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食品技术
No. 3. 2004
高膳食纤维速溶藕粉的加工工艺
刘成梅 刘伟 涂宗财 林向阳
(南昌大学 南昌·330047)

摘要：介绍了高膳食纤维速溶藕粉的加工工艺，采用滚筒干燥和间歇式沸腾造粒机，实验对影响
干燥速率和造粒效果的各因素和各技术参数进行了探讨。
关键词：膳食纤维；藕粉；滚筒干燥；沸腾造粒
中图分类号：TS255.36 文献标识码：A 文章编号：1005-9989(2004)03-0034-05

Process technology of high dietary-fibered dissoluted lotus root power
LIU Cheng-mei LIU wei TU Zong-cai LIN Xiang-yang
(Nanchang University, Nanchang, 330047)
Abstract: The process technology of high dietary-fibered dissoluted lotus root power is introduced. Making use of
drum drying and boiling granulator, multiple factors and technological parameter affected on drying rate and
granulation processing are discussed.
Key words: dietary fiber; lotus root power; drum drying; boiling granulation

0 前言
莲藕是睡莲科植物莲(Nelumbo nucifera Gaerth.)
的肥大根茎。生藕性寒味甘，有消瘀清热、解渴醒
酒、止血健胃功效；熟藕性温味甘，能健脾开胃、
养血生肌，并能止泻，治久咳、久痢及疮溃不收症[1]。
莲藕中碳水化合物和膳食纤维含量较高，蛋白质、
脂肪含量较少，作为传统食品因有一定的药用价值
以及低脂肪、高纤维的特点，迎合了健康食品的要
求，因而备受国内外消费者青睐。
莲藕在我国多有栽培，资源丰富，年产量在 50
亿 kg[2]。但莲藕的加工形式不多，一般有莲藕果脯、
藕汁饮料[3]、休闲藕脆片等产品，主要用于菜肴和
藕粉制品，出口形式主要是脱水藕片[4]、藕罐头[5]
和藕粉等。传统的藕粉主要是藕淀粉，一般呈块状
或粉状，状态不均，容易吸湿、褐变、结块而较难
保存，并且溶解性差，冲调不便。
本实验室所开发的高膳食纤维速溶藕粉既不同
于传统藕粉，也不同于殷存真[2]介绍的速溶藕粉。

收稿日期：2003-09-04
作者简介：刘成梅(1963-)，男，教授，主要从事食品科学与工
程方面的研究工作。
高膳食纤维速溶藕粉是在加工过程中保留其大部分
膳食纤维，采用滚筒干燥和造粒技术所生产的颗粒
均匀、疏松多孔的圆球形藕粉颗粒。粒径在 100~
250mm 之间。产品具有很好的速溶性、保存性和均
一性，既可作为即食产品直接销售，又可作为食品
辅料加入其它食品中。
被誉为“第七营养素”的膳食纤维一方面既可
改善产品的营养品质，另一方面均匀存在于产品中
可改善产品本身的质构，并且在干燥、造粒加工过
程中也起到积极的影响。如在滚筒干燥过程中，在
浆料中均匀分布的纤维物质能增大增多薄膜的微孔
空隙，减小了物料体系内部的扩散阻力，从而增大
了湿分从内部向表面迁移的速率，并且缓解了热对
淀粉物料的色泽和风味的损害。在造粒过程中，纤
维类物质可提高藕细粉料的疏松作用和糊化点温
度，降低了在高温高湿的条件下导致淀粉糊化而引
起的湿性死床的可能性。
高膳食纤维藕粉的溶解性体现在经造粒后的
具有多孔结构藕粉大颗粒增大了与水的接触面积，
多孔结构中毛细管渗透性加快了水由颗粒表面向
其内部的渗透，被水润湿后的颗粒沉入水中散开并
被溶解，而不致于像细粉料易结团漂浮水面上难于
DOI:10.13684/j.cnki.spkj.2004.03.015

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润湿而造成不易溶解或不易冲调。膳食纤维本身有
水溶性和水不溶性之分，在高膳食纤维速溶藕粉这
一产品中，对其溶解性的理解我们更愿意认为是产
品在温水中的分散性，并且这种均匀分散的悬浊液
性状较为稳定，口感细腻无渣感，有莲藕正常的清
香和色泽。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
材料：莲藕无腐烂变质，无病虫害，孔中无严
重锈斑，市售；
护色剂：亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、焦亚硫酸钠、
柠檬酸、氯化钠等。
粘结剂：糊精、CMC-Na、HPMC、SE-15、单
甘酯、蔗糖、植物油、硬脂酸等。
仪器：DJ型磨浆机、JMS-80胶体磨、SLS250-70
均质机、Y0505双辊筒干燥机、WDF-170粉碎机、
FL-120沸腾制粒机等。
1.2 工艺流程
鲜藕→清洗→去皮→切片→护色→漂洗→热烫
→磨浆→胶磨→均质→滚筒干燥→粉碎→造粒→筛
分→杀菌→成品
1.3 操作要点
1.3.1 清洗、去皮 采用流动水冲洗，除去污泥杂
质，用不锈钢刀或非金属刀片刮去表皮以及机械伤
疤、斑点等，冲洗干净后立即浸入 1%柠檬酸溶液或
10%氯化钠溶液中，以防褐变。
1.3.2 切片、护色 将藕切成 1~1.5cm厚的藕片，
切片后立即浸入护色液中浸泡。
1.3.3 漂洗、热烫 藕片浸泡后用流动水漂洗，除
去残留液，在 100℃下热烫 5~8min。其目的一方面
是钝化酶系统，另一方面使藕粉部分a化。
1.3.4 磨浆、胶磨、均质 热烫后的藕片配 1.5~2.5
倍的水进行磨浆，浆料在胶体磨中进一步细化，最
后在 25~30MPa下均质两次。
1.3.5 干燥、粉碎 藕浆按一定投料速度，在筒温
120~145℃的一定转速的滚筒筒体表面上涂布成约
0.5~1.5mm 的薄膜进行干燥，料液经滚筒干燥成白
色的固体薄片由刮刀刮下收集，一般要求干燥产品
水分在 6%~8%之间，若水分过高，可在烘箱中处理
后进行粉碎。粉碎机筛网一般可选用 80~100目，得
到藕细粉料。
1.3.6 造粒、筛分 将藕细粉料置于沸腾制粒机中，
设置一定的操作参数，选择一定配比的粘结剂进行
沸腾造粒，通过视镜和取样阀观察造粒效果。
1.3.7 杀菌 采用 15W的 ZSZ15D型紫外线灯对造
粒筛分的速溶藕粉进行照射杀菌，照射强度不低于
1.5W/m2，离灯中心距离 50cm 处左右照射 5min
左右。
1.4 料膜厚度的确定[3]
料膜厚度(d)可由下式物料衡算求得。
d=G/60rAn
式中：G——料液处理量，kg/h；
r——藕浆的密度，kg/m3；
A——有效干燥面积，m2；
n——为滚筒转数，r/min。
在本式中，实验所采用的双辊筒干燥机的有效
干燥面积为 0.8m2，料膜厚度由计算值和经验值相结
合得出，然后通过调节双滚筒之间的间隙加以控制。
1.5 平均干燥速率的测定
干燥速率是在单位时间内单位面积上的汽化湿
分的质量，单位是 kg/m2·h，平均干燥速率以下式
求得 R 。
R =(m1-m2)/0.8t
式中：m1——干燥前的物料质量，kg；
m2——干燥后的物料质量，kg；
0.8——有效干燥面积，m2；
t——处理时间，h。
1.6 造粒粒度的测定
取一定量的造粒后的藕粉粒(W1)于 20目至 80目
标准筛上振动过筛 3min，称量 20目至 80目之间的
粒重(W2)，计算粒度。
粒度=W2(g)/ W1(g)×100%
1.7 水分含量的测定
采用真空干燥法。
2 结果与讨论
2.1 护色剂对藕片的护色效果
选用亚硫酸钠(Na2SO3)、亚硫酸氢钠(NaHSO3)、
焦亚硫酸钠(Na2S2O5)作为护色剂，其有效 SO2含量
分别为 50.84%、61.95%、67.43%。SO2具有强烈的
还原性，可还原酶活动所必需 S-S 键，且能与底物
反应生成不为酶所作用的物质，从而钝化氧化酶系
统的活性，抑制氧化变色。王清章[7]、邵邻相[4]、胡
军[8]等报道了莲藕褐变与多酚氧化酶的关系。由于
多酚氧化酶作用的最适 pH范围为 5~7，而亚硫酸盐
呈碱性，并且 SO2在碱性溶液中不易被释放，因此，
实验中常加入一定量的柠檬酸或盐酸将溶液调成微
酸性。采用硫处理不仅对氧化褐变有抑制作用，对
非酶褐变也有抑制作用，SO2 与不饱和糖反应生成
磺酸可减少蛋白素的形成。实验表明：选用复配的

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护色剂，用量为 0.4%~0.5%，在 40~50℃浸泡 1~2h
具有良好效果。用 SO2钝化藕片块的多酚氧化酶，
应注意其透入速度和程度，达到片块中心部分的
SO2 量既要足以钝化酶，又要不形成异味。另外，
热烫这一工序对钝化其氧化酶系统具有积极的影响。
2.2 滚筒干燥
热烫后的藕片经配水磨浆、胶磨、均质之后制
得粘稠的藕浆料，采用 Y0505双辊筒干燥机进行脱
水。考虑到藕浆干燥后有粉碎和造粒等后道程序，
若干燥产品湿含量太高造成粉碎后粉体粘结，湿含
量太低则造成颜色褐变。实验表明将干燥产物湿含
量控制在 6%~8%之间，既可保证干燥顺利进行，又
为后道工序带来极大方便。在干燥过程中，加热介
质温度、物料性质、物料浓度、料液流速、滚筒转
速、料膜厚度等均对干燥速率产生直接影响，但诸
多因素之间关联性不强，这为藕浆的滚筒干燥带来
极大的方便，本实验着重探讨了以下关系。
2.2.1 物料浓度对干燥速率和成品湿含量的影响
藕浆浓度太高，造成流动性差和布膜不均，并
且太高的浓度无法进行胶磨和均质；物料浓度太低，
造成耗能过高、得率低、湿含量高等问题。因此，
藕浆浓度是影响滚筒干燥的关键参数之一。在蒸汽
介质 2.5×105~4×105Pa、筒体温度 120~150℃、料
液流速 8.6L/min、转速 2~6r/min 范围进行了不同
藕浆浓度的干燥试验，当浓度低于 30%时，在最
低转速最高温度条件下，物料无法干燥成片状，
易与刮刀粘连成糊；同时藕浆浓度不能超出 50%，
否则无法保证胶磨与均质顺利进行。实验表明：
在 30%~38%范围内，随着物料浓度的增加干燥速
率随之增大，成品湿含量随之减小；在 42%~50%
范围内，随物料浓度增加干燥速率逐渐下降，成
品的湿含量下降至 3.5%~4%不再有明显变化(如图
1、图 2)。




浓度(%)
图 1 物料浓度对干燥速率的影响




浓度(%)
图 2 物料浓度对成品湿含量的影响
2.2.2 滚筒间隙和滚筒转速对料膜厚度的关系 料
膜厚度是影响干燥速率和干燥产品湿含量的关键参
数，物料浓度、粘度、料液流速、滚筒间隙和滚筒
转速对料膜厚度均具有重要影响。实验之前，根据
理论计算和经验值调节一定距离的滚筒间隙，在藕
浆浓度 42%、粘度 105Pa·s、料液流速 8.6L/min、
蒸汽介质 3.5×105Pa的条件下进行实验，结果表明，
料膜厚度(δ)与滚筒间隙(d)呈正相关(如图 3)，与滚
筒转速(n)呈负相关(如图 4)，但这种关系只是在较窄
的范围内体现。





d(mm)
图 3 料膜厚度与滚筒间隙的关系





n(r/min)
图 4 料膜厚度与滚筒转速的关系
同时，我们也注意到当料液流速增加时，料膜
厚度也明显增加，但增加到一定程度不再增加，料
液在双辊筒的 V型空间累积过多严重影响成膜的均
匀性。另外，随着物料浓度和粘度下降，成膜的均
匀性增加，但粘度低于某一临界值后也严重影响其
均匀性和料膜厚度。
2.2.3 料膜厚度与筒体转速对干燥速率和成品湿
含量的影响 筒体转速一方面影响物料成膜厚度，
另一方面也决定了物料的干燥时间。在各参数相同
的条件下，筒体转速愈快，其料膜厚度越小，愈有
利于干燥速率，但同时物料在筒体表面上停留受热
时间就愈短，干燥效果受影响。因此，筒体转速和
料膜厚度对干燥速率存在某种非线性关系。申国其
等 [9]认为最大干燥速度(反映的是干燥产品的质量
数)是由物料的最小膜厚来限定。尽管本文建立的
干燥速率公式反映的是蒸发水分的质量数，但在
成品湿含量一致的情况下本质上是一样的。本实验
在蒸汽介质 3.5×105Pa、筒温 130℃、转速 3r/min、
物料浓度 42%、筒体间隙 0.35mm、料液流速
8.6L/min 的条件下，作出料膜厚度与干燥速率关系
图(如图 5)和料膜厚度与滚筒转速对成品湿含量的
关系图(如图 6)。
0.5 1.0 1.5
d(
m
m
)
0.5
3r/min
4r/min
5r/min
滚筒转速
d(
m
m
)
0.5
0.5mm
1.0mm
1.5mm
滚筒间隙
2 3 4 5
R
(k
g/
h·
m
2
)
15.7
30 35 40 45 50
6.5
湿
含
量
(%
)
30 35 40 45 50

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δ(mm)
图 5 料膜厚度与干燥速率的关系




δ(mm)
图 6 料膜厚度与滚筒转速对成品湿含量的关系
2.3 沸腾造粒
藕浆经滚筒干燥后粉碎成细粉料，细粉料经过
沸腾床进行聚结造粒，造粒是利用涂布生长和附聚
生长原理，将液态粘合剂雾化到流化床中与呈沸腾
流化态的细粉料充分混合，受液后的粉粒因吸附力
增大在一定温度下不断团聚生长。通过液态粘结剂
将细粉结合在一起的粘结机理有高粘度液体桥和低
粘度液体桥。在藕粉造粒过程中，粘结剂的配方首
先考虑的是粘度问题，其次是与粉料体系相匹配问
题，关于粘结剂配方及用量将以另文介绍，以下探
讨沸腾造粒机技术参数对造粒效果的影响。
2.3.1 进气温度与出口温度对造粒效果的影响 进
气温度过高，导致床层的温度高，从而大大增加了
粘结剂雾滴的水分蒸发速率，在雾滴还未粘到细粉
料就已干燥，使得小颗粒粉料不易附聚成粒，造成
颗粒直径小或无法成粒。当进气温度过低，床层中
料液水分的蒸发能力降低，易产生结块现象，损害
物料正常流化态而死床。





进气温度(℃)
图 7 物料颗粒度与进气温度的关系
实验表明：在适量的粘结剂进料速度与气雾压
力的条件下，物料颗粒度与进气温度有图 7 所示关
系，在拐点之前尽管物料粒度随温度升高而增大但
其强度随之下降，在拐点之后物料粒度随温度升高
而下降但强度很快增大到一定程度后不再有明显增
加。出口温度是反映床层温度的重要参数，造粒前
需设定出口温度范围，通过控制进气温度、粘结剂
流速和气雾压力以控制床层温度。对于热敏性物料
需要严格控制床层温度，如藕粉造粒，由于藕粉中
直链淀粉开始糊化温度为 64℃，在 70℃时粘度有一
个最大的峰值 305Bu[10]。本实验材料是高膳食纤维
藕粉，一些均匀分布的纤维类物质可提高物料的疏
松作用和糊化点温度，实验表明，100~110℃进气温
度、50~55℃出口温度可取得较好的造粒效果。
2.3.2 粘结剂的进料速度与气雾压力对造粒效果的
影响 在本实验的沸腾造粒过程中，雾化器是气流
式的，粘结剂的雾化通过气雾压力控制，雾化角调
节在 28°左右，液态粘结剂雾化的均匀性是实验中
必须保证的。粘结剂的进料速度是由莫诺泵控制的，
其转速 150~1500r/min，采用 ZDT可控直流电机调
速控制器实现无级调速，以输出电压 0~220V 调节
进料速度，粘结剂流量与气雾压力和电机转速有如
图 8 所示的关系，实验中一般控制气雾压力在
0.4~0.6MPa之间。粘结剂进料速度对产品颗粒粒度
的影响如图 9 所示。气雾压力对产品颗粒直径的影
响如图 10所示。




转速(r/min)
图 8 粘结剂流量与气雾压力和电机转速的关系





电压(V)
图 9 粘结剂进料速度对产品颗粒粒度的影响





电压(V)
图 10 气雾压力对产品颗粒直径的影响
在气雾压力一定的情况下，粘结剂进料速度由
小至大调节(调节莫诺泵电机电压)过程中，随着速
度增大，单位时间内被雾化液滴增多，增大了液气
质量比，造成颗粒直径增大，粒度增大；但进料速
度增大至一定程度后造成结块现象多，从而粒度下
降。进料速度不能超过床层对水分的蒸发能力，否
则易发生死床现象，在本实验中高温高湿条件下藕
粉容易丧失流化态而成团糊化发粘造成死床烧结。
当粘结剂流速一定时，随着气雾压力增大，颗粒直
0.8
直
径
(m
m
)
0.1
0.6
粒
度
(%
)
40
86
R
(k
g/
h×
m
2
)
12.6
0.5
湿
含
量
(%
)
7.5
0.5
3r/min
4r/min
5r/min
流
量
(Q
)
常压
0.4MPa
0.6MPa
粒
度
(%
)
110
86

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径逐渐减少，这是因为雾滴直径随压力增大而减小
更易被干燥造成雾滴架桥作用减弱。
除上述因素外，物料的理化性质、颗粒细度、
含水率和装料质量以及喷嘴位置高低、喷嘴锐孔直
径和喷雾角度等因素对造粒效果也起着不同程度的
影响，因此，有待于更进一步的研究。
3 结论
3.1 采用亚硫酸钠、亚硫酸氢钠和焦亚硫酸钠与柠
檬或盐酸复配而成护色剂，用量 0.4%~0.5%，在
40~50℃处理 1~2h，与热烫工序相结合对莲藕的褐
变具有重要的抑制作用。
3.2 采用藕浆浓度 38%~42%，在蒸汽介质 2.5×
105~4×105Pa、料液流速 8.6L/min、转速 2~6r/min、
料膜厚度 0.5~1.0mm等条件下，可灵活地控制达到
理想的干燥产品的湿含量。
3.3 选择适当配比的粘结剂，在进气温度 100~110℃、
出口温度 50~55℃、气雾压力 0.4~0.6MPa等条件下，
可获得性状均一、速溶性好的圆球形藕粉颗粒。
参考文献：
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(上接第 33页)
极差分析结果显示，对鲜切莴苣外观色泽影响
的主次因素依次为：抗坏血酸浓度(A)＞浸泡时间
(B)＞柠檬酸浓度(D)＞植酸浓度(C)，其最佳因素水
平组合为 A1B2D1C3。考虑到次要因素之间极差的数
值差异不大，以及添加剂的使用成本，生产实践中
可选取较优因素水平组合 A1 B2D1C1。按照最佳因素
水平组合进行验证实验，得到了很好的实验结果，
莴苣片在贮藏 5d后，仍较好地保持了原有色泽，
其△E*a*b*值为 6.64。
3 结论
3.1 采用真空冷藏的方式可较好地抑制酶促褐变，
延长鲜切莴苣的贮藏时间。
3.2 利用抗坏血酸、植酸和柠檬酸组成的复合护色
剂可较好地保持莴苣片原有色泽，其较佳的护色条
件为：复合护色剂的质量浓度分别为抗坏血酸
0.05%、植酸 0.25%、柠檬酸 0.05%和氯化钙 0.5%，
浸泡时间 5min。贮藏时间可达 5d。
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食事传递 Food Info
“3C”安全饮品认证走进山东
对于电器的 3C认证，人们已经比较熟悉。如今，被
称作饮品中的“3C”认证的安全饮品认证标准开始在全
国推广。近日，安全饮品山东省管理办公室在济南正式成
立。今后妈妈给孩子选择饮料又多了一道高级“安全闸”。
据介绍，我国的安全饮品认证采取了国际认证标准 8
种模式中最为严格的一种，即为“综合质量模式”，包括了
从设计、生产过程到最终产品等全部流程的质量与安全
控制。中饮标安全饮品认证中心于 2003年初成立，是有
关部门批准的中国饮品业唯一的安全饮品认证机构。目
前，国内已有汇源、蓝猫等知名饮料率先通过了这一认
证。据悉，安全饮品认证证书有效期为 3 年，每年进行
监督审核。 (高天海)