固体饮料加工方法及其性质

1、固体饮料加工方法及其性质 1 1、固体饮料加工方法 冷冻干燥、流化床造粒、喷雾干燥是目前固体饮料生产中 3 3 种主要的加工方 法。冷冻干燥是一种先进的干燥工艺， 可较好地保留物料的营养及风味成分， 但 投资高，应用受到限制；流化床造粒适合于低果汁或不含果汁物料的干燥； 喷雾 干燥技术适合于干燥高果汁含量的液态物料，由于物料受热温度低、时间短，能 较好地保留物料的营养及风味成分。固体饮料的其它加工方法还有喷雾冷冻干燥、 真空干燥等方式。 1 1）冻干法 冻干法是将物料中的水冻结成固体的冰， 在真空条件下，使水直接升华变成 水蒸汽逸出，从而把水从物料中脱除。其特点是营养物质及挥发性成分保存完好，

2、 但加工成本极高，因而用冻干法生产固体饮料还很少，只有少部分附加值较高的 产品如速溶茶粉、咖啡粉中应用。 2 2） 流化床造粒 造粒技术有湿法造粒、干法造粒、快速搅拌制粒技术以及流化床造粒等 4 4 种。流化床造粒又称沸腾造粒，是将常规湿法制粒的混合、制粒、干燥等 3 3 个步 骤在密闭容器内一次完成的新型制粒技术， 可大大减少辅料量，制出的颗粒大小 均匀，效果好。19591959 年，美国威斯康星州的 WursterWurster 博士首先提出流化床制粒技 术，随后该技术迅速发展，并广泛用于制药、食品及化工业。我国于 2020 世纪 8080 年代相继从国外引进流化床制粒设备，近年来流化床在

3、我国已得到普遍应用。 流化床造粒中颗粒的成长一般有 3 3 种机理一附聚、涂层和累积造粒。流化床 造粒过程中往往是这 3 3 种作用共同使颗粒生长。食品工业造粒的目的，主要解决 速溶性，并使外观优良，改善流动性，便于包装，从而提高商品价值。目前国内 生产的速溶果蔬固体饮料，一般采用调配、造粒、干燥的方法，利用摇摆式颗粒 机进行造粒，但直接利用摇摆式颗粒机加工固体饮料的主要缺点是辅料含量高。 3 3） 喷雾干燥 喷雾干燥是利用雾化器将料液分散为细小的雾滴，并在热干燥介质中迅速蒸 发溶剂形成干粉的过程，料液的形式可以是溶液、悬浮液、乳浊液等泵可以输送 的液体形式，干燥的产品可以是粉状、颗粒状或经团

4、聚的颗粒。喷雾干燥固体饮 料的生产范围很广，除广泛用于生产的奶粉、速溶豆粉和番茄粉以外，还有荔枝 粉、藕粉、香蕉粉、草莓粉等也有报道。经喷雾干燥加工的粉体营养损失小、色 泽好，除可以直接冲调外，还可作为配料。但喷雾干燥后的粉体，一般粒度较小、 冲调性差，需要造粒后才可以直接冲调。速溶奶粉是最典型的一种通过喷雾干燥 后附聚造粒成冷热水迅速溶解的固体饮料，其研究也是最热门的。 2 2、固体饮料速溶性研究进展 1 1）固体饮料速溶性的定义 固体饮料冲调过程中要求具有良好的色泽、风味与稳定性，此外其溶解过程 快慢也直接决定其品质好坏。广义的速溶性包括 2 2 种意思，第一种是能迅速完全 溶解于水的固体

5、饮料，如速溶茶、橘子晶、果珍等，能全部溶于水；另一种是指 迅速分散后形成均匀分散的悬浮液， 如豆奶粉、奶粉等，不单纯是溶质分子均匀 分布于溶剂之中，实质是水溶性蛋白、非水溶性蛋白、糖、脂肪等在水中产生复 杂的生物物理与生物化学变化，形成既有溶液、又有上述物质络合物或缔合物的 悬浊液、乳浊液的反应体系。 2 2）固体饮料的冲调过程 粉体的冲调过程分为 4 4 个步骤：湿润、下沉、分散，最后溶解。速溶性好的 粉体在毛细管作用力下渗入水中，几秒钟就可以完成溶解的过程，但如果物料表 面有疏水基团，粉体很难湿润，一般使用粘结剂如麦芽糊精，和表面活性剂如卵 磷脂造粒（如奶粉）来改善速溶性。 3 3）固体饮

6、料冲调性的理论研究 固体饮料溶解过程实质就是一个传质过程，水由水相主体传递到颗粒表面， 进而扩散进入颗粒内部，从颗粒的内外表面处溶解颗粒，被溶解的颗粒进入水相 并从颗粒内部扩散至颗粒外表面，再从颗粒的外表面通过扩散或对流传递到水相 主体，直至颗粒完全溶解。根据分子传质理论，影响传质速率的因素包括颗粒的 内外表面积、颗粒直径、液膜厚度以及颗粒内部至颗粒表面的浓度差、 颗粒表面 至液膜外水相主体中含有的溶解颗粒浓度之差、 扩散系数等。增大颗粒的内外比 表面积，减少小颗粒直径及液膜厚度，提高扩散或对流传质系数等均有利于颗粒 的溶解。一般来讲，粒度越小，则颗粒比表面积越大，溶解速度越快；但粒度小， 颗

7、粒之间的空隙也小，颗粒表面溶解时它们粘着在一起，阻止水向粉体内部伸展， 而且粒径小，容重轻，浮在液面上，相对减少了湿润面积，溶解速度反而不快。 3 3、固体饮料粉体性质研究进展 粉体的性质包括粉体粒子的流动性和凝聚性、粒度与粒度分布、粒子形状、 表观密度、表面性质、静电荷、水分含量等，它直接影响粉的贮藏，包装和加工, 其中粉的流动特性在加工、包装中，例如从储料罐和粮仓间的流动、运输、混合 以及压缩和包装中起很大的作用，所以测定粉体的流动性对粉体工程具有重要的 意义。工业化加工粉体要求得到可靠一致的流动性，使储料仓和进料仓既不溢出 也不产生灰尘。 粉体颗粒之间存在着流动时的摩擦力、静摩擦力、粘附力和黏聚力等，其中 附着力有分子间引力导致的颗粒间引力， 也称范德华力；颗粒所带异性静电荷引 起的引力；附着水分的毛细管力；颗粒表面不平滑引起的机械咬合力， 有时这几 种力同时存在。粒子形状、表面组分、粒子大小、含水率等对粉的流动性和结块 性影响也很大，含水率越高，粉体之间的液桥增加，黏附力越强，流动性越差， 其中粒子大小对粉的流动性影响最大。 4 4、果蔬复合固体饮料的研究进展