全蛋粉噴霧干燥工藝研究

趙媛　蘇宇杰　楊嚴俊

摘要

[目的]優化全蛋粉噴霧干燥工藝條件。[方法]以潤濕性、分散性、溶解性為指標，考察噴霧干燥過程中噴霧流量、進風溫度、出風溫度對全蛋粉產品沖調性能的影響，結合正交試驗與主成分分析綜合評價，篩選出全蛋粉噴霧干燥最佳工藝條件。[結果]噴霧流量對全蛋粉潤濕性和分散性有顯著影響，進風溫度和出風溫度對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、進風溫度180 ℃、出風溫度60 ℃。[結論]研究結果進一步明確了各工藝條件對全蛋粉沖調性能中關鍵指標的影響，并可為具有良好沖調性全蛋粉的生產提供理論指導。

關鍵詞 全蛋粉；噴霧干燥；沖調性；主成分分析；工藝條件

中圖分類號 S509.9 文獻標識碼 A 文章編號 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

蛋粉產品起源于第二次世界大戰，因其豐富的營養價值及便于儲存運輸的特性，被作為軍隊補給而得到了廣泛的生產[1]。如今，隨著食品工業日益壯大，食品深加工產品的應用越來越廣泛，蛋粉更因其運輸、儲藏、營養等方面的卓越性能，被廣泛應用于食品工業中，以其制成的各種產品，可以滿足消費者不同的需求。

目前我國在全蛋粉的生產過程中，主要采用噴霧干燥的加工方式，通過一定的機械作用，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、保留了鮮蛋營養與風味的全蛋粉產品。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，不同的工藝條件會對蛋粉的性質產生不同程度的影響，從而得到的全蛋粉也具有各種功能性狀。

國內外學者的研究多集中于噴霧干燥對蛋粉產品凝膠性、起泡性、乳化性等功能性質的影響方面[2-4]，而較少有針對蛋粉自身復水特性的研究，或者僅采用單一指標進行噴霧干燥工藝條件的優化，而并未充分考慮到沖調性各項指標的綜合影響。實際上粉體在加入液體表面后會發生4個過程，分別以潤濕、下沉、分散、溶解4個指標來表征[5]，然而這4個過程是交叉混合、連續進行的，因此在試驗過程中不能以單一的指標來衡量粉體整體的沖調性能[6]。筆者首先研究了工藝條件對蛋粉潤濕性、分散性、溶解性等單一沖調性指標的影響，并深入探討了其相互之間的關系；進而通過主成分分析將這3項指標擬合為一項綜合指標，從整體的角度出發比較噴霧干燥工藝對全蛋粉沖調性的影響，最終得到最佳的噴霧干燥工藝條件，為具有良好沖調性全蛋粉的生產提供理論指導。

1 材料與方法

1.1 材料

新鮮雞蛋，安徽榮達食品有限公司。主要儀器：

尼魯噴霧干燥機，德國GEA公司；磁力攪拌器，廣州儀科實驗儀器有限公司；HH4數顯恒溫水浴鍋，江蘇金壇市榮華儀器制造有限公司；Avanti J26 XP高速離心機，美國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，上海一恒科學儀器有限公司。

2.2.2

分散性。由圖5可以看出，不同進風溫度條件下全蛋粉的分散性具有顯著差異（P<0.05），180 ℃進風條件下得到的全蛋粉分散性能最好，這進一步說明了在180 ℃進風溫度條件下，能夠達到較好的干燥效果，此時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論相一致[8]。進一步驗證了在進風溫度較低的情況下，蛋液未能得到充分的干燥，含水量較高從而不易干燥成型；而進風溫度過高，蛋液霧滴受熱強度過大，導致外層焦糊成殼，二者都會對成品蛋粉的品質造成影響。

2.2.4

沖調性綜合評價。由表4中可看出，前2個主成分已經解釋了總方差的96.094%，因此選擇前2個主成分進行分析。通過表5比較F值的大小，得出在不同進風溫度條件下全蛋粉沖調性的綜合評價排序，并結合前期對于蛋粉水分含量、色澤的分析及相關生產成本的考慮，可選擇180 ℃作為進風溫度工藝參數，并選擇170、180、190 ℃的進風溫度條件進行正交試驗優化。

2.3 正交試驗結果

由表6可得出噴霧干燥3項工藝條件對蛋粉沖調過程中3項指標影響的主次順序：對潤濕性來說，A>B>C，即噴霧流量影響較大，進風溫度次之，出風溫度影響最小；對分散性來說，A>C>B，即噴霧流量影響較大，出風溫度次之，進風溫度影響最小；對溶解度來說，B>C>A，即進風溫度影響較大，出風溫度次之，噴霧流量影響最小。

作為一個整體指標，沖調性指標是產品最終被消費者直接感知到的綜合性狀，決定了產品被接受的程度，由正交試驗結果可知，對于沖調綜合指標的影響來說，A>B>C，即噴

霧流量影響較大，進風溫度次之，出風溫度影響最小。從計算得到的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，進風溫度180 ℃，出風溫度60 ℃，應用此工藝條件可得到沖調性較好的全蛋粉產品。

由表7方差分析結果可知，噴霧流量對粉體潤濕性和分散性有顯著影響，進風溫度及出風溫度對粉體溶解度有顯著影響。

3 結論

該試驗研究了不同噴霧干燥工藝對全蛋粉沖調過程中各項關鍵指標的影響，并對沖調性作出綜合評價，給出了最佳噴霧干燥工藝條件，即當噴霧流量為25 ml/min，進風溫度為180 ℃，出風溫度為60 ℃的條件下，可生產出具有良好沖調性的全蛋粉產品。該產品具有較大顆粒粒徑，能夠呈現蛋產品特有的黃色，且結構疏松不易結塊，能夠滿足消費者對于粉體產品的需求。

參考文獻

[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].中國家禽，2011，33（19）：17-19.

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

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

[5] 馬爽，劉靜波.蛋粉的沖調性能研究[C]//劉靜波.第九屆中國蛋品科技大會論文集.中國畜產加工研究會，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.噴霧干燥條件對高鐵蛋粉溶解特性的影響[J].農業工程學報，2011，27（11）：365-371.