富含核桃磷脂和膜蛋白的营养功能性粉末油脂的制备方法

1.本发明涉及油料脂质和蛋白质加工技术领域，尤其涉及一种富含核桃磷脂和膜蛋白的营养功能性粉末油脂的制备方法。


背景技术：

2.粉末油脂(植脂末)在奶茶、咖啡伴侣等中的运用非常广泛和普遍。但是，常用的粉末油脂的主要原料是：氢化植物油、蛋白质(如牛奶酪蛋白)、包埋壁材、食用香精等。其中，氢化植物油在加工不当的情况下，会生成反式脂肪酸，对于人体健康存在安全风险。随着消费者对于健康饮食意愿的提升，天然健康的粉末油脂将越来越受到消费者和市场的青睐。
3.在各类富含油脂的天然原料中，核桃以其高脂质含量和高磷脂含量受到广泛关注。核桃仁含65～70％的脂质，脂质的脂肪酸主要是多不饱和脂肪酸，其中，亚油酸(ω-6脂肪酸)占脂肪酸的50～70％，α-亚麻酸(ω-3脂肪酸)占5.5-18％。并且，核桃脂质在核桃细胞中是以贮油细胞器——油体状态存在，是一种天然的球状乳化油滴粒子，其内芯是甘油三酯，外壳是磷脂和膜蛋白。研究表明，核桃磷脂约占核桃总脂质的2.5％，显著大于花生和杏仁磷脂在总脂质中的占比，加之核桃脂质含量高，使得核桃成为磷脂的一个良好来源。因此，如何有效利用核桃中的磷脂和膜蛋白，制备天然健康且富含核桃磷脂和膜蛋白的营养功能性粉末油脂，已成为当前亟待解决的问题。
4.目前，核桃除了主要加工成坚果产品外，还会用于加工成核桃油，其主要加工技术是冷榨，得到核桃油和核桃粕。但是，核桃粕中通常夹杂着核桃衣碎片，导致其外观品质和食用口感不佳，一般主要用做饲料。一方面，造成了核桃蛋白的低值化；另一方面，核桃磷脂也残留在核桃粕中，从而也造成了核桃磷脂的浪费。
5.为了提高核桃中营养成分的利用率，申请号为201910878935.2的专利提供了一种高蛋白含量的核桃蛋白粉的制备方法，通过将核桃去衣、制浆后离心分离成轻相、中间相和沉淀；沉淀可直接进行干燥得到干基蛋白含量大于85％的核桃蛋白粉，轻相和中间相则混合调配成核桃油体相关产品。然而，该专利中分离得到的轻相实际上属于核桃的油体富集物，仍有必要对其进行进一步深加工，以便对其中含有的磷脂和膜蛋白进行富集，为制备富含核桃磷脂和膜蛋白的营养功能性粉末油脂提供基础。
6.有鉴于此，有必要对现有的核桃加工方法进行改进，设计一种富含核桃磷脂和膜蛋白的营养功能性粉末油脂的制备方法，以解决上述问题。


技术实现要素：

7.为了克服核桃冷榨时核桃磷脂和膜蛋白残留在核桃粕中无法实现有效和高附加利用的问题，本发明的目的在于提供一种富含核桃磷脂和膜蛋白的营养功能性粉末油脂的制备方法，通过从核桃去衣、制浆、离心后得到的轻相中分离出磷脂-膜蛋白浓缩物，在对核桃中的脂质进行高效利用的同时制备出天然、绿色且具有营养功能性的粉末油脂。
8.为实现上述目的，本发明提供了一种富含核桃磷脂和膜蛋白的营养功能性粉末油
脂的制备方法，包括如下步骤：
9.s1、对核桃进行去衣处理，得到去衣核桃仁；
10.s2、将步骤s1得到的所述去衣核桃仁制成核桃浆；
11.s3、对步骤s2得到的所述核桃浆进行离心处理，得到轻相、中间相和重相；
12.s4、对步骤s3得到的所述轻相进行冷冻-解冻破乳处理，再进行离心处理，得到核桃油和磷脂-膜蛋白浓缩物；
13.s5、将步骤s4得到的所述磷脂-膜蛋白浓缩物与包埋物或配料中的至少一种充分混合，搅拌及均质后经喷雾干燥得到粉末油脂。
14.作为本发明的进一步改进，在步骤s5中，所述包埋物是根据步骤s3得到的所述中间相制备的核桃水溶性蛋白和小粒径油体的混合物。
15.作为本发明的进一步改进，所述核桃水溶性蛋白和小粒径油体的混合物采用如下步骤进行制备：
16.采用酸性ph调节剂，将步骤s3得到的所述中间相的ph值调节至4～5，再进行离心处理，得到上浮物、清液和沉淀；
17.将所述上浮物和所述沉淀与一部分所述清液充分混合，再利用碱性ph调节剂将其ph调节至6.5～7.5，搅拌均匀后得到所述核桃水溶性蛋白和小粒径油体的混合物。
18.作为本发明的进一步改进，所述酸性ph调节剂包括柠檬酸、苹果酸、维生素c中的一种或多种，所述碱性ph调节剂包括磷酸氢二钾、磷酸钠中的一种或两种。
19.作为本发明的进一步改进，在步骤s4中，所述冷冻处理的冷冻温度为-15～-20℃，冷冻时间为72～90h；所述解冻处理的解冻温度为20～30℃，解冻时间为6～8h。
20.作为本发明的进一步改进，在步骤s5中，所述配料包括麦芽糊精、磷酸氢二钾、食用香精中的一种或多种。
21.作为本发明的进一步改进，在步骤s2中，所述核桃浆由所述去衣核桃仁依次经加水、磨浆、过滤处理后得到。
22.作为本发明的进一步改进，在步骤s2中，所述加水处理时，所述去衣核桃与水的质量比为1:3～6；所述磨浆的时间为1～3min，所述加水、磨浆、过滤过程重复1～3次。
23.作为本发明的进一步改进，在步骤s1中，所述去衣处理包括将核桃置于0～30℃的水中浸泡1～12h。
24.作为本发明的进一步改进，在步骤s3中，所述离心处理时采用的离心机为三相离心机，或串联的卧式螺旋离心机和碟式离心机，或串联的管式离心机和碟式离心机。
25.本发明的有益效果是：
26.(1)本发明提供的富含核桃磷脂和膜蛋白的营养功能性粉末油脂的制备方法，在对核桃进行去衣、制浆、离心处理，得到轻相、中间相和重相后，通过对其中的轻相进行冷冻-解冻破乳处理，再进行离心处理，即可得到核桃油和磷脂-膜蛋白浓缩物。在此基础上，本发明利用该磷脂-膜蛋白浓缩物制备了富含磷脂和膜蛋白的粉末油脂，既能够提高核桃中脂质的利用效率，使粉末油脂中高含量的磷脂有效提高其营养功能性，又能够利用膜蛋白使粉末油脂具有极佳的乳化性，且磷脂和膜蛋白的协同作用还能够使制得的粉末油脂具有较高的稳定性。
27.(2)本发明通过进一步对核桃去衣、制浆、离心后得到的中间相进行处理，从中分
离出核桃水溶性蛋白和小粒径油体，不仅能够利用核桃水溶性蛋白作为用于包埋磷脂-膜蛋白浓缩物的壁材，进一步提高粉末油脂的稳定性，还能够通过对小粒径油体的再利用，基本实现对核桃脂质的全利用，有效解决了现有的冷榨技术难以对核桃中的各类脂质实现高效利用的问题。
28.(3)与传统的核桃冷榨工艺相比，本发明提供的方法不仅能够制备出高品质的核桃油产品，还能够有效利用核桃中的磷脂和膜蛋白，制备出富含核桃磷脂和膜蛋白的营养功能性粉末油脂。且本发明提供的制备方法不使用任何有机溶剂和酶制剂，能够制得全植物基的粉末油脂，具有天然、绿色、营养功能性等属性，能够运用到更健康的奶茶、咖啡伴侣和植物蛋白饮品等产品的生产制造中，对于大健康领域和核桃产业发展具有积极作用。
附图说明
29.图1为实施例2制备的富含核桃磷脂和膜蛋白的营养功能性粉末油脂的实物图。
30.图2为实施例4制备的富含核桃磷脂和膜蛋白的营养功能性粉末油脂的实物图。
具体实施方式
31.为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。
32.在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。
33.另外，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
34.为实现上述目的，本发明提供了一种富含核桃磷脂和膜蛋白的营养功能性粉末油脂的制备方法，包括如下步骤：
35.s1、对核桃进行去衣处理，得到去衣核桃仁；
36.s2、将步骤s1得到的所述去衣核桃仁制成核桃浆；
37.s3、对步骤s2得到的所述核桃浆进行离心处理，得到轻相、中间相和重相；
38.s4、对步骤s3得到的所述轻相进行冷冻-解冻破乳处理，再进行离心处理，得到核桃油和磷脂-膜蛋白浓缩物；
39.s5、将步骤s4得到的所述磷脂-膜蛋白浓缩物与包埋物或配料中的至少一种充分混合，搅拌及均质后经喷雾干燥得到粉末油脂。
40.更具体地，在步骤s1中，所述去衣处理包括将核桃置于0～30℃的水中浸泡1～12h。
41.在步骤s2中，所述核桃浆由所述去衣核桃仁依次经加水、磨浆、过滤处理后得到；其中，所述加水处理时，所述去衣核桃与水的质量比为1:3～6；所述磨浆的时间为1～3min，所述加水、磨浆、过滤过程重复1～3次。
42.在步骤s3中，所述离心处理时采用的离心机为三相离心机，或串联的卧式螺旋离
心机和碟式离心机，或串联的管式离心机和碟式离心机。
43.在步骤s4中，所述冷冻处理的冷冻温度为-15～-20℃，冷冻时间为72～90h；所述解冻处理的解冻温度为20～30℃，解冻时间为6～8h。
44.在步骤s5中，可以将所述磷脂-膜蛋白浓缩物与所述包埋物混合、搅拌、均质和喷雾干燥后制成粉末油脂；也可以将所述磷脂-膜蛋白浓缩物与所述包埋物混合、搅拌和均质后，再加入所述配料，搅拌均匀后经喷雾干燥制成粉末油脂；还可以将所述磷脂-膜蛋白浓缩物搅拌和均质后，加入所述配料，搅拌均匀后经喷雾干燥制成粉末油脂。
45.其中，所述包埋物是根据步骤s3得到的所述中间相制备的核桃水溶性蛋白和小粒径油体的混合物，具体制备方法如下：
46.采用酸性ph调节剂，将步骤s3得到的所述中间相的ph值调节至4～5，再进行离心处理，得到上浮物、清液和沉淀；
47.将所述上浮物和所述沉淀与一部分所述清液充分混合，再利用碱性ph调节剂将其ph调节至6.5～7.5，搅拌均匀后得到所述核桃水溶性蛋白和小粒径油体的混合物。
48.其中，所述酸性ph调节剂包括柠檬酸、苹果酸、维生素c中的一种或多种，所述碱性ph调节剂包括磷酸氢二钾、磷酸钠中的一种或两种。
49.所述配料包括麦芽糊精、磷酸氢二钾、食用香精中的一种或多种。
50.下面结合具体实施例及对比例对本发明提供的富含核桃磷脂和膜蛋白的营养功能性粉末油脂的制备方法进行说明。
51.实施例1
52.本实施例提供了一种富含核桃磷脂和膜蛋白的营养功能性粉末油脂的制备方法，包括如下步骤：
53.s1、将1kg核桃置于4℃的水中浸泡12h，进行去衣，得到去衣核桃仁。
54.s2、向步骤s1得到的去衣核桃仁中加水至总重为6kg，磨浆2.5min，过滤后得到核桃浆i和核桃渣i；再向核桃渣i中加入4kg水，磨浆1min，过滤得到核桃浆ii和核桃渣ii；将核桃浆i和核桃浆ii合并，得到核桃浆。
55.s3、对步骤s2得到的核桃浆进行离心分离，在4000rpm的条件下离心15min，得到轻相、中间相和重相；其中，轻相为油体富集物，质量为766g，其中的固形物含量约为80％。
56.s4、将步骤s3得到的轻相在-18℃的条件下冷冻72h后，在室温下解冻6h，再进行离心处理，在4000rpm的条件下离心15min后，得到553g呈金黄色且澄清透明的核桃油和213g磷脂-膜蛋白浓缩物。经计算，将轻相(油体富集物)转化为磷脂-膜蛋白浓缩物后，其中的磷脂和膜蛋白浓度提高了9倍多。
57.s5、向步骤s4得到的所述磷脂-膜蛋白浓缩物中加水，使其总重量达到400g后，在20mpa下均质2min；再加入68g麦芽糊精和0.35g磷酸氢二钾作为配料，搅拌30min后，进行喷雾干燥，设置喷雾干燥过程的进风温度为170℃，出风温度为80℃，得到富含核桃磷脂和膜蛋白的营养功能性粉末油脂。
58.本实施例制备的粉末油脂呈白色，气味清淡，在水中搅拌10～15s即可形成均匀体系，具有极佳的分散性，且静止1h后无上浮物和沉淀，具有较高的稳定性。在常温下贮藏4个月后，气味无变化，无哈败味。
59.并且，本实施例步骤s4中得到的核桃油的酸价为0.1mgkoh/g，过氧化值为0.08g/
100g，满足国家标准《gb/t22327-2019核桃油》对于一级核桃油的要求和团体标准《t/ccoa2-2019特级核桃油》的要求，上述核桃油的品质良好。
60.因此，本实施例提供的制备方法不仅能够制备出品质良好的核桃油，还能够制备出天然、绿色且具有较好的乳化性和稳定性的富含核桃磷脂和膜蛋白的营养功能性粉末油脂。
61.实施例2
62.本实施例提供了一种富含核桃磷脂和膜蛋白的营养功能性粉末油脂的制备方法，包括如下步骤：
63.s1、将200g核桃置于水中，在室温下浸泡6h，进行去衣，得到去衣核桃仁。
64.s2、向步骤s1得到的去衣核桃仁中加水至总重为1200g，磨浆2.5min，过滤后得到核桃浆i和核桃渣i；再向核桃渣i中加入800g水，磨浆1min，过滤得到核桃浆ii和核桃渣ii；将核桃浆i和核桃浆ii合并，得到核桃浆。
65.s3、对步骤s2得到的核桃浆进行离心分离，在6000rpm的条件下离心10min，得到轻相、中间相和重相。
66.s4、将步骤s3得到的轻相在-18℃的条件下冷冻72h后，在室温下解冻6h，再进行离心处理，在4000rpm的条件下离心15min后，得到114g呈核桃油和42g磷脂-膜蛋白浓缩物。
67.s5、利用食品级柠檬酸将步骤s3得到的中间相的ph至调节至4.5，再进行离心分离，在6000rpm的条件下离心15min，得到上浮物、清液和沉淀。将上浮物和沉淀与部分清液混合，使混合物总重为50g，再利用磷酸氢二钾将混合物的ph调节至7.2，得到核桃水溶性蛋白和小粒径油体的混合物，作为步骤s4得到的磷脂-膜蛋白浓缩物的包埋物。
68.s6、将步骤s4得到的磷脂-膜蛋白浓缩物与步骤s5得到的包埋物进行混合，在20mpa下均质2min，得到均匀的混合物，再进行喷雾干燥，设置喷雾干燥过程的进风温度为170℃，出风温度为80℃，得到富含核桃磷脂和膜蛋白的营养功能性粉末油脂。
69.本实施例制备的粉末油脂的实物图如图1所示。该产品为浅褐色粉末，具有淡淡的核桃香味。在常温下进行贮藏实验，4周后，粉末无酸败现象，产品稳定，还可以继续进行贮藏。将该产品在打浆机匀浆后，分散均匀，静置1h后，无沉淀和上浮物，具有较高的稳定性。同时，本实施例步骤s4中得到的核桃油也符合相应标准，具有良好的品质。
70.在本实施例中，通过对中间相进行处理，从中分离出核桃水溶性蛋白和小粒径油体，不仅能够利用核桃水溶性蛋白作为用于包埋磷脂-膜蛋白浓缩物的壁材，进一步提高粉末油脂的稳定性，还能够通过对小粒径油体的再利用，基本实现了对核桃脂质的全利用，有效解决了现有的冷榨技术难以对核桃中的各类脂质实现高效利用的问题。
71.实施例3
72.本实施例提供了一种富含核桃磷脂和膜蛋白的营养功能性粉末油脂的制备方法，包括如下步骤：
73.s1、将1kg核桃置于水中，在室温下浸泡6h，进行去衣，得到去衣核桃仁。
74.s2、向步骤s1得到的去衣核桃仁中加水至总重为5kg，磨浆2.5min，过滤后得到核桃浆i和核桃渣i；再向核桃渣i中加入2kg水，磨浆1min，过滤得到核桃浆ii和核桃渣ii；再向核桃渣ii中加入2kg水，磨浆1min，过滤得到核桃浆iii和核桃渣iii；将核桃浆i、核桃浆ii和核桃浆iii合并，得到核桃浆。
75.s3、对步骤s2得到的核桃浆进行离心分离，在4000rpm的条件下离心15min，得到轻相、中间相和重相。
76.s4、将步骤s3得到的轻相在-20℃的条件下冷冻72h后，在室温下解冻6h，再进行离心处理，在4000rpm的条件下离心15min后，得到核桃油和磷脂-膜蛋白浓缩物。
77.s5、利用维生素c将步骤s3得到的中间相的ph至调节至4.5，再进行离心分离，在4000rpm的条件下离心15min，得到上浮物、清液和沉淀。将上浮物和沉淀与部分清液混合，使混合物总重为300g，再利用磷酸氢二钾将混合物的ph调节至7.3，得到核桃水溶性蛋白和小粒径油体的混合物，作为步骤s4得到的磷脂-膜蛋白浓缩物的包埋物。
78.s6、将步骤s4得到的磷脂-膜蛋白浓缩物与步骤s5得到的包埋物进行混合，在20mpa下均质2min后，平均分成三份，分别加入5g、10g、15g麦芽糊精，搅拌30min后，进行喷雾干燥，设置喷雾干燥过程的进风温度为170℃，出风温度为80℃，得到三份富含核桃磷脂和膜蛋白的营养功能性粉末油脂。
79.对比本实施例制得的三份麦芽糊精含量不同的粉末油脂可以看出，随着麦芽糊精添加量的增加，所得产品越来越白，核桃香味越来越淡，分散性越来越好。将本实施例制备的三份粉末油脂置于常温下进行贮藏实验，4周后，粉末均无酸败现象，产品稳定，还可以继续进行贮藏。将三份产品在打浆机匀浆后，分散均匀，静置1h后，均无沉淀和上浮物，均表现出了较高的稳定性。同时，本实施例步骤s4中得到的核桃油也符合相应标准，具有良好的品质。
80.实施例4
81.本实施例提供了一种富含核桃磷脂和膜蛋白的营养功能性粉末油脂的制备方法，包括如下步骤：
82.s1、将200g核桃置于水中，在室温下浸泡4h，进行去衣，得到去衣核桃仁。
83.s2、向步骤s1得到的去衣核桃仁中加水至总重为600g，磨浆2min，过滤后得到核桃浆i和核桃渣i；再向核桃渣i中加入400g水，磨浆2min，过滤得到核桃浆ii和核桃渣ii；将核桃浆i和核桃浆ii合并，得到核桃浆。
84.s3、对步骤s2得到的核桃浆进行离心分离，在4000rpm的条件下离心15min，得到轻相、中间相和重相。
85.s4、将步骤s3得到的轻相在-18℃的条件下冷冻90h后，在室温下解冻6h，再进行离心处理，在4000rpm的条件下离心15min后，得到核桃油和磷脂-膜蛋白浓缩物。
86.s5、利用食品级柠檬酸将步骤s3得到的中间相的ph至调节至4.5，再进行离心分离，在4000rpm的条件下离心15min，得到上浮物、清液和沉淀。将上浮物和沉淀与部分清液混合，使混合物总重为50g，再利用磷酸氢二钾将混合物的ph调节至7.2，得到核桃水溶性蛋白和小粒径油体的混合物，作为步骤s4得到的磷脂-膜蛋白浓缩物的包埋物。
87.s6、将步骤s4得到的磷脂-膜蛋白浓缩物与步骤s5得到的包埋物进行混合，加入0.3％的香草香精，在20mpa下均质2min后，再加入8g麦芽糊精，搅拌30min后，进行喷雾干燥，设置喷雾干燥过程的进风温度为170℃，出风温度为80℃，得到富含核桃磷脂和膜蛋白的营养功能性粉末油脂。
88.本实施例制备的粉末油脂的实物图如图2所示。由于添加了香草香精，该产品具有令人愉悦的香草风味。在常温下进行贮藏实验，4周后，粉末无酸败现象，产品稳定，还可以
继续进行贮藏。将该产品在打浆机匀浆后，分散均匀，静置1h后，无沉淀和上浮物，具有较高的稳定性。同时，本实施例步骤s4中得到的核桃油也符合相应标准，具有良好的品质。
89.对比例1
90.本对比例提供了一种粉末油脂的制备方法，包括如下步骤：
91.s1、按照实施例2中的方法制备磷脂-膜蛋白浓缩物；
92.s2、在步骤s1得到的磷脂-膜蛋白浓缩物中加水，使总重为80g，不加任何其它配料，在20mpa下均质2min，得到混合物；
93.s3、将步骤s2得到的混合物进行喷雾干燥，设置喷雾干燥过程的进风温度为170℃，出风温度为80℃，得到粉末油脂。
94.本对比例制得的粉末油脂呈现半固体状，析油明显；室温放置2天后即有明显的哈败味。
95.对比例2
96.本对比例提供了一种粉末油脂的制备方法，包括如下步骤：
97.s1、按照实施例2中的方法制取磷脂-膜蛋白浓缩物；
98.s2、在步骤s1得到的磷脂-膜蛋白浓缩物中加水，使总重为80g，在20mpa下均质2min后，再加入8gβ-环糊精和2.4g磷酸氢二钾，搅拌30min后得到混合物；
99.s3、将步骤s2得到的混合物进行喷雾干燥，设置喷雾干燥过程的进风温度为170℃，出风温度为80℃，得到粉末油脂。
100.本对比例得到的粉末油脂为白色粉末，粉质细腻，具有淡淡的核桃香味。但是，室温贮藏18天后，出现了哈败味。
101.将对比例1-2与实施例2对比可以看出，实施例2通过从中间相中分离出核桃水溶性蛋白和小粒径油体，不仅能够有效提高对核桃脂质的利用率，基本实现对核桃脂质的全利用，还能够利用核桃水溶性蛋白作为用于包埋磷脂-膜蛋白浓缩物的壁材，提高粉末油脂的稳定性，有效延长了粉末油脂的保质期。
102.综上所述，本发明提供了一种富含核桃磷脂和膜蛋白的营养功能性粉末油脂的制备方法，包括对核桃进行去衣、制浆和离心处理，得到轻相、中间相和重相；再对得到的轻相进行冷冻-解冻破乳处理，经离心处理后，得到核桃油和磷脂-膜蛋白浓缩物；然后将得到的磷脂-膜蛋白浓缩物与包埋物或配料中的至少一种充分混合，搅拌及均质后经喷雾干燥得到粉末油脂。通过上述方式，本发明能够在不使用有机溶剂和酶制剂的条件下，对核桃中的脂质进行高效利用，制备出天然、绿色且具有营养功能性的富含核桃磷脂和膜蛋白的粉末，同时使其具有较好的乳化性和稳定性，以满足实际应用的需求，并对大健康领域和核桃产业的发展起到积极作用。
103.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。