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    固體飲料的加工方法及性質(zhì)研究

    放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2024-06-03  來(lái)源:功能食品圈
    核心提示:固體飲料的加工方法及性質(zhì)研究
     一、固體飲料加工方法
     
           冷凍干燥、流化床造粒、噴霧干燥是目前固體飲料生產(chǎn)中3種主要的加工方法。
     
           冷凍干燥是一種先進(jìn)的干燥工藝,可較好地保留物料的營(yíng)養(yǎng)及風(fēng)味成分,但投資高,應(yīng)用受到限制;
     
    流化床造粒適合于低果汁或不含果汁物料的干燥;
     
           噴霧干燥技術(shù)適合于干燥高果汁含量的液態(tài)物料,由于物料受熱溫度低、時(shí)間短,能較好地保留物料的營(yíng)養(yǎng)及風(fēng)味成分。
     
    固體飲料的其它加工方法還有噴霧冷凍干燥、真空干燥等方式。
     
    1、凍干法
     
           凍干法是將物料中的水凍結(jié)成固體的冰,在真空條件下,使水直接升華變成水蒸汽逸出,從而把水從物料中脫除。其特點(diǎn)是營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及揮發(fā)性成分保存完好,但加工成本極高,因而用凍干法生產(chǎn)固體飲料還很少,只有少部分附加值較高的產(chǎn)品如速溶茶粉、咖啡粉中應(yīng)用。
     
    2、流化床造粒
     
           造粒技術(shù)有濕法造粒、干法造粒、快速攪拌制粒技術(shù)以及流化床造粒等4種。
     
           流化床造粒又稱(chēng)沸騰造粒,是將常規(guī)濕法制粒的混合、制粒、干燥等3個(gè)步驟在密閉容器內(nèi)一次完成的新型制粒技術(shù),可大大減少輔料量,制出的顆粒大小均勻,效果好。
     
            流化床造粒中顆粒的成長(zhǎng)一般有3種機(jī)理——附聚、涂層和累積造粒。流化床造粒過(guò)程中往往是這3種作用共同使顆粒生長(zhǎng)。
     
           食品工業(yè)造粒的目的,主要解決速溶性,并使外觀優(yōu)良,改善流動(dòng)性,便于包裝,從而提高商品價(jià)值。
     
           目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的速溶果蔬固體飲料,一般采用調(diào)配、造粒、干燥的方法,利用搖擺式顆粒機(jī)進(jìn)行造粒,但直接利用搖擺式顆粒機(jī)加工固體飲料的主要缺點(diǎn)是其輔料含量高。
     
    3、噴霧干燥
     
           噴霧干燥是利用霧化器將料液分散為細(xì)小的霧滴,并在熱干燥介質(zhì)中迅速蒸發(fā)溶劑形成干粉的過(guò)程,料液的形式可以是溶液、懸浮液、乳濁液等泵可以輸送的液體形式,干燥的產(chǎn)品可以是粉狀、顆粒狀或經(jīng)團(tuán)聚的顆粒。
     
           噴霧干燥固體飲料的生產(chǎn)范圍很廣,除廣泛用于生產(chǎn)的奶粉、速溶豆粉和番茄粉以外,還有荔枝粉、藕粉、香蕉粉、草莓粉等也有報(bào)道。
     
           經(jīng)噴霧干燥加工的粉體營(yíng)養(yǎng)損失小、色澤好,除可以直接沖調(diào)外,還可作為配料。但噴霧干燥后的粉體,一般粒度較小、沖調(diào)性差,需要造粒后才可以直接沖調(diào)。速溶奶粉是最典型的一種通過(guò)噴霧干燥后附聚造粒成冷熱水迅速溶解的固體飲料,其研究也是最熱門(mén)的。
     
     
    二、固體飲料速溶性研究進(jìn)展
     
    1、固體飲料速溶性的定義
     
           固體飲料沖調(diào)過(guò)程中要求具有良好的色澤、風(fēng)味與穩(wěn)定性,此外其溶解過(guò)程快慢也直接決定其品質(zhì)好壞。
     
    廣義的速溶性包括2種意思:
     
           第一種是能迅速完全溶解于水的固體飲料,如速溶茶、橘子晶、果珍等,能全部溶于水;
     
           另一種是指迅速分散后形成均勻分散的懸浮液,如豆奶粉、奶粉等。
     
    2、固體飲料的沖調(diào)過(guò)程
     
           粉體的沖調(diào)過(guò)程分為4個(gè)步驟:濕潤(rùn)、下沉、分散,最后溶解。
     
           速溶性好的粉體在毛細(xì)管作用力下滲入水中,幾秒鐘就可以完成溶解的過(guò)程,但如果物料表面有疏水基團(tuán),粉體很難濕潤(rùn),一般使用粘結(jié)劑如麥芽糊精,和表面活性劑如卵磷脂造粒(如奶粉)來(lái)改善速溶性。
     
    3、固體飲料沖調(diào)性的理論研究
     
           固體飲料溶解過(guò)程實(shí)質(zhì)就是一個(gè)傳質(zhì)過(guò)程,水由水相主體傳遞到顆粒表面,進(jìn)而擴(kuò)散進(jìn)入顆粒內(nèi)部,從顆粒的內(nèi)外表面處溶解顆粒,被溶解的顆粒進(jìn)入水相并從顆粒內(nèi)部擴(kuò)散至顆粒外表面,再?gòu)念w粒的外表面通過(guò)擴(kuò)散或?qū)α鱾鬟f到水相主體,直至顆粒完全溶解。
     
           根據(jù)分子傳質(zhì)理論,影響傳質(zhì)速率的因素包括顆粒的內(nèi)外表面積、顆粒直徑、液膜厚度以及顆粒內(nèi)部至顆粒表面的濃度差、顆粒表面至液膜外水相主體中含有的溶解顆粒濃度之差、擴(kuò)散系數(shù)等。
     
           增大顆粒的內(nèi)外比表面積,減少小顆粒直徑及液膜厚度,提高擴(kuò)散或?qū)α鱾髻|(zhì)系數(shù)等均有利于顆粒的溶解。
     
           一般來(lái)講,粒度越小,則顆粒比表面積越大,溶解速度越快;
     
           但粒度小,顆粒之間的空隙也小,顆粒表面溶解時(shí)它們粘著在一起,阻止水向粉體內(nèi)部伸展,而且粒徑小,容重輕,浮在液面上,相對(duì)減少了濕潤(rùn)面積,溶解速度反而不快。
     
     
    三、固體飲料粉體性質(zhì)研究進(jìn)展
     
           粉體的性質(zhì)包括粉體粒子的流動(dòng)性和凝聚性、粒度與粒度分布、粒子形狀、表觀密度、表面性質(zhì)、靜電荷、水分含量等,它直接影響粉的貯藏,包裝和加工,其中粉的流動(dòng)特性在加工、包裝中,例如從儲(chǔ)料罐和糧倉(cāng)間的流動(dòng)、運(yùn)輸、混合以及壓縮和包裝中起很大的作用,所以測(cè)定粉體的流動(dòng)性對(duì)粉體工程具有重要的意義。
     
           工業(yè)化加工粉體要求得到可靠一致的流動(dòng)性,使儲(chǔ)料倉(cāng)和進(jìn)料倉(cāng)既不溢出也不產(chǎn)生灰塵。
     
           粉體顆粒之間存在著流動(dòng)時(shí)的摩擦力、靜摩擦力、粘附力和黏聚力等,其中附著力有分子間引力導(dǎo)致的顆粒間引力,也稱(chēng)范德華力;顆粒所帶異性靜電荷引起的引力;附著水分的毛細(xì)管力;顆粒表面不平滑引起的機(jī)械咬合力,有時(shí)這幾種力同時(shí)存在。
     
           表示和測(cè)量粉體間這些流動(dòng)或靜止的力學(xué)特性,用摩擦角來(lái)表示。Jenike在1964年率先使用剪切室的方法測(cè)量粉體的流動(dòng)特性,后來(lái)有環(huán)形剪切室法,可以測(cè)出粉體本身的內(nèi)摩擦力。
     
           粒子形狀、表面組分、粒子大小、含水率對(duì)粉的流動(dòng)性和結(jié)塊性影響也很大,含水率越高,粉體之間的液橋增加,黏附力越強(qiáng),流動(dòng)性越差,其中粒子大小對(duì)粉的流動(dòng)性影響最大。
     
     
    四、果蔬復(fù)合固體飲料研究進(jìn)展
     
           目前關(guān)于果蔬復(fù)合粉的研究較少,仍以單粉研究為主,生產(chǎn)中為了彌補(bǔ)某一種果蔬在營(yíng)養(yǎng)、色澤或風(fēng)味上的缺陷,往往將幾種果蔬混合在一起加工,果蔬固體飲料的加工也不例外。目前果蔬復(fù)合粉加工研究以工藝為主,理論研究薄弱。

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