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固體飲料加工方法中除了凍干法還有哪些較為實(shí)用呢?

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概要:冷凍干燥、流化床造粒、噴霧干燥是目前固體飲料生產(chǎn)中3種主要的加工方法。冷凍干燥是一種干燥工藝,可較好地保留物料的營(yíng)養(yǎng)及風(fēng)味成分,但投資高,應(yīng)用受到限 制;流化床造粒適合于低果汁或不含果汁物料的干燥;噴霧干燥技術(shù)適合于干燥高果汁含量的液態(tài)物料,由于物料受熱溫度低、時(shí)間短,能較好地保留物料的營(yíng)養(yǎng)及風(fēng)味成分。固體飲料的其它加工方法還有噴霧冷凍干燥、真空干燥等方式。 1、凍干法 凍干法是將物料中的水凍結(jié)成固體的冰,在真空條件下,使水直接升華變成水蒸汽逸出,從而把水從物料中脫除。其特點(diǎn)是營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及揮發(fā)性成分保存完好,但加工成本高,因而用凍干法生產(chǎn)固體飲料還很少,只有少部分附加值較高的產(chǎn)品如速溶茶粉、咖啡粉中應(yīng)用。 2、流化床造粒 造粒技術(shù)有濕法造粒、干法造粒、快速攪拌制粒技術(shù)以及流化床造粒等4種。流化床造粒又稱沸騰造粒,是將常規(guī)濕法制粒的混合、制粒、干燥等3個(gè)步驟在密閉容器內(nèi)一次完成的新型制粒技術(shù),可大大減少輔料量,制出的顆粒大小均勻,效果好。1959年,美國(guó)威斯康星州的Wurster博士首先提出流化床制粒技術(shù),隨后該技術(shù)迅速發(fā)展,并廣泛用于制藥、食品及化工業(yè)。我國(guó)于20世紀(jì)80年代相繼從國(guó)外引進(jìn)流化床制粒設(shè)備,近年來(lái)流化床在我國(guó)已普遍應(yīng)用。流化床造粒中顆粒的成長(zhǎng)一般有3種機(jī)理——附聚、涂層和累積造粒。流化床造粒過(guò)程中往往是這3種作用共同使顆粒生長(zhǎng)。食品工業(yè)造粒的目的,主要解決速溶性,并使外觀優(yōu)良,改善流動(dòng)性,便于包裝,從而提高商品價(jià)值。目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的速溶果蔬固體飲料,一般采用調(diào)配、造粒、干燥的方法,利用搖擺式顆粒機(jī)進(jìn)行造粒,但直接利用搖擺式顆粒機(jī)加工固體飲料的主要缺點(diǎn)是其輔料含量高。 3、噴霧干燥 噴霧干燥是利用霧化器將料液分散為細(xì)小的霧滴,并在熱干燥介質(zhì)中迅速蒸發(fā)溶劑形成干粉的過(guò)程,料液的形式可以是溶液、懸浮液、乳濁液等泵可以輸送的液體形式,干燥的產(chǎn)品可以是粉狀、顆粒狀或經(jīng)團(tuán)聚的顆粒。噴霧干燥固體飲料的生產(chǎn)范圍很廣,除廣泛用于生產(chǎn)的奶粉、速溶豆粉和番茄粉以外,還有荔枝粉、藕粉、香蕉粉、草莓粉等也有報(bào)道。 經(jīng)噴霧干燥加工的粉體營(yíng)養(yǎng)損失小、色澤好,除可以直接沖調(diào)外,還可作為配料。但噴霧干燥后的粉體,一般粒度較小、沖調(diào)性差,需要造粒后才可以直接沖調(diào)。速溶奶粉是典型的一種通過(guò)噴霧干燥后附聚造粒成冷熱水迅速溶解的固體飲料,其研究也是熱門(mén)的。 二、固體飲料速溶性研究進(jìn)展 1、固體飲料速溶性的定義 固體飲料沖調(diào)過(guò)程中要求具有良好的色澤、風(fēng)味與穩(wěn)定性,此外其溶解過(guò)程快慢也直接決定其品質(zhì)好壞。廣義的速溶性包括2種意思,種是能迅速完全溶解于水的固體飲料,如速溶茶、橘子晶、果珍等,能全部溶于水;另一種是指迅速分散后形成均勻分散的懸浮液,如豆奶粉、奶粉等,不單純是溶質(zhì)分子均勻分布于溶劑之中,實(shí)質(zhì)是水溶性蛋白、非水溶性蛋白、糖、脂肪等在水中產(chǎn)生復(fù)雜的生物物理與生物化學(xué)變化,形成既有溶液、又有上述物質(zhì)絡(luò)合物或締合物的懸濁液、乳濁液的反應(yīng)體系。 2、固體飲料的沖調(diào)過(guò)程 粉體的沖調(diào)過(guò)程分為4個(gè)步驟:濕潤(rùn)、下沉、分散,.后溶解速溶性好的粉體在毛細(xì)管作用力下滲入水中,幾秒鐘就可以完成溶解的過(guò)程,但如果物料表面有疏水基團(tuán),粉體很難濕潤(rùn),一般使用粘結(jié)劑如麥芽糊精,和表面活性劑如卵磷脂造粒(如奶粉)來(lái)改善速溶性。 3、固體飲料沖調(diào)性的理論研究 固體飲料溶解過(guò)程實(shí)質(zhì)就是一個(gè)傳質(zhì)過(guò)程,水由水相主體傳遞到顆粒表面,進(jìn)而擴(kuò)散進(jìn)入顆粒內(nèi)部,從顆粒的內(nèi)外表面處溶解顆粒,被溶解的顆粒進(jìn)入水相并從顆粒內(nèi)部擴(kuò)散到顆粒外表面,再?gòu)念w粒的外表面通過(guò)擴(kuò)散或?qū)α鱾鬟f到水相主體,直到顆粒完全溶解。根據(jù)分子傳質(zhì)理論,影響傳質(zhì)速率的因素包括顆粒的內(nèi)外表面積、顆粒直徑、液膜厚度以及顆粒內(nèi)部到顆粒表面的濃度差、顆粒表面到液膜外水相主體中含有的溶解顆粒濃度之差、擴(kuò)散系數(shù)等。增大顆粒的內(nèi)外比表面積,減少小顆粒直徑及液膜厚度,提高擴(kuò)散或?qū)α鱾髻|(zhì)系數(shù)等均有利于顆粒的溶解。一般來(lái)講,粒度越小,則顆粒比表面積越大,溶解速度越快;但粒度小,顆粒之間的空隙也小,顆粒表面溶解時(shí)它們粘著在一起,阻止水向粉體內(nèi)部伸展,而且粒徑小,容重輕,浮在液面上,相對(duì)減少了濕潤(rùn)面積,溶解速度反而不快。 三、固體飲料粉體性質(zhì)研究進(jìn)展 粉體的性質(zhì)包括粉體粒子的流動(dòng)性和凝聚性、粒度與粒度分布、粒子形狀、表觀密度、表面性質(zhì)、靜電荷、水分含量等,它直接影響粉的貯藏,包裝和加工,其中粉的流動(dòng)特性在加工、包裝中,例如從儲(chǔ)料罐和糧倉(cāng)間的流動(dòng)、運(yùn)輸、混合以及壓縮和包裝中起很大的作用,所以測(cè)定粉體的流動(dòng)性對(duì)粉體工程具有重要的意義。工業(yè)化加工粉體要求可靠一致的流動(dòng)性,使儲(chǔ)料倉(cāng)和進(jìn)料倉(cāng)既不溢出也不產(chǎn)生灰塵。 粉體顆粒之間存在著流動(dòng)時(shí)的摩擦力、靜摩擦力、粘附力和黏聚力等,其中附著力有分子間引力導(dǎo)致的顆粒間引力,也稱范德華力;顆粒所帶異性靜電荷引起的引力;附著水分的毛細(xì)管力;顆粒表面不平滑引起的機(jī)械咬合力,有時(shí)這幾種力同

冷凍干燥、流化床造粒、噴霧干燥是目前固體飲料生產(chǎn)中3種主要的加工方法。冷凍干燥是一種干燥工藝,可較好地保留物料的營(yíng)養(yǎng)及風(fēng)味成分,但投資高,應(yīng)用受到限 制;流化床造粒適合于低果汁或不含果汁物料的干燥;噴霧干燥技術(shù)適合于干燥高果汁含量的液態(tài)物料,由于物料受熱溫度低、時(shí)間短,能較好地保留物料的營(yíng)養(yǎng)及風(fēng)味成分。固體飲料的其它加工方法還有噴霧冷凍干燥、真空干燥等方式。

1、凍干法

凍干法是將物料中的水凍結(jié)成固體的冰,在真空條件下,使水直接升華變成水蒸汽逸出,從而把水從物料中脫除。其特點(diǎn)是營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及揮發(fā)性成分保存完好,但加工成本高,因而用凍干法生產(chǎn)固體飲料還很少,只有少部分附加值較高的產(chǎn)品如速溶茶粉、咖啡粉中應(yīng)用。

2、流化床造粒

造粒技術(shù)有濕法造粒、干法造粒、快速攪拌制粒技術(shù)以及流化床造粒等4種。流化床造粒又稱沸騰造粒,是將常規(guī)濕法制粒的混合、制粒、干燥等3個(gè)步驟在密閉容器內(nèi)一次完成的新型制粒技術(shù),可大大減少輔料量,制出的顆粒大小均勻,效果好。1959年,美國(guó)威斯康星州的Wurster博士首先提出流化床制粒技術(shù),隨后該技術(shù)迅速發(fā)展,并廣泛用于制藥、食品及化工業(yè)。我國(guó)于20世紀(jì)80年代相繼從國(guó)外引進(jìn)流化床制粒設(shè)備,近年來(lái)流化床在我國(guó)已普遍應(yīng)用。流化床造粒中顆粒的成長(zhǎng)一般有3種機(jī)理——附聚、涂層和累積造粒。流化床造粒過(guò)程中往往是這3種作用共同使顆粒生長(zhǎng)。食品工業(yè)造粒的目的,主要解決速溶性,并使外觀優(yōu)良,改善流動(dòng)性,便于包裝,從而提高商品價(jià)值。目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的速溶果蔬固體飲料,一般采用調(diào)配、造粒、干燥的方法,利用搖擺式顆粒機(jī)進(jìn)行造粒,但直接利用搖擺式顆粒機(jī)加工固體飲料的主要缺點(diǎn)是其輔料含量高。

3、噴霧干燥

噴霧干燥是利用霧化器將料液分散為細(xì)小的霧滴,并在熱干燥介質(zhì)中迅速蒸發(fā)溶劑形成干粉的過(guò)程,料液的形式可以是溶液、懸浮液、乳濁液等泵可以輸送的液體形式,干燥的產(chǎn)品可以是粉狀、顆粒狀或經(jīng)團(tuán)聚的顆粒。噴霧干燥固體飲料的生產(chǎn)范圍很廣,除廣泛用于生產(chǎn)的奶粉、速溶豆粉和番茄粉以外,還有荔枝粉、藕粉、香蕉粉、草莓粉等也有報(bào)道。 經(jīng)噴霧干燥加工的粉體營(yíng)養(yǎng)損失小、色澤好,除可以直接沖調(diào)外,還可作為配料。但噴霧干燥后的粉體,一般粒度較小、沖調(diào)性差,需要造粒后才可以直接沖調(diào)。速溶奶粉是典型的一種通過(guò)噴霧干燥后附聚造粒成冷熱水迅速溶解的固體飲料,其研究也是熱門(mén)的。

二、固體飲料速溶性研究進(jìn)展

1、固體飲料速溶性的定義 固體飲料沖調(diào)過(guò)程中要求具有良好的色澤、風(fēng)味與穩(wěn)定性,此外其溶解過(guò)程快慢也直接決定其品質(zhì)好壞。廣義的速溶性包括2種意思,種是能迅速完全溶解于水的固體飲料,如速溶茶、橘子晶、果珍等,能全部溶于水;另一種是指迅速分散后形成均勻分散的懸浮液,如豆奶粉、奶粉等,不單純是溶質(zhì)分子均勻分布于溶劑之中,實(shí)質(zhì)是水溶性蛋白、非水溶性蛋白、糖、脂肪等在水中產(chǎn)生復(fù)雜的生物物理與生物化學(xué)變化,形成既有溶液、又有上述物質(zhì)絡(luò)合物或締合物的懸濁液、乳濁液的反應(yīng)體系。

2、固體飲料的沖調(diào)過(guò)程 粉體的沖調(diào)過(guò)程分為4個(gè)步驟:濕潤(rùn)、下沉、分散,.后溶解速溶性好的粉體在毛細(xì)管作用力下滲入水中,幾秒鐘就可以完成溶解的過(guò)程,但如果物料表面有疏水基團(tuán),粉體很難濕潤(rùn),一般使用粘結(jié)劑如麥芽糊精,和表面活性劑如卵磷脂造粒(如奶粉)來(lái)改善速溶性。

3、固體飲料沖調(diào)性的理論研究 固體飲料溶解過(guò)程實(shí)質(zhì)就是一個(gè)傳質(zhì)過(guò)程,水由水相主體傳遞到顆粒表面,進(jìn)而擴(kuò)散進(jìn)入顆粒內(nèi)部,從顆粒的內(nèi)外表面處溶解顆粒,被溶解的顆粒進(jìn)入水相并從顆粒內(nèi)部擴(kuò)散到顆粒外表面,再?gòu)念w粒的外表面通過(guò)擴(kuò)散或?qū)α鱾鬟f到水相主體,直到顆粒完全溶解。根據(jù)分子傳質(zhì)理論,影響傳質(zhì)速率的因素包括顆粒的內(nèi)外表面積、顆粒直徑、液膜厚度以及顆粒內(nèi)部到顆粒表面的濃度差、顆粒表面到液膜外水相主體中含有的溶解顆粒濃度之差、擴(kuò)散系數(shù)等。增大顆粒的內(nèi)外比表面積,減少小顆粒直徑及液膜厚度,提高擴(kuò)散或?qū)α鱾髻|(zhì)系數(shù)等均有利于顆粒的溶解。一般來(lái)講,粒度越小,則顆粒比表面積越大,溶解速度越快;但粒度小,顆粒之間的空隙也小,顆粒表面溶解時(shí)它們粘著在一起,阻止水向粉體內(nèi)部伸展,而且粒徑小,容重輕,浮在液面上,相對(duì)減少了濕潤(rùn)面積,溶解速度反而不快。

三、固體飲料粉體性質(zhì)研究進(jìn)展 粉體的性質(zhì)包括粉體粒子的流動(dòng)性和凝聚性、粒度與粒度分布、粒子形狀、表觀密度、表面性質(zhì)、靜電荷、水分含量等,它直接影響粉的貯藏,包裝和加工,其中粉的流動(dòng)特性在加工、包裝中,例如從儲(chǔ)料罐和糧倉(cāng)間的流動(dòng)、運(yùn)輸、混合以及壓縮和包裝中起很大的作用,所以測(cè)定粉體的流動(dòng)性對(duì)粉體工程具有重要的意義。工業(yè)化加工粉體要求可靠一致的流動(dòng)性,使儲(chǔ)料倉(cāng)和進(jìn)料倉(cāng)既不溢出也不產(chǎn)生灰塵。

粉體顆粒之間存在著流動(dòng)時(shí)的摩擦力、靜摩擦力、粘附力和黏聚力等,其中附著力有分子間引力導(dǎo)致的顆粒間引力,也稱范德華力;顆粒所帶異性靜電荷引起的引力;附著水分的毛細(xì)管力;顆粒表面不平滑引起的機(jī)械咬合力,有時(shí)這幾種力同

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