杨梅颗粒固体饮料的工艺研究.pdf

F O O D A N D F E R ME N T AT 1 0 N I N D US T R l 杨梅颗粒 固体饮料的工艺研究 辛修锋 ， 余小林 ， 胡卓炎 ( 华南农业 大学食 品学院 ， 广 东 广州 ， 5 1 0 6 4 2 ) 摘 要 通 过 研 究 杨 梅 果 汁 的澄 清 处 理 条 件 、 喷 雾干 燥 条 件 、 颗 粒 固体 饮 料 配 方 及造 粒条 件 等 ， 确 定 了杨 梅 颗 粒 固体 饮 料 的制 备 工 艺 。 结果 表 明 ， 杨梅 打 浆 取 汁 后 加 入 质 量 分 数 1 高 岭 土 为 澄 清 剂 进 行 处 理 ， 可得 到 澄 清 度 为 9 3 7 的杨 梅 澄 清 汁 ； 加 入 质 量 分 数 1 5 的麦 芽 糊 精 为 助 干 剂 ， 经 喷 雾 干 燥 得 到 品质 较 好 的 杨 梅 粉 ； 采 用 正 交实验所确定的杨梅颗粒固体饮料最佳配方为 ： 杨梅粉 3 6 4 、 白砂糖 6 O 、 阿斯 巴甜 0 1 、 柠檬酸 1 5 、 食 盐 2 0 ； 以 2 P V P ( 聚 乙烯 吡咯烷酮) 作 为黏合剂进行制粒， 粒度大小为 2 O 4 O目时， 其溶解性较好 。 关 键 词 杨 梅 汁 ， 澄 清 ， 喷 雾 干燥 ， 固体 饮 料 ， 工 艺 配 方 杨梅 果实 营养 丰 富 ， 富含 葡 萄糖 、 果 糖 、 柠 檬 酸 、 苹果酸 、 V 、 V 等 营养 物质_ 1 。杨 梅柔 软 多 汁 ， 易 压 榨取汁 ， 适合 于加 工果 汁 。但 杨 梅 富含 花 色苷 ， 易 造 成杨梅 汁和杨梅 酒 等产 品 在加 工 和贮 藏 过 程 中颜 色 的劣化_ 2 ， 使产 品失去商 品价值 ； 此外 ， 杨梅 澄清果 汁 在贮藏期 间易 出现后续 沉淀 _ 3 ， 这也 是影 响杨梅 深加 工的一个 原 因。 将 杨梅果 汁通过 喷雾 干燥加 工成杨梅 粉 ， 然 后制 备成杨 梅 固体 饮料 ， 是 杨 梅利 用 的一 种 新 方法 ， 既可 增加杨 梅产 品的花 色品种 ， 又可较 好地避 免杨 梅汁饮 料出现的花色苷降解和后续沉淀问题 。喷雾干燥速 度快 、 营养成 分损 失 少 ， 而且 生 产 成本 较 低 。制 得 的 杨梅颗 粒 固体 饮料 ， 具有 易 冲 调 、 口味好 、 营 养 丰 富 、 便于携 带等 优点 ， 是一种具 有较 好市场 前景 的产 品。 本文研 究 了杨 梅汁 的澄清 和喷雾 干燥 ， 以及杨 梅 颗粒 固体饮 料 的制 备工艺 ， 旨在提高杨 梅加 工产 品的 价值 ， 增加杨 梅加 工 品的花色 品种 。 1 材 料 与方 法 1 1实验 原料 杨梅 ： 采 自广 东省 清远 市 ， 品种 为荸荠 种 ， 约 9成 熟 。 1 2 辅 料与试 剂 柠檬 酸 、 B 一 环状 糊 精 、 麦 芽 糊 精 、 自砂 糖 、 阿斯 巴 甜 、 食 盐 、 聚 乙烯吡 咯烷酮 ( P VP ) 等 均为食 品级 。 1 3仪器与 设备 第一作者 ： 硕士研究生( 余小林为通讯作者) 。 *广东省科技攻关项 目( 2 0 0 6 B 2 0 4 3 0 0 1 0 ) 收 稿 日期 ： 2 0 0 8 0 9 2 5 ， 改 回 日期 ： 2 0 0 8 1 2 1 7 1 6 2 I 2 0 0 9 v o I 3 5 N o 2 ( T 。 t a I 2 5 4 ) 1 。 。 。 。 。 。 。 T DL 一 台式离 心 机 ， 上海 安 亭科 学 仪器 厂 ； L P G 一 5型高速离 心 喷雾干燥 机 ， 常州 先锋 干燥 设 备 有 限 公 司 ； C M一3 5 0 0 d型分 光测 色 仪 ， 日本 Mi n o l t a 有 限 公 司 ； 手持 折光计 ， 北 京万城 百增科 学仪 器有 限公 司 ； S 2 5型 p H 计 ， 上海 精 密 科 学仪 器 有 限公 司 ； S V一 1 1 4 1型可见 光 分 光 光 度计 ， 韩 国 S i n c o公 司 ； S KF G O 1 B电热恒温鼓 风 干燥 箱 ， 湖北 省黄 石市 医疗 器械 厂 ； 旋转 式制粒 机 ， 江 阴市 富龙制 药机 械厂 。 1 4 杨 梅颗 粒 固体 饮料 制备 的基本工 艺流 程 杨梅 一 拣 选 、 清洗 一 打 浆 一 榨 汁一 过 滤 澄清一 离心 澄 清汁 均 质+ 喷 雾 干燥 杨梅 粉一 混料一 制粒一 干燥一 整粒一 成 品 辅 料 1 5 操作 要点 1 5 1 杨梅 澄 清果 汁的制备 杨梅 经拣选 、 清洗 、 打 浆 ， 用 1 0 0 目滤 布过 滤 后 ， 加入 不 同 的 澄 清 剂 、 搅 拌 均 匀 ， 2 5 放 置 2 h 。离 心 ( 5 0 0 0 r mi n 、 2 0 mi n ) 分 离 沉 淀 ， 取 上 清 液 分 析 测 定 。澄清 剂 的种类 和用量 见表 1 。 表 1 不 同 澄 清 剂 的 用 高 岭 土 0 0 2 04 O6 O 8 1O 硅藻 土 O 0 2 O4 O6 O 8 1 O 明 胶一 单 宁 O 0 0 4 + 0 01 0 0 4 + 0 0 2 0 0 4 + 0 03 0 0 6 + 0 0 2 0 06 + 0 0 3 1 5 2 杨梅 果 汁的喷 雾干 燥 在杨 梅 澄 清 汁 中加 入 一 定 量 的助 干 剂 ， 经 均质 。 后 ， 进 行喷雾 干 燥 。喷雾 干 燥 条 件 为 ： 进 风 温 度 1 7 0 1 8 O ， 出风温度 8 0 ， 压力 0 4 MP a 。 通过 比较 助干剂 用 量对 喷 雾干 燥 效果 及杨 梅 粉 感 官 、 理化性 质的影 响 ， 确定助 干剂 的最适 加入量 。 1 5 3 杨梅 颗粒 固体饮料 配方的设计 以杨 梅粉 为原 料 ， 白砂糖 、 阿斯 巴甜 、 柠檬 酸 、 食 盐 为辅料 ， 采 用 四因素 三 水平 的 I 。 ( 3 ) 正交 实 验 确 定杨 梅颗 粒 固体 饮 料 的最 佳 配 方 。配 方设 计 的 L 。 ( 3 ) 正交 实验因素水 平见表 2 。 表 2 杨梅 颗粒 固体 饮料 的 ( 3 ) 正交 实验 因素水 平表 1 5 4 颗 粒 大小对 固体饮料 冲调性 的影响 根据 配方设计 的优化组 合方案 ， 将 杨梅粉 与辅料 混匀后 ， 以含有 质 量 分 数 2 P V P 的体 积分 数 5 O 乙醇溶 液为 黏合 剂 ， 分 别用 1 0目筛制 粒 、 2 0目筛 整 粒 ， 2 O目筛 整粒 、 4 0目筛整 粒 ， 4 O目筛 制粒 、 6 O目筛 整粒 ， 6 O目筛 制粒 ， 使 制得 的颗粒 大 小 分别 为 ： 1 0 2 O目、 2 O 4 O目、 4 O 6 0目、 6 O目， 制 得 的颗粒 于 6 0 条件 下通风干燥 。 1 6分析 测定 1 6 1 杨梅粉 水分含量 的测定 采用 直接干燥 法测定 ( 参 照 GB 5 0 0 9 3 1 9 8 5 ) 。 1 6 2 色泽 测 定 采用 分光测色仪 测定杨梅粉 及其溶 液 的色差 值 。 以 国际照 明委员会 ( Co mmi s s i o n I n t e r n a t i 0 n a 1 e的 I E c l a i r a g e ) 规 定的 L* n* b *值表示颜 色 的定量 值 ， 其 中 L*表示颜 色 亮度 ， n*值 表 示 红 色 ( +a*) 和 绿 色( 一口*) ， b*值 表 示 黄 色 ( +b* ) 和 兰 色 ( 一b *) 程度 。 1 6 3 果汁或溶液澄 清度 的测定 以蒸馏 水为对 照 ， 测 定样 液在 7 0 0 n m 处 的透 光 率 ( ) ， 以此数 据表示果 汁或溶液 的澄清度 。 1 6 4 p H 值 测 定 用 p H 计 直 接 测 定 溶 液 的 p H 值 ( 参 照 GB T1 0 7 8 6 2 0 0 6) 。 1 6 5 酸 度 测 定 采用酸碱 中和滴 定法 测 定 ( 参 照 GB Tl 2 4 5 6 1 9 9 0) 。 1 6 6 可 溶 性 固形 物 的 测 定 采 用手持折 光计室 温下直接 测定 。 1 6 7 颗粒 溶解 时间的测 定 取 1 0 g不 同粒 度 的颗 粒 ， 分别 加 入 到 盛 有 1 0 0 mL水 的小烧杯 中 ， 水 温分别 为 2 5 、 6 0 C， 用玻 璃棒 轻 轻搅拌 ， 记 录完全溶解所 需要 的时间 。 以上各项 测定重 复 3次 ， 计算 其平均 值 。 1 7 杨梅颗粒 固体饮 料的感 官评价 对 各种处理 的 杨梅 颗 粒 固 体饮 料 ， 各 取 1 0 g冲 入 1 0 0 mL凉 开水 中 ， 以外 观 、 气 味 和 滋味 为评 价 指 标进 行综合评 分 ， 由 5位具有 良好 品评 能力 和一 定专 业 知识的实 验室人员 组成 。外观通过 对溶液 的色泽 、 澄 清度的 观察 评 分 ， 最 高 为 3 O分 ； 气 味通 过 嗅 觉 评 分 ， 最高为 2 O分 ； 口感 和滋 味通过对制 品清爽 、 可 口、 酸甜 等 表 现 综 合 评 分 ， 最 高 为 5 O分 ； 各 项 合 计 1 0 0 分 。 2 结果 与分析 2 1 澄清 剂对杨梅 果汁澄 清效果 的影响 由表 3可见 ， 所 用的 4 种 澄清剂 均有一定 的澄清 效果 。其 中高岭土 的澄清效果 较好 ， 当高岭土 的用量 达 到 1 时 ， 杨梅 果汁 的澄清度 由原 来 的 7 7 5 上升 到 9 3 7 ； 当 只加 明胶 时 ， 果 汁 的 澄 清 度 为 8 0 8 5 ； 当 明 胶 与 单 宁 复 配 使 用 时 ， 明 胶 用 量 为 0 0 4 ， 单宁 用量 为 0 0 3 时 ， 果汁 的澄 清度 可达 到 8 7 7 ； 而 当硅藻 土 的用 量 为 1 时 ， 果 汁 的澄 清 度 可达 8 8 6 ， 与 明 胶一 单 宁 的 最 大 澄 清 度 相 当 。因 此 ， 选 择高岭 土 为杨 梅 果 汁 的澄 清 剂 ， 其用 量 为 1 时 ， 可 以得到 澄清度较好 的杨梅 汁 。 表 3澄 清 剂 的 用 量对 杨 梅 果 汁 澄 清度 的 影 响 序号 堡 垦 ! 鎏堡! ! ! ! 竺 高岭 土 硅藻土 明胶 明胶一 单宁 u f 7f lf fi b 1 8 4 7 82 3 8 0 6 8 2 7 2 8 9 4 85 6 8 4 6 8 0 8 3 9 1 】 8 6 2 8 4 6 8 7 7 4 9 2 5 8 6 9 8 4 j 8 3 7 5 9 3 7 8 8 6 8 4 8 7 8 6 注 ： 澄清剂用量见表 1 。 2 2助 干剂对杨梅 果汁 喷雾干燥效 果的影响 不 同助干剂对 杨梅 汁 喷雾 干燥 效 果 的影 响 见表 4 。 由表 4可见 ， 助 干剂 麦 芽糊 精 与 8 一 环 状糊 精 的添 加 量对杨梅 汁喷 雾 干燥 效果 有 较大 影 响 。单 独 添加 1 O 麦芽糊 精 ， 喷雾 干燥时严 重粘壁 ， 粉体难 以收集 ， 且 收集到 的粉体 已结块 ， 但 因麦芽 糊 精 的含量 少 ， 果 粉 的 a*值较 大 ， 说 明红色较 好 。当麦芽 糊精 的 添加 l 2 0 0 9年第3 5 卷第2 期( 总第2 5 4 期) l 1 6 3 圈叠譬冒盟 ! Q ! 垒 ! 量 增至 1 5 时 ， 喷雾 干燥容 易进 行 ， 杨梅 粉 的收 集量 为 1 1 5 g L， n*值 为 3 7 5 1 ， 即果粉 的红 色较 好 ， 冲调 液也呈现 杨梅 的红色 ， 表 明干燥 的效果 较好 。而 当麦 芽糊精 的添加 量 增 至 2 0 时 ， 虽 然 喷 雾 干燥 更 易进 行 ， 杨梅粉 的收集 量也增 大 至 1 3 4 g L ， 但 颜 色 变浅 ， a*值 为 3 2 9 6 ， 综 合 品质 不 如添 加 1 5 麦芽 糊 精 的 好 。 G 一 环状 糊精 也 是 较 常 用 的 助 干 剂 ， 加 入 2 和 5 的 p 一 环状 糊精 ， 喷雾 干 燥所 得 杨 梅粉 的颜 色均 较 浅 ， n*值分 别为 3 4 4 9 、 2 9 1 4 ， 冲调后 溶液 的 红色 也 较 淡 。分析原 因可 能是 因为 J3 一 环 状 糊精 具 有 空腔 结 构 ， 杨梅 果汁 中的花 色 苷会 进 入 其 空腔 结构 内 ， 所 以 干燥得 到 的杨 梅粉及 其溶液 的红 色较浅 。 根 据 以上 结果 ， 综合考 虑杨梅 粉的感 官与理化 性 质 ， 确定 杨梅 汁的 喷雾 干燥 以麦 芽糊 精 为助 干 剂 ， 添 加 量 为质量分 数 1 5 。 表 4不 同 助 干 剂及 其不 同浓 度 对 喷 雾 干 燥 效 果 的影 响 注 ： 杨梅粉溶液浓度为 5 0 mg mL。 2 3杨梅 颗粒 固体饮 料配 方的确定 杨梅 颗粒 固体 饮料 配方 的 L ( 3 ) 正交 实验 结 果 见 表 5 。根据 实 验 结 果感 官 评 分 的极差 分 析 可 以看 出 ， 在实 验 因素 的水 平 范 围 内， 对 感 官评 分 影 响大 小 的 因素 为 ： 白砂 糖 ( A) 柠 檬 酸 ( C) 阿 斯 巴甜 ( B) 食盐 ( D) 。得 到 杨 梅颗 粒 固体 饮 料 配方 的最 佳 组 合为 A 。 B 。 c 。 D ， 即 配 方 中 白砂 糖 为 6 O 、 阿斯 巴甜 为 0 1 、 柠 檬酸 为 1 5 、 食 盐 为 2 0 ， 此 时 ， 杨 梅 粉 的用 量为 3 6 4 。 表 5 杨 梅 颗 粒 固体 饮 料 配 方 设计 的 L 9 ( 3 ) 正 交 实验 结 果 实 验 号 百 室 下霎 24o1 2 5 4 5 2 3 6 3 8 0 o 8 4 8 7 8 8 6 1 A2 2 4 0 3 2 4 7 8 2 4 2 8 8 0 1 8 2 6 8 0 9 2 5 B2 2 4 1 6 2 4 9 5 2 3 9 8 805 83 2 7 9 9 3 2 C2 2 4 0 8 2 47 0 2 43 1 8 0 3 8 2 3 8 1 0 2 1 D2 2 4颗粒大 小对 固体饮料 溶解性 的影 响 将 杨梅 粉与各种 辅料 混匀后 制备成 颗粒 ， 能够减 少吸湿 性 、 增 加食 用 的 方便 性 。对 于 固体 饮 料 而言 ， 1 6 4 l ! I： ： ! ! Q ! ! 一 般 要求其 具有速 溶性 ， 但颗粒 的大小 会影 响其溶解 性 ， 颗粒 过 大 ， 溶 解 较慢 。由 表 6可 以 看 出 ， 粒 度 为 1 0 2 0目时溶解 较慢 ， 随着 粒度 的减小 ， 溶 解 时 间也 相应 缩短 ； 而水温 对溶解 性有 较 大影 响 ， 在 6 0 条 件 下溶 解较 快 ， 而 在 2 5 时溶 解 时 间相 对 较 长 。根 据 颗粒 固体饮 料在 不 同温度下 的溶解 时间 ， 以及颗 粒大 小对 吸湿性 、 方便 性 的影响 ， 综合 考 虑选 择 粒度 为 2 0 4 O目较好 。 表 6颗 粒 大 小及 水温 对 固体 饮 料 溶 解 性 的 影 晌 粒 度 溶 解 时 间 s 水 温 2 5 水 温 6 O 注 ： 表 6中数据 为平均值 标准误 ， 同一列间数据标 注不同字母 a 、 b 、 C的表示 差异显 著 ( P 0 0 5 ) ， 字母相 同者差 异不 显著 (P 0 0 5 ) 。 2 5杨梅 颗粒 固体饮 料 的质量指 标 2 5 1 感官指 标 形态 为 颗粒 状 固体 ， 无 结块 ， 无 刺 激 、 焦 糊 、 酸 败 及其 他异 昧 ； 色 泽 为红 色 、 均 匀一 致 ， 无 杂质 ； 口感 及 滋 味 ： 酸 甜 可 口 、 具 有 杨 梅 风 味 ； 1 0倍 水 冲 饮 后 ， 速 溶 、 呈 透明澄 清 。 2 5 2理 化 指 标 按 本文 工艺条 件 制备 得 到 的杨 梅 颗 粒 固体 饮 料 的理化 指标 如表 7所示 。 R 平 h b 表 7杨梅颗粒 固体饮料的理化指标 项 目 粒 度 目 水 分 总酸 ( 以柠檬酸计 ) 澄清度 ( 1 0 水溶液) p H( 1 0 水 溶 液 ) 注 ： 表 中 的 为质 量 分数 。 3 讨 论 经 榨 汁 、 过 滤 后 的杨 梅原 汁 因含 有 较 多 的蛋 白 质 、 果胶 、 酚类 物质及 细胞壁碎块 等 ， 它们可相 互作 用形成浑 浊的悬浮胶 粒 ， 离心 、 过滤都 难 以除去 ， 用这 种未处理 的原汁生产 固体饮料 ， 会影 响最终产 品的感 观效果 ； 而用澄清剂 处理 后 ， 可 得 到澄 清度 更 高 的果 汁 ， 并使 喷雾干燥后 得到 的杨梅 粉也具 有较高 的澄清 度 。 使制得 的固体饮料 溶解性更 好 。 明胶 、 单宁是 常用的果 汁澄清剂 。明胶在 酸性条 件下带 有正 电荷 ， 可 以 和酚 类 物 质 相互 作 用 形 成 沉 淀 。单 宁的酚羟基 通过 氢 健 与蛋 白质 的 酰胺 基 连接 后 ， 能使 明胶单 宁形成 复 合物 而 聚集 沉淀 ， 同时 捕集 和清 除其他悬浮 固体 ， 所 以 明胶 与单 宁 常结 合使 用 。 高岭土也 是 1 种 常用的澄清剂 ， 高岭 土表面亲水 性较 强 ， 当它 的聚集质点 遇水 便 带 负 电荷 ， 与 黏附 在果 汁 中带正 电荷的胶粒 混 浊物 结合 ， 形 成凝 块 迅 速下 沉 ， 经分离 和精滤 ， 可 得到澄清 透明的果 汁 。硅藻 土的澄 清原理 与高岭土 相似 ， 即都 是吸附溶 液 中与其 本身带 相反 电荷的物质 ， 使果汁 澄清 。 杨 梅汁含有较 多的葡萄糖 、 果糖 、 低 聚糖等 成分 ， 原料在 干燥塔壁 上不易 干燥 或 已于燥 粉粒叉熔 化 ， 难 以喷雾成 粉。 。 。为 了减 少喷雾 过程的粘壁 现象 ， 需要 加入一 定量 的助干剂 。麦芽 糊精 和 8 一 环状 糊 精使 喷 雾干燥 过程 中常用 的助 干剂 ， 但 因添加 7 - 环状糊精 干 燥后所 得 的 梅 粉 及 其 溶 液 的 颜 色 变 浅 ， 故 只 添 加 1 5 的麦芽糊 精效果较 好 。 4 结论 ( 1 ) 杨梅 经 榨 汁 、 过 滤 后 加入 1 高岭 土 澄清 处 理 ， 可得 到在 7 0 0 n m 处澄 清度为 9 3 7 的杨 梅澄 清 汁 。 ( 2 )杨 梅澄清 汁添 加 1 5 的麦芽 糊精 作 为 助干 剂进行 喷雾 干燥 ， 条 件 为 ： 进 风温 度 1 7 0 1 8 0 C、 出 风温度 9 0 C、 压力 0 4 MP a ， 在此 干燥 条件下 可 得到 品质较 好 的杨 梅粉 。 ( 3 )杨 梅颗粒 固体饮料 的最佳 配方 ( 以质量分 数 表示 ) 为 ： 杨 梅 粉 3 6 4 、 白 砂 糖 6 O 、 阿 斯 巴 甜 0 1 9 6 、 柠檬酸 1 5 、 食盐 2 0 ； 以 2 P VP作 为粘 合 剂进行制粒 ， 粒度 大小 为 2 0 4 O目的颗粒 溶解 性 较好 。 参 考 文 献 1 李兴军 吕均 良， 李三玉 中国杨 梅研究进 展 J 四J I J 农 业 大 学 学 报 ， 1 9 9 9 ， 1 7 ( 2 ) ： 2 2 4 2 2 9 2 吴永 娴 软饮 料丁 艺 学 M 四 川： 成都 大 学 出版 杜 ， 1 9 9 3 7 3 陈健初 ， 叶兴乾 ， 席坞芳 抗坏血 酸对杨梅花 色苷色素稳 定性 的影响 J 浙江大学学报 ， 2 0 0 5 ， 3 1 ( 3 ) ： 2 9 8 3 0 0 4 钟瑞敏 高澄清度杨梅 果汁快速 净化生产工 艺研究 J 食品工业科技 ， 2 0 0 2 ， ( 2 ) ： 5 2 5 4 5 刘青梅 ， 孙金才 ， 杨性民 ， 等 杨悔汁速溶 固仲饮料 的加工 工艺研究 J 食 品工业科技 ， 2 0 0 5 ，2 6( 4 ) ： u1 1 1 3 Th e Pr e p a r a t i o n o f M y r i c a r ub r a Gr a nu l a t e d S o l i d Be v e r a g e Xi n Xi u f e n g Yu Xi a o l i n H u Zhu o y a n ( Fo o d Col l e ge ，S ou t h Ch i na Agr i c u l t u r e Uni v e r s i t y，Gu a ng z h ou 51 0 64 2， Chi na ) ABS TRACT The pr e p a r a t i on o f M y r i c a r ub r a g r a nu l a t e d s ol i d b e v e r a ge we r e s t ud i e d