一、固體飲料加工方法
冷凍幹燥、流化床造粒、噴霧幹燥是目前固體飲料生產中3種主要的加工方法。
冷凍幹燥是一種先進的幹燥工藝,可較好地保留物料的營養及風味成分,但投資高,應用受到限製;
流化床造粒適合於低果汁或不含果汁物料的幹燥;
噴霧幹燥技術適合於幹燥高果汁含量的液態物料,由於物料受熱溫度低、時間短,能較好地保留物料的營養及風味成分。
固體飲料的其它加工方法還有噴霧冷凍幹燥、真空幹燥等方式。
1、凍幹法
凍dong幹gan法fa是shi將jiang物wu料liao中zhong的de水shui凍dong結jie成cheng固gu體ti的de冰bing,在zai真zhen空kong條tiao件jian下xia,使shi水shui直zhi接jie升sheng華hua變bian成cheng水shui蒸zheng汽qi逸yi出chu,從cong而er把ba水shui從cong物wu料liao中zhong脫tuo除chu。其qi特te點dian是shi營ying養yang物wu質zhi及ji揮hui發fa性xing成cheng分fen保bao存cun完wan好hao,但dan加jia工gong成cheng本ben極ji高gao,因yin而er用yong凍dong幹gan法fa生sheng產chan固gu體ti飲yin料liao還hai很hen少shao,隻zhi有you少shao部bu分fen附fu加jia值zhi較jiao高gao的de產chan品pin如ru速su溶rong茶cha粉fen、咖啡粉中應用。
2、流化床造粒
造粒技術有濕法造粒、幹法造粒、快速攪拌製粒技術以及流化床造粒等4種。
流化床造粒又稱沸騰造粒,是將常規濕法製粒的混合、製粒、幹燥等3個步驟在密閉容器內一次完成的新型製粒技術,可大大減少輔料量,製出的顆粒大小均勻,效果好。
流化床造粒中顆粒的成長一般有3種機理――附聚、塗層和累積造粒。流化床造粒過程中往往是這3種作用共同使顆粒生長。
食品工業造粒的目的,主要解決速溶性,並使外觀優良,改善流動性,便於包裝,從而提高商品價值。
目前國內生產的速溶果蔬固體飲料,一般采用調配、造粒、幹燥的方法,利用搖擺式顆粒機進行造粒,但直接利用搖擺式顆粒機加工固體飲料的主要缺點是其輔料含量高。
3、噴霧幹燥
噴霧幹燥是利用霧化器將料液分散為細小的霧滴,並在熱幹燥介質中迅速蒸發溶劑形成幹粉的過程,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,幹燥的產品可以是粉狀、顆粒狀或經團聚的顆粒。
噴霧幹燥固體飲料的生產範圍很廣,除廣泛用於生產的奶粉、速溶豆粉和番茄粉以外,還有荔枝粉、藕粉、香蕉粉、草莓粉等也有報道。
經噴霧幹燥加工的粉體營養損失小、色澤好,除可以直接衝調外,還可作為配料。但噴霧幹燥後的粉體,一般粒度較小、衝chong調tiao性xing差cha,需xu要yao造zao粒li後hou才cai可ke以yi直zhi接jie衝chong調tiao。速su溶rong奶nai粉fen是shi最zui典dian型xing的de一yi種zhong通tong過guo噴pen霧wu幹gan燥zao後hou附fu聚ju造zao粒li成cheng冷leng熱re水shui迅xun速su溶rong解jie的de固gu體ti飲yin料liao,其qi研yan究jiu也ye是shi最zui熱re門men的de。
二、固體飲料速溶性研究進展
1、固體飲料速溶性的定義
固體飲料衝調過程中要求具有良好的色澤、風味與穩定性,此外其溶解過程快慢也直接決定其品質好壞。
廣義的速溶性包括2種意思:
第一種是能迅速完全溶解於水的固體飲料,如速溶茶、橘子晶、果珍等,能全部溶於水;
另一種是指迅速分散後形成均勻分散的懸浮液,如豆奶粉、奶粉等。
2、固體飲料的衝調過程
粉體的衝調過程分為4個步驟:濕潤、下沉、分散,最後溶解。
速su溶rong性xing好hao的de粉fen體ti在zai毛mao細xi管guan作zuo用yong力li下xia滲shen入ru水shui中zhong,幾ji秒miao鍾zhong就jiu可ke以yi完wan成cheng溶rong解jie的de過guo程cheng,但dan如ru果guo物wu料liao表biao麵mian有you疏shu水shui基ji團tuan,粉fen體ti很hen難nan濕shi潤run,一yi般ban使shi用yong粘zhan結jie劑ji如ru麥mai芽ya糊hu精jing,和he表biao麵mian活huo性xing劑ji如ru卵luan磷lin脂zhi造zao粒li(如奶粉)來改善速溶性。
3、固體飲料衝調性的理論研究
固gu體ti飲yin料liao溶rong解jie過guo程cheng實shi質zhi就jiu是shi一yi個ge傳chuan質zhi過guo程cheng,水shui由you水shui相xiang主zhu體ti傳chuan遞di到dao顆ke粒li表biao麵mian,進jin而er擴kuo散san進jin入ru顆ke粒li內nei部bu,從cong顆ke粒li的de內nei外wai表biao麵mian處chu溶rong解jie顆ke粒li,被bei溶rong解jie的de顆ke粒li進jin入ru水shui相xiang並bing從cong顆ke粒li內nei部bu擴kuo散san至zhi顆ke粒li外wai表biao麵mian,再zai從cong顆ke粒li的de外wai表biao麵mian通tong過guo擴kuo散san或huo對dui流liu傳chuan遞di到dao水shui相xiang主zhu體ti,直zhi至zhi顆ke粒li完wan全quan溶rong解jie。
根據分子傳質理論,影響傳質速率的因素包括顆粒的內外表麵積、顆粒直徑、液膜厚度以及顆粒內部至顆粒表麵的濃度差、顆粒表麵至液膜外水相主體中含有的溶解顆粒濃度之差、擴散係數等。
增大顆粒的內外比表麵積,減少小顆粒直徑及液膜厚度,提高擴散或對流傳質係數等均有利於顆粒的溶解。
一般來講,粒度越小,則顆粒比表麵積越大,溶解速度越快;
但(dan)粒(li)度(du)小(xiao),顆(ke)粒(li)之(zhi)間(jian)的(de)空(kong)隙(xi)也(ye)小(xiao),顆(ke)粒(li)表(biao)麵(mian)溶(rong)解(jie)時(shi)它(ta)們(men)粘(zhan)著(zhe)在(zai)一(yi)起(qi),阻(zu)止(zhi)水(shui)向(xiang)粉(fen)體(ti)內(nei)部(bu)伸(shen)展(zhan),而(er)且(qie)粒(li)徑(jing)小(xiao),容(rong)重(zhong)輕(qing),浮(fu)在(zai)液(ye)麵(mian)上(shang),相(xiang)對(dui)減(jian)少(shao)了(le)濕(shi)潤(run)麵(mian)積(ji),溶(rong)解(jie)速(su)度(du)反(fan)而(er)不(bu)快(kuai)。
三、固體飲料粉體性質研究進展
粉體的性質包括粉體粒子的流動性和凝聚性、粒度與粒度分布、粒子形狀、表觀密度、表麵性質、靜電荷、水分含量等,它直接影響粉的貯藏,包裝和加工,其中粉的流動特性在加工、包裝中,例如從儲料罐和糧倉間的流動、運輸、混合以及壓縮和包裝中起很大的作用,所以測定粉體的流動性對粉體工程具有重要的意義。
工業化加工粉體要求得到可靠一致的流動性,使儲料倉和進料倉既不溢出也不產生灰塵。
粉體顆粒之間存在著流動時的摩擦力、靜摩擦力、粘附力和黏聚力等,其中附著力有分子間引力導致的顆粒間引力,也稱範德華力;顆粒所帶異性靜電荷引起的引力;附著水分的毛細管力;顆粒表麵不平滑引起的機械咬合力,有時這幾種力同時存在。
表示和測量粉體間這些流動或靜止的力學特性,用摩擦角來表示。Jenike在1964年率先使用剪切室的方法測量粉體的流動特性,後來有環形剪切室法,可以測出粉體本身的內摩擦力。
粒子形狀、表麵組分、粒子大小、含(han)水(shui)率(lv)對(dui)粉(fen)的(de)流(liu)動(dong)性(xing)和(he)結(jie)塊(kuai)性(xing)影(ying)響(xiang)也(ye)很(hen)大(da),含(han)水(shui)率(lv)越(yue)高(gao),粉(fen)體(ti)之(zhi)間(jian)的(de)液(ye)橋(qiao)增(zeng)加(jia),黏(nian)附(fu)力(li)越(yue)強(qiang),流(liu)動(dong)性(xing)越(yue)差(cha),其(qi)中(zhong)粒(li)子(zi)大(da)小(xiao)對(dui)粉(fen)的(de)流(liu)動(dong)性(xing)影(ying)響(xiang)最(zui)大(da)。
四、果蔬複合固體飲料研究進展
目前關於果蔬複合粉的研究較少,仍以單粉研究為主,生產中為了彌補某一種果蔬在營養、色se澤ze或huo風feng味wei上shang的de缺que陷xian,往wang往wang將jiang幾ji種zhong果guo蔬shu混hun合he在zai一yi起qi加jia工gong,果guo蔬shu固gu體ti飲yin料liao的de加jia工gong也ye不bu例li外wai。目mu前qian果guo蔬shu複fu合he粉fen加jia工gong研yan究jiu以yi工gong藝yi為wei主zhu,理li論lun研yan究jiu薄bo弱ruo。
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