南瓜保健粉生产工艺条件的研究.PDF

粮油加工与食品机械 开 发 研 究 南瓜保健粉生产工艺条件的研究 樊黎生 王金华 (湖北工学院生物工程系) 【摘要】以南瓜为主要原料,通过破碎、磨浆、 干燥、挤压膨化和速溶化等加工工艺,配以适当的甜 味剂和脱脂奶粉等辅料,制成在3min内温开水能溶 解的速食南瓜保健粉产品。采用L9 (3 3) 正交表进行 实验,优选了南瓜粉挤压膨化的最佳条件。 【关键词】南瓜;全粉;速溶化 中图分类号: TS218 文献标识码: A 文章编号: 1009 - 1807 (2001) 07 - 0034 - 03 南瓜,学名为Cucurbita spp ,是葫芦科南瓜属的1 年生蔓生草本植物。每100g鲜南瓜中含碳水化合物 415g、蛋白质017g、脂肪011g、瓜氨酸2019mg、膳食 纤维018g、胡萝卜素890g、VC4mg、VE0136mg、VB1 0103mg、VB20104mg、VPP014mg ,还 含 有K745mg、 P24mg、Ca16mg、Mg8mg和少量的Na、Se、Fe和Zn 等矿物质。 南瓜不仅营养丰富,而且具有较好的药用和保健价 值。现代医学证明,南瓜中的有效成分CTY可增加糖 尿病人胰脏细胞中所缺乏的Glut - Z蛋白质的含量,从 而促进胰岛素的分泌,是控制和辅助治疗糖尿病的食疗 佳品。南瓜中所含的生物碱、南瓜子碱和葫芦巴碱等有 效成分能促进肾结石、膀胱结石的溶解,还能消除人体 内多余的胆固醇,防止动脉硬化,南瓜中含有丰富的瓜 氨酸,可以驱除寄生虫、治疗血吸虫等病,南瓜还具有 明目、降脂和医治哮喘等的作用。因此,以南瓜为主原 料,制成用温开水在3min内即可速溶的无糖型或低糖 型速食南瓜保健粉产品,具有重要意义。本研究对影响 南瓜粉速溶的工艺条件进行了优化筛选。 1 材料、设备及工艺设计 111 原辅料 南瓜:市售,新鲜、饱满、成熟度高(金黄色外 皮 ) ; 甜味料(郎氏蛋白糖,甘草素,白砂糖等 ) : 均为 食用级,市售。 112 主要仪器设备 去皮机、切分机、锤式破碎机、胶体磨、真空浓缩 器、隧道式干燥器、双螺杆挤压膨化机和包装机等。 113 工艺流程 南瓜 清洗 去皮、瓤、籽 切分 破碎 磨浆 真空浓缩 干燥 混合(加玉米粉等) 调质 水分含 量测定 挤压膨化 干燥 粉碎 筛分 速食粉 混合 (加配料) 定量包装 杀菌 检验 成品 114 操作要点 原料预处理。选择肉质金黄色,无变质和腐烂的 老熟新鲜南瓜,将其表面污物洗净后用去皮机去皮,调 节刀具使去皮厚度尽量薄一些,减少果肉损失。然后切 开南瓜,去除内部的瓤和籽,最后进入切块机将瓜肉切 成3cm3cm3cm左右的小块,以便于后序的破碎。 破碎和磨浆。用锤式破碎机将南瓜打碎成浆状, 然后将物料送入胶体磨中细磨,重复磨浆23次,使 物料制成颗粒细小均匀的浆料。 真空浓缩。用浓浆泵将磨细的南瓜浆液泵入真空 浓缩器,控制真空度在0113MPa左右,温度不超过 55,浓缩到其固形物含量为40 %左右时结束。 干燥。采用热风干燥法中的顺流式隧道干燥器, 控制出口温度不超过40,入口温度不超过55,以 避免物料中的淀粉等物质发生糊化和其它化学变化。根 据物料厚度的不同,一般干燥68h即可结束。该阶段 不需要将水分含量降得太低,只需达到16 %即可。 调质和测定水分含量。将干制品送入搅拌调质器 中,使其具有相同的水分含量,以便在挤压膨化后,产 品具有均匀的糊化度。当测出物料之间水分含量偏差大 于15 %时,可以进行喷湿或继续干燥的处理。 膨化。将调质后的物料,喂入预热后的挤压膨化 机中膨化,维持恒定的进料速度,控制机膛内的温度, 防止糊化不足或过度焦化。 干燥、粉碎、筛分。从挤压膨化机出来的产品水 分含量仍较高,需经热风干燥处理,使其水分含量降到 3 %5 % ,然后进入粉碎机粉碎,采用80目筛网进行 筛分,筛上物重复粉碎一次,取两次的筛下物与过筛后 的甜味料定量混合,采用阻气和阻水的食品用复合塑料 薄膜包装袋,进行定量分装和热合密封。然后采用微波 杀菌,经检验合格后,即为成品。 34 2001年第7期粮油加工与食品机械 1995-2006 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved. 开 发 研 究 粮油加工与食品机械 2 试验方法与结果分析 211 挤压膨化后南瓜粉膨化率的测定 样品体积的测定采用油菜籽取代法来间接测定。称 取一定量的生料和膨化后的样品,分别置于两个大量筒 中,记录生料的体积V生料,在另一量筒中加入已知体 积的油菜籽(V油 ) , 观察并记录量筒中物料的总体积 V总,则V膨=V总-V油,膨化率=V膨/V生料 212 进机前生料的水分含量对膨化率的影响 调整和控制生料的水分含量分别为10 %、12 %、 14 %、15 %、16 %、17 %、19 %和21 % ,其它条件均相 同,经挤压膨化后,测量和计算各自的膨化率,每个数 据为重复2次的平均值,结果见表1。 表1 水分含量对南瓜膨化率的影响 水分( %)1012141516171921 膨化率焦糊焦化415419510418211210 食品的挤压膨化是利用螺杆的高速运转和膨化机内 腔空间由大到小,使物料在机腔内经历高压和高温作用 而迅速糊化,然后经腔口挤出时又突然降至大气压,水 分产生相变动力而实现膨化作用,使产品形成网状的多 孔组织并糊化完全。从表1看出,当水分含量低于12 % 时,产品易产生焦糊化,当高于17 %以上时,其膨化率 开始下降,因为过多的水分来不及汽化使其结构塌陷, 造成膨化率下降。只有当水分含量处于14 %17 %时, 产品的膨化效果较好,可使终产品的速食性得到保证。 213 挤压膨化工艺条件的优化试验 为了提高南瓜粉的膨化性能,将南瓜粉与定量的玉 米粉基料搭配。选取南瓜粉与玉米粉的质量比(即南瓜 粉占总料量的百分比、)螺杆转速和进料量(表盘读数)为 影响南瓜粉膨化率和速溶性的主要影响因素,以膨化率 为试验评价指标,选取的因素水平见表2 ,结果见表3。 表2 影响南瓜粉膨化率的水平表 水平 因 素 A 南瓜粉( %) B 螺杆转速(r/ min) C 进料量(表盘读数) 150450150 260500200 370550250 从表3极差R看出:RBRARC,对试验指标影 响的主次顺序是BAC。从图1中看出,南瓜粉的 用量在一定范围内增加时,产品的膨化率得到提高,超 过一定范围后,有下降趋势,所以选取A2(60 %)用量 表3 L9(33)各因素对南瓜粉速食性的试验方案及数据分析 试 验 号 因 素 A 南瓜粉( %) B 螺杆转速(r/ min) C 进料量(表盘读数) 膨化率 150 1450 1150 14165 250 1500 2200 24123 350 1550 3250 33113 460 2450 1200 25116 560 2500 2250 34173 660 2550 3150 14100 770 3450 1250 35111 870 3500 2150 14119 970 3550 3200 23120 K1121111419212184 K2131891311512159 K312150913312197 k1410341974128 k2416341384120 k3411631114132 R016011860112 图1 各因素对k值的趋势图 较好。图中随着螺杆转速的加大,产品膨化率随之降低 的趋势较快,所以选取B1(450r/ min)不变。进料量对 膨化率影响的趋势不明显,所以选用最低量C1(150) 即可。用A2B1C1的优化条件做验证实验,产品的膨化 率为5118 ,接近于4号实验结果。 3 质量标准 311 感官指标 色泽:淡黄色,均匀一致。 组织型态:粉末状,干燥均匀无结块,温开水冲调 后3min内速溶成细腻均匀的糊状,无沉淀和分层现象。 气味与滋味:有南瓜特有的芳香和滋味,无异味。 312 理化指标 水分含量( %) :5 砷As (mg/ kg) :015 粮油加工与食品机械2001年第7期 35 1995-2006 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved. 粮油加工与食品机械 开 发 研 究 铅pb (mg/ kg) :110 铜Cu (mg/ kg) :2010 313 卫生指标 细菌总数(个/ g) :30 000 大肠杆菌(个/ 100g) :30 致病菌:不得检出 保质期:常温下12个月 4 讨论 终产品中可以部分或全部采用蛋白糖、甘草素或 其它低热能的甜味剂来代替白砂糖,生产无糖型的南瓜 速食保健粉产品,以满足糖尿病人或肥胖症人的保健需 求。也可适量添加一些乳化剂等来增加产品的速溶和分 布性。 浓缩后浆料的干燥,既可选用热风干燥方法,也 可选用滚筒干燥或喷雾干燥方法,但从制品的经济性考 虑,选用热风干燥法最为经济,因为在干燥阶段结束 时,干制品的含水量不需要太低,只需降到16 %左右即 可,所以,选用热风干燥中的顺流式隧道干燥设备即可 满足生产要求。 5 结论 进膨化机前调整生料粉的水分含量为14 %17 % 时,有利于膨化率的提高和南瓜粉的速溶效果。 挤压膨化的主要工艺参数可控制为:南瓜粉配料 量为60 % ,螺杆转速为450r/ min ,进料量读数为150 , 此条件下,终产品的速食效果较好。 参 考 文 献 1 赵章忠编 1 食品的营养与食疗 M1 上海:上海科学出版社, 19911 2 张芳 1 南瓜的功能特性及其在食品工业中的应用 J1 食品工业 科技, 2000 , (6)1 3 天津轻工学院,无锡轻工学院合编 1 食品工艺学M1 北京:中国轻工业出版社, 19871 收稿日期: 2001 - 05 - 12 作者简介:樊黎生(1966 - ) ,女,河南南阳人,湖北工学院 生物工程系助理研究员,从事农产品贮藏加工的教学和科研 工作。 通讯地址: (430064)湖北省武汉市武昌南湖 (上接第21页) 的无菌包装成套设备上有所突破,尤其是CIP系统和 SIP系统。高速啤酒无菌灌装技术将进入产业化发展。 环境保护项目,绿色包装工程是国家鼓励发展的 产业,有优惠政策扶持。 要将环保理念融入酿酒饮料包装 工程中,开发配套的废水、 废料处理和回收再利用设备。 果菜汁前期处理设备的增能提质、增强配套性是 个课题,相关企业若能观注这个市场空白点,及早跟 进,可避免这个市场机遇被外商抓住。 酿酒饮料机械装备的配套件、密封件和基础件, 大厂不愿干,小厂干不好,有时不得不进口,成本太 高。在国外都有专业化工厂,专门制造灌装阀、理盖器 和封口辊,产品质量好,性能可靠,价格低。这些基础 件直接影响到整机的技术性能、可靠性和生产线的效 率,影响到整条生产线的技术水平,其实生产这些产品 利润不比生产整机低,干精干好,效益会更好。 中国加入WTO后,进口设备与国产设备的性能 价格比差距将会缩小,国内制造商要减损降耗,使降低 成本的理念贯穿于设计、采购、生产和销售的全过程, 保持产品对进口产品的性能价格比优势,做好售后服 务,取信于用户。 科研院所改制后,已走向市场。设备制造厂要与 这些科研院所进行广泛的“产、学、研”结合,发挥社 会力量的潜能,解决一些生产线规格不全,配套性差的 问题。 总之,在研究了酿酒饮料“十五”发展规划后看 出,在今后若干年,啤酒行业还有一个平稳发展期,而 且加入WTO对啤酒行业也稍加有利,虽然市场竞争激 烈,但对于啤酒包装的机械装备市场而言,还是有一个 相当大的拓展空间。而饮料行业则进入了一个高速发展 期,虽然加入WTO对饮料行业也有诸多的不利影响, 但机会与挑战并存,面对市场的调整和变化,设备制造 商要加快技术创新的步伐,做出应对市场的决策。 参 考 文 献 1 中国轻工机械学会编制 1 轻工机械第十个五年计划 120001 2 苏娜 1 直击中国饮料 N1 中国食品报, 2001 - 5 - 101 3 中国酿酒工业协会 12000年中国酿酒工业协会啤酒分会工作总