Page 10 - 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 5

脂或者混用,而且乳液的稳定性受乳化体系的 pH 超高压均质技术(ultra high pressure homogeni鄄
影响 [29] 。 改进的交叉流动膜乳化方法是通过在管 zation,UHP)采用氧化锆陶瓷合金材料均质阀,不同
膜的内腔侧安装螺旋形结构。 这种方法可以减少连 物料均质效果差异较大,对于油水乳液体系,均质后
续相流量和增加分散相流量,增加膜壁附近的剪切 产品平均粒径臆100 nm,且粒径分布均匀 [16] 。 无菌

应力。 均质技术则采用了无菌设计,可以进行在线清洗
(clean in place, CIP) 和在线蒸汽灭菌( sterilization
in place, SIP),可以配置在杀菌工艺之后,从而更有
利于产品的口感细腻和货架期稳定 [31] 。 超高压均
质在流体处理的技术,微生物和营养方面具有巨大
潜力。 与传统乳液相比,用 UHP 处理的乳液的氧化
稳定性得到改善。 UHP 处理的饮料由于颗粒尺寸
减小和新的颗粒相互作用而呈现出最高的胶体稳
定性 [17] 。
3郾 3摇 喷雾冷冻干燥技术
干燥是粉末剂型特殊医学用途配方食品的重要
工序单元,通过干燥获得的产品堆积密度低,货架期
长,产品稳定性提高,易于储存和运输。 对于易受热
图 4摇 膜乳化工艺示意图 降解影响的热敏性产品的干燥,冷冻干燥是应用最
Fig. 4摇 Schematic diagram of membrane 多和最有效的途径 ,同时冷冻干燥的升华过程赋予
emulsification process 产品多孔结构,这种多孔结构是产品速溶性的必要
摇
条件 。 特殊医学用途配方食品中富含多种维生素、
旋流流动膜乳化通过剧烈的湍流涡流在膜壁上
矿物质、植物油及蛋白质等,产品热敏性组分种类较
施加了非常高的径向阻力,可实现乳液高通量生产,
多,对产品速溶性的要求高,同时需要更高的水/ 油
可以在非常高的分散相通量下制备粒径高度均一的
容纳能力,避免工艺处理过程中破乳破坏脂肪氧化
乳液。 研究表明表面活性剂、黏度和旋流速度对水
稳定性。 因此冷冻干燥是最为适宜的干燥工艺。 冷
包油体系中分散相的平均液滴直径(D50)和液滴尺
冻干燥由于运行成本高,批次生产周期通常需要几
寸分布系数(跨度) 的影响不同。 乳液 D50 和跨度
个小时,生产能力受限,主要用于高附加价值产品的
随着旋流速度的减小而降低,直至 8郾 5 m/ s 的临界
生产加工。
速度,超过该临界速度 D50 进一步下降而其相应的
为了缩短冷冻干燥时间,近年来发展了喷雾冷
跨度略微增加。 分散相黏度的增加导致乳液 D50 [32]
冻干燥工艺(spray freeze drying, SFD) 。 通过雾
增加。 分散通量对 D50 没有显著影响,对于临界分
化液体进料以增加热量和质量转移的表面积,然后
散通量,惯性力成为液滴形成的主导力,并且 D50
将雾化的物料瞬间冷冻凝结在低温气体或液体中
[28]
大幅增加,高表面活性剂浓度有助于降低 D50 。 以形成固体颗粒,然后再将其冻干,这使得干燥速率
油相中可吸附在膜表面的表面活性成分,如游离脂 比常规冷冻干燥快得多。 常用的形式为流化床冷冻
肪酸,磷脂,皂苷和叶绿素,可以吸附在膜表面上,有 干燥工艺,通过强制对流加热减少干燥时间。 喷雾
助于油相对膜的浸润 [27] 。 冷冻干燥通常由三部分组成:并流喷雾冷冻、气体-
3郾 2摇 超高压均质技术 颗粒凝结和流化冷冻干燥单元,主要的研究参数包
食品工业常用的高压均质机通常工作压力不超 括温度,压力和流量。 喷雾冷冻干燥技术已经在冻
过 60 MPa,输出产品平均粒径通常为 1 ~ 100 滋m, 干乳清蛋白粉等产品中得到应用,多孔微结构赋予
均质工艺通常为杀菌前的工序,而热杀菌后产品 产品独特的溶解度和粒径分布。 喷雾冷冻干燥工艺
物理化学性质发生了急剧的变化,蛋白质变性,原 在改善药物及蛋白质溶解速率和生物活性方面具有
有的乳化体系被破坏,从而产生脂肪聚集甚至分 明显的优势 [33] 。 用乳清蛋白分离物作为包埋壁材,
层现象 [30] 。 采用喷雾冷冻干燥技术制备了维生素 E 微胶囊,包