CN113273678A - 一种保留天然颗粒结构的速溶纯葛粉制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种保留天然颗粒结构的速溶纯葛粉制作方法，包括1）表面离子化处理；2）低水分射频处理；3）调湿；4）过热蒸汽处理；5）干燥五个步骤，本发明方法通过射频处理使葛粉分子链解缠，有利于后续过热蒸汽处理时的分子链重排，而表面离子化处理可提高颗粒表面的介电性质，增强射频处理效果，经上述组合处理，可使葛粉颗粒形成更有序的分子结构，提高葛粉颗粒尤其是颗粒表面的糊化温度，从而有效降低葛粉冲调时的结块率；与传统速溶葛粉相比，本发明方法生产的葛粉天然颗粒结构完整，可直接用热水或温水冲调均匀。
Description
技术领域
本发明涉及葛粉加工工艺技术领域，具体是一种保留天然颗粒结构的速溶纯葛粉制作方法。
背景技术
葛根素有“亚洲人参”的美誉，其经洗涤、研磨、打浆、沉淀和干燥等工序制备而成的葛粉备受消费者青睐。葛粉一般用热水冲调食用，冲调均匀后的葛粉呈黏稠状胶体，清爽柔滑、香气四溢。但是葛粉冲调性不佳，用热水直接冲调极易结块、夹生。普遍认为，葛粉用热水直接冲调容易结块的原因是：葛粉颗粒遇热水时，表面迅速糊化成胶，相互黏连，同时可溶性淀粉分子不断析出、彼此缠绕，形成的三维凝胶网络结构迅速包裹葛粉颗粒，阻碍水分进一步渗入。处于凝胶网络结构内部的葛粉颗粒因不能获得充足水分而无法糊化完全，最终导致夹生、结块现象。因此，葛粉用热水冲调前必须先用凉开水调芡。繁琐的冲调过程不适应现代生活的快节奏要求，严重制约葛根产业发展。
为此，近二十年来，人们一直致力于研发速溶葛粉的制作方法。例如，对葛粉进行预糊化处理，然后干燥、碾磨成粉末，可以提高葛粉的吸水速率，从而有效降低结块率。中国发明专利公开说明书CN104381903A公开了一种一次性快速冲调纯葛粉及生产方法，主要思路是将预糊化葛粉和原葛粉按质量百分比复配，添加量为40%~70%，另外还需加入总质量比≤0.5%的泡腾类添加剂，预糊化葛粉采用滚筒法、挤压法或喷雾法制备。有的还采用高温膨化方法制备预糊化葛粉，如中国发明专利CN109549138A。由于在高温、高水分条件下，葛粉发生了糊化，天然颗粒结构完全被破坏，损失了原有的粘稠、爽滑口感。此外，由于葛粉天然颗粒结构被破坏后难以鉴别，让掺假行为有可乘之机。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述速溶纯葛粉制备方法的缺陷，提供一种保留天然颗粒结构的速溶纯葛粉制作方法，在保留葛粉天然颗粒结构的同时，使葛粉能够用热水一次性冲调完成且不易结块和夹生。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种保留天然颗粒结构的速溶纯葛粉制作方法，制作方法包括以下步骤：
（1）表面离子化处理：采用雾化的盐溶液充分润湿葛粉颗粒表面，润湿过程中不断进行搅拌；
（2）低水分射频处理：对经表面离子化处理后的葛粉立即进行射频处理；
（3）调湿：采用雾化的生产用水调湿经射频处理后的葛粉，调湿过程中不断进行搅拌，然后密封、静置8h以上；
（4）过热蒸汽处理：对调湿后的葛粉用过热蒸汽进行处理；
（5）干燥：将过热蒸汽处理后的葛粉晾干或放入烘箱中进行干燥，得到速溶纯葛粉。
步骤（1）中所述盐溶液的配制过程为：将20g六偏磷酸钠和50g碳酸氢钾溶于生产用水中制成1000mL盐溶液；所述充分润湿葛粉颗粒表面，润湿后的葛粉其水分含量控制在16%~18%。
步骤（2）中所述射频处理，射频频率为27.12MHz，功率为1000-1200W；每次射频处理1min，冷却1min，重复处理3~5次。
经步骤（3）调湿后的葛粉其水分含量控制在25%~30%。
步骤（4）所述用过热蒸汽进行处理，处理温度为140~160℃，处理时长为20~30min。
经步骤（5）晾干或干燥后的葛粉其水分含量降低至14%以下。
以下对本发明方法技术方案作出进一步的说明：
由于射频处理和过热蒸汽处理时水分含量分别控制在较低和中等水平，没有同时满足高温、高水分条件，不会导致葛粉颗粒发生糊化，因此能够保留葛粉的天然颗粒结构，同时通过低水分射频处理，可使葛粉分子链发生短时剧烈运动，从而解开缠结的淀粉分子链，有利于后续的分子链重排，接着对葛粉进行中等水分过热蒸汽处理，可使葛粉发生玻璃态转变，在此条件下，淀粉分子链活动性增强，发生持续性重排，形成更加有序的分子结构，从而提高葛粉颗粒的糊化温度。
射频处理的效果除了与射频频率有关外，还与食品的介电性质密切相关，即与食品体系的成分和结构密切相关，如颗粒状食品的容积密度、淀粉、水分、脂肪、盐等成分的含量和种类；因此，就射频处理效果而言，葛粉复杂体系与纯淀粉不同，为了使葛粉糊化时颗粒不那么容易黏连，故对颗粒表面进行离子化处理，强化颗粒表面的射频处理效果，使其在射频处理之后形成一层拥有较高糊化温度的“保护层”。经大量实验得出，由质量分数为2%六偏磷酸钠和5%碳酸氢钾组成的盐溶液，可以显著提高颗粒表面的离子强度，且六偏磷酸钠具有适当的黏性，有利于盐溶液附着在颗粒表面。为避免盐溶液渗透到颗粒内部，葛粉经表面润湿后应立即进行射频处理。射频处理频率选择商用的27.12MHz，此时，功率选择1000~1200W，可以达到较好的分子解缠效果。此外，为避免葛粉过热而发生糊化，经盐溶液表面润湿后的葛粉，其水分含量应控制在16%~18%的较低水平，每次处理1min、冷却1min，反复3~5次为宜。经上述射频处理，葛粉天然颗粒结构可保持完整，葛粉分子链发生有效解缠，具体表现为葛粉中淀粉的分子量显著降低7%左右，回转半径显著降低6%左右。
过热蒸汽处理是为了使解缠后的葛粉分子链发生重排。采用过热蒸汽的优点：一是可以在常压下实现高温，有利于生产安全和分子重排速率的提高；二是由于蒸汽的存在，相对湿度较高，在处理过程中可以较好地保持葛粉水分。水分子作为塑化剂，可增强葛粉分子链的活动性。经实验得出，当水分含量为25%~30%且过热蒸汽处理温度为140~160℃时，葛粉处于活跃的玻璃态转变状态，分子链的重排效率较高。进一步提高水分含量或处理温度容易导致糊化，破坏颗粒天然结构。通过上述过热蒸汽处理，可提高葛粉结晶度5%~7%，提高葛粉糊化温度9~12℃。
从以上描述可以看出，本发明方法具有以下有益效果：
本发明方法通过提高葛粉颗粒尤其是其表面的糊化温度，使葛粉糊化速率降低，延缓凝胶网络结构的形成，为葛粉颗粒充分润湿创造时间条件，而充分润湿的葛粉颗粒在热水的高温作用下能够被完全糊化，形成均质凝胶，从而防止结块，同时由于射频处理和过热蒸汽处理时水分含量分别控制在较低和中等水平，没有同时满足高温、高水分条件，不会导致葛粉颗粒发生糊化，因此能够保留葛粉的天然颗粒结构。
附图说明
图1为按照实施例1所述方法制备的速溶纯葛粉颗粒与原葛粉颗粒的微观结构图（图中A1为原葛粉颗粒，B1为速溶纯葛粉颗粒）
图2为按照实施例1所述方法制备的速溶纯葛粉颗粒与原葛粉颗粒采用95℃热水直接冲调后的结块率示意图（图中A2原葛粉颗粒，B2速溶纯葛粉颗粒）。
具体实施方式
下面结合本发明几个具体实施例对本发明进一步详细说明，但以下实施例仅限于解释本发明，并不限制本发明的权利保护范围，本发明的权利范围以权利要求书为准。
实施例：参见图1-图2。
本发明一种保留天然颗粒结构的速溶纯葛粉制作方法，制作方法包括以下步骤：
（1）表面离子化处理：将20g六偏磷酸钠和50g碳酸氢钾溶于生产用水中制成1000mL盐溶液，采用雾化的盐溶液充分润湿葛粉颗粒表面，润湿过程中不断搅拌葛粉，润湿后的葛粉其水分含量控制在16%~18%；
（2）低水分射频处理：葛粉经表面离子化处理后立即进行射频处理，射频频率为27.12MHz，功率为1000~1200W；处理1min、冷却1min，反复处理3~5；
（3）调湿：采用雾化的生产用水调湿经射频处理后的葛粉，调湿过程中不断搅拌葛粉，使葛粉水分含量达到25%~30%，然后密封、静置平衡8h以上；
（4）过热蒸汽处理：调湿后的葛粉采用过热蒸汽处理，处理温度为140~160℃，处理时长为20~30min；
（5）干燥：采用晾干或烘箱干燥将葛粉水分含量降至14%以下，经碎化处理后得到速溶纯葛粉。
实施例1
对原葛粉依次进行表面离子化、低水分射频和过热蒸汽3种组合处理。
1）样品准备：称量1000g原葛粉，其水分含量约为14%；
2）制备盐溶液：称量20g六偏磷酸钠和50g碳酸氢钾溶于生产用水，制成1000 mL盐溶液；
3）表面离子化处理：采用雾化机使盐溶液雾化，葛粉在雾化的盐溶液中不断搅拌，充分润湿颗粒表面，在表面形成离子膜。润湿后的葛粉重量增加约40g，其水分含量约18%；
4）低水分射频处理：葛粉经表面离子化处理后，立即进行射频处理，射频频率为27.12MHz，功率为1200 W；处理1min、冷却1min，反复处理5次；
5）调湿：采用雾化机使生产用水雾化，葛粉在雾化调湿过程中不断搅拌，调湿后葛粉重量增加约150g，水分含量升至25%左右，然后密封、静置平衡8h；
6）过热蒸汽处理：采用过热蒸汽处理调湿后的葛粉，处理温度为160℃，处理时长为30min；
7）干燥：将葛粉置于45℃烘箱中干燥，直至水分含量降至14%以下。
8）粉碎过筛：将干燥后的葛粉粉碎，过60目筛。
实施例2
对原葛粉不进行表面离子化处理，只进行低水分射频处理和过热蒸汽处理。
1）样品准备：称量1000g原葛粉，其水分含量约为14%；
2）低水分射频处理：采用射频对上述葛粉直接进行处理，射频频率为27.12MHz，功率为1200 W；处理1min、冷却1min，反复处理5次；
3）调湿：采用雾化机使生产用水雾化，葛粉在雾化调湿过程中不断搅拌，调湿后葛粉重量增加约150g，水分含量升至25%左右，然后密封、静置平衡8h；
4）过热蒸汽处理：采用过热蒸汽处理调湿后的葛粉，处理温度为160℃，处理时长为30min；
5）干燥：将葛粉置于45℃烘箱中干燥，直至水分含量降至14%以下；
6）粉碎过筛：将干燥后的葛粉粉碎，过60目筛。
实施例3
对原葛粉只进行过热蒸汽处理。
1）样品准备：称量1000g葛粉，其水分含量约为14%；
2）调湿：采用雾化机使生产用水雾化，葛粉在雾化调湿过程中不断搅拌，调湿后葛粉重量增加约150g，水分含量升至25%左右，然后密封、静置平衡8h；
3）过热蒸汽处理：采用过热蒸汽处理调湿后的葛粉，处理温度为160℃，处理时长为30min；
4）干燥：将葛粉置于45℃烘箱中干燥，直至水分含量降至14%以下；
5）粉碎过筛：将干燥后的葛粉粉碎，过60目筛。
实施例4
对原葛粉只进行低水分射频处理。
1）准备样品：称量1000g葛粉，其水分含量约为14%；
2）低水分射频处理：采用射频对上述葛粉直接进行处理，射频频率为27.12MHz，功率为1200 W；处理1min、冷却1min，反复处理5次；
3）粉碎过筛：将射频处理后的葛粉粉碎，过60目筛。
上述实施例中，实施例1采用了表面离子化、低水分射频和过热蒸汽3种组合处理；实施例2仅采用了低水分射频和过热蒸汽处理；实施例3仅采用了过热蒸汽处理；实施例4仅采用了低水分射频处理。对这四组实施例所制备的葛粉理化性质进行检测，检测结果如下表1所示。
如上表1所示，对比原葛粉和实施例1可知，依次进行3种组合处理可以显著降低葛粉中淀粉的平均分子量7%，降低淀粉分子的回转半径5%，提高葛粉结晶度6%，提高葛粉糊化温度11℃，最终能使结块率从42%（如图2中A2所示）降低至3%（如图2中B2所示），且颗粒结构保持完整（如图1中B1所示），与原葛粉颗粒结构（如图1中A1所示）差别不显著。
对比实施例1和实施例2可知，实施例2没有进行表面离子化处理，射频处理效果略差，表面没有形成高糊化温度的膜层，冲调时颗粒容易黏连，导致结块率较高为10%。
对比实施例2和实施例3可知，实施例3没有进行低水分射频处理，葛粉中淀粉的平均分子量和回转半径与原葛粉差别不显著，即淀粉分子链缠结未解开，影响了后续过热蒸汽处理过程中的分子重排，导致其结晶度相对于原葛粉仅提高了2%，糊化温度仅提高了3℃，最终仅能使结块率降低至19%。
对比实施例2和实施例4可知，虽然实施例4进行了低水分射频处理，葛粉中淀粉的平均分子量和回转半径均显著下降，分子链缠结被有效解开，但是没有进行后续的过热蒸汽处理，分子链没有获得重排，导致相对结晶度和糊化温度提高不显著，最终结块率较高达38%。
综上所述，本发明方法通过对葛粉进行表面离子化处理，再进行低水分射频处理，最后进行过热蒸汽处理；射频处理使葛粉分子链解缠，有利于后续过热蒸汽处理时的分子链重排，而表面离子化处理可提高颗粒表面的介电性质，增强射频处理效果。经上述组合处理，可使葛粉颗粒形成更有序的分子结构，有效提高葛粉颗粒尤其是其表面的糊化温度，使葛粉糊化速率降低，延缓凝胶网络结构的形成，为葛粉颗粒充分润湿创造时间条件，从而使葛粉颗粒在热水的高温作用下能够被完全糊化，形成均质凝胶，防止结块，同时由于射频处理和过热蒸汽处理时水分含量分别控制在较低和中等水平，没有同时满足高温、高水分条件，不会导致葛粉颗粒发生糊化，能够保留葛粉的天然颗粒结构。
最后所应说明的是，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该理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (6)
1.一种保留天然颗粒结构的速溶纯葛粉制作方法，其特征在于，制作方法包括以下步骤：
（1）表面离子化处理：采用雾化的盐溶液充分润湿葛粉颗粒表面，润湿过程中不断进行搅拌；
（2）低水分射频处理：对经表面离子化处理后的葛粉立即进行射频处理；
（3）调湿：采用雾化的生产用水调湿经射频处理后的葛粉，调湿过程中不断进行搅拌，然后密封、静置8h以上；
（4）过热蒸汽处理：对调湿后的葛粉用过热蒸汽进行处理；
（5）干燥：将过热蒸汽处理后的葛粉晾干或放入烘箱中进行干燥，得到速溶纯葛粉。
2.根据权利要求1所述的一种保留天然颗粒结构的速溶纯葛粉制作方法，其特征在于，步骤（1）中所述盐溶液的配制过程为：将20g六偏磷酸钠和50g碳酸氢钾溶于生产用水中制成1000mL盐溶液；所述充分润湿葛粉颗粒表面，润湿后的葛粉其水分含量控制在16%~18%。
3.根据权利要求1所述的一种保留天然颗粒结构的速溶纯葛粉制作方法，其特征在于，步骤（2）中所述射频处理，射频频率为27.12MHz，功率为1000-1200W；每次射频处理1min，冷却1min，重复处理3~5次。
4.根据权利要求1所述的一种保留天然颗粒结构的速溶纯葛粉制作方法，其特征在于，经步骤（3）调湿后的葛粉其水分含量控制在25%~30%。
5.根据权利要求1所述的一种保留天然颗粒结构的速溶纯葛粉制作方法，其特征在于，步骤（4）所述用过热蒸汽进行处理，处理温度为140~160℃，处理时长为20~30min。
6.根据权利要求1所述的一种保留天然颗粒结构的速溶纯葛粉制作方法，其特征在于，经步骤（5）晾干或干燥后的葛粉其水分含量降低至14%以下。
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