付梅周 吳珍紅 繆曉青

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配料對(duì)金柑蜂蜜粉的影響

付梅周 吳珍紅 繆曉青*

福建省天然生物毒素工程實(shí)驗(yàn)室

蜂蜜中主要成分是還原糖，粘度較高。噴霧干燥時(shí)，料液粘度太小，不易形成穩(wěn)定的微囊體，而粘度太大，容易出現(xiàn)嚴(yán)重粘結(jié)現(xiàn)象[1]。所以選取不同配料不同配比形成合適的粘度對(duì)后續(xù)工藝有很大影響，研究不同配料對(duì)金柑蜂蜜粉噴霧干燥是金柑蜂蜜粉加工中的一個(gè)重要內(nèi)容。

為確保金柑蜂蜜粉質(zhì)量的穩(wěn)定和品質(zhì)的改善，在采用噴霧干燥方法時(shí)采用的配料有麥芽糊精、β-環(huán)狀糊精、明膠和變性淀粉[1]。通過(guò)研究不同配料對(duì)溶液粘度、含水率等的影響，確定合適的配料及其配比，從而生產(chǎn)出得率較高、含水率較低、溶解性能良好的金柑蜂蜜粉產(chǎn)品。為研究不同配料及不同添加量對(duì)金柑蜂蜜粉噴霧干燥的影響[2-7]，通過(guò)對(duì)上述文章的分析和參考，結(jié)合本實(shí)驗(yàn)原料的特點(diǎn)，經(jīng)考慮，本研究中采用了麥芽糊精，β-環(huán)糊精，明膠，變性淀粉作為制粉配料。

1 試驗(yàn)材料與儀器

龍眼蜂蜜原蜜由福建省神蜂科技開(kāi)發(fā)有限公司提供；新鮮金柑由福建省尤溪縣蜂業(yè)協(xié)會(huì)饋贈(zèng)；麥芽糊精、β-環(huán)狀糊精為食品級(jí)試劑，明膠（化學(xué)純），變性淀粉（分析純）。

SY6000小型高速噴霧干燥儀，上海世遠(yuǎn)設(shè)備工程有限公司；JYZ- 350A料理機(jī)，九陽(yáng)股份有限公司；DFZ-6050型真空干燥箱，上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司。

2 實(shí)驗(yàn)方法

2.1 工藝流程

通過(guò)預(yù)實(shí)驗(yàn)可知，采用以下工藝流程可以達(dá)到較優(yōu)的試驗(yàn)效果：

金柑→選果→洗凈→去籽→榨汁→膠體磨（加水）→金柑果漿+蜂蜜→調(diào)配→調(diào)節(jié)pH值→均質(zhì)→噴霧干燥

先稱取明膠溶于熱水（55 ℃），然后分別稱取一定量麥芽糊精和β-環(huán)糊精，將它們?nèi)苡谒?，再稱取蜂蜜和金柑果漿、混合，再用磷酸氫二鈉和碳酸氫鈉溶液調(diào)節(jié)pH值，然后進(jìn)行噴霧干燥（噴霧條件采用經(jīng)驗(yàn)值）[7，8]。

2.2 單因素試驗(yàn)

研究輔料麥芽糊精、β-環(huán)糊精、明膠、變性淀粉4個(gè)因素對(duì)金柑蜂蜜粉得率和含水率的影響。根據(jù)金柑與蜂蜜配比的研究結(jié)果，把蜂蜜、金柑果漿和配料按4：3：2的比例進(jìn)行混合調(diào)配，得出的料液中添加的配料量以料液可溶性固形物含量計(jì)。在噴霧條件進(jìn)風(fēng)溫度為180 ℃，進(jìn)料量16 mL/min，濃度為25 %，空氣流量800 L/h進(jìn)行以下噴霧干燥單因素實(shí)驗(yàn)。

研究料液中添加麥芽糊精0 g、5 g、10 g、15 g、20 g時(shí)，對(duì)料液粘度、得率、含水率和溶解性能的影響，重復(fù)3次。

研究料液中添加β-環(huán)糊精0 g、3 g、6 g、9 g、12 g時(shí)，對(duì)料液粘度、得率、含水率和溶解性能的影響，重復(fù)3次。

研究料液中添加明膠0 g、2 g、4 g、6 g、8 g時(shí)，對(duì)料液粘度、得率、含水率和溶解性能的影響，重復(fù)3次。

研究料液中添加變性淀粉0 g、4 g、8 g、12 g、16 g時(shí)，對(duì)料液粘度、得率、含水率和溶解性能的影響，重復(fù)3次。

2.3 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

根據(jù)預(yù)試驗(yàn)和單因素試驗(yàn)結(jié)果，將蜂蜜、金柑果漿和配料按4：3：2的比例進(jìn)行噴霧前的調(diào)配，研究麥芽糊精（A）、β-環(huán)糊精(B)、明膠(C)和變性淀粉（D）4個(gè)因素的三個(gè)水平對(duì)粉末得率和粉末含水率的影響，選用L9(34)正交表安排試驗(yàn)，噴霧干燥工藝條件為：進(jìn)風(fēng)溫度185 ℃、出風(fēng)溫度80 ℃、進(jìn)料量8 mL/min、空氣流量為700 L/h。

表1 因素水平表

2.4 試驗(yàn)結(jié)果測(cè)定方法

2.4.1料液的粘度

用粘度計(jì)在轉(zhuǎn)速為40 rpm下，溶液溫度為55 ℃時(shí)，測(cè)定其粘度。

2.4.2粉末得率計(jì)算

得率(%)=收集瓶中收集的粉末重量/噴霧干燥前料液的固形物的量×100%；

2.4.3粉末水分含量

用真空烘干法測(cè)定。

2.4.4粉末的溶解性測(cè)定

取5 g粉末產(chǎn)品在80 ℃熱水中，用玻璃棒攪拌，靜置2 min后，濾紙過(guò)濾，烘干過(guò)濾物，稱取重量（W1），溶解性=（5-W1）/5 ×100%。

3 結(jié)果與分析

3.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果與分析

3.1.1麥芽糊精對(duì)噴霧干燥的影響

隨著麥芽糊精添加量的增加，料液粘度逐漸降低，而粉末得率逐漸上升。這說(shuō)明當(dāng)糊精添加量較少時(shí)，而金柑蜂蜜液為高粘稠狀，很難進(jìn)行噴霧干燥，可見(jiàn)料液粘度與噴霧干燥粉末得率具有內(nèi)在的聯(lián)系。麥芽糊精添加量的增加，粉末含水率先下降后升高，而溶解性逐漸上升。隨著麥芽糊精添加量的增加，金柑蜂蜜液的流動(dòng)性加強(qiáng)，噴霧干燥容易進(jìn)行，產(chǎn)品的含水率也較低。但當(dāng)麥芽糊精添加量太高，金柑蜂蜜液流動(dòng)性較強(qiáng)，可能會(huì)噴霧干燥不完全，粉末的含水率卻反而升高。由于麥芽糊精溶解性較好，隨添加量的增加，整個(gè)產(chǎn)品的溶解性也有提高。

3.1.2 β-環(huán)糊精對(duì)噴霧干燥的影響

隨著β-環(huán)糊精添加量的增加，料液粘度逐漸降低，得率逐漸升高，含水率逐漸降低，溶液性逐漸升高，這說(shuō)明由于β-環(huán)糊精溶解性能良好，添加一定量β-環(huán)糊精可降低料液黏度，提高粉末得率，也更利于噴霧干燥的進(jìn)行，從而降低了粉末含水率，提高了產(chǎn)品的溶解性。

3.1.3明膠對(duì)噴霧干燥的影響

隨著明膠添加量的增加，料液黏度逐漸升高，原因是明膠溶于水的高粘稠性導(dǎo)致整個(gè)金柑蜂蜜液的粘度升高。隨明膠的添加量增加，粉末得率會(huì)增加，在2~6 g時(shí)，增加較快，但隨著明膠添加量進(jìn)一步的增加，得率增加速度在降低。由隨明膠的添加量增加，粉末含水率先降低后升高，說(shuō)明明膠的添加量不能太高，在使用過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格控制其用量。隨明膠的添加量增加，產(chǎn)品的溶解性逐漸降低，說(shuō)明明膠的高熔點(diǎn)對(duì)產(chǎn)品的溶解性有影響。

3.1.4變性淀粉對(duì)噴霧干燥的影響

隨著變性淀粉添加量的增加，料液黏度和粉末得率逐漸升高，而含水率和溶解性逐漸降低，這說(shuō)明添加一定量變性淀粉可降低料液黏度，提高粉末得率，還可以使金柑蜂蜜粉水分含量降低，結(jié)塊現(xiàn)象減輕，提高金柑蜂蜜粉的品質(zhì)。

3.2 正交試驗(yàn)結(jié)果與分析

配料對(duì)噴霧干燥影響的正交試驗(yàn)結(jié)果如表2所示，方差分析結(jié)果如表3所示。

表2 正交試驗(yàn)結(jié)果

表3 正交實(shí)驗(yàn)方差分析

注：F0.05(2,2)=19，F(xiàn)0.01(2,2)=99。

由表2和表3結(jié)果表明，麥芽糊精（A）對(duì)粉末得率的影響最大，明膠(C)次之，變性淀粉(D)的影響最小。方差結(jié)果表明，麥芽糊精對(duì)得率的影響差異顯著(P<0.05)，明膠和β-環(huán)糊精比變性淀粉對(duì)得率的影響較大，從而為了提高粉末得率，較適宜的組合條件為A3B3C3D1，方差結(jié)果還表明，明膠對(duì)水分含量的影響差異顯著(P<0.05)，而麥芽糊精和變性淀粉比β-環(huán)糊精對(duì)水分含量的影響較大，為了降低產(chǎn)品的水分含量，較適宜的條件為A2B1C2D2，綜合考慮適宜組合為A2B1C2D2，即麥芽糊精9.2 %，β-環(huán)糊精2.76 %、明膠3.68 %和變性淀粉7.36 %。使噴霧干燥過(guò)程中料液黏度較低，干燥充分，掛壁現(xiàn)象較輕（幾乎無(wú)），產(chǎn)品水分含量較低，而粉末得率較高。

4 討論

從實(shí)驗(yàn)結(jié)果及噴霧干燥過(guò)程中的現(xiàn)象可以看出，金柑蜂蜜料液粘度較高時(shí)，容易出現(xiàn)嚴(yán)重的掛壁現(xiàn)象，致使噴霧干燥金柑蜂蜜粉得率較低，水分含量較高。本實(shí)驗(yàn)以蜂蜜原蜜為原料， 可適當(dāng)?shù)慕档徒鸶谭涿哿弦旱酿ざ?，有利于噴霧干燥的進(jìn)行。同時(shí)，不同配料不同比例對(duì)料液的黏度也有一定的作用，對(duì)后續(xù)工藝有很大的影響，是金柑蜂蜜粉噴霧干燥中值得研究的一個(gè)重要研究?jī)?nèi)容。因此本試驗(yàn)選用麥芽糊精、β-環(huán)糊精、明膠和變性淀粉為配料，通過(guò)單因素和正交試驗(yàn)研究不同配料及其不同的添加量對(duì)金柑蜂蜜料液黏度、粉末得率、水分含量和溶解性的影響，研究結(jié)果表明，添加一定量的麥芽糊精和β-環(huán)糊精可降低金柑蜂蜜料液的黏度，可提高金柑蜂蜜粉的粉末得率，而添加適量的明膠卻可以降低金柑蜂蜜粉的水分含量。

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繆曉青，福建農(nóng)林大學(xué)蜂學(xué)學(xué)院院長(zhǎng)，教授/博導(dǎo)。