粉末蛋糕乳化起泡剂的制备方法及制备装置
阅读说明：本技术 粉末蛋糕乳化起泡剂的制备方法及制备装置 (Preparation method and preparation device of powder cake emulsifying and foaming agent ) 是由 林洪 何松 黄凯 彭惠贤 于 2020-12-31 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种粉末蛋糕乳化起泡剂的制备方法及制备装置,其中粉末蛋糕乳化起泡剂的制备方法的步骤包括：(1)将乳化剂和载体于常温下初步混合得到初步混合物；(2)初步混合物经挤压升温和精细混合得到呈条块状的精细混合物；(3)趁热将精细混合物分散得到粉末蛋糕乳化起泡剂,该粉末蛋糕乳化起泡剂具有较高的起泡活性；制备装置包括双螺杆挤压机、分散装置及位于双螺杆挤压机和分散装置之间的出料管,上述粉末蛋糕乳化起泡剂的制备方法可通过该制备装置实现。(The invention discloses a preparation method and a preparation device of a powder cake emulsifying and foaming agent, wherein the preparation method of the powder cake emulsifying and foaming agent comprises the following steps: (1) preliminarily mixing an emulsifier and a carrier at normal temperature to obtain a preliminary mixture; (2) extruding the primary mixture, heating and finely mixing to obtain a strip-shaped fine mixture; (3) dispersing the fine mixture while the mixture is hot to obtain a powder cake emulsifying and foaming agent which has high foaming activity; the preparation device comprises a double-screw extruder, a dispersing device and a discharge pipe positioned between the double-screw extruder and the dispersing device, and the preparation method of the powder cake emulsifying and foaming agent can be realized through the preparation device.)
技术领域
本发明涉及糕点起泡剂制作技术领域，尤其涉及一种粉末蛋糕乳化起泡剂的制备方法及制备装置。
背景技术
蛋糕是一种古老的西点，一般是由烤箱制作的，蛋糕是用鸡蛋、白糖、小麦粉为主要原料，以牛奶、果汁、奶粉、色拉油、水等为辅料，经过搅拌、调制、烘烤后制成一种像海绵的点心。目前，蛋糕在制作中，会加入粉末蛋糕乳化起泡剂以增加蛋糕的体积和柔软度。
现有的粉末蛋糕乳化起泡剂的制备方法均存在缺陷。以喷雾干燥法制备的粉末蛋糕乳化起泡剂虽为粉末状，但只能以水溶性较强的小分子碳水化合类或蛋白质类为载体，易吸湿结团而失效，产品保质期短，且喷雾过程中，喷头易堵塞而造成产品均匀度差，起泡活性低；以挤入直接混合法制备的粉末蛋糕乳化起泡剂，由于采用挤入直接混合法的混合效果较差，导致起泡剂的乳化起泡效果也差；以挤压法制备的粉末蛋糕乳化起泡剂，因为熔融状态乳化剂可塑性的影响，挤压机出口产品膨化率低，导致产品呈聚集的和致密的条块状，因此产品结构不够松散，在蛋糕打发过程中不易吸水分散，导致起泡活性不理想；而先将乳化剂与载体混合再用冲击磨碾磨，也有可能破坏乳化剂与载体的结合而重新聚集成团，失去起泡活性。
因此，亟需一种粉末蛋糕乳化起泡剂的制备方法及制备装置，以解决现有技术的不足。
发明内容
本发明的目的是提供一种粉末蛋糕乳化起泡剂的制备方法，通过该制备方法制得的粉末蛋糕乳化起泡剂具有较高的起泡活性。
本发明的另一目的是提供一种实现上述粉末蛋糕乳化起泡剂的制备方法的制备装置，通过该制备装置可制备粉末蛋糕乳化起泡剂。
为实现以上目的，本发明提供了一种粉末蛋糕乳化起泡剂的制备方法，步骤包括：
(1)将乳化剂和载体于常温下初步混合得到初步混合物；
(2)初步混合物经挤压升温和精细混合得到呈条块状的精细混合物；
(3)趁热将精细混合物分散得到粉末蛋糕乳化起泡剂。
与现有技术相比，本发明的粉末蛋糕乳化起泡剂的制备方法中先将乳化剂和载体于常温下进行初步混合得到初步混合物，然后将初步混合物经挤压升温和精细混合得到呈条块状的精细混合物，再将所述精细混合物分散得到粉末蛋糕乳化起泡剂，经过该制备方法制得的粉末蛋糕乳化起泡剂的结构足够松散，在蛋糕打发过程中易吸水分散，进而提高起泡活性；另外本发明专利的发明人经过长期的实验研究，从积累的大量实验数据中发现在挤压法中如果把挤压出的条块状产物冷却后粉碎成粉，起泡活性将进一步被破坏，丧失打发蛋糕的能力，因此本申请的趁热将精细混合物分散能够得到自由流动的呈粉末状的蛋糕乳化起泡剂，从而进一步提高起泡活性。
较佳地，本发明的乳化剂为单硬脂酸甘油酯、单双甘油脂肪酸酯、聚甘油脂肪酸脂、单双甘油酯乳酸酯、单双甘油酯乙酸酯、硬脂酰乳酸钠、单双甘油酯柠檬酸酯、单和双甘油酯单双乙酰酒石酯、单双甘油酯酒石酸酯、聚山梨醇酐脂肪酸酯、丙二醇脂肪酸酯和卵磷脂中的至少一种。
较佳地，本发明的载体为蔬菜粉、小麦粉、黑麦粉、大麦粉、燕麦粉、高直链淀粉、长粒性米粉和大米淀粉中的至少一种。
较佳地，按重量份数计，本发明的乳化剂为10～50份，载体为50～90份。
较佳地，本发明的步骤(1)中初步混合的具体步骤包括：将乳化剂和载体进行搅拌，并通过加水使物料含水量为5％，搅拌30min。
较佳地，本发明的步骤(3)中精细混合物依次经离心和碰击进行分散。
较佳地，本发明的离心的离心力为20.963～188.663g；该离心力使得精细混合物能够分散，又不会使精细混合物因受到很大的机械力导致结构被破坏进而影响起泡剂的活性。
较佳地，本发明的步骤(3)中将温度为60～120℃的精细混合物进行分散。
为实现以上目的，本发明还提供了一种实现上述粉末蛋糕乳化起泡剂的制备方法的制备装置，包括双螺杆挤压机、分散装置及位于双螺杆挤压机和分散装置之间的出料管。
与现有技术相比，本发明的制备装置包括双螺杆挤压机、分散装置及位于双螺杆挤压机和分散装置之间的出料管，乳化剂和载体的初步混合物在双螺杆挤压机中进行挤压升温和精细混合得到呈条块状的精细混合物，该精细混合物经过出料管进入到分散装置进行分散，分散后的粉末蛋糕乳化起泡剂的结构足够松散，在蛋糕打发过程中易吸水分散，进而提高起泡活性；另，该精细混合物从出料管进入到分散装置中后还没有冷却，故而本发明的分散装置可趁热将精细混合物分散，进而得到自由流动且呈粉末状的蛋糕乳化起泡剂，从而进一步提高起泡活性。
较佳地，本发明的分散装置包括转盘组件和圆筒，转盘组件位于圆筒内。
较佳地，本发明的转盘组件包括转轴和绕转轴旋转的水平圆盘，出料管的一端与双螺杆挤压机的出口相互对应，出料管的另一端位于水平圆盘的上方且与水平圆盘的中心相互对应。
较佳地，本发明的水平圆盘的直径为15cm，水平圆盘的转速为500～1500rpm。根据离心力和离心转速的换算公式：RCF＝1.118×10-5×N2×R；RCF表示离心力，单位为xg；N表示转速，单位为rpm；R为离心半径，单位为cm，可知该水平圆盘能够提供20.963～188.663g的离心力。
较佳地，本发明的双螺杆挤压机的长径比为30。该长径比的双螺杆挤压机可使乳化剂和载体的初步混合物得到较好的精细混合。
较佳地，本发明的双螺杆挤压机的出口温度为120～160℃。该出口温度可使精细混合物从出料管进入到分散装置中后还没有完全冷却，进而可趁热将精细混合物分散，以进一步提高起泡活性。
较佳地，本发明的圆筒的底部设有若干个孔洞，该孔洞的直径为0.2～0.4mm；该若干个孔洞可进一步起到分散的作用，进而使得粉末蛋糕乳化起泡剂成为自由流动的粉末。
附图说明
图1为本发明的制备装置的结构示意图。
具体实施方式
为了详细说明本发明的技术内容、所实现的技术效果，以下结合具体实施方式作进一步说明。
实施例1
本实施例的粉末蛋糕乳化起泡剂的制备方法，步骤包括：
(1)将40份单双甘油脂肪酸酯和80份大米淀粉于常温下进行搅拌，并通过加水使物料含水量为5％，搅拌30min得到初步混合物；
(2)初步混合物经挤压升温和精细混合得到呈条块状的精细混合物；
(3)将温度为100℃的精细混合物依次经离心和碰击进行分散得到粉末蛋糕乳化起泡剂，其中离心的离心力为41.925g。
实施例2
本实施例的粉末蛋糕乳化起泡剂的制备方法，步骤包括：
(1)将30份单双甘油酯乳酸酯和70份蔬菜粉于常温下进行搅拌，并通过加水使物料含水量为5％，搅拌30min得到初步混合物；
(2)初步混合物经挤压升温和精细混合得到呈条块状的精细混合物；
(3)将温度为60℃的精细混合物依次经离心和碰击进行分散得到粉末蛋糕乳化起泡剂，其中离心的离心力为170.325g。
实施例3
本实施例的粉末蛋糕乳化起泡剂的制备方法，步骤包括：
(1)将40份单双甘油脂肪酸酯和80份大米淀粉于常温下进行搅拌，并通过加水使物料含水量为5％，搅拌30min得到初步混合物；
(2)初步混合物经挤压升温和精细混合得到呈条块状的精细混合物；
(3)将温度为100℃的精细混合物依次经离心和碰击进行分散得到粉末蛋糕乳化起泡剂，其中离心的离心力为429.312g。
对比例1
本对比例的粉末蛋糕乳化起泡剂的制备方法，步骤包括：
(1)将40份单双甘油脂肪酸酯和80份大米淀粉于常温下进行搅拌，并通过加水使物料含水量为5％，搅拌30min得到初步混合物；
(2)初步混合物经挤压升温和精细混合得到呈条块状的精细混合物；
(3)将处于常温的精细混合物依次经离心和碰击进行分散得到粉末蛋糕乳化起泡剂，其中离心的离心力为41.925g。
对实施例1-3和对比例1制得的粉末蛋糕乳化起泡剂的起泡性能进行测试，测试方法为：取300克纯净水和3克粉末蛋糕乳化起泡剂，加入到厨师机内，开启最高转速，使用网状搅拌头进行搅拌处理3分钟，然后，测试泡沫比重，起泡性能测试结果如表1：
表1实施例1-3和对比例1制备的粉末蛋糕乳化起泡剂的起泡性能测试结果
组别
泡沫比重
实施例1
14.6克每160毫升
实施例2
15.2克每160毫升
实施例3
18.8克每160毫升
对比例1
61.2克每160毫升
将实施例3与实施例1-2进行对比，实施例3的起泡性能比实施例1-2略差，这表明若离心力过大会使精细混合物受到很大的机械力，导致结构被破坏进而影响起泡剂的活性。
将实施例1与对比例1进行对比，对比例1的起泡性能比实施例1差，这表明趁热将精细混合物分散能够得到起泡活性高的蛋糕乳化起泡剂，这可能是因为精细混合物冷却后粉碎成粉，起泡活性将被破坏，丧失打发蛋糕的能力。
下面将对实现上述的粉末蛋糕乳化起泡剂的制备方法的制备装置进行具体说明。
请参看图1，本发明的制备装置100包括双螺杆挤压机1、分散装置2及位于双螺杆挤压机1和分散装置2之间的出料管3，乳化剂和载体的初步混合物在双螺杆挤压机1中进行挤压升温和精细混合得到呈条块状的精细混合物，该精细混合物经过出料管3进入到分散装置2进行分散，分散后的粉末蛋糕乳化起泡剂的结构足够松散，在蛋糕打发过程中易吸水分散，进而提高起泡活性；另，该精细混合物从出料管3进入到分散装置2中后还没有冷却，故而本发明的分散装置2可趁热将精细混合物分散，进而得到自由流动且呈粉末状的蛋糕乳化起泡剂，从而进一步提高起泡活性。
为了使乳化剂和载体的初步混合物得到较好的精细混合，双螺杆挤压机1的长径比为30。此外，本发明的双螺杆挤压机1的出口温度为120～160℃，该出口温度可使精细混合物从出料管3进入到分散装置2中后还没有完全冷却，进而可趁热将精细混合物分散，以进一步提高粉末蛋糕乳化起泡剂的起泡活性。较佳地，本发明的分散装置2包括转盘组件21和圆筒22，其中转盘组件21位于圆筒22内，该圆筒22的直径优选为80cm，具体地，转盘组件21包括转轴212和绕转轴212旋转的水平圆盘211，该转轴212可借由电机提供旋转的动力，水平圆盘211的直径为15cm，水平圆盘的转速为500～1500rpm，水平圆盘211处于圆筒22中，其中出料管3的一端与双螺杆挤压机1的出口11相互对应，出料管3的另一端位于水平圆盘211的上方且与水平圆盘211的中心相互对应，本发明的精细混合物从双螺杆挤压机1的出口11经出料管3落入到旋转的水平圆盘211上，精细混合物依靠离心力获得动能，由于水平圆盘211与与圆筒22之间具有一定间隙，因此当精细混合物从水平圆盘211甩出后可与空气摩擦碰击，然后再碰击圆筒22的内壁，因此精细混合物通过离心和碰击的双重作用成为自由流动的粉末状蛋糕乳化起泡剂。另，精细混合物分散时的温度大小可通过调整出料管3的长度进行控制。较佳地，本发明的圆筒22的底部设有若干个孔洞(图1中未示出)，该孔洞的直径为0.2～0.4mm，从圆筒22的内壁上掉落下的蛋糕乳化起泡剂从该特定孔径的孔洞落下，因此若干个孔洞可进一步起到分散的作用，进而使得粉末蛋糕乳化起泡剂成为自由流动的粉末。
值得注意的是，本发明涉及的双螺杆挤压机1的具体结构为本领域技术人员所熟知，在此不再详细赘述。当然，制备装置也不限于图1所示的制备装置100，其他能满足本发明的粉末蛋糕乳化起泡剂的制备方法的要求的装置也可以。
以上揭露的仅为本发明的优选实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
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