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蛋白粉的离心喷雾干燥工艺研究

2022年04月29日 商洛机械设备网

蛋白粉的离心喷雾干燥工艺研究

【摘要】蛋白粉在食品和其他工业领域得到广泛的应用,使用传统的真空干燥方法制备蛋白粉的方法一般为间歇式生产,效率较低,且过程控制严格,产品多为片状,复水性差。随着国外设备的引进,喷雾干燥工艺已应用于全蛋粉的生产,但是对蛋白粉喷雾工艺的研究目前还很少,为此,本文对蛋白粉的离心喷雾干燥工艺、参数、质量评价指标进行了实验和研究,提出了一些研究参数。

关键词 蛋白粉 离心喷雾干燥 工艺研究

1.概述

蛋白粉广泛应用于食品工业,并在纺织工业,皮革工业,造纸、印制工业,医药工业等行业广泛应用。传统的蛋白干制方法使用真空干燥法。其缺点是间歇式生产,效率相对较低,生产过程难以严格控制,并且生产出的蛋白片复水时间长,一般室温下需要12小时左右。

喷雾干燥法生产蛋白粉,干燥速度快,蛋白质受热时间短,蛋白质不易发生变性,对产品成分的影响极微,蛋白粉复水性好,色正、味好;喷雾干燥操作在密闭条件下进行,粉粒小,不必粉碎,可保证产品的卫生安全;喷雾干燥法生产蛋粉,易机械化、自动化连续生产,可实现比较精确的过程控制。目前,虽然喷雾干燥全蛋粉已经得到应用,但是对于提高喷雾干燥蛋白粉的研究目前还不是很多,为此,本文作者通过实验,研究了对离心喷雾干燥蛋白粉工艺参数及其蛋白粉产品的工艺性能和产品特性进行了研究。

2.实验材料和方法

2.1实验材料

市售红皮鸡蛋;蒸馏水

2.2实验设备和仪器

160目筛网;杀菌锅;离心式喷雾干燥设备;风循环式干燥箱;电子天平;水浴锅; 凯氏定氮装置;试剂药品等。

2.3实验方法

采用离心喷雾干燥机干燥蛋白粉,并在实验中改变工艺参数,研究工艺参数的改变对产品性质的影响。

2.4工艺流程

拣蛋→洗蛋→消毒→清水喷淋→吹干→打蛋→蛋白、蛋黄分离→搅拌→自然发酵→160目筛过滤→巴氏杀菌(50℃ ,30分钟)→离心喷雾干燥→出粉→干热杀菌→冷却→筛粉→真空包装

3.结果与分析

3.1 自然发酵对喷雾干燥工艺的影响

不同发酵时间对蛋白粉干燥品质的影响如表1所示。

表1 不同发酵时间对蛋白粉干燥品质的影响

发酵时间(H) 对喷雾干燥的影响

0 存在大量的浓厚蛋白,蛋白液粘稠,不能通过160目筛,直接喷雾干燥时不易形成雾滴,易堵塞喷头孔。

12 通过160目筛困难,干燥过程中容易堵塞喷头方孔,收集到的产品中有较多褐色片状杂质,产品长时间存放以后,颜色有由浅变深。

24 可以顺利通过160目筛,但流速小,干燥过程中容易堵塞喷头方孔,收集到的产品中褐色片状杂质,产品长时间存放以后,颜色有变深倾向。

48 可以顺利通过160目筛,干燥过程中很少堵塞喷头方孔,收集到的产品中褐色片状杂质少,产品长时间存放以后,颜色变化很小。

72 可以顺利通过160目筛,干燥过程中很少堵塞喷头方孔,收集到的产品中褐色片状杂质极少,产品长时间存放以后,颜色变化很小。

由表1可知,自然发酵程度对蛋白粉喷雾干燥工艺和干燥后的产品性质影响比较显著,未经发酵的蛋白液,含有大量的大分子浓厚蛋白,且呈胶联状,蛋白液粘稠,无法通过160目的筛网,干燥;发酵不彻底的蛋白液,易堵塞喷头,蛋白粉易发生焦糊,有时伴有很大的片状颗粒,成雾性不好,易发生粘壁现象,产品长时间存放颜色容易变深;经过完全发酵的蛋白液,很方便进行喷雾操作,而且蛋白粉色泽鲜亮,颗粒均匀,成雾性好,长时间存放颜色基本不变。实验表明,充分发酵可以除去蛋白液中的糖分,蛋白粉在干燥过程中不宜焦糊。没有经过发酵和发酵不彻底的蛋白液中的糖分呈现胶联状,所以蛋白液难以顺利通过160目的筛网,造成干燥困难,干燥形成粗大的颗粒,由于糖分容易发生褐变和焦糊,在存放期间容易发生美拉德反应,使颜色发生改变。

3.2 蛋白粉喷雾干燥过程中温度的影响

在喷雾干燥工艺中,进出口温度是主要的影响因素,它直接影响到喷雾干燥过程本身和最终产品的品质。本实验中通过改变干燥室进出口的温度,研究对干燥工艺和最终产品质量的影响。

实验使用,进料温度:25oC;驱动风压:0.17MP;蛋白粉以1:7.5加水复原,水温19oC。通过对干燥塔内温度的改变和含水率的改变进行实验,表2 为实验的结果。

表2 离心干燥设备不同的进出口温度对产品的影响

温度oC

影响因素

120―62

130―65

140―70

150―73

170―83

含水率 % 8.2 7.9 6.1 4.5 3.1

颗粒状态 片状颗粒多 粉状颗粒 粉状颗粒 粉状颗粒 粉状颗粒,

颗粒更加均匀

颜色 亮白色,

无褐色杂质 亮白色,

无褐色杂质 白色,

无褐色杂质 白色,

有极少焦糊杂质 白色,

有少量焦糊杂质

润湿性 易成团 有少量成团 基本无成团 无成团 无成团

溶解性 好,

溶解时间:10分钟 好,

溶解时间: 15分钟 好,

溶解时间:20分钟 好,

溶解时间:30分钟 一般,

溶解时间:60分钟

复原颜色 清亮透明 清亮透明 清亮透明 清亮透明 清亮透明,

微褐色

复原气味 甜香,稍有腥味

复原胶粘性 好 好 好 稍差 稍差

从实验可以看出,离心干燥过程中,进出口温度的不同,对蛋白粉品质有很大影响。

一.进出口温度越高,其产品的含水率越少。在喷雾干燥过程中,雾滴的干燥过程分为等速干燥和降速干燥两个阶段。等速干燥阶段雾滴的温度一直保持湿球温度不变。降速干燥阶段雾滴温度分布是从内到外逐渐升高。研究表明干燥过程进入降速干燥阶段的速度越早,干燥室的温度越高,进风量越大,其干燥产品的含水量会越少。

转载自:中国食品机械设备网

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