全蛋粉噴霧干燥工藝研究

趙媛　蘇宇杰　楊嚴(yán)俊

摘要

[目的]優(yōu)化全蛋粉噴霧干燥工藝條件。[方法]以潤(rùn)濕性、分散性、溶解性為指標(biāo)，考察噴霧干燥過程中噴霧流量、進(jìn)風(fēng)溫度、出風(fēng)溫度對(duì)全蛋粉產(chǎn)品沖調(diào)性能的影響，結(jié)合正交試驗(yàn)與主成分分析綜合評(píng)價(jià)，篩選出全蛋粉噴霧干燥最佳工藝條件。[結(jié)果]噴霧流量對(duì)全蛋粉潤(rùn)濕性和分散性有顯著影響，進(jìn)風(fēng)溫度和出風(fēng)溫度對(duì)全蛋粉溶解性有顯著影響，全蛋粉最佳噴霧干燥工藝條件為：噴霧流量25 ml/min、進(jìn)風(fēng)溫度180 ℃、出風(fēng)溫度60 ℃。[結(jié)論]研究結(jié)果進(jìn)一步明確了各工藝條件對(duì)全蛋粉沖調(diào)性能中關(guān)鍵指標(biāo)的影響，并可為具有良好沖調(diào)性全蛋粉的生產(chǎn)提供理論指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞 全蛋粉；噴霧干燥；沖調(diào)性；主成分分析；工藝條件

中圖分類號(hào) S509.9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 0517-6611（2015）15-243-04

Study on Process Conditions of Spraydrying Whole Egg Powder

ZHAO Yuan， SU Yujie， YANG Yanjun*

（School of Food Science and Technology， Jiangnan University， Wuxi， Jiangsu 214122）

Abstract [Objective] To optimize process conditions of spraydrying whole egg powder. [Method] With wettability， dispersibility， solubility as indicators， the influence of sprayflowing rates， inlet airtemperature， outlet airtemperature on reconcilability of spraydrying whole egg powder were investigated. Combined with orthogonal test and principle component analysis method， the optimal technique conditions of spraydrying whole egg powder were selected. [Result] Sprayflowing rates had a significant influence for wettability and dispersibility， inlet airtemperature and outlet airtemperature had a significant influence for solubility， optimal of technology parameters for processing whole egg powder with spray drying were as below： sprayflowing rates 25 ml/min， inlet airtemperature 180 ℃， outlet airtemperature 60 ℃. [Conclusion]The research provides theoretical guidance for the spraydrying whole egg powder with good reconcilability and further defined the influence of process conditions on the reconcilability indicators.

Key words Whole egg powder； Spraydrying； Reconcilability； PCA； Process conditions

蛋粉產(chǎn)品起源于第二次世界大戰(zhàn)，因其豐富的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值及便于儲(chǔ)存運(yùn)輸?shù)奶匦?，被作為軍?duì)補(bǔ)給而得到了廣泛的生產(chǎn)[1]。如今，隨著食品工業(yè)日益壯大，食品深加工產(chǎn)品的應(yīng)用越來越廣泛，蛋粉更因其運(yùn)輸、儲(chǔ)藏、營(yíng)養(yǎng)等方面的卓越性能，被廣泛應(yīng)用于食品工業(yè)中，以其制成的各種產(chǎn)品，可以滿足消費(fèi)者不同的需求。

目前我國(guó)在全蛋粉的生產(chǎn)過程中，主要采用噴霧干燥的加工方式，通過一定的機(jī)械作用，將蛋液分散成霧一樣的微粒，使其與熱空氣接觸，在瞬間將大部分水分除去，獲得可食用的、保留了鮮蛋營(yíng)養(yǎng)與風(fēng)味的全蛋粉產(chǎn)品。由于蛋液的變性溫度較低，具有一定的熱敏性，因此，在噴霧干燥的過程中，不同的工藝條件會(huì)對(duì)蛋粉的性質(zhì)產(chǎn)生不同程度的影響，從而得到的全蛋粉也具有各種功能性狀。

國(guó)內(nèi)外學(xué)者的研究多集中于噴霧干燥對(duì)蛋粉產(chǎn)品凝膠性、起泡性、乳化性等功能性質(zhì)的影響方面[2-4]，而較少有針對(duì)蛋粉自身復(fù)水特性的研究，或者僅采用單一指標(biāo)進(jìn)行噴霧干燥工藝條件的優(yōu)化，而并未充分考慮到?jīng)_調(diào)性各項(xiàng)指標(biāo)的綜合影響。實(shí)際上粉體在加入液體表面后會(huì)發(fā)生4個(gè)過程，分別以潤(rùn)濕、下沉、分散、溶解4個(gè)指標(biāo)來表征[5]，然而這4個(gè)過程是交叉混合、連續(xù)進(jìn)行的，因此在試驗(yàn)過程中不能以單一的指標(biāo)來衡量粉體整體的沖調(diào)性能[6]。筆者首先研究了工藝條件對(duì)蛋粉潤(rùn)濕性、分散性、溶解性等單一沖調(diào)性指標(biāo)的影響，并深入探討了其相互之間的關(guān)系；進(jìn)而通過主成分分析將這3項(xiàng)指標(biāo)擬合為一項(xiàng)綜合指標(biāo)，從整體的角度出發(fā)比較噴霧干燥工藝對(duì)全蛋粉沖調(diào)性的影響，最終得到最佳的噴霧干燥工藝條件，為具有良好沖調(diào)性全蛋粉的生產(chǎn)提供理論指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 材料

新鮮雞蛋，安徽榮達(dá)食品有限公司。主要儀器：

尼魯噴霧干燥機(jī)，德國(guó)GEA公司；磁力攪拌器，廣州儀科實(shí)驗(yàn)儀器有限公司；HH4數(shù)顯恒溫水浴鍋，江蘇金壇市榮華儀器制造有限公司；Avanti J26 XP高速離心機(jī)，美國(guó)BECKMAN公司；JB537491電子天平，梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；PH070A恒溫干燥箱，上海一恒科學(xué)儀器有限公司。

2.2.2

分散性。由圖5可以看出，不同進(jìn)風(fēng)溫度條件下全蛋粉的分散性具有顯著差異（P<0.05），180 ℃進(jìn)風(fēng)條件下得到的全蛋粉分散性能最好，這進(jìn)一步說明了在180 ℃進(jìn)風(fēng)溫度條件下，能夠達(dá)到較好的干燥效果，此時(shí)全蛋粉顆粒相較其他條件更易裂解分散。

2.2.3

溶解性。由圖6可看出，在180 ℃條件下，全蛋粉的溶解性最好，達(dá)到85%左右，這與劉靜波等在噴霧干燥高鐵蛋粉的研究中得到的結(jié)論相一致[8]。進(jìn)一步驗(yàn)證了在進(jìn)風(fēng)溫度較低的情況下，蛋液未能得到充分的干燥，含水量較高從而不易干燥成型；而進(jìn)風(fēng)溫度過高，蛋液霧滴受熱強(qiáng)度過大，導(dǎo)致外層焦糊成殼，二者都會(huì)對(duì)成品蛋粉的品質(zhì)造成影響。

2.2.4

沖調(diào)性綜合評(píng)價(jià)。由表4中可看出，前2個(gè)主成分已經(jīng)解釋了總方差的96.094%，因此選擇前2個(gè)主成分進(jìn)行分析。通過表5比較F值的大小，得出在不同進(jìn)風(fēng)溫度條件下全蛋粉沖調(diào)性的綜合評(píng)價(jià)排序，并結(jié)合前期對(duì)于蛋粉水分含量、色澤的分析及相關(guān)生產(chǎn)成本的考慮，可選擇180 ℃作為進(jìn)風(fēng)溫度工藝參數(shù)，并選擇170、180、190 ℃的進(jìn)風(fēng)溫度條件進(jìn)行正交試驗(yàn)優(yōu)化。

2.3 正交試驗(yàn)結(jié)果

由表6可得出噴霧干燥3項(xiàng)工藝條件對(duì)蛋粉沖調(diào)過程中3項(xiàng)指標(biāo)影響的主次順序：對(duì)潤(rùn)濕性來說，A>B>C，即噴霧流量影響較大，進(jìn)風(fēng)溫度次之，出風(fēng)溫度影響最??；對(duì)分散性來說，A>C>B，即噴霧流量影響較大，出風(fēng)溫度次之，進(jìn)風(fēng)溫度影響最小；對(duì)溶解度來說，B>C>A，即進(jìn)風(fēng)溫度影響較大，出風(fēng)溫度次之，噴霧流量影響最小。

作為一個(gè)整體指標(biāo)，沖調(diào)性指標(biāo)是產(chǎn)品最終被消費(fèi)者直接感知到的綜合性狀，決定了產(chǎn)品被接受的程度，由正交試驗(yàn)結(jié)果可知，對(duì)于沖調(diào)綜合指標(biāo)的影響來說，A>B>C，即噴

霧流量影響較大，進(jìn)風(fēng)溫度次之，出風(fēng)溫度影響最小。從計(jì)算得到的R值可知，最佳噴霧工藝條件組合為A3B2C1，即噴霧流量為25 ml/min，進(jìn)風(fēng)溫度180 ℃，出風(fēng)溫度60 ℃，應(yīng)用此工藝條件可得到?jīng)_調(diào)性較好的全蛋粉產(chǎn)品。

由表7方差分析結(jié)果可知，噴霧流量對(duì)粉體潤(rùn)濕性和分散性有顯著影響，進(jìn)風(fēng)溫度及出風(fēng)溫度對(duì)粉體溶解度有顯著影響。

3 結(jié)論

該試驗(yàn)研究了不同噴霧干燥工藝對(duì)全蛋粉沖調(diào)過程中各項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)的影響，并對(duì)沖調(diào)性作出綜合評(píng)價(jià)，給出了最佳噴霧干燥工藝條件，即當(dāng)噴霧流量為25 ml/min，進(jìn)風(fēng)溫度為180 ℃，出風(fēng)溫度為60 ℃的條件下，可生產(chǎn)出具有良好沖調(diào)性的全蛋粉產(chǎn)品。該產(chǎn)品具有較大顆粒粒徑，能夠呈現(xiàn)蛋產(chǎn)品特有的黃色，且結(jié)構(gòu)疏松不易結(jié)塊，能夠滿足消費(fèi)者對(duì)于粉體產(chǎn)品的需求。

參考文獻(xiàn)

[1]

LECHEVALIER V，NAU F，JEANTET R.Powdered egg[M].Woodhead Publishing Limited，2013：484-512.

[2] 胥偉，遲玉潔，陳晨.磷酸化改性提高全蛋粉蛋白凝膠性的研究[J].中國(guó)家禽，2011，33（19）：17-19.

[3] 鄧杰，劉靜波，潘風(fēng)光，等.蛋粉的功能特性研究[J].中國(guó)家禽，2010，32（24）：39-41.

[4] 宋俊俊，遲玉潔.提高全蛋粉乳化性的研究[J].農(nóng)產(chǎn)品加工，2011（12）：9-10.

[5] 馬爽，劉靜波.蛋粉的沖調(diào)性能研究[C]//劉靜波.第九屆中國(guó)蛋品科技大會(huì)論文集.中國(guó)畜產(chǎn)加工研究會(huì)，2010：419-427.

[6] SCHUBERT H，AX K，BEHREND O.Product engineering of dispersed systems[J].Trends in Food Science and Technology，2003，14（1/2）：9-16.

[7] DOMIAN E，SULEK A，CENKIER J.Influence of agglomeration on physical characteristics and oxidative stability of spraydried oil powder with milk protein and trehalose wall material[J].Journal of Food Engineering，2014，125：34-43.

[8] 劉靜波，馬爽，劉博群.噴霧干燥條件對(duì)高鐵蛋粉溶解特性的影響[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2011，27（11）：365-371.