本发明提供了一种易分散的高乳化性蛋黄粉及其制备方法，涉及一种蛋类食品加工技术，属于农产品加工技术领域。
技术背景
蛋黄被视为一种优秀的、天然的乳化剂，同时兼具丰富的营养和特殊的风味。蛋黄粉是以新鲜蛋黄液为原料，经干燥脱除水分而制得的粉末状干蛋制品，具有成分均一，贮藏和运输成本低，易于控制在配方食品中的使用量等优点。同时，还保持了鲜蛋黄全部营养成分和风味，可作为食品配料而广泛应用于面包、蛋糕等焙烤制品以及冰激凌、调味酱和营养配方食品中，是新鲜蛋黄液的理想替代品，其应用前景应当是广阔的。但是由于蛋黄自身具有耐热性差、易凝固的特点，加之生产加工过程中巴氏杀菌和喷雾干燥等涉及热处理的操作单元对其产生的影响，导致普通的蛋黄粉产品出现复溶率低、乳化性差等问题，进而不能满足下游应用企业的使用要求。这使得蛋黄粉的应用受到很大限制，严重影响了蛋粉生产企业的利润空间。因此，迫切需要新的工艺技术改善蛋黄粉品质。
本技术首先采用脉冲式超声处理和低温酶解技术修饰蛋黄中脂蛋白的蛋白质疏水基团和磷脂结构，提高蛋黄脂蛋白溶解性和乳化性，随后添加助干剂和抗氧化剂协同超声乳化处理，使蛋黄液形成均一的乳化体系，再采用动态高压脉冲电场低温杀菌技术，不仅可以代替巴氏杀菌，同时又不破坏蛋黄乳化体系的稳定，避免蛋白质聚集和脂质氧化。最后，将蛋黄乳化液进行低温喷雾干燥造粒，获得颗粒化程度适宜，乳化体系保持较完整的蛋黄粉，从而全面提高蛋黄粉的乳化性和分散性。
技术实现要素：
本发明的目的：为了解决现有技术制备所得蛋黄粉的复水率低、乳化性低和容易氧化的问题，提供一种易分散的高乳化性蛋黄粉的制备方法。
本发明上述目的通过以下技术方案予以实现：
一种易分散的高乳化性蛋黄粉的制备方法，其特征在于易分散的高乳化性蛋黄粉的制备方法按以下步骤实现：
(1)新鲜禽蛋，清洗消毒，烘干表面水分后，分离蛋清蛋黄，收集蛋黄液，搅拌，搅拌速度为200r/min，过滤除杂，得到均匀、无杂质的蛋黄液。
(2)将步骤(1)得到的蛋黄液进行脉冲式超声波及低温酶解处理。第一阶利用脉冲式超声波处理蛋黄液，在超声频率15～30khz、输出功率400～600w条件下处理15～35min。第二阶段低温酶解处理，磷酸盐调节蛋黄液的ph值为7.5～9.0，向蛋黄液中加入磷脂酶，添加量为蛋黄液质量的0.05％～0.2％(w/w)，在25～50℃条件下水解反应60～120min。
(3)将复配助干剂和抗氧化剂加入到步骤(2)得到的蛋黄水解液中，添加量为蛋黄液质量的0.2％～5.0％(w/w)，先用适量水溶解复配的助干剂和抗氧化剂，再加入到蛋黄液中，匀浆，得到质量分数为35～55％的蛋黄液；
(4)将步骤(3)得到的蛋黄液进行超声波乳化处理，采用脉冲式超声波，超声频率15～30khz、输出功率400～600w，处理时间15～35min，得到高分散的蛋黄液。
(5)将步骤(4)得到的高分散的蛋黄液进行动态高压脉冲处理，处理电场强度25～55kv/cm，处理温度25～50℃，处理时间300～1000μs，得到杀菌的高分散蛋黄液。
(6)使用低温真空压力式喷雾塔对步骤(5)得到的蛋黄液进行干燥，进风温度为90～120℃、塔内温度为70～85℃、塔内压力为10～20kpa、出风温度40～65℃，将得到的易分散的高乳化性蛋黄粉冷却至室温，过筛，检验均匀度，真空包装、成品。
优选步骤(2)中ph值调节剂为0.05％～0.2％磷酸二氢钠/磷酸氢二钠，对应磷脂酶为磷脂酶a1，添加量为0.05％～0.2％(w/w)，酶解时间为60～120min，酶解温度为25～50℃。
优选步骤(2)中ph调节剂为0.05％～0.2％磷酸二氢钙/磷酸三钙，对应磷脂酶胃磷脂酶a2，添加量为0.05％～0.2％(w/w)，酶解时间为60～120min，酶解温度为25～50℃。
优选步骤(3)中所述的助干剂为明胶，麦芽糊精，阿拉伯胶，环状糊精，麦芽糖醇，卡拉胶，淀粉等食品工业常用助干剂中的一种或几种，其添加量为蛋黄液质量分数的0.2％～5.0％(w/w)，抗氧化剂为磷脂，乳酸钙，乳酸钠，山梨酸钾等食品工业常用抗氧化剂中的一种或几种，其添加量为蛋黄液质量分数的0.2％～5.0％(w/w)。添加适量水，匀浆，使蛋黄液质量分数为35％～55％(w/w)。
本发明中的一种易分散的高乳化性蛋黄粉，其颜色为蛋黄黄色，与未处理蛋黄粉没有显著的差异，各项指标均符合国家标准，本发明中制备的蛋黄粉，分散性较未处理蛋黄粉显著提高，且具有更强的乳化性能。同时，本发明中制备的蛋黄粉在较长的贮藏期间仍能保持良好的品质和性能。本发明为专用型蛋粉在市场的广泛应用奠定了基础。
本发明具有的有益效果如下：
(1)本发明创新采用脉冲超声波处理、低温酶解、添加复配助干剂和抗氧化剂协同超声乳化处理三阶段连续处理，动态高压脉冲电场低温杀菌，低温喷雾干燥造粒，进而制备所需的蛋黄粉产品，取得了发明人事先预想不到的技术效果。
(2)相较于普通超声，脉冲式超声波处理是一种低温、高效的超声波处理技术，被广泛应用于生物细胞破碎方面。本发明为克服蛋黄液在热处理条件下易发生凝固的技术难题，创造性的将脉冲式超声波应用在蛋黄液上，在酶解前后分两阶段进行脉冲式超声波处理，其优势在于降低超声作用期间产热致使蛋黄直接变性或聚集而带来的不利影响。第一阶段是在酶解之前，目的是为起到辅助酶解作用。超声波利用声波产生能量，作用于蛋黄液中的蛋黄颗粒，不仅将天然蛋黄颗粒打碎，降低分子间聚集程度，还对其中的脂蛋白结构进行修饰，使得蛋白质结构伸展，将包裹在蛋白质内部的脂类释放出来，为下一步酶解做准备，提高酶解效率。第二阶段脉冲式超声处理是在酶解、添加复配助干剂和抗氧化剂之后，是为了起到超声乳化的作用，同时12min以上的超声处理时间还能起到灭酶的作用。蛋黄液经酶解、添加复配助干剂和抗氧化剂之后，其蛋黄体系均一度下降，此时采用超声波乳化处理，利用超声波的空化效应，使蛋白质、脂肪、碳水化合物等大分子均匀地分散在蛋黄液中，形成高分散性的蛋黄液。另一方面，空化作用产生的高能量自由基和较强的微扰效应能够破坏酶分子，影响了酶活性中心，大大降低脂肪酶的活力，有效控制酶反应的进程。
(3)本发明创造性的选用了磷脂酶低温酶解技术，在降低能耗的同时更加易于控制酶解效率，有益于产品营养和口味。磷脂酶a1作用于1位的脂肪酸，磷脂酶a2作用于2位的脂肪酸，均可水解生成溶血磷脂和游离脂肪酸，同时具有脂肪酶的活性。经过脉冲式超声处理，蛋黄液中的聚集颗粒被打碎，脂蛋白结构进一步被打开，释放出包裹在脂蛋白内部的中性脂质，有利于磷脂酶a1和a2的作用。另外，由于磷脂酶a1和磷脂酶a2分别对钠离子和钙离子具有依赖性，钠/钙离子的加入可以提高酶活力。因此，本发明针对不同的磷脂酶类型，创造性的选用不同的磷酸二氢钠/磷酸氢二钠或磷酸二氢钙/磷酸三钙盐调节蛋黄液的ph，无需再向蛋黄液中添加其他的钙盐或钠盐，还能提高酶的作用效率。有研究表明相较于甘油三酯，甘油二酯对于人体脂肪的积累效率更低，所以含有更多甘油二酯的蛋黄粉产品有益于高血脂和肥胖人群的身体健康。因此，磷脂酶不易过度酶解，本发明创造性的采用脉冲式超声乳化处理水解后蛋黄液，超声处理时间大于12min时，磷脂酶因受到强烈空化作用和微扰效应而逐渐失去酶活力，酶解反应进程得到控制。同时，超声使得蛋黄水解液与添加的助干剂和抗氧化剂进一步分散、乳化，形成稳定、均一的蛋黄液。
(4)本发明创造性的将助干剂和抗氧化剂复配使用，可有效减轻喷雾干燥过程中出现的蛋黄粉粘壁现象，解决蛋黄粉产品易吸潮、易黏结和易氧化等问题，显著改善产品分散性和贮藏稳定性。另外，由于本发明所使用的助干剂和抗氧化剂还同时具有一定的乳化性能，因此也有助于提高蛋黄粉乳化性。
(5)动态高压脉冲电场处理是一种非热加工技术，当待处理食品经过处理单元时，周围分布的极强电场在微秒或毫秒的时间内即可破坏微生物的细胞结构从而杀灭菌体，处理温度一般在25～50℃，可最大限度保持产品原有品质，适合于蛋黄液等热敏性食品原料的杀菌处理。本发明创造性的采用动态高压脉冲电场对蛋黄液进行处理，即对在管路中流动的蛋黄液施以高压脉冲电场，一方面可以代替巴氏杀菌，使蛋黄液流经处理单元过程中实现低温、短时杀菌目的，另一方能够避免由热产生的聚集，减少对已形成的高分散的蛋黄液结构的破坏，避免蛋黄中脂质氧化等问题。
(6)相比于普通喷雾干燥，低温真空喷雾干燥技术是在负压环境下，使水在较低的温度70～85℃条件下蒸发出来，从而使物料避免高温损伤。目前，多用于中药制剂、生物活性制剂等。本发明创造性的将低温真空喷雾干燥技术用于蛋黄粉的制备。通过该技术制备的蛋黄粉能够很好的保持在前期加工技术所获得的均一的、高分散的蛋黄体系结构。同时，因蛋黄液由物料口喷出后直接进入负压环境，使得蛋黄液内水分迅速蒸发而形成酥松多空、颗粒度适宜的蛋黄粉，具有良好的分散性和复水能力。
(7)本发明是各工艺及工艺参数协同作用的结果，尤其是脉冲式超声处理、低温酶解、添加复配助干剂和抗氧化剂协同超声乳化技术联合使用，并且结合动态高压脉冲电场杀菌和低温喷雾干燥，整体技术均为低温处理，最大限度的保持蛋黄乳体系的稳定结构，不可以将各技术手段分割对待，也不是简单的选择和组合。效果是预料不到的。
本发明制备蛋黄粉的分散性的测定方法为：提前准备去离子水30ml于100ml烧杯中，打开搅拌器，保持转速在500r/min，称取1g蛋黄粉倒入烧杯，同时按下秒表，搅拌60s后，置于恒温磁力搅拌器上搅拌，记录从搅拌开始到粉块全部分散所需要的时间(s)。
溶解度测定：将样品配成5％(w/w)，于30℃水浴搅拌30min以确保样品完全分散，于3000r/min离心15min，取上清液倒入已知质量的铝盒中，在105℃烘箱中烘干至恒重。溶解性(s)计算公式如下：s(％)＝(m1-m2)m0×100％
其中m0—样品质量(g)，m1—烘干至恒重质量(g)，m2—铝盒质量(g)。
本发明乳化活性和乳化稳定性的测定方法为：用0.1mol/l，ph7.0磷酸盐缓冲溶液将蛋黄粉配制浓度0.5％(w/v)蛋黄溶液，加入大豆油，在室温下用高速分散机10000r/min均质1min以形成乳状液，于立即和静置15min后分别从底部取10μl乳状液，并用0.1％十二烷基磺酸钠(sds)稀释50倍，以相同的sds溶液做空白，在500nm处测定其乳化活性(eai)和乳化稳定性(esi)。
本发明过氧化值的测定方法为：称取蛋黄粉2.000～3.000g，记下质量为m，置于干燥的碘量瓶底部，加入30ml氯仿-冰乙酸混合液，轻轻摇动充分混合。加入1ml饱和碘化钾溶液，加塞后摇匀，在暗处放置5min。取出碘量瓶，立即加入50ml蒸馏水，充分混合后，立即用0.01mol/lna2s2o3标准溶液滴定至水层呈浅黄色时，加入1ml淀粉指示剂，继续滴定至蓝色消失为止，记下体积v。过氧化值(pov)计算公式如下
pov(％)＝(v×0.01×0.1296)/m×100％
表1蛋黄粉分散性和溶解度测定结果
表2蛋黄粉乳化活性及乳化稳定性
表3蛋黄粉贮藏过程中过氧化值比较
具体实施方式
以下结合具体实施例来对本发明作进一步说明，但本发明所要求保护的范围并不局限于实施例所表述的范围。
实施例1
选购新鲜禽蛋10kg，清洗消毒，烘干表面水分后，小心破壳，分离蛋清蛋黄，收集蛋黄液，室温搅拌，搅拌速度为200r/min，过滤除杂，得到均匀、无杂质的蛋黄液。然后利用超声波处理蛋黄液，在超声频率20khz、输出功率600w条件下处理30min。然后，用磷酸氢二钠/磷酸二氢钠调节蛋黄液的ph值为7.5～8.0，向蛋液中添加磷脂酶a1，添加量为黄液质量的0.1％(w/w)，在28℃条件下水解反应120min。将麦芽糊精，卵磷脂，山梨酸钾，乳酸钙投入到蛋黄水解液中，添加量为3.0％，麦芽糊精，卵磷脂，乳酸钙，山梨酸钾比例为4：2：2：1。然后进行超声乳化处理，在超声频率40khz、输出功率500w条件下处理20min。将得到的蛋黄液进行动态高压脉冲电场杀菌处理，处理电场强度35kv/cm，处理温度30℃，处理时间900μs。最后，将蛋黄液通入低温真空压力式喷雾塔进行干燥造粒，进风温度为90～120℃、塔内温度为70～85℃、塔内压力为10～20kpa、出风温度40～65℃，将得到的蛋黄粉冷却至室温，过筛，检验均匀度，真空包装、成品。
实施例2
选购新鲜禽蛋10kg，清洗消毒，烘干表面水分后，小心破壳，分离蛋清蛋黄，收集蛋黄液，室温搅拌，搅拌速度为200r/min，过滤除杂，得到均匀、无杂质的蛋黄液。然后利用超声波处理蛋黄液，在超声频率30khz、输出功率500w条件下处理20min。然后，用磷酸二氢钙/磷酸三钙调节蛋黄液的ph值为8.5～9.0，向蛋液中添加磷脂酶a2，添加量为黄液质量的0.1％(w/w)，在28℃条件下水解反应150min。将环状糊精，卵磷脂，山梨酸钾，乳酸钙投入到蛋黄水解液中，添加量为4.0％，卵磷脂，乳酸钙，山梨酸钾比例为5：2：2：1。然后进行超声乳化处理，在超声频率35khz、输出功率600w条件下处理15min。将得到的蛋黄液进行动态高压脉冲电场杀菌处理，处理电场强度50kv/cm，处理温度30℃，处理时间600μs。最后，将蛋黄液通入低温真空压力式喷雾塔进行干燥造粒，进风温度为90～120℃、塔内温度为70～85℃、塔内压力为10～20kpa、出风温度40～65℃，将得到的蛋黄粉冷却至室温，过筛，检验均匀度，真空包装、成品。