用滚筒干燥生产固体蜂蜜的研究

工 艺 技 术 Vo1．25,No．12，2004 厕滚简千燥 产圄J倦蜂蜜 研 (江南大学食品学院，无锡214036) 张寒冰 王 璋 许时婴 摘 要 ：对采用滚筒干燥生产固体蜂蜜的配方及其工艺参数进行 了实验研究，初步确定了配方和工艺条件为干粉中乙酰 化淀粉的用量 35％、交联淀粉的用量 3％，纤维素的用量 1 5％，蜂蜜的含量 60％，干燥前样品的水分含量 35％，干 燥温度 135～140℃ ，干燥时间 90s： 关t词：固体蜂蜜，配方研制，工艺条件 Abstract：Honey was mixed with two kinds of starch (acetylated starch，cross-linked starch)，cellulosed and dried on a drum d ryer and lhe fromulation of fhe dried honey was studied． and fhe besf fOrmuIa was found． confirmed fhe formula and technology． The quantity of acetylated starch was 35％． fhe quantity of cross-linked starch was 3％， fhe quantity of cellulose was 1 5％． fhe quantity of honey was 60％ in fhe power．fhe water contenf of fhe sample before d rying was 35％ ． fhe dryer temperature was 1 35～1 40℃ and fhe dried fime is abouf 90s Key woras：dried honey；formula；technology condition 中图分类号：TS205．1 文献标识码：A 文 章 编 号 ：l002—0306(2004)12—0097—03 蜂蜜 是 一种 呈酸 性 的胶 状液 体 ，易 遭 受金 属 的污 染 ，且 含水量 高 ，吸潮 性强 ，易发 酵变质 ，不便 于储 藏 和 运 输⋯。将 蜂 蜜 固体 化就 能很好 地解 决这 个 问题 ，为此 国内外专 家对 固体蜂 蜜技术 进行 了研 究和开 发 蜂 蜜 固体 化 的方法 主要有 冷冻 干燥 、喷雾 干燥 和滚筒 f燥 ， 其 中 ，滚 筒 干燥 得 到 的蜂 蜜产 品 口感 细 腻 、安 全无 毒 、 成 本低 、复水性 好 ，很 好地保 持 了蜂蜜 的特有 风味 。 我 国从 事蜂 蜜 产 品 的研 究 和 开 发 机构 从 八 十 年 代初 就 开 始 固体 蜂 蜜 的 研 究 ，但 目前 只有 采 用 冷 冻 干燥 法 生产 固体 蜂 蜜 的文 献 报 道 。 由 于采 用 冷 冻 干 燥 法 生 产 固体 蜂 蜜 成 本 昂贵 ，因此 目前 还 没 有 生 产 固体 蜂 蜜 的厂 家 ，而市 场 上 t!z没 有 类 似 产 品 的 出售 。 本 文介 绍 采 用滚 筒 干燥 法 加 工 固体 蜂 蜜 的配 方 和．T二 艺 条件 以及 所取 得 的研 究 成 果 。 1 材料与方法 1．1 材料与设备 收稿日期：2004—04-09 作者简介：张寒冰(1978一)，女，硕士研究生，研究方向：食品科学 变性 淀 粉 国民 淀 粉 与化 学 有 限公 司 ；纤 维 素 、 蜂蜜 市售 ；卯磷脂 广州优 宝食 品工业有限公司 ； 果葡 糖 浆 上 海联 合 食 品 添加 剂有 限公 司 。 0505型滚筒干燥机 东台市食品机械厂 ；50AB 型 胶 体 磨 沈 阳航 天 新 光 超 微 粉 碎 机 械 有 限 公 司 ； WSC-S测 色 色 差计 上 海 精 密科 学 仪 器 有 限公 司 ； 中 草 药 粉 碎 机 温 岭 市 大 德 中 药 机 械 有 限 公 司 ； DZG一6050型 真 空 干燥 箱 上 海 森 信 实 验 仪 器 有 限 公 司 ；60目分 样 筛 上 虞 I 五 四沙筛 厂 等 。 1．2 工艺流程 原料的混合一保 温一胶体 磨一 滚筒干燥一粉碎机粉 碎一 包装 1．3 性质的测定 1．3．1 吸 湿 性 的测 定[21 在 T 燥 器 中 分 别 加 入 过 饱 和 的 N&C1溶 液 ，在 30℃的恒温 培 养箱 中平 衡 ld，然 后 放 入 准 确 称 重 的样 品进 行 平 衡 ，间 隔一 段 时 间 ，测 定 样 品 中 的水 分 吸 收量 ，直 到 样 品 的 重 量 保 持 不 变 为止 。 l-3．2 分 散 性 的 测 定 准 确 称 量 22oC的 水 100g注 入 烧 杯 中 ，将 样 品 lOg放 入烧 杯 中 ，磁 力 搅 拌 器 强 烈 搅 拌 lmin，通 过 筛 子 。在 放 有 海 沙 的称 量 皿 中 注入 lOmL，恒重 。 l-3-3 溶 解 性 的 测 定 准 确 称 取 样 品 1g于 lOmL 离 心 管 中 ，用 lOmL、22℃ 的水 将 样 品溶 解 ，于 22℃水 中保 温 5min，取 出 ，振荡 lmin，置 离 心 机 中 300or／min 离心 lOmin，倾 去上 清液 ，并用脱 脂 棉擦 清管 壁 。再 加 22℃的水 lOmL，振 荡 ，离 心 ，倾 去 上清 液 ，擦 清管 壁 。用 少 量的水将 沉 淀 冲洗人 已知重 量 的称 量1／]1中 ，恒重 。 l-3．4 还 原糖 的测定 圈 直接 滴 定 法 。 2 结果与讨论 2．1 原料的选择【 2．1．1 载 体 的 选择 (乙酰 化 淀 粉 ) 蜂 蜜 为 高 粘 度 的 物 质 ，所 以干燥 时必 须选 择 一 种 载体 降 低其 粘 度 。因 此 ，选 择 了一 种糊 化 温度 高 的淀 粉 ，有 利 于利 用 滚 筒 干 燥 工艺 进 行生 产 。 2．1．2 交 联 淀 粉 的选 择 为 了使 样 品能 够 冷 水 冲调 维普资讯 http://www.cqvip.com 且 混 合 均 匀 ，选 用 一 种 易 糊 化 的 淀粉 ，这 种 淀 粉在 生 产过 程 中 能部 分糊 化 。 2．1．3 纤 维 素 的 选 择 固 体 蜂 蜜 的 还 原 糖 含量 高 ， 易 从空 气 中吸 湿 而影 响 其 货架 期 。选 用纤 维 素 ，它 能 够有效地降低样品的吸湿性。 2．2 样品的混合 实验 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 明 ，各 种 原 料按 比例 混 合 对 固体 蜂 蜜 的 生产 及其 性 质有 显 著 的影 响 。 2．2．1 交联 淀粉 的用 量 及 对 样 品 的 影 响 由 于样 品 冲 调后 的混 合 均 匀 性 和冷 水 冲调 性 主 要 由该 淀 粉 的 用 量 及糊 化 的程 度 决 定 ，在 保 持 工 艺 条 件 不 变 的情 况 下 ，改 变 交联 淀粉 的用量 (表 1)将 影 响产 品 的干燥 情 况 和溶 解度 。 表 1 交联淀粉用量对样品的影响 注：将样品在滚筒上的干燥情况分为五个等级：非常好、良 好、一般、堆积、无法剥离，分别用++++、+++、++、+、一表示。 如 表 1所 示 ，随着 交 联 淀 粉 用量 的增 高 ，产 品 在 滚 筒上 的 干燥 情 况越 来 越差 ，淀 粉 含量 ≥ 10％时 ，无 法 从 滚筒 上 得 到 产 品 ；随着 交 联 淀 粉 用量 的增 高 ，样 品的溶 解 度 增 高 ，其 中用 量 为 3％和 5％时 样 品 的溶 解 度 相差<1％，且 用 量 为 3％时 干燥 情 况 较好 。因此 ， 结 合 经济 性 考虑 ，交联 淀 粉 的用 量选 定 为 3％。 2．2．2 纤 维 素 对 样 品 的 影 响 纤 维 素 用 于 滚 筒 干 燥 生 产 固体 蜂 蜜 的 目的有 三 个 ：保 持 蜂 蜜 特 有 的 风 味 ， 增 强 固体蜂 蜜 的抗 吸 湿性 和 改善 干 燥情 况 。 表 2 纤维素用量对样品的影响 注：同表 1。 由表 2所 示 ，改 变纤 维 素 的用 量 对 样 品 的 干 燥 情 况 、吸 湿 性 都 有 一定 的 影 响 ，其 中对 样 品 的抗 吸 湿 性 的影 响较 大 。随 着纤 维 素添 加 量 的增 大 ，样 品 的抗 吸湿 性 也越 来越 好 。经 过 感官 评 定 发现 ，添 加 纤维 素 后较 好 地保 持 了蜂 蜜 特有 的风 味 。纤 维素 含 量在 1％ ～ 3％时对 样 品 的干 燥 及抗 吸 湿性 影 响 差别 不 大 ，结 合 其经 济性 考 虑 ，纤 维 素 的用 量选 定 为 1．5％。 2．2．3 其 他 原 料 含量 的改 变 对 样 品的 影 响 为 了 降 低 干燥 前 样 品 的粘 度 ，加 入 适 量 的 水 分 ，此 时 样 品 的 水 分 含 量 对 滚 筒 干 燥 的 生 产 和 成 品 的 质 量 产 生 影 响 ，见 表 3、表 4。 表 3 卵磷脂用量对样品分散性的影响 注：同表 1。 表 4 水分含量对样品干燥的影响 注：同表 1。 综 合 表 3和表 4可 以看 出 ，卵 磷 脂 的 含 量 影 响 样 品 的 分 散性 ，但 对 样 品 的干燥 情 况 无 明 显影 响 ；而 水 分 含 量 对 样 品 的 干燥 影 响较 大 ，在 保 证 样 品干 燥 良好 的情况下 ，降低样 品在进入滚筒干燥机前 的粘 度 将 有 利 于 工 业 化 连续 生 产 ，因此 ，选 用 的 水分 含 量 为 35％。 2．3 滚筒干燥的条件 滚 筒 干 燥 过 程 中 ，滚 筒 表 面 温 度 、物料 在 滚 筒表 面停 留时 间及 物料 膜厚 度 、物料 物理 特性 (包 括水 分 含 量 、粘 度 、热容 量 、热 传 导性 、热 扩 散性 等)都 将 影 响 干 燥产 品 的产量 和 质量 。控 制通 入蒸 汽压 力 可调 节滚 筒 表 面温 度 ，调 整滚 筒 转 速 可 以控 制物 料 停 留时 间_】Ol。 2_3．1 滚 筒 表 面 温 度 对 样 品 的 影 响 由表 5可 以看 出 ，随 着滚 筒 表 面温 度 的上 升 ，样 品 的 溶解 性 也 越 来 越 好 ，即 样 品 的 冲调均 匀 性 增强 。主要 原 因是 由于随 着滚 筒 表 面 温 度 的 升 高 ，交 联 淀 粉 的糊 化 程 度增 高 ， 但 是 样 品 的颜 色 也 随 着 变深 ，当滚 筒 表 面温 度 超 过 140oC时 ，样 品 的颜 色很 深 。这 种现 象 的 出现 主 要 是 由 于 焦糖 化 反 应 的结 果 ，这 对 样 品 的颜 色 和 风 味均 有 很 大 的影 响 ，同 时还 降低 了其 还原 糖 的含量 。 表 5 滚筒表面温度对样品的影响 注：样品颜色数值的大小表示了色差仪上被测样品比参 照物偏红程度，数值越大表示样品的颜色越红。 2-3．2 停 留(干 燥 )时 间对 样 品 的影 响 随着 干 燥 时 间 的延 长 ，样 品 的颜 色 越来 越 深 ，并 有 着严 重 的 焦糖 风 味 。若 干 燥 时 间过 短 ，成 品 的水 分 含 量 过 高 ，不 利 于样 品从 滚筒 上 剥离 。 从 表 6中可 以看 出 ，干燥 时 间对 样 品 的 干燥 及 颜 色 有 较 大 的影 响 ，在 干 燥 时 间较 短 (<90s)时 ，样 品 (下 转 第 100页) 维普资讯 http://www.cqvip.com 光 值 ，绘 制 成标 准 曲线 。 1．4．2 蜂 胶 铅 含 量 测 定 准 确 称 取 样 品 0．50g，经 灰 化 后 用 0．5mol／L HNO 溶 解 ，转 移 至 25mL容 量 瓶 里 ，并 用 0．5mol／L HNO，定 容 。用 原 子 吸收 分光 光 度 计 测 吸光 值 ，然后 计 算 铅 含量 。 2 结果与讨论 2．1 蜂胶液处理方式对铅及黄酮类化合物含量的 影响 结 果 见表 1。 表 l 蜂胶液的处理方式对铅及黄酮类化合物含量的影响 2．2 讨论 由表 l可 发 现 ，在 pH4．5时 ，麦 饭 石 对 重 金 属 离 子 的 吸 附 率 较 低 ，而 当 pH>4．5时 ，其 吸 附 率 显 著增 大 。高效 江 等 研 究 表 明 ，因 为在 酸 性 条 件下 ，带 负 电 简 的 麦 饭 石 颗 粒 表 面 容 易 吸 附 溶 液 中 的 氢 离 子 ，H 占据 了吸附重金属离子 的位置 ，同时也使得麦饭石 颗粒表面负 电荷减少 ，从而降低 了麦饭石与带 正电 荷 的重 金 属 离 子 间 的结 合 能 力 和 吸附 率 。当 pH>5．0 时 ，重 金 属 离 子 发 生水 解 变成 带 正 电 荷 的 M0H ，而 麦 饭 石 颗粒 表 面带 大量 负 电荷 ，从 而 有 利 于 麦 饭 石 颗 粒 与 MOH 的静 电结 合 (络 合 吸 附)，同时 M0H+和 Si0H之 间也容易形成氢键l=II，因此 ，使得在近 中性和 弱 酸 性 条件 下 ，麦 饭 石对 罩 金 属 离子 的吸 附率 增加 ： 由表 1黄 酮 类 化 合 物 含量 结 果 可 发 现 ， 在不 同 pH条 件 下 ，麦 饭 石 对蜂 胶 黄 酮类 化合 物 吸 附 差异 不 明显 ，且麦 饭 石 对黄 酮类 化合 物 的最 大 吸 附量 <5％。 因此 ，麦 饭 石 在 蜂 胶 除 铅 _q2艺 中有 重 要 的应 用 价 值 参考文献： 【l】 王强．麦饭石对腐殖酸及重金属离子的吸附作用【J】．地质 科技情报，l998，l7(3)：59-62． [2】 王银叶，等．活性麦饭石孔结构的探讨及应用【J】．天津化工， 2003，1 7(2)：7-9． [3】 高效江，等．麦饭石对重金属 离子吸附作用研究 ．环境污 染与防治，l997，l9(4)：4-7． ·+ -+ -+ -+ -+ ··+ ··+ -+ -+ ··+ 一+ ··+ + -+ ”+ 一+ -+ ··+ ··十 一+ ··+ ··+ -+ ··+ -+ -+ ··+ -+ 一+ ··—‘ -+ 一+ ··—‘卜 -+ ”+ ”—‘卜 一+ 一+ ”—‘卜 -+ 一+ -+ -—‘ -+ -+ -+ (上 接 第 98页) 表 6 干燥时间对样品的影响 [I】 黄伟坤·蜂产品加工【M】_北京：中国轻工业出版社，200I 的颜 色较 浅 ，且 干燥 时 间<60s和 90s时 ，样 品 的颜 色 差异 不大 (相差 0．14)，而 90s时样 品 干燥 的情 况 较 好 ，因此 ，选 择 90s作 为 样 品 干燥 的 时 间。干燥 时 间对 样 品 的水 分 含 量 也有 影 响 ，由于 要 求 固 体 蜂 蜜 的水 分含 量<3％ ，在研 究 时 间 范 围 内全能 达 到要 求 ，因此 ， 可 以认 为在 此 时 间 段 中 ，干燥 时 间对 样 品 的 水 分 含 量可 忽 略 不计 。 3 结论 固体 蜂 蜜 的配 方 (干 粉 中 )：蜂 蜜 含 量 为 60％，乙 酰 化淀 粉 为 35％ ；交 联 淀 粉 为 3％ ；纤 维 素 为 1．5％ ； 干 燥 前样 品 的水 分 含量 为 35％。 初 步确 定 固体 蜂 蜜 的生 产 工 艺 条 件 ：滚 筒 表 面 温 度 为 135～140℃ ，1二燥 时 间 (物 料 停 留 的时 间 )为 90s。 参考文献： [2】 Luis Cisneros—zevallos，Mikal E sahveit，John M Krochta． Hygroscopic Coatings Control Surface White Discoloration of Peeled (Minimally Processed) Carrots Durings Storage fJJ． Journal Of Food Science．1 997．62：363～366． [3】 林弘通(日)著，陶云章译．乳粉制造工程[M】．北京：中国 轻工 业 出版社，1987． I4J 国标 5413-85． [5】 无锡轻工学院，天津轻 工学院合编．食品分析[M】．北京：中 国轻工业 出版社，l994． [6】 Bateson，et a1．Methods for Drying Honey and Molasses [P1．United State Patent，1990：4919956． [7】 Szejtli， et a1． Honey Powdwer Presen,ing Its Natural Aroma Components[P]．United State Patent，1985：4529608． 【8】 Schanze． Method For The P~paration of Powdweized Honey Products， The Products Obtained According To The And Their Use[P]．United State Patent，1 985：45045 1 6． [9] 刘亚伟．淀粉生产及其深加工技术[M]．北京：中国轻工业 出 版 社 ．2001． fl0】 中国其，杨芳，候建丽．滚筒干燥技术在食品加工中的应用 IJ1．食品科学，l994(12)：43～48． 维普资讯 http://www.cqvip.com