全 文 ：翻翰跳. 记 T吮栩咖哪 f oF以川. 叻喊柑
高膳食纤缝速溶藕粉的沸腾造粗
( 南昌大学食品科学教育部重 点 实验 室 , 南昌 3 0 47 ) 刘 伟 涂宗财 刘成梅
摘 要 : 应 用 间歇 式流 化床 , 对 高膳食 纤维藕粉 的造粒 工 艺 中多
因 素的 变 化进行实验 , 同 时讨 论 了沸腾造杜机技术参数
时造粒效果的影响 。
关性何 : 流化床 , 膳食纤维 , 藕粉 , 造粒 ,沸腾造拉机
A bs t acr t
:
U s in g o f b a te h flu id iz e d b e d
,
t h e e ff e c ts o f
m u lt iP le f a e t o r s o n g r a m u la t io n P ro e e s s in g o f h ig h
d ie ta r y 一 f ib e re d lo t u s r o o t Po w e r w e r e s t u d 一e d
.
Th e e ff e e t o f b o ilin g g ra n u lst o r
’
5 t e e h n o lo g ie a }
P a r a m e te r o n g r a n u la t io n 15 d is e u s s e d
.
枪 y w o r ds : f lu id iz e d b e d : d ie ta ry f }b e r ; {Ot u s ro ot P洲 e r ;
g r a n u {歇 io n : b o ilin g g ra n u la t o r
中图分类 号 : ST 2 01 . 1 文献标识码 : A
文 章 编 号 : lX() 2 一0 3 0 6 ( 2 0() 3 ) 10 一0 10 6 一 0 3
高膳食纤维速溶藕粉有别于传统藕粉 , 传统藕
粉 主要是淀粉 , 一般是将鲜藕通过清洗 、 磨浆 、洗浆 、
沉淀和烘晒而成 ,含水量在 15 %左右 l’ ! 其溶解性差 ,
工技雍芝
收稿 日期 : 20 3 一05 一 2 0
作者简介 : 刘伟 ( 197 2一 ) , 男 , 硕士研究生 ,研究方向 : 食品科学与 工程 、
冲调不便 , 食用前需用水调浆后加 9 0 ℃ 以上热水或
加热使藕粉膨胀 变成具有粘性的 半透明 胶体溶 液 ;
藕粉一般呈块状 或细粉状 , 易 吸湿 、 褐变 、结块而影
响其保存性 , 并且也由 于其物理性状影响藕粉的广
泛应用 。 高膳食纤维速溶藕粉是在鲜藕加工时保 留
其大部分膳食纤维 , 通 过清洗 、 磨浆 、 辊筒 干燥 、 粉
碎 、 造粒而成 . 其速溶性 、 保存性 、均一性均获得很好
的 保证 , 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 。
1 材料与方法
1
.
1 材料与仪器
藕细粉料 由本实验室 以新鲜莲藕为原料 , 经
热烫 、 磨浆 、胶磨 、 均质 、辊筒干燥 、 粉碎而成 ; 糊精 、
C M C
、经丙基 甲 基纤维素 ( H P M C ) 、 蔗糖酷 ( S E 一 1 5 ) 、
单 甘酉昆蔗糖 、 植物油 、 硬脂酸等 以 上均为食品级 、
D J 型磨浆机 , JM S 一 8 0 胶体磨 , S I JS 一 2 5 0 一 7 0 均质
机 , Y 0 5 O 5 双辊筒 三F燥 机 , W D F 一 17 0 粉碎机 , F L 一 1 2 0
…
时间 ( s
体系粘度带 来较大的 冲击 , 而影响加工性能 , 是一种
优 良 的脂肪替代品 。
.3 3 低 脂 无 糖 冰 淇 淋 的 最 佳 配 方 为 IM O g O O 为
1 %
, 聚葡萄糖为 4 % , 酪蛋白酸钠为 .0 3 % , 复合稳定
剂 为 .0 3% 。 用此配方生产的低脂无糖冰淇淋的膨胀
率较普通冰淇淋低 , 抗融化特性等方面 与普通 冰淇
淋接近 . ,整体质构特性较普通冰淇淋稍 差 , 可满足生
产需要 。
3
.
4 普 通 冰淇 淋 的 整 体 质构 特性 优 于低热 量 冰
淇淋 。
20864 0
1(如)创写
图 6 低脂无糖冰淇淋质构
的 低热量冰淇淋 〔、
3 结论
3
.
, 低聚异麦芽糖在低浓度时粘度与 砂糖接近 ,热
量较低 ,具有 良好的加工性能 ,很适合开发低热量冰
淇淋
.3 2 聚葡萄糖的水溶液粘度较低 , 可以替代部分脂
肪 , 添加于低热量冰淇淋中 ,不会对整个冰淇淋料液
参考文献 :
王1 李基 洪 , 等 . 冰淇淋 生 产工 艺与 配 方〔M l. 北 京 : 中国 轻工 业
出版社 , 2 0 00 .
2[] 蔡 云 升 . 新 版冰 淇淋 配 方【M」. 北 京 : 中国 轻 工 业 出 版社 ,
20 .2
131 冯 力更 , 等 . 冷饮配方 精 选与设计「M] . 北 京 : 中国轻 工 业 出
版社 ,2 0 .0
10 6晒葡嘟丽两 )
DOI : 10. 13386 /j . i ssn1002 -0306. 2003. 10. 029
目锐图黔日ù自厂价卜队曰价匕一妇 r朴卜口侧带仁盯` !
上亡` f矛ù r卜比比眨 ;少
l
卜`` .
!
犷
l馨。
!
f斤 .企ù山 r
l
· f.
!
f孟岔
;
,仁ó:l
比尹
!l!l
!
,
ì`、,f·卜J·;l-!IL
ll
!…! l一vo l.翻 ,目0 . 10薄川
糊精 CM C一 N a
配方 I
配方 n
配方 1
配方 W
配方 V
3
适量
/
/
12/
沸腾制粒机 , N D J一 1 型粘度计 。
1
.
2 造粒工艺
在沸腾制粒工作之前 , 称取一定量的藕细粉料
加在造粒室底部筛网 上 。 当粉料在热风作用下呈流
化态时 , 位于造粒室中部的喷嘴在一定的气雾压力
下喷射一定量的雾状粘合剂 , 与呈沸腾流化状态的
细粉料在造粒室中充分混合 , 造粒室上部装有袋形
滤布 , 由引风机将滤掉粉料的热风排出 。 在造粒过程
中 , 调节热风进 口 与 出 口 温度 、 气雾压力
工芝技定
液量过少则不能对粉料进行润湿和粘结 , 造成颗粒
过细或者大多粉料无法成粒 ; 喷液量过多并且不能及
时干燥易引起湿式死床 。 需要注意的是粘结剂用量在
流化连续式设备中比间歇式少得多 f4I 。 H aj du . R 等 s1I认
为 ,喷液量应 由物热衡算来确定 ;徐言科等回认为 , 应
由传热速率和蒸发速率来确定 。 在本实验中 ,应该更
多关注在热风进气温度条件下喷液量过多 问题 。 实
验表明 , 在 1 0 0 一巧0℃进气温度下 , 粘结剂用量约 占
细粉料的 o2 % 一25 % 。
.2 2 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
细粉料前就已干燥 , 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 ; 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 。 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 l 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 , 但当强度很快增大到一
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
ǎ享à侧娜
速与流量等操作参数 , 通过视镜和取样 阀随时观察
造粒效果 。
1
.
3 造粒粒度的测定
取一定量造粒后 的藕粉粒 ( W , )于 2 0 目至 8 0 目
标准筛上振动过筛 3 m in , 称量 2 0 目至 8 0 目之间 的
粒重 ( W Z ) ,计算粒度 。
粒度 = W Z ( g ) / W l ( g ) x l O O%
1
.
4 视比重的测定
取 1 0 0On lL 量筒 , 装造粒后的藕粉粒至量筒瓶 口
平齐 , 取 出藕粉粒称重 ( W 3 ) , 量筒体积 V , 可加水 至
溢满为止 ,量取水的体积 V . , 计算视比重 〔
视比重 = W犷V .
1
.
5 水分含量的测度
采用真空干燥法 l2] 〕
1
.
6 粘度测定
采用 N D J一 1 型旋转粘度计测定 。
2 结果与讨论
2
.
, 粘结剂的配方及其用量对造粒的影响
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 。 高粘度液体桥的
结合 力依赖于粘结剂 的内 聚力或吸着力 , 而低粘度
液体桥的结合力 主要是依赖颗粒与液滴间 的表面力
和 毛细管力 13 。 在藕粉造粒过程 中 , 由于高粘度粘结
剂容易导致藕粉成团 、 成块而失去流化态 , 因 此 ,粘
结剂 的配方首先考虑的是粘度问题 , 但粘度过低会
导致颗粒强度以及不易成粒等问题 ;其次要考虑的是
与粉料体系相匹配问题 , 即润湿颗粒表面的能力 。 表 1
列出了本实验所采用的粘结剂配料的配方以及在表 2
中列 出不同配方的粘结剂对造粒效果的影响 。
从表 2 可看出 , 配方 1 对藕粉造粒的效果较好 ,
实验表明 , 粘结剂 的粘度一般在 1 . 5 一 2 0 M P a’ s 范 围 进气温度 (℃ )图 l 进气温度对颗粒粒度的影响
晒再藻舞蹄燕1 10 7
翻加. . 目相如嗦哪d 介回. 时侧姗
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 ,对于藕
粉造粒 , 由于藕粉 中直链 淀粉开始糊化温度为 6 4 ℃ ,
在 7 0℃时粘度有一个最大的峰值 3 0 5 B ul 7) 。 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 ,
1 0 0 一 1 10 ℃进气温度 , 5 0 一5 ℃出 口温度可取得较好 的
造粒效果 。
本实验室曾对百合淀粉 、 传统藕淀粉以 及经喷
雾干燥法获得具有较多纤维含量的藕粉进行造粒对
比实验 。 对于百合淀粉和传统藕淀粉 , 由于基本上不
含有纤维素物质 , 造粒过程中易糊化导致堵塞床底
筛网或分布板孔 隙从而无法正常呈流化态 ; 以含有
较多膳食纤维 的藕浆进行喷 雾干燥所 获得 的细 粉
料 , 由 于纤维 素类物质在物料 中分布不均 , 在沸腾造
粒过程中也容易造成类似情况 。
2
.
3 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 2 80 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 为 15 0 一巧OOr / m i n , 采用 Z D T 可控直流 电机
调速控制器实现无级调速 , 以输 出 电压 0 一 2 2 O v 调
节进料速度 , 粘结剂流量与气雾压力和电机转速有
如图 2 所示 的关 系 , 实验 中一 般控制 气雾压 力在
0
,
4 一O . 6 M P a 之间 。 粘结剂进料速度对产品颗粒粒度
的影响如图 3 所示 ; 气雾压力 对产品颗粒直径的 影
响如 图 4 所示 。
一 0名·
已
日
必
侧
.0 6 产
压力 ( M Pa )
图 4 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
大到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 , 颗粒直径逐渐
减 小 ,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程度不同 的影
响 , 因此 , 有待于更进一步的研究 。
3 结论
粘结 剂的 配方设计首先要考虑其粘度和 与藕粉
粉料体 系相匹配问题 ; 具有高膳食纤维含量的 藕粉
细料比藕淀粉更易造粒 ; 各操作参数之间在一定范
围 内互相影响 , 对造粒后藕粉颗粒 的粒度 、 冲 调性 、
强度等产生不同效果 , 需从产品 的物化性质出 发考
虑选取不同的操作参数 。
工芝技充
_
{
_厂 , ~
常压
g } 户 尸 一 , . 一一 . .o4 M aP鄂 ` 尸二丫一 ”~ 参考文献 :
转速 ( r/ m i n )
图 2 粘结剂流量与气雾压力和电机转速的关系
ǎ享à侧娜
4 0 一
电压 ( v )
图 3 粘结剂进料速度对颗粒粒度 的影响
t l] 殷存真 ,等 , 莲藕食 品加工技术 IJ] . 食品 与机械 , 19 9( :3) 26 -
27
z[] 宁正祥 ,等 .食品 成分分析手 册【M] .北 京 : 中国 轻 工 业 出版
社 , 1 99 8 .
t3] 潘永康 ,等 .现代干 燥技 术〔M ]. 北京 :化 学工业 出版社 , 19 98 .
[’] 谢麟 , 等 .流化振动连续造拉机造 粒质 量的研究与分析 [J] .
机械设计与制造 , 1 997 (2 ): 5 1 .
[51 H殉 u R , e t al . S ut d i e s o n 脚 n ul at i o n i n a fl u id i z e d be d【J」.
H
u n g J I n d C h e m
,
19 79 (12 )
: 33 3一 42 5
.
6j[ 徐言科 , 等 . 流化床喷雾造杜装置 的最大喷液量的研究 l[J .
大连理工 大学学报 , 19 9 5 (2 ): 1 55一 15 9 .
7[] 陈泳梅 藕 淀粉特性 的研 究 [J] . 盐城 工学院 学报 , 19 99 (=3)
6 7
~
6 8
.
10 8 缅棘韶燕蒸蘸