本发明属于香辛料加工技术领域，具体涉及一种速溶香辛料颗粒的制备方法。
背景技术：
香辛料的使用在我国具有悠久的历史，它不仅赋予食品特定的色、香、味，而且还有遮蔽腥膻、抑菌防腐、防止氧化等特殊功效。不管是家居烹调还是酒楼盛筵，香辛料都是人们生活中的重要食品配料。
传统香辛料的使用一般为原始状和粉末状，这种使用方法使得香辛料的香、辛成分利用率极低，一般原始状香辛料的香、辛成分利用率约为20％，粉末状香辛料的利用率则约为40％，造成资源的严重浪费。而且香辛料原料不易储存，在存放过程中有效成份容易挥发损失，极易受潮、霉变、虫蛀等，同时原料中的灰、土、砂石及大量的木质纤维等杂质混在其中，卫生质量差。另外受季节气候及产地影响，同一种香辛料在不同批次中有效成分含量相差极大，对食品生产加工企业的使用造成极大的不便，也难以保证产品的品质稳定性。
为解决上述问题，越来越多的企业利用水蒸气蒸馏法、有机溶剂浸提法、超临界CO2流体萃取法、分子蒸馏等提取工艺从香辛料中提取其香、辛功效成分，香、辛功效成分主要由呈香物质和呈味物质两部分组成，由此类香、辛功效成分代替香辛料原粉应用到食品加工制造中，具有有效成分含量可控，储存、使用方便，无固体残渣，安全卫生，降低生产成本，利用率高等诸多优势。但是相应的，该类产品同样具有耐热性差，无法水溶等弊端，另外对于大部分客户来说，由于原有生产工艺的限制及传统观念的影响，并不能马上接受油替代原料这一改变。
针对上述问题，有专利提出如下解决办法，首先将原料粉碎后水蒸气蒸馏获得由呈香物质组成的精油，渣料烘干后用溶剂浸提获得由呈味物质组成的油树脂，之后选取部分精油与食用胶、水、油树脂按照一定比例混合后喷雾干燥获取粉状或粒状微胶囊类产品。该方法通过微胶囊化解决了油树脂耐热性差的问题，添加载体使产品由液态变为固态，更易方便客户接受，但是该方法工艺路线复杂，整个生产过程多次高温，产品有效物质损耗巨大，另外提取的油树脂只是一些脂溶性物质，原料中所含有的羟基化合物及氨基化合物并不能提取出来，因此在实际使用过程中无法产生美拉德反应，即不能产生香辛料原料在烹饪时出现的熟香味。
技术实现要素：
为了解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种速溶香辛料颗粒的制备方法，利用该方法制备的速溶香辛料颗粒，可直接溶解于水中，其有效成分浓度要远高于香辛料原料，利用率高，产品中香、辛成分的含量可控；且所述速溶香辛料颗粒能够实现将原始香辛料中包含的蛋白、多糖、脂肪等成分全部保留下来，有效解决现有技术中的油树脂只含有原始香辛料的脂溶性组分的问题，本发明所述速溶香辛料颗粒在实际加温使用时仍可进行美拉德反应而生出熟香味，由此达到完全取代香辛料原料的目的；同时该产品耐热性好，无固体残渣残留，使用方便，可广泛应用于家庭、餐饮、工厂等领域。
本发明所采用的技术方案为：
一种速溶香辛料颗粒的制备方法，包括如下步骤：
(1)预处理：将香辛料进行干燥、粉碎后，得到香辛料粉，
(2)萃取：利用超临界CO2流体对步骤(1)所述香辛料粉进行萃取后，分离得到香辛料树脂毛油和香辛料渣料；进行所述萃取的压力为5-25Mpa，进行所述萃取的温度为10-45℃，进行所述萃取的时间为3-6.5h，进行所述分离的温度为35-55℃；
(3)分水：将步骤(2)所述的香辛料树脂毛油进行沉降分水，沉降分水完成后除去下层水分，将上层油分进行过滤，滤液即为香辛料树脂原油；进行所述沉降分水的温度为40-60℃，进行所述沉降分水的时间为1-2h；
(4)超微粉碎：将步骤(2)所述的香辛料渣料先进行烘烤脱水，再进行超微粉碎，得到微米级的香辛料干粉；
(5)乳化：向步骤(3)所述香辛料树脂原油中加入乳化剂，在搅拌条件下进行乳化，即得乳化后香辛料树脂原油；所述乳化剂的添加量与所述香辛料树脂原油的质量比为0.3:1-1:1，所用乳化剂包括但不限于吐温系列、斯潘系列、单甘脂、辛癸酸甘油酯等；
(6)拌合：向步骤(5)所述的乳化后香辛料树脂原油中依次加入载体、步骤(4)所述的香辛料干粉，充分混合均匀，得到混合料；所述载体的添加量为所述乳化后香辛料树脂原油质量的2-30倍；
(7)制浆：向步骤(6)所述混合料中加入占所述混合料质量5-10％的水，充分混合均匀，得到浆料；
(8)制粒：对步骤(7)所述浆料进行制粒，得到湿粒；
(9)烘干：对步骤(8)所述湿粒进行烘干，即得所述速溶香辛料颗粒。
步骤(1)中，进行所述干燥的温度为35-45℃，所述香辛料粉的粒径为5-80目。
步骤(3)中，采用200-400目的滤网对上层油分进行过滤；所述沉降分水在40-60℃的水浴条件下进行。
步骤(4)中，进行所述烘烤脱水的温度为80-90℃，所述香辛料干粉的粒径为30-40μm。
步骤(5)中，进行所述乳化的温度为40-50℃。本发明通过乳化技术保证了产品的水溶性，使得最终制得产品的水溶效果好，有效避免使用过程中水面漂油的问题。
步骤(6)中，所述载体为麦芽糊精和/或β-环糊精。本发明方法通过调整载体的添加量，能够确保每一批次香辛料颗粒的有效成分含量均控制在同一范围内，由此保证产品应用到食品中的风味不会产生变化。
步骤(6)中，所述乳化后香辛料树脂原油与所述香辛料干粉的质量比为1:4-1:15。本发明方法中，通过还添加由香辛料渣料制得的香辛料干粉作为填充物，一方面有利于降低生产成本，提高原料利用率，另一方面通过添加香辛料干粉，使得产品在实际加温使用过程中仍可进行美拉德反应而生出香辛料所特有的熟香风味，使得速溶香辛料颗粒产品与原料风味基本无区别，便于更好替代香辛料原料。
步骤(8)中，所述湿粒的粒径为20-100目。本发明方法通过制粒工艺，能有效保证产品的耐热性及产品流动性，可以实现产品长时间放置后风味损耗小，产品不易结块。
步骤(9)中，进行所述烘干的温度为70-75℃；所述速溶香辛料颗粒的含水量不高于3％。
所述香辛料为孜然、花椒、八角、茴香、肉桂、生姜、葛缕子、沙姜、豆蔻、胡椒、姜黄、丁香中的一种或几种的混合物。本发明方法不仅用于制备香辛料单体，也可针对不同需求按照适当比例进行复配获得复合型的速溶香辛料颗粒产品。
本发明的有益效果为：
(1)本发明所述的速溶香辛料颗粒的制备方法，通过利用超临界CO2流体对香辛料粉进行萃取，分离后得到香辛料树脂毛油和香辛料渣料，之后依次对香辛料树脂毛油进行分水和乳化，再与超微粉碎处理后的香辛料渣料拌合，混合料经制浆、制粒、烘干后，最终制备得到的所述速溶香辛料颗粒能够最大程度保留香辛料的原有风味，所述速溶香辛料颗粒中有效成分的浓度远高于香辛料原料，且本发明所述速溶香辛料颗粒在使用过程中，可直接溶于水中，有效成分得以完全释放，无固体残渣残留，产品利用率高达90％以上；所述速溶香辛料颗粒的保质期较长，长时间放置后风味损失小，不易结块。
(2)本发明所述的速溶香辛料颗粒的制备方法，通过利用超微粉碎技术对烘烤脱水后的香辛料渣料进行超微粉碎，以获得微米级的香辛料干粉，从而有利于产品在使用过程中，可以更好与水结合，产品的水溶性较好；所述超微粉碎技术采用的装置包括但不限于球磨机、气流磨机、振动磨机、冲击粉碎机、超声波粉碎机、气流粉碎机等。其中气流粉碎机的具体操作如下：将香辛料渣料与经冷冻干燥后的惰性气体一起注入气流粉碎机，在气流粉碎机内利用高速空气流(温度为0-10℃，含水量≤1％)进行粉碎，空气注入气流粉碎机时压力为0.8-1.5MPa，气流粉碎机的工作压力为0.8-1.5MPa，内部工作温度为0-8℃，粉碎时间为20-180min。粉碎前香辛料渣料的粒径要求不大于20mm，气流粉碎机转速要求不低于2200r/min，粉碎后香辛料干粉的粒径为30-40μm。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
实施例1
本实施例提供一种速溶姜颗粒的制备方法，包括如下步骤：
(1)预处理：将200kg生姜在40℃进行干燥、粉碎后，得到粒径为40目的姜粉，
(2)萃取：利用超临界CO2流体对步骤(1)所述姜粉进行萃取后，分离得到13.2kg姜油树脂毛油和姜粉渣料；进行所述萃取的压力为7Mpa，进行所述萃取的温度为10-16℃，进行所述萃取的时间为4.5h，进行所述分离的温度为35-45℃；
(3)分水：将步骤(2)所述的姜油树脂毛油在60℃的水浴条件下进行沉降分水2h，沉降分水完成后除去下层水分，将上层油分采用300目的滤网进行过滤，得到11.6kg滤液即为姜油树脂原油，所述姜油树脂原油中姜辣素含量28％，萃取出率为5.8％；
(4)超微粉碎：将步骤(2)所述的姜粉渣料先在90℃进行烘烤脱水，得到粒径为17mm的姜渣，之后利用超微粉碎机进再进行超微粉碎，具体操作条件为：将姜渣与经冷冻干燥后的氮气共同注入超微粉碎机，采用高速气流(温度为8℃，含水量0.8％)进行粉碎，空气注入超微粉碎机时压力为1.2MPa，超微粉碎机的工作压力为1.2MPa，内部工作温度为5℃，粉碎时间为80min，粉碎机转速2300r/min，粉碎后获得粒径38μm的姜干粉；
(5)乳化：向步骤(3)所述姜油树脂原油(11.6kg)中加入11.6kg乳化剂吐温80(广州润华化工有限公司提供)，在搅拌条件下、50℃水浴条件下进行乳化，即得乳化后姜油树脂原油；
(6)拌合：向步骤(5)所述的乳化后姜油树脂原油(23.2kg)中先加入150.8kg麦芽糊精作为载体，再加入150.8kg步骤(4)所述姜干粉，充分混合均匀，得到324.8kg水溶性混合料，其中姜辣素含量1％；
(7)制浆：向步骤(6)所述水溶性混合料(324.8kg)中加入占所述水溶性混合料质量8％的水，充分混合均匀，得到浆料；
(8)制粒：将步骤(7)所述浆料置于螺旋挤压造粒机中制粒，得到粒径为50目的湿粒；
(9)烘干：对步骤(8)所述湿粒在75℃进行烘干，即得含水量为2.6％的速溶姜颗粒。
实施例2
本实施例提供一种速溶香辛料颗粒的制备方法，包括如下步骤：
(1)预处理：将300kg甘肃红花椒在45℃进行干燥、粉碎后，得到粒径为25目的花椒粉；
(2)萃取：利用超临界CO2流体对步骤(1)所述花椒粉进行萃取后，分离得到51.3kg花椒油树脂毛油和花椒渣料；进行所述萃取的压力为24-25Mpa，进行所述萃取的温度为42-45℃，进行所述萃取的时间为6.5h，进行所述分离的温度为35-45℃；
(3)分水：将步骤(2)所述的花椒油树脂毛油在50℃的水浴条件下进行沉降分水1.5h，沉降分水完成后除去下层水分，将上层油分采用300目的滤网进行过滤，滤液即为花椒油树脂原油，花椒油树脂原油中花椒麻素含量153mg/g，萃取出率为16.2％；
(4)超微粉碎：将步骤(2)所述的花椒渣料先在90℃进行烘烤脱水，得到粒径为14mm的花椒渣，之后利用超微粉碎机进再进行超微粉碎，具体操作条件为：将花椒渣与经冷冻干燥后的氮气共同注入超微粉碎机，采用高速气流(温度为4℃，含水量0.4％)进行粉碎，空气注入超微粉碎机时压力为1.5MPa，超微粉碎机的工作压力为1.5MPa，内部工作温度为2℃，粉碎时间为45min，粉碎机转速2400r/min，粉碎后获得粒径31μm的花椒干粉；
(5)乳化：向步骤(3)所述花椒油树脂原油(48.6kg)中加入14.6kg乳化剂辛癸酸甘油酯(杭州江晖科技有限公司提供)，在搅拌条件下、50℃水浴条件下进行乳化，即得乳化后花椒油树脂原油；
(6)拌合：向步骤(5)所述的乳化后花椒油树脂原油(63.2kg)中先加入649.9kg麦芽糊精作为载体，再加入216.6kg步骤(4)所述的花椒干粉，充分混合均匀，得到929.7kg水溶性混合料，其中花椒麻素含量8mg/g；
(7)制浆：向步骤(6)所述水溶性混合料(929.7kg)中加入占所述混合料质量5％的水，充分混合均匀，得到浆料；
(8)制粒：将步骤(7)所述浆料置于螺旋挤压造粒机中制粒，得到粒径为25目的湿粒；
(9)烘干：对步骤(8)所述湿粒在70℃进行烘干，即得含水量为1.5％的速溶花椒颗粒。
实施例3
本实施例提供一种速溶姜颗粒的制备方法，包括如下步骤：
(1)预处理：将200kg生姜在35℃进行干燥、粉碎后，得到粒径为5目的姜粉，
(2)萃取：利用超临界CO2流体对步骤(1)所述姜粉进行萃取后，分离得到13.2kg姜油树脂毛油和姜粉渣料；进行所述萃取的压力为5Mpa，进行所述萃取的温度为16-26℃，进行所述萃取的时间为3h，进行所述分离的温度为45-55℃；
(3)分水：将步骤(2)所述的姜油树脂毛油在40℃的水浴条件下进行沉降分水1h，沉降分水完成后除去下层水分，将上层油分采用200目的滤网进行过滤，得到11.6kg滤液即为姜油树脂原油，所述姜油树脂原油中姜辣素含量24％，萃取出率为5.8％；
(4)超微粉碎：将步骤(2)所述的姜粉渣料先在80℃进行烘烤脱水，得到粒径为10mm的姜渣，之后利用超微粉碎机进再进行超微粉碎，具体操作条件为：将姜渣与经冷冻干燥后的氮气共同注入超微粉碎机，采用高速气流(温度为8℃，含水量0.8％)进行粉碎，空气注入超微粉碎机时压力为1.2MPa，超微粉碎机的工作压力为1.2MPa，内部工作温度为5℃，粉碎时间为80min，粉碎机转速2300r/min，粉碎后获得粒径40μm的姜干粉；
(5)乳化：向步骤(3)所述姜油树脂原油(11.6kg)中加入11.6kg乳化剂单双甘油脂肪酸酯(广州永易食品原料有限公司提供)，在搅拌条件下、40℃水浴条件下进行乳化，即得乳化后姜油树脂原油；
(6)拌合：向步骤(5)所述的乳化后姜油树脂原油(23.2kg)中先加入150.8kg麦芽糊精作为载体，再加入150.8kg步骤(4)所述姜干粉，充分混合均匀，得到324.8kg水溶性混合料，其中姜辣素含量0.8％；
(7)制浆：向步骤(6)所述水溶性混合料(324.8kg)中加入占所述水溶性混合料质量10％的水，充分混合均匀，得到浆料；
(8)制粒：将步骤(7)所述浆料置于螺旋挤压造粒机中制粒，得到粒径为20目的湿粒；
(9)烘干：对步骤(8)所述湿粒在70℃进行烘干，即得含水量为3％的速溶姜颗粒。
实施例4
本实施例提供一种速溶香辛料颗粒的制备方法，包括如下步骤：
(1)预处理：将300kg甘肃红花椒在45℃进行干燥、粉碎后，得到粒径为80目的花椒粉；
(2)萃取：利用超临界CO2流体对步骤(1)所述花椒粉进行萃取后，分离得到51.3kg花椒油树脂毛油和花椒渣料；进行所述萃取的压力为24-25Mpa，进行所述萃取的温度为26-42℃，进行所述萃取的时间为6.5h，进行所述分离的温度为40-45℃；
(3)分水：将步骤(2)所述的花椒油树脂毛油在40℃的水浴条件下进行沉降分水2h，沉降分水完成后除去下层水分，将上层油分采用400目的滤网进行过滤，滤液即为花椒油树脂原油，花椒油树脂原油中花椒麻素含量156mg/g，萃取出率为16.2％；
(4)超微粉碎：将步骤(2)所述的花椒渣料先在80℃进行烘烤脱水，得到粒径为10mm的花椒渣，之后利用超微粉碎机进再进行超微粉碎，具体操作条件为：将花椒渣与经冷冻干燥后的氮气共同注入超微粉碎机，采用高速气流(温度为4℃，含水量0.4％)进行粉碎，空气注入超微粉碎机时压力为1.5MPa，超微粉碎机的工作压力为1.5MPa，内部工作温度为2℃，粉碎时间为45min，粉碎机转速2400r/min，粉碎后获得粒径30μm的花椒干粉；
(5)乳化：向步骤(3)所述花椒油树脂原油(48.6kg)中加入14.6kg乳化剂吐温20(广州润华化工有限公司提供)，在搅拌条件下、40℃水浴条件下进行乳化，即得乳化后花椒油树脂原油；
(6)拌合：向步骤(5)所述的乳化后花椒油树脂原油(63.2kg)中先加入649.9kgβ-环糊精作为载体，再加入216.6kg步骤(4)所述的花椒干粉，充分混合均匀，得到929.7kg水溶性混合料，其中花椒麻素含量10mg/g；
(7)制浆：向步骤(6)所述水溶性混合料(929.7kg)中加入占所述混合料质量10％的水，充分混合均匀，得到浆料；
(8)制粒：将步骤(7)所述浆料置于螺旋挤压造粒机中制粒，得到粒径为100目的湿粒；
(9)烘干：对步骤(8)所述湿粒在70℃进行烘干，即得含水量为1.8％的速溶花椒颗粒。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。