哈密瓜果粉喷雾干燥工艺及品质研究

摘要

哈密瓜是一种深受人们喜爱的优良果品，其色泽美丽、味道甘甜，含有人体不可缺少的多种营养物质，具有一定的保健功能，常食可起到清烦热、去焦躁、利小便等多种功效。但哈密瓜的成熟期比较集中，采后易因细菌感染或过久储运而腐烂，因此，如何延长哈密瓜的货架期、保持其商品价值，是哈密瓜开发中亟待解决的问题。哈密瓜粉作为一种新型加工产品，具有食用方便、营养丰富的特点，既可为消费者提供一种新的产品，丰富哈密瓜系列产品的种类，又可提高哈密瓜的附加值，对哈密瓜的产销高峰起到平衡作用，因而哈密瓜粉的加工具有良好的经济效应和广阔的应用前景。
　　本文对不同助干剂获得的哈密瓜粉品质下降规律进行研究，初步开发了哈密瓜粉的喷雾干燥加工工艺，探讨了辅料添加及其配比对哈密瓜粉喷雾干燥效果的影响，采用响应曲面法优化了操作参数，并对最优组哈密瓜粉进行了品质研究。主要的研究结果如下:
　　1.分别采用HDE麦芽糊精、LDE麦芽糊精和阿拉伯胶作为助干剂经喷雾干燥获得粉体样品，并对三组样品的等温吸附曲线进行模型拟合，结果表明:各样品中基于LDE麦芽糊精的粉体吸湿性较弱，基于阿拉伯胶的样品粉体吸湿性最强，三组样品的水分吸附数据通过BET模型拟合;试验测定了各样品吸附达到平衡后的Tg值（玻璃态转变温度），并采用Gordon-Taylor公式拟合了相关数据，吸湿性试验和Tg测定结果共同验证了水分对非定型态物料的玻璃化转变具有塑化作用。
　　2.试验分析了LDE麦芽糊精、β-环糊精和阿拉伯胶对料液粘度和哈密瓜粉产品的感官评分、水分含量、溶解性等性质的影响，经正交试验综合平衡分析后得到了对哈密瓜粉喷雾干燥效果最好的辅料配比为:麦芽糊精50％、β-环糊精3％、阿拉伯胶0.5％。
　　3.在单因素试验基础上，选择进风温度(A)、热风流量(B)和进料速率(C)等三个因素进行BBD优化设计，以产品得率Y为响应指标，得到相应的二次多项式响应面回归模型:Y(％)=45.75-1.08A+2.67B-0.36C+0.52AB-1.33AC+1.37BC-6.96A2-3.81B2-4.29C2，R2=0.9587。通过响应曲面优化分析得到了哈密瓜粉喷雾干燥的最佳工艺条件:哈密瓜汁浓度11Brix，麦芽糊精添加50％，β-环糊精3％、阿拉伯胶0.5％，进风温度149℃，热风流量37.5 m3/h，入料速率10r/min。经验证该工艺下所得哈密瓜粉产品得率为51.07％，水分含量为3.56％，与理论值较接近。
　　4.对最优工艺配比条件下获得的哈密瓜粉样品进行感官评定并测定其营养成分，结果表明:优选辅料配比条件下制得的哈密瓜粉色泽淡黄，无杂质和结块，含水量较低，粉体的冲调性、溶解性、复溶液的分散性和稳定性均较好;理化指标测定结果显示:哈密瓜粉的总糖含量为32.38％，还原糖含量为29.45％，保留的Vc含量为67mg/100g，粉体产品总体营养品质优良。但产品的吸湿性依然较强，如何通过加入抗结剂等方式来控制其吸潮结块有待进一步研究。

目录

摘要

第1章 引言

1．1 哈密瓜及其加工研究现状

1．1．1 哈密瓜资源概述

1．1．2 哈密瓜加工与研究现状

1．2 果蔬粉的主要加工方法

1．2．1 热风干燥

1．2．2 微波干燥

1．2．3 冷冻干燥

1．2．4 喷雾干燥

1．2．5 流化床干燥

1．2．6 干燥方法比较

1．3 喷雾干燥技术

1．3．1 喷雾干燥的原理

1．3．2 喷雾干燥生产果蔬粉的优点与应用

1．4 喷雾干燥过程中的粘壁研究

1．4．1 粘壁现象概述

1．4．2 水分吸附和玻璃态转变温度

1．4．3 喷雾干燥过程中粘壁现象的控制

1．5 本课题的研究意义和内容

1．5．1 立题背景

1．5．2 立题意义

1．5．3 本课题的研究内容

第2章 不同助干剂对哈密瓜粉品质影响初探

2．1 试验材料、试剂及仪器

2．1．1 试验材料与试剂

2．1．2 主要仪器与设备

2．2 试验方法

2．2．1 喷雾干燥

2．2．2 水分吸附测定

2．2．3 玻璃态转变温度(Tg)测定

2．2．4 数据处理

2．3 试验结果与讨论

2．3．1 水分吸附结果

2．3．2 玻璃态转变温度变化

2．3．3 玻璃态转变温度、aw与粉体稳定性的关系

2．4 本章小结

第3章 哈密瓜粉喷雾干燥配方的研究

3．1 试验材料、试剂及仪器

3．1．1 试验材料与试剂

3．1．2 主要仪器与设备

3．2 试验方法

3．2．1 工艺流程

3．2．2 试验指标测定

3．3 喷雾干燥主要助干剂的选择

3．4 单因素试验

3．4．1 可溶性固形物含量的确定

3．4．2 麦芽糊精的添加量

3．4．3 β-环糊精的添加量

3．4．4 阿拉伯胶的添加量

3．5 正交试验设计

3．6 试验结果与分析

3．6．1 哈密瓜汁的物理性质

3．6．2 主要助干剂的选择

3．6．3 单因素试验

3．6．4 正交试验结果与分析

3．7 本章小结

第4章 哈密瓜粉喷雾干燥工艺研究

4．1 试验材料、试剂及仪器

4．1．1 试验材料与试剂

4．1．2 主要仪器与设备

4．2 试验方法

4．2．1 工艺流程

4．2．2 单因素试验

4．2．3 响应面分析试验

4．2．4 指标测定

4．2．5 数据处理

4．3 试验结果与分析

4．3．1 喷雾干燥单因素试验结果

4．3．2 响应曲面试验分析和优化结果

4．3．3 综合优化分析

4．4 本章小结

第5章 产品的感官检验和理化性质的测定

5．1 试验材料、试剂及仪器

5．1．1 试验材料与试剂

5．1．2 主要仪器与设备

5．2 试验方法

5．2．1 样品制备

5．2．2 粉体特性测定

5．2．3 颗粒粒度、颗粒密度及流动特性测定

5．2．4 吸湿性的测定

5．2．5 哈密瓜粉感官指标及主要营养成分指标的测定

5．3 结果与分析

5．3．1 哈密瓜粉的溶解性、分散性、稳定性测定结果

5．3．2 颗粒粒度、颗粒密度和流动性测定结果

5．3．3 吸湿性测定结果

5．3．4 哈密瓜粉的感官评定和主要理化指标测定

5．4 本章小结

第6章 结论与展望

6．1 结论

6．2 创新点

6．3 展望

参考文献

附录

致谢

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