一种喷雾流动凝胶及其制备方法技术

本发明专利技术涉及水凝胶制备的技术领域，具体涉及一种喷雾流动凝胶及其制备方法，包括以下步骤：(1)将食品天然高分子加入到去离子水中，在一定温度下搅拌其至完全溶胀成为均一溶液；(2)将溶胀好的溶液在一定压强的压缩空气的作用下形成喷雾，控制喷雾头出口孔径0.2‑0.8mm形成微米尺度的液滴；(3)在液滴出现的范围内用一定温度的冷空气吹扫，确保液滴在空气中完成了溶胶‑凝胶转变；用一定温度的容器收集完成凝胶转变的液滴便可得到喷雾流动凝胶。本发明专利技术的喷雾流动凝胶的制备方法不同于旋转剪切的方式，而是通过空气剪切的方式，让微米尺度的小液滴在远低于溶凝胶转变点的温度下发生凝胶作用，制备效率高，利于工业化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种喷雾流动凝胶及其制备方法
本专利技术涉及水凝胶制备的
，具体涉及一种喷雾流动凝胶及其制备方法。
技术介绍
流动凝胶是分散在连续介质中的胶凝颗粒的悬浮液或粒子之间松散联结的形态。其形成原因是生物大分子在在发生溶胶-凝胶转变的过程中，受到外力作用无法形成有序网络结构。这种凝胶形式在过去几十年获得了广泛的研究。通过调整材料的微结构可以设计和构建各种用途的食品，该技术有望作为一种新型食品载体如3D打印食品和特殊医学用途配方食品获得广泛应用。目前通常所用流动凝胶的制备方式为通过剪切场的作用，如冷致凝胶在降温的过程中被施加旋转剪切作用，分子链的结合位点被剪切力所破坏，分子链发生相对位移导致无法形成具有一定结构强度的凝胶。这种方式因为要满足层流的要求，对装置制作精度要求高，效率低下，不利于工业化生产。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供一种喷雾流动凝胶的制备方法，制备工艺简便，易于调节。本专利技术的目的之二在于提供一种喷雾流动凝胶，适用于但不限于特殊医学用途配方食品。本专利技术实现目的之一所采用的方案是：一种喷雾流动凝胶的制备方法，包括以下步骤：(1)将食品天然高分子加入到去离子水中配制成一定质量分数的高分子溶液，在一定温度下搅拌其至完全溶胀成为均一溶液；(2)通过虹吸的方式将所述步骤(1)溶胀好的溶液在一定压强的压缩空气的作用下形成喷雾，控制喷雾头出口孔径0.2-0.8mm形成微米尺度的液滴；(3)在液滴出现的范围内用一定温度的冷空气吹扫，确保液滴在空气中完成了溶胶-凝胶转变；用一定温度的容器收集完成凝胶转变的液滴便可得到喷雾流动凝胶。优选地，所述步骤(1)中，食品天然高分子的质量百分数为0.1％-3％。优选地，所述步骤(1)中，所述食品天然高分子包括冷致凝胶多糖和离子凝胶多糖；所述冷致凝胶多糖包括琼脂、魔芋胶中的至少一种，所述离子凝胶多糖包括海藻酸钠、卡拉胶、结冷胶中的至少一种。优选地，当采用离子凝胶多糖时，使用双喷头，分别喷多糖和盐离子溶液，采用相对或者相向靠近喷雾。优选地，所述步骤(1)中，在70-95℃下搅拌。优选地，所述步骤(2)中，压缩空气的压强为0.2Mpa-0.8Mpa。优选地，所述步骤(3)中，冷空气的温度为(-10)至4℃之间。优选地，所述步骤(3)中，容器的温度为(-10)至4℃之间。本专利技术实现目的之二所采用的方案是：一种喷雾流动凝胶，采用所述的制备方法制得。本专利技术具有以下优点和有益效果：本专利技术的喷雾流动凝胶的制备方法不同于旋转剪切的方式，而是通过空气剪切的方式，让微米尺度的小液滴在远低于溶凝胶转变点的温度下发生凝胶作用，因其在空气中做快速的旋转位移运动，受到空气的挤压、剪切等作用，多糖分子链由线团转换为螺旋进而发生聚集的过程中，受到外力作用，导导致单分子链无法在原有的结合位点紧密结合，故形成松散链接的结构。液滴落入收集器后更由于颗粒间的空间位阻作用，形成一种具有高屈服值的半固态凝胶。本专利技术的制备方法，制备效率高，利于工业化生产。本专利技术的方法制备的流动凝胶适用于但不限于特殊医学用途配方食品。附图说明图1是实施例1制备的喷雾流动凝胶0.5％琼脂屈服值的流变图谱；图2是实施例2制备的喷雾流动凝胶1％海藻酸钠屈服值的流变图谱。具体实施方式为更好的理解本专利技术，下面的实施例是对本专利技术的进一步说明，但本专利技术的内容不仅仅局限于下面的实施例。实施例1将琼脂粉末1g加入到100ml的去离子水中，95℃水浴搅拌2小时，待充分溶胀后加入到喷雾壶中，启动空压机，待压力到0.2Mpa以后通过喷雾头进行喷雾，喷雾头喷雾孔径0.5mm。启动待制冷功能的风机，产生的4℃以下的冷风与喷雾接触，液滴发生凝胶后落入收集器中形成喷雾流动凝胶。经流变仪测得屈服值为11.2Pa。图1为本实施例制备的喷雾流动0.5％琼脂屈服值的流变图谱，从图中可以看出：琼脂形成了一种不同于静态凝胶的半固态凝胶，这种凝胶既具有固态凝胶的爽滑又具有液体的可流动性，较高的屈服值又赋予其良好的咀嚼性。实施例2将海藻酸钠粉末1g加入100ml水中，70℃水浴2小时；将0.5g氯化钙粉末加入到100g水中，充分溶解后备用。将海藻酸钠溶液和氯化钙溶液通过不同喷雾头喷雾，喷雾头相对喷雾，0.2Mpa的压缩空气，喷雾头喷雾孔径0.5mm，喷雾头距离1m，两种雾滴相互碰撞形成凝胶，并在降落的过程中受到空气的剪切作用，导致无法形成高强度的凝胶颗粒而形成硬度较小并且不规则形状的流动凝胶颗粒。收集样品经流变仪测得屈服值为10.8Pa。图2是本实施例制备的喷雾流动凝胶海藻酸钠屈服值的流变图谱，从图中可以看出：海藻酸钠形成了一种半固态凝胶，屈服强度远弱于海藻酸钠静态离子凝胶，但强于海藻酸钠溶液，具有良好的咀嚼性，同时兼具顺滑性和粘性。相对于目前特医食品中以黄原胶为主的增稠组件，半固态的流动凝胶可以关照食用者更多的感官属性，给食用者带来更多的进食愉悦。以上所述是本专利技术的优选实施方式而已，当然不能以此来限定本专利技术之权利范围，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变动，这些改进和变动也视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种喷雾流动凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)将食品天然高分子加入到去离子水中配制成一定质量分数的高分子溶液，在一定温度下搅拌其至完全溶胀成为均一溶液；/n(2)通过虹吸的方式将所述步骤(1)溶胀好的溶液在一定压强的压缩空气的作用下形成喷雾，控制喷雾头出口孔径0.2-0.8mm形成微米尺度的液滴；/n(3)在液滴出现的范围内用一定温度的冷空气吹扫，确保液滴在空气中完成了溶胶-凝胶转变；用一定温度的容器收集完成凝胶转变的液滴便可得到喷雾流动凝胶。/n

【技术特征摘要】
1.一种喷雾流动凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将食品天然高分子加入到去离子水中配制成一定质量分数的高分子溶液，在一定温度下搅拌其至完全溶胀成为均一溶液；
(2)通过虹吸的方式将所述步骤(1)溶胀好的溶液在一定压强的压缩空气的作用下形成喷雾，控制喷雾头出口孔径0.2-0.8mm形成微米尺度的液滴；
(3)在液滴出现的范围内用一定温度的冷空气吹扫，确保液滴在空气中完成了溶胶-凝胶转变；用一定温度的容器收集完成凝胶转变的液滴便可得到喷雾流动凝胶。


2.根据权利要求1所述的喷雾流动凝胶的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，食品天然高分子的质量百分数为0.1％-3％。


3.根据权利要求1所述的喷雾流动凝胶的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，所述食品天然高分子包括冷致凝胶多糖和离子凝胶多糖；所述冷致凝胶多糖包括琼脂、魔芋胶中的至少一种，所述离子凝胶多糖包括海藻...

【专利技术属性】
技术研发人员：张科，
申请(专利权)人：湖北工业大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42