磷脂酰絲氨酸（PS）作為一種功能性磷脂，因分子結構中兼具親水性頭部與疏水性尾部，在巧克力（主要成分為可可脂、可可固形物、糖等疏水性基質）中易出現團聚、分散不均問題，不僅影響巧克力的口感（如出現顆粒感），還會降低磷脂酰絲氨酸的生物利用度。其分散工藝優化需圍繞“改善相容性”“抑制團聚”“適配巧克力加工特性”三大核心目標，從原料預處理、工藝參數調控、輔助手段創新三個維度展開。

一、原料預處理優化：從源頭降低磷脂酰絲氨酸團聚風險

磷脂酰絲氨酸原料（通常為粉末狀，粒徑多在10-50μm）因表面能較高，易通過范德華力形成聚集體，直接添加到巧克力中難以分散。預處理的核心是通過物理或化學手段改性磷脂酰絲氨酸表面特性，提升其與巧克力基質的相容性。

微細化處理：減小粒徑，擴大接觸面積

采用超微粉碎技術（如氣流粉碎機、球磨機）對磷脂酰絲氨酸粉末進行細化，將粒徑控制在1-5μm范圍內。超微粉碎過程中，需控制粉碎溫度（低于40℃），避免它因高溫發生氧化或結構破壞；同時通過調整粉碎壓力（氣流粉碎壓力通常為0.6-0.8MPa）、研磨時間（球磨時間20-30min），確保粒徑均勻分布 —— 過細的粒徑（<1μm）可能導致其粉末吸濕性增強，反而易結塊；過粗則仍存在分散不均問題。細化后的 PS 顆粒比表面積顯著增大，能與可可脂、糖顆粒等形成更緊密的界面結合，減少團聚。

表面包覆改性：構建親和層，提升相容性

利用與巧克力基質相容性好的物質對磷脂酰絲氨酸顆粒進行表面包覆，降低其表面能，避免顆粒間的直接接觸。常用包覆劑包括單甘酯、蔗糖脂肪酸酯（HLB值3-6，與可可脂的疏水性匹配）、乳清蛋白（小分子片段，易與PS形成氫鍵）。具體操作可采用噴霧干燥法：將磷脂酰絲氨酸粉末與包覆劑按質量比10:1-15:1混合，溶于70-80℃的熱水中（固形物含量 20%-30%），攪拌均勻后通過噴霧干燥（進風溫度 180-200℃，出風溫度 80-90℃）形成包覆型磷脂酰絲氨酸微球，這微球表面的包覆層能與可可脂的疏水基團結合，同時減少其與水的接觸，避免在巧克力調溫過程中因水分存在導致的顆粒團聚。

預溶解分散：提前與油脂融合，減少界面阻力

將磷脂酰絲氨酸先與少量液態油脂（如精煉可可脂、棕櫚油，溫度控制在45-50℃，確保油脂完全融化）按質量比1:5-1:10混合，通過高速剪切機（轉速8000-12000r/min）剪切5-10min，形成均勻的磷脂酰絲氨酸-油脂分散液。此步驟可讓磷脂酰絲氨酸的疏水尾部提前與油脂分子結合，親水性頭部被油脂包裹，降低后續添加到巧克力基質中的界面張力，避免其顆粒因與可可脂相容性差而單獨聚集。預溶解時需注意油脂用量不宜過多（占巧克力總油脂含量的5%-10%），否則可能影響巧克力的硬度與口感。

二、巧克力加工關鍵工藝參數優化：適配磷脂酰絲氨酸分散需求

巧克力加工流程（配料→混合→精磨→精煉→調溫→成型）中，精磨、精煉、調溫三個環節對磷脂酰絲氨酸的最終分散效果影響非常大，需針對性調整參數，在保證巧克力原有品質（如細膩度、光澤度）的同時，促進其均勻分布。

精磨工藝：控制粒徑與溫度，避免磷脂酰絲氨酸團聚加劇

精磨的目的是將巧克力原料（包括PS、可可固形物、糖）研磨至適宜粒徑（通常為15-25μm，確保口感細膩），此過程需避免因研磨過度或溫度過高導致磷脂酰絲氨酸團聚。

研磨時間與轉速：采用三輥研磨機時，轉速控制在150-200r/min（中速研磨），研磨時間20-30min，避免高速（>250r/min）長時間（>40min）研磨 —— 高速研磨產生的摩擦熱會使物料溫度升高（超過 50℃），可能導致磷脂酰絲氨酸受熱變形，反而易與其他顆粒黏結；同時，研磨時間過長可能使其顆粒過度破碎，暴露更多親水性頭部，增加團聚風險。

物料溫度控制：通過研磨機的冷卻系統（如夾套通冷卻水）將物料溫度穩定在35-40℃，此溫度既能保證可可脂處于半流動狀態，便于顆粒分散，又能避免磷脂酰絲氨酸因高溫氧化或結構破壞。

精煉工藝：提升界面結合，改善分散均勻性

精煉過程通過機械作用使巧克力物料中的顆粒進一步細化、表面光滑化，同時促進各成分間的界面融合，對磷脂酰絲氨酸的分散至關重要。

精煉時間與溫度：采用球磨機精煉時，精煉時間控制在8-12h（根據巧克力類型調整，如黑巧克力需更長時間以去除苦澀味），溫度維持在40-45℃。長時間溫和精煉可讓磷脂酰絲氨酸顆粒與可可脂、糖顆粒充分接觸，形成穩定的“磷脂酰絲氨酸-可可脂-糖”復合體系，減少其獨立存在；溫度過高（>50℃）會導致可可脂過度融化，物料流動性增強，反而不利于顆粒間的界面結合；溫度過低（<35℃）則物料黏度增大，精煉效率下降。

添加順序優化：將預處理后的磷脂酰絲氨酸在精煉中后期（即精煉進行4-6h后）加入，此時巧克力物料中的大顆粒已基本細化，體系黏度適中，它更易分散；若在精煉初期加入，磷脂酰絲氨酸可能與未細化的大顆粒（如可可固形物）結合，形成更大的聚集體，難以分散。

調溫工藝：穩定晶體結構，避免磷脂酰絲氨酸隨晶體析出

調溫是巧克力加工的核心環節，目的是使可可脂形成穩定的β-V型晶體（保證巧克力口感硬脆、光澤好、不反霜），此過程需避免磷脂酰絲氨酸因晶體析出而被排斥，導致團聚。

調溫階段溫度控制：

升溫階段：將物料溫度升至45-50℃，使可可脂完全融化（破壞原有晶體），此時磷脂酰絲氨酸以分散狀態存在于液態可可脂中；

降溫階段：快速將溫度降至27-28℃，促使可可脂形成大量β-V型晶核，此時需輕微攪拌（轉速50-100r/min），避免磷脂酰絲氨酸顆粒被晶核包裹而聚集；

保溫階段：將溫度維持在 30-32℃，讓不穩定的晶體（如β-IV型）融化，保留穩定的β-V型晶體，同時磷脂酰絲氨酸隨晶體生長均勻分布在晶體間隙中，避免因晶體過度生長導致它被擠出形成團聚。

攪拌速率控制：調溫過程中攪拌速率不宜過高（<150r/min），過高的攪拌會破壞可可脂晶體的有序生長，同時可能使磷脂酰絲氨酸顆粒因剪切力過大而重新聚集；也不宜過低（<50r/min），否則物料溫度不均，易出現局部晶體過多，導致其分散不均。

三、輔助手段創新：強化磷脂酰絲氨酸分散效果

除優化原料預處理與加工參數外，引入新型輔助技術可進一步提升磷脂酰絲氨酸在巧克力中的分散穩定性，解決傳統工藝難以攻克的團聚問題。

超聲輔助分散：利用空化效應打破團聚體

在巧克力精磨或精煉過程中引入超聲處理（頻率20-40kHz，功率300-500W），通過超聲波產生的 “空化效應”（液體中形成微小氣泡，氣泡破裂時產生強烈沖擊波）打破磷脂酰絲氨酸已形成的團聚體，同時促進其顆粒與可可脂的界面融合。超聲處理時間控制在10-15min（分2-3次間歇處理，每次5min），避免連續長時間超聲導致物料溫度過高（可通過冰水浴控制溫度在35-40℃）。研究表明，超聲輔助可使它在巧克力中的分散均勻性提升20%-30%，且對巧克力的色澤、口感無明顯負面影響。

添加分散助劑：調控體系黏度，抑制顆粒聚集

在巧克力配料階段添加適量分散助劑，通過調控體系黏度與界面張力，抑制磷脂酰絲氨酸顆粒團聚。常用的分散助劑包括：

卵磷脂（添加量0.3%-0.5%，基于巧克力總質量）：作為巧克力常用的乳化劑，卵磷脂可與磷脂酰絲氨酸形成協同作用，其疏水基團與可可脂結合，親水基團與它的親水性頭部結合，降低界面張力，促進其分散；

黃原膠（添加量0.1%-0.2%）：作為增稠劑，黃原膠可適度提高巧克力物料的黏度，減緩磷脂酰絲氨酸顆粒的沉降速度，避免因顆粒沉降導致的局部團聚。需注意分散助劑的添加量不宜過高，否則可能影響巧克力的口感（如過于黏膩）或調溫特性。

微膠囊包埋技術：構建保護殼，提升分散穩定性

采用復凝聚法將磷脂酰絲氨酸制成微膠囊（壁材選用明膠-阿拉伯膠，質量比1:1），微膠囊粒徑控制在5-10μm，壁材厚度約1-2μm，這微膠囊的壁材具有良好的生物相容性，且能與巧克力基質（可可脂、糖）穩定結合，避免磷脂酰絲氨酸顆粒間的直接接觸；同時，微膠囊在巧克力加工過程（如精磨、調溫）中不易破裂，可確保它以均勻分散的狀態存在于最終產品中。此外，微膠囊還能掩蓋它可能存在的輕微苦味，提升巧克力的感官品質。

四、工藝優化效果驗證

對優化后的分散工藝，需從以下維度驗證效果，確保磷脂酰絲氨酸在巧克力中既分散均勻，又不影響產品品質：

分散均勻性檢測：采用激光粒度儀測定巧克力中磷脂酰絲氨酸顆粒的粒徑分布（要求粒徑變異系數<15%），或通過掃描電子顯微鏡（SEM）觀察它在巧克力基質中的分布狀態（無明顯團聚體，顆粒均勻鑲嵌在可可脂晶體中）；

感官品質評估：組織專業評審組對巧克力的口感（無顆粒感，細膩度評分≥9分，滿分10分）、光澤度（表面光亮，無白斑）、風味（無異味，保留巧克力原有風味）進行評分；

穩定性測試：將巧克力在25℃、相對濕度60%條件下儲存3個月，定期檢測磷脂酰絲氨酸的分散狀態（無團聚析出）與含量（保留率≥90%），確保儲存過程中其分散穩定性良好；

安全性驗證：檢測巧克力中磷脂酰絲氨酸的殘留溶劑（如包覆或包埋過程中使用的乙醇、乙酸乙酯，要求殘留量<10mg/kg），確保符合食品安全國家標準。

通過上述多維度的工藝優化，可有效解決磷脂酰絲氨酸在巧克力中的分散難題，在保證巧克力原有品質的同時，實現 PS 的功能性添加，為功能性巧克力的開發提供技術支撐。

本文來源于理星（天津）生物科技有限公司官網 http://www.dign79.com/