杨梅全果制粉喷雾干燥工艺的研究
摘要:将杨梅果去核后进行打浆均质等处理,采用喷雾干燥方式制备杨梅全果粉,研究添加不同比例的水、不同种类和比例的助干剂、不同喷雾干燥进口温度对杨梅全果粉品质的影响以及在喷雾干燥过程中物料的表现。结果表明,物料重与加水量比1∶0.5,助干剂为麦芽糊精,浆汁干物质与助干剂比为1∶0.5,进口温度为160~165℃,出口温度85~90℃,在该条件下制备的杨梅果粉保持了鲜果固有的风味和色泽。
关键词:杨梅;喷雾干燥;制粉;工艺
中图分类号:TS255.3 文献标识号:A 文章编号:1001-4942(2014)03-0103-03
AbstractThe bayberries were enucleated, crushed, homogenized, and then prepared to powder using spray drying method. The effects of different proportions of water, different kinds and proportions of drying aid and different inlet temperatures on the quality of bayberry powder and the performance of materials were studied in this paper. The optimum conditions were material weight to water as 1∶0.5, using maltodextrin as drying aid, dry weight to drying aid as 1∶0.5, inlet temperature as 160~165℃ and outlet temperature as 85~90℃. Under these conditions, the bayberry powder kept nature flavor and color of fresh fruits.
Key wordsBayberry; Spray drying; Milling; Technique
杨梅(Myrica rubra Sieb. et Zucc.)广泛分布于我国南方各地,成熟果实呈紫红色,颜色鲜艳诱人,果味酸甜,汁液丰富,具有很高的食用及药用价值。但杨梅贮运困难,0℃下保鲜期一般只有7天左右[1,2],在-18℃下的保藏期最长也只能达到6个月,且解冻以后口感和外观变差,无法鲜食。因此有必要在杨梅大量成熟采摘期,对其进行加工处理,提高原料的利用率。
目前杨梅的加工方式主要有杨梅果脯、杨梅凉果、杨梅罐头、杨梅酒及杨梅果汁等[3~6]。按照加工后杨梅汁的组织状态不同将杨梅汁分为澄清型、混浊型、果肉型和固体型。其中的固体型杨梅饮料是将杨梅打浆取汁后,添加麦芽糊精作为助干剂,经均质、喷雾干燥后制成的可冲调性饮料[1,7,8],其特点是保存相对较容易,且冲饮方便[9]。但该加工方式没有充分利用杨梅果实,只利用了杨梅中的汁液,榨汁后剩余的固形物利用率很低,大多作为饲料,或者堆积腐烂,使其中的多糖、膳食纤维等营养成分白白浪费。
本研究以充分利用杨梅原料、最大程度保留原料中的营养物质为目的,以新鲜杨梅为试验原料,将除核的果肉进行打浆、均质等处理,采用喷雾干燥手段,筛选出合适的添水量、助干剂的种类以及添加比例、喷雾干燥进口温度等关键参数,制定杨梅全果粉加工工艺,以期为杨梅全果粉的生产与应用提供技术参数和理论基础。
1材料与方法
1.1试验材料
供试杨梅品种为东魁,2013年7月从浙江购买,-18℃冰箱中冷冻保存。
1.2试验仪器与试剂
JM-80型胶体磨,北京廊坊通用机械厂;SHP-60-60型高压均质机,上海科学技术大学机电厂;B290 型喷雾干燥机,瑞士BUCHI 公司;WZ-112型手持式折光仪,浙江拓扑仪器有限公司。麦芽糊精,山东西王糖业有限公司邹平糊精分公司;β-环糊精,天津市大茂化学试剂厂;玉米淀粉,山东高密华圆糖业有限公司。
1.3试验方法
1.3.1流程图
杨梅鲜果去核打浆加水过胶体磨 均质喷雾干燥参数的选择 制备成粉
1.3.2加水比例的确定杨梅去核打浆后,加入不同比例的水。杨梅浆与水的比例共设置6个梯度,分别是1∶0.5、1∶0.8、1∶1.1、1∶1.4、1∶1.7、1∶2.0(浆汁/水,m/V),然后将浆汁和水混匀后过胶体磨,再经高压均质机对浆液进行均质。
1.3.3喷雾干燥参数的选择喷雾干燥参数包括助干剂及添加比例的选择、进出口温度的选择。杨梅全果经去核打浆加水均质后,测定其可溶性固形物的含量,按照总干物质与助干剂1∶1(m/m)的比例添加助干剂,混匀,喷雾干燥。测定了3种助干剂,分别为麦芽糊精、β-环糊精、玉米淀粉,加水量为浆汁∶水=1∶2(m/V)。
选择合适的助干剂后按总干物质:助干剂的比例为1∶1、1∶0.8、1∶0.6、1∶0.5、1∶0.4、1∶0.2(m/m)6个梯度进行喷雾干燥,观察喷雾粘壁情况以及杨梅全粉是否易收集、是否有结块现象。
设置6个进口温度梯度,分别为140、145、150、155、160、165℃,对应的出口温度分别为65、70、75、80、85、90℃。
进料量15 ml/min。根据喷雾粘壁情况以及杨梅全粉颜色和全粉是否易收集、是否有结块现象,确定合适的加水比例、助干剂及助干剂添加量、合适的进口温度。
2结果与分析
2.1加水比例对杨梅全果制粉性质的影响
杨梅全果打浆后较浓,干物质含量较高,喷雾干燥过程中容易堵住进料口,需要通过加水来调整干物质的含量。由表1看出,加水比例由1∶0.5到1∶2.0,喷雾干燥过程中粘壁都很轻微,粉无结块现象,易收集。由图1(见封三图版)可以看出,随着加水比例的增高喷雾干燥后的杨梅全果粉颜色,逐渐变暗,偏离杨梅鲜果本身的颜色,1∶0.5~1∶0.8范围内的杨梅全果粉颜色最接近杨梅鲜果的颜色,在实际生产中考虑到生产成本和较高的出粉率,选择加水比例为1∶0.5。
2.2助干剂对杨梅全果制粉性质的影响
粘壁问题是含糖类物料喷雾干燥过程中遇到的主要问题,向物料中加入助干剂可解决物料粘壁的问题。喷雾干燥常用的助干剂有麦芽糊精、β-环糊精、可溶性淀粉和阿拉伯胶等,麦芽糊精是最常用的助干剂,溶解度高而且价格较低;阿拉伯胶在水中溶解度高,乳化性好,但价格较高。
表2表明,麦芽糊精易溶于浆液,添加后的浆液粘壁轻微;虽然β-环糊精粘壁不严重,但其不溶性导致在喷雾干燥过程中堵住进料口,使得喷雾干燥终止;玉米淀粉由于其不溶性而形成沉淀,在喷雾干燥过程中物料粘壁严重。因此,玉米淀粉和β-环糊精不适宜直接用作助干剂。
从图2(见封三图版)可以看出,添加麦芽糊精的物料喷雾干燥的杨梅全果粉颜色最接近杨梅鲜果的颜色;β-环糊精作为助干剂制备的杨梅全粉颜色呈暗黄色,与鲜果颜色相差甚远;玉米淀粉作为助干剂出现结块现象,出粉率低,收集困难,而且果粉的颜色暗淡,与杨梅鲜果的颜色差别较大。所以本试验选择麦芽糊精作为助干剂,这与已有的研究结果一致[9]。
2.4进口温度对杨梅全果制粉性质的影响
在喷雾干燥过程中,进口温度影响干粉的水分含量、色泽以及营养因子的保留。物料经离心或压力的作用分散成细小液滴,高温情况下物料水分迅速蒸发,一般在不影响产品可接受性的情况下,进口温度应尽可能高,以提高喷雾干燥的热效率。由表4可以看出,在麦芽糊精为助干剂、且添加比例为1∶0.5、加水比例为1∶0.5的条件下,随着进口温度的升高,粘壁情况没有明显的变化,但塔壁现象减弱,160℃后塔壁轻微。
由图4(见封三图版)可以看出,在160~165℃范围内杨梅全果粉的颜色接近鲜果的颜色,因此选择进口温度为160~165℃,对应的出口温度为85~90℃。
3结论
新鲜杨梅去核后打浆,然后按照浆汁∶水=1∶0.5(m/V)加水后过胶体磨、均质,按照浆汁固形物含量∶助干剂=1∶0.5(m/m)加麦芽糊精,混合均匀,在进口温度160~165℃,出口温度85~90℃,进料量15 ml/min的条件下喷雾干燥。
在以上工艺条件下制备的杨梅全果粉无结块、无粘壁、出粉率高、易收集,成粉后色彩鲜亮,与鲜果颜色非常接近。由于助干剂和水添加量较少,最大程度地保持了鲜果固有的风味和色泽,并且大大降低了生产成本,易在生产中推广应用。
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