不同干燥方式對銀杏粉品質(zhì)的影響

高玲，葛邦國，和法濤，張一鳴

（中華全國供銷合作總社濟南果品研究院，山東濟南250014）

干燥是現(xiàn)代食品加工中一個重要的操作單元，干燥單元的重要性不僅在于它對產(chǎn)品生產(chǎn)過程的效率和總能耗有較大的影響，還在于它往往是生產(chǎn)過程的最后工序，操作的好壞直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量，從而影響市場競爭力和經(jīng)濟效益。我國有許多農(nóng)產(chǎn)品就純度而言已經(jīng)達(dá)到甚至超過國外產(chǎn)品，只是因為干燥技術(shù)不如國外，堆積密度、粒度、色澤等物性指標(biāo)上不去，在國際市場競爭中處于劣勢。

銀杏，又名白果，落葉喬木，生長緩慢，壽命長，為現(xiàn)存種子植物最古老的孑遺植物[1-3]，享有“植物界的熊貓”的美譽[4，5]。銀杏果，屬于干果類，有輕微的苦澀味，內(nèi)含有67%～75%的淀粉，10%～15%的蛋白質(zhì)，2%～4%的脂肪，及多種生物活性營養(yǎng)物質(zhì)[6]，其主要活性成分為內(nèi)酯類、黃酮類化合物，具有抗腫瘤、抗衰老等功效[7，8]，具有較高的經(jīng)濟價值、藥用價值。我國銀杏資源豐富，占世界總量的70%以上[9]，其中山東郯城縣是全國最大的銀杏培育基地，被譽為“銀杏之鄉(xiāng)”。銀杏果水分含量高，受季節(jié)影響較強、易霉變，且含有氫氰酸等有毒成分[10，11]，嚴(yán)重限制了銀杏的利用，對銀杏進(jìn)行干燥是目前最主要的加工方式。但是在干燥過程中，銀杏的營養(yǎng)成分及風(fēng)味物質(zhì)會發(fā)生變化，而且不同干燥方式會對銀杏粉色澤、粒徑分布、溶解性等產(chǎn)生不同的影響，從而直接影響銀杏粉的品質(zhì)。

本文選用新鮮的銀杏果，對銀杏果進(jìn)行脫毒前處理后，采用普通熱風(fēng)干燥、噴霧干燥、冷凍干燥和微波-熱風(fēng)組合干燥四種干燥方式進(jìn)行干燥處理，將銀杏后加工成粉，并對銀杏粉品質(zhì)進(jìn)行分析，旨在篩選獲得銀杏粉最佳干燥方式，為銀杏粉的工業(yè)化生產(chǎn)提供理論基礎(chǔ)和實踐依據(jù)，通過科技創(chuàng)新實現(xiàn)銀杏產(chǎn)業(yè)的提質(zhì)增效。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

試驗采用11月份從臨沂郯城采摘的銀杏鮮果，品種為大佛指。

使用激光粒度分析儀測粒徑和比表面積時，以異丁醇作為分散溶劑。

1.2 儀器與設(shè)備

本試驗所用儀器型號及生產(chǎn)廠家見表1。

表1 設(shè)備型號及生產(chǎn)廠家Table 1 The type and manufacturer of the equipment

1.3 試驗方法

1.3.1 原料預(yù)處理

取5 kg鮮銀杏，經(jīng)水選法除去空心、霉?fàn)€果。在沸水中預(yù)煮2～3 min，除去氫氰酸等有毒成分，將銀杏瀝干水分后用脫殼機將外殼脫除。然后用70～80℃熱水漂燙，將內(nèi)皮去除。將銀杏仁縱向切分，均分成兩瓣，成為半果，除去芯（含有毒成分）。

1.3.2 干燥工藝流程

分別用熱風(fēng)干燥（HAD）、噴霧干燥（SD）、冷凍干燥（FD）和微波-熱風(fēng)組合干燥（MV-HAD）按照各自的工藝參數(shù)對預(yù)處理后的銀杏進(jìn)行干燥。經(jīng)熱風(fēng)干燥、冷凍干燥和微波-熱風(fēng)組合干燥后的產(chǎn)品都經(jīng)超微粉碎機粉碎并過80目篩。噴霧干燥時，原料經(jīng)濕法粉碎后干燥。四種干燥方式下得到的粉體含水率都控制在安全含水率6%以下，盡快進(jìn)行品質(zhì)指標(biāo)的檢測。

1.3.3 不同干燥技術(shù)的工藝參數(shù)

結(jié)合工廠常用銀杏粉干燥工藝參數(shù)，對四種干燥方式進(jìn)行預(yù)試驗，確定以下最佳干燥工藝參數(shù)。

（1）HAD

65℃干燥18 h。

（2）SD

將銀杏和水按 1：4（M：V）的比例打漿，然后進(jìn)行噴霧干燥；噴霧干燥進(jìn)出風(fēng)溫度分別為160℃、75℃。

（3）MV-HAD

微波干燥機真空度為70 kPa，微波功率為600 W，干燥時間為時間12 min；組合熱風(fēng)干燥溫度為60℃，干燥時間為8 h。

（4）FD

-70℃干燥24 h。

1.3.4 測量指標(biāo)與方法

（1）色澤

采用色差計測定不同干燥方式制備的銀杏粉的色澤。

（2）水分含量

銀杏粉的水分含量通過水分分析儀進(jìn)行快速測試。

（3）粒徑和比表面積

銀杏粉的粒徑分布和比表面積通過激光粒徑分析儀進(jìn)行測試[12]。

（4）堆密度

將10 g銀杏粉裝入50 mL量筒中，振實，讀取粉體體積，重復(fù)測量3次，取平均值[13]。

（5）休止角

休止角按文獻(xiàn)14的方法測試[14]。

（6）溶解時間和溶解性指數(shù)（WSI）

溶解時間測定：稱取10 g銀杏粉，倒入100 mL水溫為25℃的蒸餾水中，攪拌，記錄完全溶解所需要的時間。

溶解性指數(shù)（WSI）的測定：按參考文獻(xiàn)15中水溶性指數(shù)的測定方法進(jìn)行測試[15]。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

數(shù)據(jù)處理均采用SPSS進(jìn)行方差分析和Duncan多重檢驗（P<0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同干燥方式對銀杏粉色澤的影響

表2 不同干燥方式對銀杏粉色澤的影響（n=3）Table 2 Color parameters ofGinkgo bilobapowder prepared by different drying methods（n=3）

不同干燥方式制備的銀杏粉的色澤參數(shù)如表2所示，表中L代表明暗度（黑白），a*代表紅綠色，b*代表黃藍(lán)色。新鮮銀杏呈淺黃色或橘黃色。由表2知，L*值中冷凍干燥最大，其次是噴霧干燥，熱風(fēng)干燥和微波-熱風(fēng)干燥基本一致。a*值大小依次是HAD>MV-HAD>SD>FD，熱風(fēng)干燥最大，冷凍干燥最小。b*值中冷凍干燥最小，其次是噴霧干燥和微波-熱風(fēng)干燥，常規(guī)熱風(fēng)干燥所制得的銀杏粉黃度最大。以上分析可知，冷凍干燥對銀杏粉色澤的保持效果最好，冷凍干燥過程中，溫度較低，極大降低了氧化褐變和非酶褐變反應(yīng)。常規(guī)熱風(fēng)干燥的銀杏粉色澤變化最大，其原因是高溫干燥過程中發(fā)生了美拉德反應(yīng)，銀杏粉褐變嚴(yán)重。

2.2 不同干燥方式對銀杏粉粒徑分布的影響

表3 不同干燥方式對銀杏粉粒徑的影響Table 3 Particle sizes ofGinkgo bilobapowder dryed by different methods

四種不同的干燥方式所制得的銀杏粉的粒徑分布如表3所示。D50為中值粒徑，表示粉體的平均粒度。四種不同的干燥方式中，噴霧干燥粉體為原料進(jìn)行濕法超微粉碎后進(jìn)行干燥，粉體平均粒度最小，跨度最小，粒徑分布最均勻。其他三種粉體為原料干燥后進(jìn)行干法超細(xì)粉碎加工而成，在這三種粉體中，中值大小依次為FD

2.3 不同干燥方式對銀杏粉比表面積、堆積密度、休止角的影響

粉體的比表面積、堆密度和休止角的結(jié)果如表4（見下頁）所示。由表可知，四種不同干燥方式加工成銀杏粉的比表面積大小依次是：SD>FD>MV-HAD>HAD。這可能是因為，噴霧干燥加工過程中，經(jīng)濕法粉碎后的物料經(jīng)噴嘴高速噴出霧化，瞬間完成干燥，這使產(chǎn)品具有最大的比表面積，冷凍干燥次之，熱風(fēng)干燥和微波-熱風(fēng)干燥粒徑差別不大。堆密度大小依次是：HAD>MV-HAD>FD>SD，休止角大小依次是：SD>FD>MV-HAD>HAD，四種粉體的休止角均在38～43°之間，流動性均合格。通過對堆密度和休止角的分析可知，熱風(fēng)干燥加工而成的銀杏粉，流動性最好。

表4 不同干燥方式對銀杏粉粉體性質(zhì)的影響Table 4 Effect of drying methods on properties ofGinkgo bilobapowder

2.4 不同干燥方式對銀杏粉溶解時間和溶解性影響

表5 不同干燥方式對銀杏粉溶解時間和溶解性指數(shù)的影響Table 5 Effects of drying methods on dissolution time and solubility index ofGinkgo bilobapowder

四種不同的干燥方式所加工的銀杏粉的溶解時間和溶解性指數(shù)如表5所示。從表5可以看出，溶解時間長短及溶劑性指數(shù)的大小均為：SD>FD>MV-HAD>HAD，噴霧干燥溶解性指數(shù)最高，但溶解時間最長，說明其分散性差，在水中容易團聚，這與粉體的粒徑有較大關(guān)系。

3 結(jié)論

通過對試驗數(shù)據(jù)分析可知，不同干燥方式對銀杏粉的色澤、粒度分布和流動性等均有較大影響。冷凍干燥的粉體色澤保持最好，但其干燥過程能耗較大；噴霧干燥粉體平均粒度最小，粒徑分布最均勻，比表面積最大，溶解性指數(shù)也最大；熱風(fēng)干燥銀杏粉堆密度最大、休止角最小，流動性最好，溶解時間最短，但粉體色澤很差。本研究結(jié)果為銀杏深加工提供了參考，可根據(jù)相應(yīng)的產(chǎn)品指標(biāo)要求，選擇合適的加工方式。