噴霧干燥生產豆芽粉的研究

葉春苗

摘要：大豆芽營養豐富，具有很高的食用價值，將其制作成粉可長期貯存。介紹噴霧干燥技術的原理、優缺點及應用情況，闡述噴霧干燥技術生產豆芽粉的重要意義，旨在為大豆芽的深加工及提高其附加值提供一定的理論依據。

關鍵詞：大豆芽；營養價值；噴霧干燥

中圖分類號：TS255.4 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1161（2016）12-0061-02

大豆芽，又稱為如意菜，是大豆作為種子培育出的可以食用的一種蔬菜。大豆芽營養豐富、味道鮮美，可以預防很多疾病。大豆芽在我國已有幾千年的歷史，并由我國傳到日本、泰國等周邊國家。明朝李時珍在《本草綱目》中指出：惟此豆芽白美獨異，食后清心養身。古人贊譽它是“冰肌玉質”“金芽寸長”“白龍之須”。大豆作為植物體的營養器官，本身含有豐富的蛋白質、維生素、礦物質、微量元素等大分子營養物質，又在生長過程中積累了很多的營養物質，所以大豆芽的營養價值很高。大豆芽具有抗癌、防止血管硬化、防止牙齦出血、通便、緩解疲勞等多種生物活性功能。大豆芽的原料作物產地具備良好的生態環境，各種有害物質的殘留量符合國家標準規定，其栽培管理遵循一定的技術操作規程，對化肥、農藥、植物生長調節劑等的使用遵循國家制定的安全使用標準，因此大豆芽是無污染、安全、有營養的優質綠色食品。利用噴霧技術制作大豆芽粉，可以極大地保留大豆芽的營養成分，是一種長期儲存大豆芽粉的加工方法。

1 大豆芽的營養價值與功效

大豆芽是優良的蛋白質和維生素的來源。明人陳嶷曾有過贊美大豆芽的詩句：“有彼物兮，冰肌玉質，子不入污泥，根不資于扶植”。大豆芽將大豆中更多的營養元素釋放出來，更利于人體吸收，其營養利用率更勝于黃豆。大豆發芽后因為會發生光合作用，維生素C、胡蘿卜素、維生素E及葉酸等會成倍增加，從而提高營養價值；研究指出，大豆在發芽時抗營養因子減少，與礦物質的拮抗反應降低，因此礦物質更容易被吸收；大豆發芽后，多種酶類的催化作用使大豆中大分子的蛋白質、多糖發生分解，轉化為氨基酸和單糖，更容易被吸收；大豆在發芽過程中呼吸作用增強，其中異黃酮合成代謝的酶量有所增加，從而增加了大豆芽中異黃酮的含量。

常食大豆芽的功效有：1） 多吃大豆芽可防止心血管硬化及低膽固醇等；2） 多吃大豆芽具有清熱補血的功能，可防止牙齦出血，還能防治維生素B缺乏癥；多吃大豆芽能滋養毛發，使頭發烏黑發亮，對面部雀斑也有淡化的作用；4） 多吃大豆芽有開發腦力、緩解疲勞、抗癌的作用；5） 多吃大豆芽有助于人體的消化，可以通便。

2 噴霧干燥技術概述

噴霧干燥技術是指物料經過霧化器分散成霧滴，并與熱空氣接觸而獲得粉末或小顆粒產品的技術。噴霧干燥機主要由霧化室、干燥室、分離器、泵等部分構成，其中干燥室是噴霧干燥機的核心。

2.1 技術特點

噴霧干燥技術的優點有：干燥速度快，時短；產品質量好，具有良好的分散性、流動性和溶解性；產品工藝簡單，控制較為方便。其缺點是：投資大；能耗大，熱效率不高。

2.2 技術原理

以BUCHI公司開發的噴霧干燥機B-290為例，該設備主要由凱爾津型壓力式霧化室、干燥室、旋風分離器、接收瓶、噴嘴等構成。料液在霧化室中通過高壓泵而獲得高壓，從噴頭出來時，因為壓力大、噴孔小，很快霧化成霧滴；這些具有巨大表面積的霧滴與導入干燥室的熱氣流接觸，可以瞬間發生熱交換和質交換，大部分料液里的水分迅速蒸發，產品干燥后形成細微的粉粒顆粒；由于負壓的作用，粉粒在旋風分離室中以旋風的形式與空氣分離，粉塵落入接收瓶中接收。

2.3 技術應用

雖然噴霧干燥機的起步較晚，但應用范圍極其廣泛。根據文獻：陳啟聰、王娟等人的研究對香蕉粉噴霧干燥工藝進行優化，確定最佳的進風溫度為170 °C、熱空氣流量為36.08 m3/h、壓縮空氣流量為489.70 L/h、出風溫度為76～80 °C時，產品得率最高，達44.28%；劉春泉、宋江峰等人研究甘薯葉提取物噴霧干燥工藝，在單因素試驗基礎上，通過正交試驗對噴霧干燥工藝進行優化，確定最佳的干燥條件為進風溫度170 °C、進料流量300 mL/h、總固形物含量25%，其中進料流量對噴霧干燥影響最大，在此條件下得到產品出粉率為53.7%；張麗霞、黃開紅等人研究黑莓粉噴霧干燥工藝，對產品品質和噴霧干燥效果進行試驗，確定佳的工藝條件為入料濃度40%、入料流量60 mL/min、入料溫度200 °C，在此條件下所得產品出粉率最高，為16.5%；郭平、李鴻梅等人研究噴霧干燥與冷凍干燥玉米肽工藝的比較，兩種方法中噴霧干燥的過程時間極短，可以連續生產，而冷凍干燥的過程時間很長，并且在此過程中要抽真空、制冷和加熱，所以能耗也相對很高，一次處理的物料的量也相對較少，不適合大規模地商品化生產玉米肽產品；王紅育等人在山藥噴霧干燥粉加工工藝的研究中得出的山藥粉色澤、溶解性能和風味均良好，可以開水沖服或用作其他食品加工；譚文樂等人研究醋酸菌的噴霧干燥工藝，結果表明，當進風溫度為107.7 ℃、進樣速度為11.09 mL/min、壁材β-環糊精與阿拉伯膠比例為8.7∶1.3、壁材濃度為7.59%時，醋酸菌存活率為23.1%，醋酸菌的活菌數為3.8×109 cfu/g。總體來看，噴霧干燥在蔬菜、水果、菌類等領域中應用具有突出優勢，適合連續生產。

在噴霧干燥技術發展中，對噴霧干燥工藝參數的研究也尤為重要。影響噴霧干燥的因素很多，如料液的均質壓力、料液的稀釋比例、噴霧干燥進出口溫度、進料速度等，這些都對物料的得率有或多或少的影響。此外，助干劑的添加是否會對物料噴霧干燥時粘壁的現象有一定的改善，營養成分的添加是否會對物料所得的粉末的感官有一定的影響，以及噴出的成品的顏色感官、溶解度是否合理等問題也有待于進一步探討。

3 噴霧干燥生產豆芽粉的前景

1） 利用噴霧干燥技術制作大豆芽粉，得率高，操作簡單，可作為一種長期貯存大豆芽的加工方法。因為雖然大豆芽營養成分高，但極其不宜貯存，需要冷凍保藏，而噴霧干燥出來的粉狀顆粒可長期保存，在運輸、銷售等環節中都很便利。

2） 大豆芽中含有豐富的蛋白質，利用噴霧干燥技術制作大豆芽粉，可以極大地避免營養成分如蛋白質的損失，使營養成分得到最大的保留。不同的食品對蛋白質含量的要求不同，可將大豆芽粉作為一種強化蛋白的添加劑，使用等量的黃豆經簡單加工即可獲得具有更高的營養價值的食品。

3） 利用噴霧干燥技術制作的大豆芽粉去除了原料大豆的腥味，并改善了口感，易為人們所接受。

4） 由于大豆中含有抗營養因子，不易被人體消化吸收，而大豆發芽可以減少甚至消除抗營養因子，利用噴霧干燥技術制作的大豆芽粉比大豆更易被人體吸收，利用率高，應用范圍廣泛。

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