CN103960612A - 一种柿全果低温喷雾干燥粉及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于果蔬深加工技术领域，具体涉及一种柿子全果低温喷雾干燥粉及其制备方法。发明的特征在于下列步骤：1)以成熟新鲜柿子或解冻后的柿子全果为原料，加蒸馏水后用打浆机制浆，然后用一层纱布过滤，滤去少量蜡质表皮，得柿全果原浆；2)将柿全果原浆用胶体磨磨细得细度均一的果浆；3)配制复合助剂和抗结剂；4)将果浆混合物用均质机均质，得均质后的柿果浆；5)将所得浆液在在真空干燥机低温喷雾下喷雾干燥，得柿全果低温喷雾干燥粉。本发明克服了以往喷雾干燥粘壁严重，无法得粉末以及现有技术以果汁或提取物为原料的缺陷，提高了柿子全果的综合利用率：集粉率为77.55％，全果利用率为91.45％，营养成分得到充分保留。
Description
技术领域
本发明属于果蔬深加工技术领域，具体涉及一种柿子全果低温喷雾干燥粉及其制备方法。
背景技术
柿子是我国传统的特色果品，2011年世界柿子年产量约430万吨，其中中国的产量就占世界柿子总产量的76％以上。柿营养丰富，含有丰富的糖、维生素C、维生素A、多酚、类胡萝卜素、膳食纤维、矿物质等。据世界卫生组织公布的最佳食品榜，柿子作为一种健康食品位居前列。近年来，越来越多的研究也显示，柿子多酚能明显减少低密度脂蛋白的氧化、有效预防和治疗动脉粥样硬化、有效清除体内自由基，抑制癌变、降血压等多种功能。然而由于柿子果实甘甜多汁，极易褐变、腐烂，贮藏及运输十分困难，保鲜期很短。目前以柿子为原料的加工产品极少，以传统手工柿饼为主。随着我国柿子产量的逐年增加，柿子深加工问题日益突出，资源浪费极其严重。
果蔬全粉不但耐贮藏、易于运输、营养丰富、能实现全果的充分利用，而且应用范围广泛，能丰富产品种类，几乎能应用到食品加工的各个领域，丰富产品种类。目前果蔬粉加工产业在美国、以色列、日本等发达国家发展迅速，产品种类繁多、层次分明。从食品添加剂到功能性保健品，从食品、饮料到医药，果蔬粉的应用非常广泛，特别是富含功能因子的果蔬粉，因其对人体健康的很大益处，故深受消费者的喜爱。如美国Artemis Internaltional公司开发生产的“Phytosolutions”果蔬粉加工品，含有大量花色素甙和多酚类化合物等功能性成分，具有强抗氧化性、抗炎症性和抗癌等作用。国内果蔬粉加工产品主要有番茄粉、南瓜粉、藕粉、苦瓜粉、百合粉、木瓜粉、大蒜粉、草莓粉等果蔬粉。加工企业采用的干燥方法主要有喷雾干燥、冷冻干燥、热风干燥等。冷冻干燥虽然能较好地保持果蔬原料中的营养物质，但高成本限制了其产业化推广。传统热风干燥后粉碎得到的果蔬粉产品颗粒较大，风味较差，营养和功能成分损失较多，口感差，且产品加工、应用性能均不佳。所以目前市场上的果蔬粉以喷雾干燥制粉居多。但是由于水果含糖量高，低分子量有机酸等小分子物质含量高，玻璃化温度低，喷雾干燥制粉时，粘壁严重，得粉率低，甚至无法得到粉末。因此，干燥过程中往往添加大量助剂，以减少粘壁，提高得粉率。如王静等在制作速溶枣粉的研究中发现添加70％的麦芽糊精为助剂(王静等，麦芽糊精、β-环糊精、CMC和阿拉伯胶对喷雾干燥红枣粉集粉率的影响，食品科技，2008,33(11)：77-80)。Horuz Erhan在生产石榴粉时添加53.5％麦芽糊精作为助干剂时，石榴粉得粉率为55％(Horuz Erhan et al.Spray drying and processoptimization of unclarified pomegranate(punica granatum)juice.Drying Technology2012,30,787-798)。荣群等在喷雾干燥枸杞时添加50％麦芽糊精，枸杞粉得粉率为29.1％(荣群等，喷雾干燥制备枸杞粉工艺研究，中国食物与营养，2013，19(1):26-28)。蒋伟等在喷雾干燥刺梨汁时，添加50％的β-环糊精为助干剂,得粉率接近40％(蒋纬等，刺梨果粉喷雾干燥工艺研究，食品工业，2013,34(10)：24-27)。张春美等以苹果汁为原料，通过添加麦芽糊精为助剂，在进料温度为180℃的条件下制取了苹果汁粉(张春美等，苹果粉制备工艺研究，江苏食品与发酵，2007,2:29-31)。公开号为CN102696997的文献报道了一种喷雾干燥果蔬粉的制备，该果蔬粉是浓缩果蔬汁或果蔬浆以麦芽糊精和变性淀粉为干燥助剂经喷雾干燥制得的，其中，干燥进风温度为165-175℃，麦芽糊精和变性淀粉的加入量接近总固形物的50％。国内水果粉的生产主要以果汁或浓缩果汁为原料，鲜有以整果原浆为原料，全果利用率很低。此外，在干燥过程中由于加入大量助剂，且喷雾干燥进料口温度一般在150℃以上，因此，普遍存在全果利用率低、得粉率低、助干剂添加量大，所得产品纯度低，水果天然风味和营养损失严重，甚至有异味，市场应用范围十分有限等技术缺陷。
此外，与其它水果相比，柿子含糖量更高，特别是玻璃化温度低的小分子葡萄糖和果糖含量高，且果胶含量高，浆液粘度较大，普通喷雾干燥法会发生严重的粘壁现象，无法得到喷雾干燥粉末。在常规的喷雾干燥条件下(例如进风口温度设为150-210℃)，即使加入再多的干燥助剂，如添加占总固形物50-70％的麦芽糊精，仍然粘壁严重，无法得到柿果粉末。因此，目前柿粉的生产主要采用冷冻干燥的方法。例如公开号为的文献CN1759697公开了一种柿子冻干超微粉的制备方法，以七至八成熟的柿子为原料，采用温水脱涩后切成小块，然后冷冻干燥和超微粉碎制得冻干粉。公开号为CN103340368A的文献公开了一种包含柿子渣单宁的涩柿干粉的制备方法，是先将柿子清洗、榨汁、酶解、护色、过滤得到柿子原汁和柿子渣，然后将柿子汁进行超滤，柿子渣用90％甲醇提取，将超滤截留液和柿子渣提取物合并，冷冻干燥得到含柿子渣单宁的涩柿汁粉。公开号为CN101328194的文献公开了一种柿子粉的生产工艺，它是将青柿榨汁后汁液进行酶解，过滤，然后灭酶，浓缩、浓缩液经真空冷冻干燥制得。公开号为CN1085059A的文献公开了一种脱涩柿汁及脱涩速溶柿粉饮料的制备方法，将柿子经分选、漂洗、打浆、脱涩、细磨、过滤、真空浓缩、加辅料调整、杀菌、得柿汁成品，另将真空浓缩所得柿汁与蔗糖、酶法糊精及柠檬酸混合后经喷雾干燥得到速溶柿粉成品，其优点是所得柿汁及柿粉无涩味，其缺点是所采用的原料为柿子汁，原料利用率低，特别是经脱涩处理后柿汁其特征功能成分柿单宁含量甚微，所得柿粉完全不能代表柿子整果的营养和功能成分，且柿汁中蔗糖、糊精添加量大，喷雾干燥进风口温度高(170-210℃)，在此条件下粘壁现象会十分严重，导致集粉率极低。
虽然公开号为CN1759697的文献所得柿子冻干超微粉能代表柿子整果的营养和功能特性，然而其采用冷冻干燥法制备，能耗大、效率低、成本高，不适合工业化生产，具体实施方法与本发明的方法完全不同。上述其它专利申请多以柿汁及柿子提取物为研究对象，与本发明的主题有很大差别，且柿果利用率低，所得产品主要为含有部分柿果成分的提取物，完全不能代表柿果的营养价值和功能特性。此外，上述文献多数采用冷冻干燥法，存在与CN1759697文献相似的弊端。
发明内容
本发明的目的在于克服现有柿子深加工尤其是深加工后产品柿果粉的干燥存在的缺陷，研制一种适于工业化生产的一种柿全果低温喷雾干燥粉及其制备方法，本发明不仅工艺简单、柿果利用率高、得粉率高、生产效率高，营养成分保留率高，且所得产品完全能代表柿子全果的营养和功能特性，可大大提高柿子的加工利用率，解决柿子不耐贮藏的难题，同时大大拓宽柿子的应用范围，丰富柿子产品种类，产生明显的经济效益和社会效益。
本发明通过下列技术方案实现：
一种柿全果低温喷雾干燥粉，通过以下所示的步骤制备获得：
(1)柿全果原浆的制备：以成熟新鲜柿子或冻藏后解冻的柿子为材料，按重量/体积比为2：1至1：5加入蒸馏水，用打浆机在18000r/min的转速下打浆5min，然后用一层纱布过滤，滤去少量蜡质表皮，得柿全果原浆；
(2)将步骤(1)所得的柿全果原浆用胶体磨磨细，调节胶体磨的研磨细度参数为100-200μm，在10-20℃条件下处理5-15min得到细度为200μm的果浆；
(3)将干燥助剂阿拉伯胶、辛烯基琥珀酸淀粉钠、乳清蛋白和酪蛋白酸钠四种试剂混合制成复合助剂，在100份复合助剂中的阿拉伯胶、辛烯基琥珀酸淀粉钠、乳清蛋白和酪蛋白酸钠的重量份数分别为20-35；20-25：10-15：25-35；
(4)向步骤(2)所得的果浆中按果浆与复合助剂的总固形物含量的质量百分比5-25％加入复合助剂作为干燥辅助剂，然后按固形物总量的质量百分比为0.5-3％的量添加抗结剂硅酸钙或二氧化硅，并搅拌均匀，得到果浆混合物；
(5)用均质机对果浆混合物进行均质，均质压力为10-40Mpa，均质次数为1-3次，以实现干燥辅助剂的对柿果浆的包埋，得柿果浆液；
(6)将所得的柿果浆液进行喷雾干燥，其参数为：进风温度90-130℃，进料流速10-60r/min，风机频率20-50Hz，得柿全果喷雾干燥粉。
线面的步骤是本发明前述步骤的具体优化实施方案：
上述步骤(3)中每100份复合助剂中的阿拉伯树胶、辛烯基琥珀酸淀粉钠、乳清蛋白和酪蛋白酸钠的重量份数比为30:23:14:33。
上述步骤(3)中所述的复合助剂占总固形物的质量百分比为15％。
上述步骤(4)所述的抗结剂占总固形物的质量百分比为1.5％。
上述步骤(6)所述的喷雾干燥的参数为：进风温度110℃，进料流速45r/min，风机频率40Hz。
申请提供了一种柿全果低温喷雾干燥粉的制备方法，其包括下列步骤：
(1)柿全果原浆的制备：以成熟新鲜柿子或冻藏后解冻的柿子为材料，按重量/体积比为2：1至1：5加入蒸馏水，用打浆机在18000r/min的转速下打浆5min，然后用一层纱布过滤，滤去少量蜡质表皮，得柿全果原浆；
(2)将步骤(1)所得的柿全果原浆用胶体磨细，调节胶体磨的研磨细度参数为100-200μm，在10-20℃条件下处理5-15min，得到均一细小(细度为200μm)的果浆；
(3)将干燥助剂阿拉伯胶、辛烯基琥珀酸淀粉钠、乳清蛋白和酪蛋白酸钠四种试剂混合制成复合助剂，在100份复合助剂中的阿拉伯胶、辛烯基琥珀酸淀粉钠、乳清蛋白和酪蛋白酸钠的重量份数分别为20-35；20-25：10-15：25-35；
(4)向步骤(2)所得的果浆中按果浆与复合助剂的总固形物含量的质量百分比5-25％加入复合助剂作为干燥辅助剂，然后按固形物总量的质量百分比为0.5-3％的量添加抗结剂硅酸钙或二氧化硅并搅拌均匀，得到果浆混合物；
(5)用均质机对果浆混合物进行均质，均质压力为10-40Mpa，均质次数为1-3次，以实现干燥助剂的对柿果浆的包埋，得柿果浆液；
(6)将所得的柿果浆液进行喷雾干燥，其参数为：进风温度90-130℃，进料流速10-60r/min，风机频率20-50Hz，得柿全果喷雾干燥粉。
作为优选方案，上述步骤(3)中每100份复合助剂中的阿拉伯树胶、辛烯基琥珀酸淀粉钠、乳清蛋白和酪蛋白酸钠的重量份数比为30:23:14:33。
作为优选方案，上述步骤(3)中所述的复合助剂占总固形物的质量百分比为15％，
作为优选方案，上述步骤(4)所述的抗结剂占总固形物的质量百分比为1.5％。
作为优选方案，上述步骤(6)所述的喷雾干燥的参数为：进风温度110℃，进料流速45r/min，风机频率40Hz。
本发明优点在于，
1)本发明较好地解决了现有柿子干燥技术存在的三大缺陷：一是常规喷雾干燥粘壁严重，无法得到粉末，本发明采用低温喷雾及合理的复合助剂的选择巧妙地解决了这一技术缺陷。二是本发明是以柿子整果加工后的全果浆为原料，克服了现有技术以果汁或提取物为原料的缺陷，大大提高了柿子全果的综合利用率，喷雾干燥集粉率为77.55％，柿子全果利用率为91.45％，营养成分得到充分保留，能完全代表柿子的营养和功能特性。三是本发明工艺简单、成本低、效率高，适合工业化生产。
2)本发明以柿子全果为原料，柿子利用率大于90％，且干燥助剂用量少，集粉率高，所得柿粉能代表柿子本身的营养和功能成分。
以下结合实施例，对本发明作进一步的详细描述，但并不说明本发明仅限于此范围。
附图说明
图1：是本发明的柿全果低温喷雾干燥粉的基本工艺流程示意图。
图2：是柿全果低温喷雾干燥粉实物直观图。
图3：是柿全果低温喷雾干燥粉的电镜扫描图。
具体实施方式
实施例1
取新鲜成熟月柿果实(产地广西恭城)20kg，用蒸馏水清洗后，加入40kg的蒸馏水在打浆机(型号HJE880，德国海氏公司产品)在18000r/min的转速下打浆5min，然后用一层纱布过滤，得到柿果原浆，将所得柿果原浆用胶体磨磨细，控制胶体磨的研磨细度参数为100-200μm，经胶体磨(型号JM-L50，温州市七星乳品设备厂产品)处理得到颗粒大小约为100μm细度的果浆；加入131.1g阿拉伯树胶、104.3g辛烯基琥珀酸淀粉钠、62.6g乳清蛋白及149.0g酪蛋白酸钠作为干燥辅助剂，然后加入22.3g硅酸钙作抗结剂，搅拌均匀。用均质机(型号JHG-54-P60，上海金山张堰均质机有限公司产品)均质压力为30Mpa，均质2次，均质后，采用喷雾干燥机(型号YC-1000，上海雅程仪器设备有限公司产品)，设定进风温度为100℃，进料流速为25r/min，风机频率控制在40Hz的条件下进行喷雾干燥；喷雾干燥后收集干燥室和接料斗中的粉末，可得到3236.2g柿全果低温喷雾干燥粉，经测试集粉率为74.41％。
实施例2
取成熟冻藏后解冻的月柿20kg，用蒸馏水清洗后，加入20kg的蒸馏水在打浆机(型号同上)在18000r/min的转速下打浆5min，然后用一层纱布过滤，得到柿果原浆，将所得柿果原浆用调节胶体磨磨细，控制胶体磨的研磨细度参数为100-200μm，经胶体磨(型号同上))处理得到颗粒大小约为200μm细度的的果浆；加入157.3g阿拉伯树胶、125.2g辛烯基琥珀酸淀粉钠、75.1g乳清蛋白及178.8g酪蛋白酸钠作为干燥辅助剂，然后加入18.6g硅酸钙作抗结剂，搅拌均匀。在均质压力30Mpa，均质1次的条件下均质。均质后，在喷雾干燥机(型号同上)进风温度110℃，进料流速30r/min，风机频率35Hz的条件下喷雾干燥。喷雾干燥后收集干燥室和接料斗中的粉末，即可得到3565.6g柿全果低温喷雾干燥粉，经测试集粉率为75.43％。
实施例3
取成熟新鲜柿子20kg，用蒸馏水清洗后，加入40kg的蒸馏水在打浆机(型号同上)在18000r/min的转速下打浆5min，然后用一层纱布过滤，得到柿果原浆，将所得柿果原浆用调节胶体磨磨细，控制胶体磨的研磨细度参数为100-200μm，经胶体磨(型号同上)处理得到颗粒大小约为200μm细度的果浆；加入196.7g阿拉伯树胶、156.5g辛烯基琥珀酸淀粉钠、93.9g乳清蛋白及223.5g酪蛋白酸钠作为干燥辅助剂，然后加入22.3g二氧化硅作抗结剂，搅拌均匀。在均质压力40Mpa，均质1次的条件下均质。均质后，在在喷雾干燥机(型号同上)进风温度110℃，进料流速30r/min，风机频率在35Hz的条件下喷雾干燥。喷雾干燥后收集干燥室和接料斗中的粉末，即可得到3827.5g柿全果低温喷雾干燥粉，经测试集粉率为78.55％。
本发明的实施效果见表1所述。
表1柿全果低温喷雾干燥粉的理化特性分析
| 集粉率(％) | 77.55±0.41 |
| 柿全果利用率(％) | 91.45±1.21 |
| 水分含量(％) | 3.67±0.74 |
| 水分活度 | 0.118±0.01 |
| 溶解性(g/100ml水) | 73.49±0.30 |
| 吸湿性(g/100g) | 25.65±0.40 |
| 色度值C | 26.92±0.44 |
| 多酚保留率(％) | 70.49±0.46 |
| β胡萝卜素保留率(％) | 72.32±0.70 |
| Vc保留率(％) | 65.43±0.54 |
Claims (10)
1.一种柿全果低温喷雾干燥粉，其特征在于通过以下步骤制备获得：
(1)柿全果原浆的制备：以成熟新鲜柿子或冻藏后解冻的柿子为材料，按重量/体积比为2：1至1：5加入蒸馏水，用打浆机在18000r/min的转速下打浆5min，然后用一层纱布过滤，滤去少量蜡质表皮，得柿全果原浆；
(2)将步骤(1)所得的柿全果原浆用胶体磨磨细，调节胶体磨的研磨细度参数为100-200μm，在10-20℃条件下处理5-15min得到细度为200μm的果浆；
(3)将干燥助剂阿拉伯胶、辛烯基琥珀酸淀粉钠、乳清蛋白和酪蛋白酸钠四种试剂混合制成复合助剂，在100份复合助剂中的阿拉伯胶、辛烯基琥珀酸淀粉钠、乳清蛋白和酪蛋白酸钠的重量份数分别为20-35；20-25：10-15：25-35；
(4)向步骤(2)所得的果浆中按果浆与复合助剂的总固形物含量的质量百分比5-25％加入复合助剂作为干燥辅助剂，然后按固形物总量的质量百分比为0.5-3％的量添加抗结剂硅酸钙或二氧化硅，并搅拌均匀，得到果浆混合物；
(5)用均质机对果浆混合物进行均质，均质压力为10-40Mpa，均质次数为1-3次，以实现干燥辅助剂的对柿果浆的包埋，得柿果浆液；
(6)将所得的柿果浆液进行喷雾干燥，其参数为：进风温度90-130℃，进料流速10-60r/min，风机频率20-50Hz，得柿全果喷雾干燥粉。
2.根据权利要求1所述的柿全果低温喷雾干燥粉，其特征在于，步骤(3)中每100份复合助剂中的阿拉伯树胶、辛烯基琥珀酸淀粉钠、乳清蛋白和酪蛋白酸钠的重量份数比为30:23:14:33。
3.根据权利要求1所述的柿全果低温喷雾干燥粉，其特征在于，步骤(3)中所述的复合助剂占总固形物的质量百分比为15％。
4.根据权利要求1所述的柿全果低温喷雾干燥粉，其特征在于，步骤(4)所述的抗结剂占总固形物的质量百分比为1.5％。
5.根据权利要求1所述的柿全果低温喷雾干燥粉，其特征在于，步骤(6)所述的喷雾干燥的参数为：进风温度110℃，进料流速45r/min，风机频率40Hz。
6.一种柿全果低温喷雾干燥粉的制备方法，其特征在于下列步骤：
(1)柿全果原浆的制备：以成熟新鲜柿子或冻藏后解冻的柿子为材料，按重量/体积比为 2：1至1：5加入蒸馏水，用打浆机在18000r/min的转速下打浆5min，然后用一层纱布过滤，滤去少量蜡质表皮，得柿全果原浆；
(2)将步骤(1)所得的柿全果原浆用胶体磨细，调节胶体磨的研磨细度参数为100-200μm，在10-20℃条件下处理5-15min，得到细度为200μm的果浆；
(3)将干燥助剂阿拉伯胶、辛烯基琥珀酸淀粉钠、乳清蛋白和酪蛋白酸钠四种试剂混合制成复合助剂，在100份复合助剂中的阿拉伯胶、辛烯基琥珀酸淀粉钠、乳清蛋白和酪蛋白酸钠的重量份数分别为20-35；20-25：10-15：25-35；
(4)向步骤(2)所得的果浆中按果浆与复合助剂的总固形物含量的质量百分比5-25％加入复合助剂作为干燥辅助剂，然后按固形物总量的质量百分比为0.5-3％的量添加抗结剂硅酸钙或二氧化硅，并搅拌均匀，得到果浆混合物；
(5)用均质机对果浆混合物进行均质，均质压力为10-40Mpa，均质次数为1-3次，以实现干燥辅助剂的对柿果浆的包埋，得柿果浆液；
(6)将所得的柿果浆液进行喷雾干燥，其参数为：进风温度90-130℃，进料流速10-60r/min，风机频率20-50Hz，得柿全果喷雾干燥粉。
7.根据权利要求6所述的柿全果低温喷雾干燥粉的制备方法，其特征在于，步骤(3)中每100份复合助剂中的阿拉伯树胶、辛烯基琥珀酸淀粉钠、乳清蛋白和酪蛋白酸钠的重量份数比为30:23:14:33。
8.根据权利要求6所述的柿全果低温喷雾干燥粉的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述的复合助剂占总固形物的质量百分比为15％。
9.根据权利要求6所述的柿全果低温喷雾干燥粉的制备方法，其特征在于，步骤(4)所述的抗结剂占总固形物的质量百分比为1.5％。
10.根据权利要求6所述的柿全果低温喷雾干燥粉的制备方法，其特征在于，步骤(6)所述的喷雾干燥的参数为：进风温度110℃，进料流速45r/min，风机频率40Hz。
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