滾筒干燥黑蒜粉工藝條件的研究

郭淼，王傳凱，陳雪洋

(南陽農(nóng)業(yè)職業(yè)學院 食品工程系，河南 南陽 473000)

滾筒干燥黑蒜粉工藝條件的研究

郭淼，王傳凱，陳雪洋

(南陽農(nóng)業(yè)職業(yè)學院 食品工程系，河南 南陽 473000)

為優(yōu)化滾筒干燥黑蒜粉的工藝條件，研究玉米淀粉添加量、滾筒溫度和滾筒轉(zhuǎn)速對成膜率的影響，在單因素實驗的基礎上，采用正交實驗對干燥工藝條件進行優(yōu)化，得到優(yōu)化的工藝條件為淀粉添加量20%、轉(zhuǎn)速4 r/min、滾筒溫度135 ℃。該條件下的成膜率達到95.8%。較熱風干燥法和真空干燥法相比，該法時間短，質(zhì)量好，表明滾筒干燥法是適宜的制備黑蒜粉的方法。

滾筒干燥；黑蒜粉；工藝；熱風干燥；真空干燥

黑蒜，又名黑大蒜或發(fā)酵黑蒜，是由新鮮的白大蒜經(jīng)發(fā)酵過程制得的新型大蒜制品[1，2]。黑蒜發(fā)酵后，無生食鮮大蒜的辛辣味和不愉快氣味。但較白大蒜含有更多的化學成分和微量元素，其中蛋白質(zhì)、糖分、維生素為白蒜的2倍以上，SOD含量為白蒜的10倍以上，多酚類物質(zhì)含量為白蒜的5倍以上[3,4]。研究發(fā)現(xiàn)，其具有降血脂、降血糖、抗氧化、抗腫瘤等功能作用[5-8]，因此，近年來，國內(nèi)外企業(yè)相繼開發(fā)出黑蒜頭、黑蒜片、黑蒜脯、黑蒜泥等產(chǎn)品[9-11]。黑蒜粉產(chǎn)品使用方便、儲藏時間長，但目前還少見報道。

黑蒜粉采用黑蒜干燥制成，目前，果蔬粉的制粉方式主要有熱風干燥制粉、真空干燥制粉、噴霧干燥制粉等[12-14]，尤其是熱風干燥制粉、真空干燥制粉，因其設備簡單，使用較廣。但普通的熱風干燥和真空干燥粉碎制粉后物料容易黏連，難以成粉狀。滾筒干燥是近年來的新方法，在果蔬粉制備上得到應用，如葛邦國等采用滾筒干燥制備了桂圓粉[15]，趙巖等采用滾筒干燥制備了紅棗粉[16]。但采用滾筒干燥制備黑蒜粉，目前還未見報道。因此，本文采用正交實驗法對滾筒干燥制備黑蒜粉工藝條件進行研究，為黑蒜產(chǎn)品的開發(fā)提供技術支撐。

1 材料與方法

1.1 材料

黑大蒜 市售；玉米淀粉 孟州金玉米公司；E5/5滾筒干燥機 荷蘭高達公司；KD-DJ-01打漿機 溫州市康定機械有限公司；JMS-80膠體磨 廊坊市通益機械有限公司。

1.2 方法

1.2.1 黑蒜粉滾筒干燥(DD)

將黑蒜按1∶1的質(zhì)量比加水，在打漿機中打漿，再過膠體磨，得到黑蒜漿，再加入玉米淀粉攪拌，攪拌均勻后在滾筒干燥機中干燥。

1.2.2 黑蒜粉滾筒干燥工藝優(yōu)化

根據(jù)單因素實驗，采用L9(34)正交實驗表進行優(yōu)化，實驗因素和水平表見表1。

表1 正交實驗因素和水平表

1.2.3 黑蒜粉熱風干燥(HD)

黑蒜在打漿機中打漿，然后放在熱風干燥箱中120 ℃干燥到含水量10%以下，再粉碎成粉末。

1.2.4 黑蒜粉真空干燥(VD)

黑蒜在打漿機中打漿，然后放在真空干燥箱中60 ℃干燥到含水量10%以下，再粉碎成粉末。

1.2.5 滾筒干燥成膜率的測定

滾筒干燥成膜后，分別測定膜的總面積和膜的空洞面積，其中膜的總面積通過滾筒轉(zhuǎn)速半徑及長度計算，空洞面積以細線量取空洞的總周長后，計算出相應周長的圓面積，空洞面積和總面積的比即為成膜率。

1.2.6 黑蒜粉感官評價

挑選10名經(jīng)過訓練的品嘗員，對黑蒜粉的色澤、香氣、流動性和滋味進行評價，每項最高分為5分，總分為20分。

1.2.7 統(tǒng)計分析

所有數(shù)據(jù)重復3次，表示為mean±SD。采用 SPSS (Version 17.0) 軟件分析數(shù)據(jù)。

2 結果

2.1 淀粉添加量對成膜率的影響

淀粉添加量是影響成膜性的重要因素，在滾筒表面溫度為130 ℃，滾筒轉(zhuǎn)速為4 r/min的條件下，分別添加5%～25%的玉米淀粉進行黑蒜漿的滾筒干燥，結果見圖1。

圖1 淀粉添加量對成膜率的影響

當?shù)矸厶砑恿可儆?0%時，成膜性隨著淀粉用量的增加而增加。但當?shù)矸塾昧砍^50%時，成膜性增加不明顯(P>0.05)。這是由于淀粉可對漿液成膜產(chǎn)生粘結作用，但當添加量達到20%時，黑蒜漿內(nèi)淀粉分子已經(jīng)充分連接，再增加用量對成膜性影響不大。因此，20%的淀粉添加量較適宜。

2.2 轉(zhuǎn)速對成膜率的影響

在滾筒表面溫度為130 ℃，添加20%的玉米淀粉情況下，將滾筒轉(zhuǎn)速設定為1，2，3，4，5 r/min，進行黑蒜漿的滾筒干燥，結果見圖2。

圖2 轉(zhuǎn)速對成膜率的影響

當轉(zhuǎn)速少于4 r/min時，成膜性隨著轉(zhuǎn)速的增加而增加。但當轉(zhuǎn)速超過4 r/min時，成膜性下降。這是由于轉(zhuǎn)速快，在相同的溫度下淀粉糊化的時間短，淀粉結構和晶型破壞少，保持良好的網(wǎng)狀結構，但速度過快、熟化過快、淀粉糊粘度過大，會將膜扯壞。因此，4 r/min較適宜。

2.3 滾筒溫度對成膜率的影響

添加20%的玉米淀粉情況下，將滾筒轉(zhuǎn)速設定4 r/min，分別采用120，125，130，135，140 ℃滾筒，進行黑蒜漿的滾筒干燥，結果見圖3。

隨著滾筒溫度的增加，成膜率增加。但當滾筒溫度為135 ℃時，成膜率變化不顯著(P>0.05)。這是由于滾筒溫度高，淀粉快速糊化，形成連接作用，但135 ℃時，連接已經(jīng)充分形成，繼續(xù)增加溫度，成膜率增加緩慢。因此，滾筒溫度135 ℃較適宜。

圖3 滾筒溫度對成膜率的影響

2.4 正交實驗優(yōu)化干燥條件

正交實驗結果見表2。各因素對成膜率影響的次序為滾筒溫度>淀粉添加量>轉(zhuǎn)速。

表2 正交實驗結果

優(yōu)化的工藝條件為A2B2C2D3, 即淀粉添加量20%，轉(zhuǎn)速4 r/min，滾筒溫度130 ℃。

方差分析結果見表3。淀粉添加量和滾筒溫度對成膜率影響顯著，而轉(zhuǎn)速影響不顯著。在最佳條件下，進行3次驗證試驗，成膜率為96.2%±1.6%。

表3 方差分析結果

2.5 不同干燥方法得到的黑蒜粉的對比

比較不同干燥方法所用的時間各得到的產(chǎn)品的感官評分，結果見表4。

表4 不同方法的比較

由表4可知，DD方法不僅得到的產(chǎn)品質(zhì)量好，而且可連續(xù)生產(chǎn)。因此，DD方法是一種較好的方法。

3 結論

干燥工藝試驗表明：不同淀粉添加量、滾筒溫度、滾筒轉(zhuǎn)速對滾筒干燥工藝制得的產(chǎn)品成膜率有影響。通過方差分析，淀粉添加量和滾筒溫度對成膜率影響顯著，采用滾筒干燥黑蒜粉優(yōu)化的工藝條件為淀粉添加量20%，轉(zhuǎn)速4 r/min，滾筒溫度130 ℃。該條件下成膜率為96.2%±1.6%。該結果對滾筒干燥工藝制備黑蒜粉的研究具有指導意義。

[1]張桂芝，張延杰，莫紅麗，等.黑蒜濃縮汁制備及黑蒜軟糖的研制[J].中國調(diào)味品，2015，40(12):76-79.

[2]張桂芝，張延杰，莫紅麗，等.黑蒜的研制及其對抗氧化能力的影響[J].中國調(diào)味品，2015，40(10):7-10.

[3]姬妍茹，石杰，劉宇峰.黑蒜生產(chǎn)過程中主要營養(yǎng)成分變化分析及工藝優(yōu)化[J].食品工業(yè)科技，2015，36(5):361-364.

[4]石杰，姬妍茹，劉宇峰，等.黑蒜加工過程中風味物質(zhì)的變化研究[J].中國調(diào)味品，2015，40(1):48-51.

[5]王義善，楊桂青，王園園，等.黑蒜提取液聯(lián)合放療抑制荷H22小鼠移植瘤生長的分子機制[J].中華中醫(yī)藥雜志，2013，28(11):3235-3236.

[6]黃敏欣，趙文紅，白衛(wèi)東，等.黑蒜保健功能及加工技術的研究進展[J].中國調(diào)味品，2015,40(8):136-140.

[7]雷萌萌，張民，張澤生，等.黑蒜對紫外照射損傷果蠅壽命和抗氧化能力的影響[J].食品科技，2014，39(8):87-90.

[8]周廣勇，繆冶煉，陳介余，等.黑大蒜貯藏中主要成分和自由基清除能力的變化[J].中國食品學報，2010，10(6):64-71.

[9]熊新建，盧建新，李丹，等.黑蒜加工工藝及其應用[J].農(nóng)產(chǎn)品加工(學刊)，2014(4):74-77.

[10]羅倉學，蘇東霞，陳樹雨.液態(tài)黑蒜發(fā)酵工藝優(yōu)化[J].農(nóng)業(yè)工程學報，2013, 29(18):292-297.

[11]張民，張麗麗，董家美.模糊數(shù)學綜合評判法在黑蒜醬研制中的應用[J].食品工業(yè)，2013，34(3):40-42.

[12]李慶，王飛生，聶宗仁.板栗粉熱風干燥和真空冷凍干燥的品質(zhì)比較[J].食品科學技術學報，2013，31(4):64-68.

[13]畢金峰，陳芹芹，劉璇，等.國內(nèi)外果蔬粉加工技術與產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及展望[J].中國食品學報，2013,13(3):8-12.

[14]楊慧，周愛梅，梁秀媚，等.響應面分析法優(yōu)化佛手果粉噴霧干燥工藝研究[J]. 食品科技，2014,40(3):83-88.

[15]葛邦國，崔春紅，馬超，等.桂圓粉滾筒干燥生產(chǎn)工藝的研究[J].食品工業(yè)科技，2014,35(4):239-240.

[16]趙巖，葛邦國，吳茂玉，等.紅棗粉滾筒干燥生產(chǎn)工藝研究[J].食品研究與開發(fā)，2012,33(10):45-48.

Research on the Technological Conditions of Black Garlic Powder by Drum Drying Method

GUO Miao, WANG Chuan-kai, CHEN Xue-yang

(Department of Food Engineering, Nanyang Vocational College of Agriculture, Nanyang 473000, China)

The present study is designed to establish and optimize the drum drying (DD) method for production of black garlic powder. The influential factors including corn starch content, roller's temperature and roller's speed are studied. Based on the single factor experiment, the orthogonal experiment is used to optimize the process conditions. The optimal conditions are as follows: corn starch content is 20%, roller's speed is 4 r/min and roller's temperature is 135 ℃. Under such conditions, the film-forming rate is 95.8%. Compared with other drying methods, such as hot air drying (HD) and vacuum drying (VD), the DD shows higher quality and shorter process time. So DD is a suitable method for production of black garlic powder.

drum drying; black garlic powder; technology; hot air drying; vacuum drying

2016-07-15

“十二五”國家科技支撐計劃項目(2012BAD36B07)

郭淼(1968-)，女，副教授，碩士，研究方向：果蔬儲藏與加工教學與科研。

TS255.2

A

10.3969/j.issn.1000-9973.2017.01.026

1000-9973(2017)01-0115-03