要为食品级 SUS304 或 SUS316L 不锈钢。 摇
间、恒温维持时间及降温时间,这与产品的包装材
高压均质细化是为了进一步降低分散相粒径,
使口感更佳细腻,体系更加稳定,避免脂肪上浮和不 料、杀菌釜内产品码放或堆积密度、包装容量及产品
溶性颗粒的沉降 [15] 。 高压均质工作示意图见图 3, 的 pH 有关,且杀菌过程中要施加反压,避免涨袋。
是以往复泵为动力,将前述剪切分散均匀的液体物 é t - t - t 33 ù
31
32
ê
t - t -
21 22 T ú
料输送到工作阀部分,通过工作阀内部的球阀芯的 ê t - t - 3 ú P, (1)
ê 11 12 T ú
压力传导,在其内部形成高压液流,高压液流在通过 ê T 2 ú
均质阀的微小间隙时,瞬间失压,通过空穴效应、剪 ë 1 û
式(1)中 t ,t 为第 1 阶段灭菌升温时间及维持时
切效应、湍流效应及碰撞效应发挥均质作用 [13] ,使 11 12
间;t ,t 为第 2 阶段灭菌升温时间及维持时间;t ,
得物料得到均质乳化和破碎效果,分散相油滴的粒 21 22 31
t ,t 为第 3 阶段灭菌升温时间、维持时间及降温时
径减小,表面张力降低,延缓了油滴团聚过程 [16] 。 32 33
间;T ,T ,T 为各阶段灭菌目标中心温度;P 为杀菌
高压均质技术在营养型脂肪乳、载药脂肪乳、纳米混 1 2 3
过程中施加的反压。
悬剂、饮料及乳品等营养产品领域得到了广泛应
对于特殊医学用途配方食品,相比高温罐头式
用 [17] 。 均质效果与均质级数、均质次数相关,其中
杀菌工艺,采用超高温瞬时杀菌工艺,产品的热敏性
两级均质比一级均质效果较好,随着均质次数的增
营养素损失相对较少 [20] 。 高温杀菌热处理过程中
加,分散相粒径逐渐变小,通常两次均质的效果比一
营养素的损失不容忽视,这需要在设计配方的时候
次均质对粒径分布的影响显著,而两次以上均质效
考虑一定的冗余量,主要针对容易热损失的维生素,
果差异不明显,随着脂肪粒径变小,其表面张力变
比如维生素 C、维生素 E 等,同时需要重点关注体系
小,在连续相中就越稳定,可以有效延缓发生脂肪聚
的 pH 值,因为不同维生素在不同酸碱度体系中的
集漂浮的现象,保持混悬液货架期的性状稳定 [18] 。
稳定性差异较大,需要具体分析计算;此外,高温杀
为了获得长达 12 个月甚至更长的保质期,液体
菌过程容易造成体系中蛋白质衍生,生成部分赖氨
剂型特殊医学用途配方食品必须经过灭菌工序处
酸丙氨酸,一种蛋白质热损失及消化利用率降低的
理,以达到商业无菌的目标,现有成熟的杀菌工艺一
标志物,这可以作为评价和改进热杀菌过程参数的
般为湿热杀菌,可以杀灭活菌及耐热型的芽孢,包括
指标之一 [5,21 - 22] 。
高温罐头式杀菌工艺或者超高温瞬时杀菌工艺 [19] 。
高温罐头式杀菌工艺适用于食品包装后杀菌,杀菌 2摇 特殊医学用途配方食品稳定性影响
后产品达到商业无菌状态,属于热稳定食品。 高温 因素分析
罐头式杀菌通常需要研究确定适宜的杀菌公式,三
阶段程序控温杀菌范式见式(1),涵盖程序升温时 摇 摇 对于粉末剂型的特殊医学用途配方食品,在