姜粉噴霧干燥工藝研究

摘要：利用噴霧干燥技術(shù)制備姜粉，可很好地保留生姜的營養(yǎng)成分。研究麥芽糊精和β-環(huán)糊精對噴霧干燥效果和姜粉產(chǎn)品的影響。結(jié)果表明：在姜汁中加入6.23%麥芽糊精、0.83%環(huán)糊精，得到的姜粉性狀最好、水分含量最低。

關(guān)鍵詞：姜粉;噴霧干燥;工藝

中圖分類號：TS264? ? 文獻標(biāo)識碼：A? ? 文章編號：1674-1161（2018）05-0023-03

生姜是多年生草本植物姜的新鮮根莖，有特殊的芳香味和辣味，既是人們生活中的常用調(diào)味品，也是傳統(tǒng)的中藥材。生姜具有發(fā)汗解表、止嘔止瀉、溫肺化痰、解毒等功能，也具有增強食欲、促進血液循環(huán)、加速新陳代謝、延緩組織衰老等作用。其活性成分為姜辣素及一種揮發(fā)性油類——姜油酮。目前市場上生姜的深加工產(chǎn)品種類極少，不能滿足人們?nèi)找嬖鲩L的消費需求。利用噴霧干燥技術(shù)制得姜粉，可以很大程度保留生姜的營養(yǎng)成分。本課題研究添加不同糊精對噴霧干燥制作姜粉的影響，以優(yōu)化姜粉生產(chǎn)工藝。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

生姜：山東安丘大姜;麥芽糊精、β-環(huán)糊精、山梨糖醇、檸檬酸、硬脂酸鎂：均為食品級。

1.2 儀器設(shè)備

B-290型小型噴霧干燥機：瑞士BUCHI公司;分析天平：奧好斯儀器（上海）有限公司;CT15RT型臺式高速冷凍離心機：上海天美科學(xué)儀器有限公司;DGG-9140A型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱：上海森信實驗儀器有限公司;Zp10A型旋轉(zhuǎn)式壓片機：上海天凡藥機制藥廠。

1.3 姜粉制作

1.3.1 工藝流程 挑選生姜→洗凈→研磨至漿狀→醫(yī)用棉紗過濾→擠汁→高速冷凍離心→加助干劑→噴霧干燥。

1.3.2 操作步驟 挑選新鮮的生姜，用刷子除去泥沙等雜物，然后用刨絲板研磨至漿狀;用醫(yī)用棉紗網(wǎng)過濾，得到濾液，在高速冷凍離心機（10 000 r/min，10 ℃）中離心30 min，得到姜汁上清液;然后向姜汁上清液中加入麥芽糊精、β-環(huán)糊精作為助干劑，進行噴霧干燥處理，收集產(chǎn)品后迅速放入干燥盒內(nèi)（防止在空氣中受潮），測定姜粉的水分含量。

1.4 噴霧干燥工藝優(yōu)化

1.4.1 噴霧干燥助干劑添加量的確定 1） 麥芽糊精添加量。查閱資料，根據(jù)果蔬粉噴霧干燥助干劑環(huán)糊精的添加量，確定麥芽糊精添加量的范圍：每30 mL姜汁上清液中助干劑添加量范圍為0.3～2.3 g。為確定最優(yōu)添加量，取30 mL姜汁上清液5份，分別標(biāo)記為1，2，3，4，5號，依次向其中加入麥芽糊精0.3，0.8，1.3，1.8，2.3 g，在進口溫度120 ℃、進口流量20%條件下進行噴霧干燥操作，考察成品水分含量、出粉效果及噴霧干燥過程中的粘壁情況。2） β-環(huán)糊精添加量。資料顯示，在添加麥芽糊精的基礎(chǔ)上，添加適當(dāng)?shù)摩?環(huán)糊精會使果蔬粉成品效果更好。因此，在確定麥芽糊精最佳添加量的基礎(chǔ)上，取30 mL 姜汁上清液5份，分別標(biāo)記為1，2，3，4，5號，先加入等量的麥芽糊精，再依次向其中加入β-環(huán)糊精0.14，0.18，0.22，0.26，0.30 g，在進口溫度120 ℃、進口流量20%條件下進行噴霧干燥操作，考察成品水分含量、出粉效果及噴霧干燥過程中的粘壁情況。

1.4.2 噴霧干燥產(chǎn)品理化指標(biāo)測定

1） 得粉率。分別測量各組試驗噴霧干燥后得到的姜粉的質(zhì)量，按照公式計算姜汁得粉率。

得粉率=姜粉質(zhì)量/姜汁質(zhì)量×100%

2） 水分含量。將姜粉樣品放入干燥箱中于100～105 ℃下干燥，測定干燥前后樣品質(zhì)量，按照公式計算含水量。

含水量=（干燥前質(zhì)量-干燥后質(zhì)量）/干燥前質(zhì)量×100%

2 結(jié)果與分析

2.1 噴霧干燥中助干劑添加量的影響

2.1.1 麥芽糊精添加量 麥芽糊精溶解度高、價格低，是目前噴霧干燥中最常用的助干劑。在姜汁上清液中加入不同量的麥芽糊精進行噴霧干燥，試驗結(jié)果見表1和表2。

由表1和表2可知：麥芽糊精添加量越大，噴頭粘結(jié)越少，四周粘壁情況也越少;麥芽糊精添加量越大，成品含水量越低;當(dāng)麥芽糊精添加量為1.8

g/30 mL姜汁時，含水量較低，得粉率較高。因此，確定最適麥芽糊精添加量為1.8 g/30 mL姜汁。

2.1.2 β-環(huán)糊精添加量 環(huán)糊精是一種多孔環(huán)結(jié)構(gòu)，對可揮發(fā)物和光、熱敏物質(zhì)具有一定的包裝穩(wěn)定性，適用于噴霧干燥過程中保持顏料和芳香物質(zhì)的穩(wěn)定性，有利于產(chǎn)品包裝和存儲。環(huán)糊精與麥芽糊精配合使用，噴霧干燥效果更佳。在姜汁上清液中加入等量的麥芽糊精和不同量的β-環(huán)糊精進行噴霧干燥，試驗結(jié)果見表3和表4。

由表3和表4可知：隨著β-環(huán)糊精添加量增大，噴頭粘結(jié)和粘壁情況都有所減弱;β-環(huán)糊精對得粉率和含水量都有影響，得粉率增加不明顯，含水量先升高后降低;當(dāng)β-環(huán)糊精添加量為0.26 g/30 mL姜汁時，成品含水量最低。因此，確定最適β-環(huán)糊精添加量為0.26 g/30 mL姜汁。

2.2 噴霧干燥工藝優(yōu)化結(jié)果分析

1） 通過單因素試驗，根據(jù)姜粉噴霧干燥工藝得粉率結(jié)果，結(jié)合噴霧干燥過程中噴頭粘結(jié)及粘壁情況，初步確定每30 mL姜汁上清液中，麥芽糊精添加量范圍為1.3～2.3 g，β-環(huán)糊精添加量范圍為0.22～0.30 g。

2） 優(yōu)化分析。經(jīng)優(yōu)化試驗，確定姜粉噴霧干燥工藝中助干劑的最佳添加量為：每30 mL姜汁中添加1.87 g麥芽糊精和0.25 g環(huán)糊精，即麥芽糊精∶環(huán)糊精為11.00∶1.47時，得到的姜粉性狀最好、含水量最低。

3 結(jié)論與討論

經(jīng)單因素試驗和優(yōu)化試驗，確定姜粉噴霧干燥工藝中助干劑最佳添加量為：每30 mL姜汁中添加1.87 g麥芽糊精和0.25 g環(huán)糊精，即麥芽糊精∶環(huán)糊精為11.00∶1.47時，得到的姜粉性狀最好、含水量最低。

在姜粉制作過程中需要注意的是：生姜不宜低溫存放;手工制取姜汁過程不宜過長，更不可高溫操作，以免營養(yǎng)物質(zhì)流失;制備姜汁時在漿狀物中加入適量蒸餾水可提高出汁率;擠出的姜汁要用紗布過濾2次以上，以免姜渣堵塞進液管和噴頭。

利用噴霧干燥機制作姜粉，具有干燥時間短、操作簡便、易于控制的優(yōu)點。噴霧干燥過程中，進樣溫度和進樣流量都會對產(chǎn)品有一定影響，因此今后要進一步研究進出口溫度及進樣流量對噴霧干燥的綜合影響。

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Study on Spray Drying Technology of Ginger Powder

YE Chunmiao

（Liaoyang Vocational College of Technology， Liaoyang Liaoning 111000， China）

Abstract： Spray drying technology was used to prepare ginger powder， which could retain the nutrition of ginger. The effects of maltodextrin and β-cyclodextrin on spray drying and ginger powder were studied. The results showed that 6.23% maltodextrin and 0.83% cyclodextrin were added to ginger juice， and the ginger powder had the best properties and the lowest water content.

Key words： ginger powder; spray drying; technology