包埋技术在速溶紫薯粉饮料生产中的应用

饮料研究

包埋技术在速溶紫薯粉饮料生产中的应用

1123

于学娟，陈英乡，李银塔，丛培杰

*

1（烟台职业学院，264000）山东烟台，2（山东省海洋食品营养研究院，264309）山东威海，

3（威海市金麟食品科技有限公司，264422）山东威海，

摘

要

利用微胶囊包埋技术制备速溶紫薯粉，并确定了工艺条件。通过喷雾干燥制取速溶紫薯粉，采用单因

素对比试验以及正交试验最终确定喷雾干燥的适宜工艺条件：包埋剂β-环状糊精添加量为总质量的0.25%；喷

3

雾干燥工艺条件为：风速1m/min、进料量4L/h、进口温度为130℃。

关键词包埋技术，速溶，紫薯，饮料

紫薯（Solanumtuberdsm）又叫黑薯，薯肉呈紫色

至深紫色，除具有普通红薯的营养成分外，还富含硒元素和花青素等

［1］

DLP离心式喷雾干燥器，江苏里轮高速机电设备制造赛多利斯科学仪器（北京）有限公公司；电子天平，

司；WFZ—W2000型紫外分光光度计，尤尼柯仪器有限公司。

1.2试验方法1.2.1

工艺流程

紫薯→挑选→清洗→磨浆→酶解→过滤→调配→包埋→真空浓缩→喷雾干燥→成品1.2.2操作要点

（1）挑选、清洗：挑选新鲜无虫害的紫薯。洗净表面泥沙。

（2）磨浆：将紫薯去皮、切成小块后，加入2～3倍的脱氧水，用胶体磨磨成浆。（3）酶解、过滤：放入果胶酶、淀粉酶和纤维素酶

45℃酶解1～2h，取出灭活酶后，用板框过滤复合酶，

机过滤。

（4）调配：利用蔗糖、柠檬酸等调节口感，确定糖酸比。

（5）包埋：加入β-环状糊精等包埋剂，充分搅拌

后均质。然后真空浓缩至适宜浓度。

（6）喷雾干燥：利用喷雾干燥器将浓缩液喷雾干

入口温燥成紫薯粉。主要研究了喷雾干燥器的流速、度等指标1.2.3

［7］

。花青素对100多种疾病有预防

VE和治疗作用，其清除自由基的能力是VC的20倍、

［2－4］

。的50倍，因此是一种新型的保健食品原料

花青素高温或见光容易氧化，不利于其在食品配

料方面的应用。经微胶囊包埋后延长了保质期，保持

利于其在食品、饮料中的应用。微胶了花青素活性，

囊的制备方法有喷雾干燥法、分子络合法、复合凝聚

法等。其中，喷雾干燥法是微胶囊技术中成本低、适工艺简单的方法，但实际生产中挂壁现象用性广、

出粉率低。在加工中添加环状糊精不但能较为严重，

够减轻挂壁、提高出粉率，更重要的是还能改善花青

［6］

素易氧化的缺陷及产品的口感。本文主要对制备速溶紫薯粉中的微胶囊包埋及喷雾干燥工艺技术进行了研究。

［5］

1

1.1

材料与方法

材料与仪器

材料

紫薯：川山紫，产于威海文登，购自农贸市场；蔗糖

1.1.1

（安徽省徽商红府连锁超市有限责任公司）；柠檬酸（潍坊英轩实业有限公司）；异抗坏血酸钠（江西省德兴百勤异VC钠有限公司）；β-环状糊精（山东西王有

限公司）；乙基麦芽酚（青岛瑞可莱食品有限公司）。1.1.2

仪器设备高压均质机、胶体磨，上海华东高压均质机厂；

。

［8］

花青素含量测定方法

3-花青素是黄烷-醇的寡聚体与多聚体，属多酚

类化合物。与其他酚类化合物不同，黄烷醇（缩合单宁，单体，双体等）在酸性介质中可与香草醛反应，生成在500nm处有最大吸收的有色物质，通过比色测其含量。

1.2.4速溶紫薯粉速溶效果评价方法（表1）

第一作者：学士，副教授（陈英乡高级工程师为通讯作者）。*山东省教育厅高等学校科技计划项目（J11LC59）收稿日期：2011－11－23，改回日期：2012－02－19

2012383（291）

163

表1

紫薯粉速溶效果评价方法

评价标准

得分23541

挂壁现象严重，得率低，粉末酸甜适中

略黏，随时间延长出现挂壁现象，粉末酸甜适中黏度适中，完全不挂壁，粉末酸甜适中黏度减弱，完全不挂壁，粉末略呈糊精味黏度减弱．完全不挂壁，糊精味较强

1.2.5

包埋剂用量的选择以β-环状糊精为包埋剂，β-环状糊精加入量占

图1包埋剂用量对紫薯粉的影响

0.2%、0.25%、0.3%、0.5%作单因总量的0.15%、

素对比试验确定最佳添加量。以出粉率、挂壁情况、水分含量和口感为评价效果的指标，进行综合打分。1.2.6进风口温度的选择

进口温度直接影响料液干燥情况和活性成分的

120、130、140、150、保留率，选择进口温度为110、160、170℃做单因素对比试验，以粉末产率和花青素确定合适的进风口温度。保留率为评价指标，

1.2.7风速范围的选择

风速影响干燥介质的干燥效果。选择风速分别0.8、0.9、1.0、1.1、1.2m3/min做单因素试为0.7、

验，以挂壁情况、产品的产率和含水率为评价指标，确

定风速。1.2.8

进料量的选择

进料量的多少直接影响喷雾干燥的效果，进料量少，出口温度过高，产品活性成分损失大；进料量多，2、3、4、5、6L/h，挂壁现象严重。进料量以1、以挂壁情况为指标，选取合适的进料量。1.2.9

喷雾干燥工艺参数的优化

在单因素试验基础上，以温度、风速、进料量为因

量和口感4个因素评价，获得产品最佳用量为总重的

0.25%。β-环状糊精用量对喷雾成粉影响很大，随β-环状糊精加入量增加，产品产率提高，含水率降低，

粘壁现象逐渐改善。但β-环状糊精含量过大，糊精且成品色泽变浅。确定β-环状糊精加量为味加重，

总质量的0.25%。2.2

进风口温度对包埋效果的影响由图2可以看出，随着进口温度从110℃升高到

170℃，产率和花青素保留率先随之增加后降低，且均在130℃达到最大值，所得喷雾干燥产品质量较确定进口温度为130℃

。好，

图2进风口温度影响结果

素，以含水量、产率、花青素保留率及挂壁情况为评价

做3因素3水平正交试验确定最指标进行综合打分，佳工艺。因素水平见表2。

表2

因素水平

123

2.3风速对包埋效果的影响

风速对包埋效果的影响结果见图3

。

正交试验因素水平表

（B）进料量/（L·h－1）

2

34

（C）进风口温度/℃

120130150

（A）风速/（m3·min－1）

0.9

1.01.1

2

2.1

结果与分析

包埋剂用量对包埋效果的影响

0.2%、0.25%、β-环状糊精加入量占0.15%、

图3

风速对包埋效果的影响结果

0.3%、0.5%时，试验结果见图1。

由图1可以看出，从出粉率、挂壁情况、

水分含164

2012Vol.38No.3（Total291）

3

由图3可以看出粉末在1m/min最高，含水量3

较低，确定风速1m/min为最佳。

饮料研究

2.4进料量对包埋效果的影响

进料量对粉末挂壁情况影响结果见表3。

表3

进料量对粉末挂壁影响结果

挂壁情况不挂壁不挂壁不挂壁不挂壁稍微挂壁严重挂壁

进料量/（L·h－1）

123456

3

最佳配方为：风速1m/min、进料量4L/h、进口温度为130℃。

3结论

本研究对喷雾干燥过程中影响产品质量的各参

最终确定包埋剂β-环状糊精数进行了系统的研究，

加量为总重的0.25%。喷雾干燥工艺条件为：风速1

m3/min、进料量4L/h、进口温度为130℃。在喷雾干燥过程中出口温度对产品的品质有一定的影响，但出口温度受到进口温度、风速和进料量等因其他因素确定后出口温度随之确定，所以在素的影响，

选择工艺参数时出口温度不作为因素进行研究。

参

考

文

献

由表3知，当进料量达到5L/h时开始出现挂壁现象，大于5L/h时挂壁现象严重。因此，确定进料量为4L/h。2.5

正交试验工艺条件优化

在单因素试验基础上，进行正交试验，确定最佳

表4

A11（0.9）22（1.0）33（1.1）415263718293K121.7K223.3K323.1R1.6最优水平A2

主次顺序B﹥C﹥A试验号

工艺。正交试验结果见表4。

正交试验结果

因素

B1（2）2（3）3（4）23131221.522.823.82.3B3

C1（120）11

2（130）22

3（150）3322.623.821.72.1C2

综合评分6.87.67.37.88.57.08.07.77.4

［1］何胜生.甘薯的药用价值及其加工利用［J］．江西农业

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1996．社，

由表4分析可知，影响包埋效果的主要因素为进

料量，其次是进风口温度，最后是风速，最佳组合是A2B3C2，与单因素实验吻合。

TheApplicationofEmbeddingTechniqueinPurpleSweetPotato

PowderInstantBeverage

YuXue-juan1，ChenYing-xiang1，LiYin-ta2，CongPei-jie3

1（YantaiVocationalCollege，Yantai264000，China）

2（FoodandNutritionResearchInstituteofShandongOcean，Weihai264309，China）3（WeihaiJinlinFoodScienceandTechnologyCo.Ltd．，Weihai264422，China）

ABSTRACTMicroencapsulationtechnologywasusedinthepreparationofinstantpowderofPurpleSweetpotato．The

processconditionswereoptimized．SpraydryingwaschoseninthepreparationofinstantpowderofPurpleSweetpotato．Bysinglefactorandorthogonalexperiment，thebestconditionforspraydryingwas：embeddingagenttheamountofβ-cyclodextrinis0．25%ofthetotalweight，spraydryingwindspeedin1m3/min，4L/h，inlettemperature130℃．Keywords

embeddingtechnology，instant，purplesweetpotato，beverage

2012383（291）

165

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/gcnm.html