鹵料調味粉噴霧干燥工藝研究

黃紹天，王步江，2*

(1.天津農學院 食品科學與生物工程學院，天津 300384； 2.天津市農副產品深加工技術工程中心，天津 300384)

醬鹵肉類制品[1]是我國傳統的一類肉制品，是指肉在水中加食鹽或醬油等調味料和香辛料一起煮制而成的一類熟肉類制品，是中國傳統肉制品的重要組成部分，因其營養豐富、風味獨特、方便快捷備受廣大消費者的喜愛與青睞[2-5]。近年來， 人們的飲食觀念由過去的片面追求吃飽轉變為如今的迫切要求吃好， 國家對傳統肉制品綠色生產與產業化加工日益重視，對傳統醬鹵肉制品的安全與營養及綠色加工提出了更高要求，很多研究人員正致力于醬鹵肉制品加工理論與新技術研究及新產品開發[6，7]。傳統的醬鹵方法中常采用老湯，長時間的高溫蒸煮會極大地提高醬鹵制品中雜環胺、亞硝胺的生成風險[8-10]。目前一種流行的定量鹵制工藝能夠很好地解決這種問題，同時提高香辛料的利用率，節約成本。

1 材料和方法

1.1 實驗材料

八角、桂皮、小茴香、甘草、三奈、甘菘、花椒、砂仁、草豆蔻、草果、丁香：重慶二姐食品有限公司；生姜、大蔥、料酒、冰糖、味精、精鹽、精煉油、烏雞、豬骨、牛肉、紗布袋：購于西青區人人樂超市。

1.2 實驗設備

JJ-1000型電子天平 常熟雙杰測試儀器廠；MS204S型分析天平 梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司；DK-S26型電熱恒溫水浴鍋 上海森信實驗儀器有限公司；QFN-9000Y型噴霧干燥機 瞻韻生物科技有限公司；DGG-101-3BS型電熱恒溫干燥箱 天津天宇機電有限公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 水分含量的測定

參考GB 5009.3-2016的方法。

1.3.2 工藝流程

烏雞、豬骨按照1∶100的比例加水熬制3 h制成鮮湯。冰糖加適量油炒糖色后加入鮮湯，將鹵料藥材按照配方制成料包放入鮮湯及適量飲用水，加入食鹽、味精調味后熬制2 h制成鹵湯，鹵湯過濾去掉雜質，濃縮到一定的體積，添加麥芽糊精混勻均質后制成一定濃度的原料液，經過噴霧干燥制成鹵料調味粉[11-14]。

1.3.3 鹵料調味粉感官評價

鹵料調味粉按照1∶1000的比例加入飲用水后制成鹵湯，放入牛肉鹵制3 h成熟后，撈出晾涼，供專業人員20人進行感官評價[15-17]。感官評價標準見表1。

表1 感官評價標準Table 1 Sensory evaluation criteria

1.3.4 噴霧干燥粉的得率[18]

式中：X為鹵料噴粉的得率；M1為收集到的噴霧干燥粉(g)； M2為原鹵湯中固形物總量(g)；M3為添加輔料的總質量(g)。

1.4 實驗設計

1.4.1 單因素實驗

1.4.1.1 輔料的選擇

擬選麥芽糊精、羧甲基纖維素、可溶性淀粉3種材料作為輔料。入料濃度30%，入料流量8 mL/min，進風口溫度180 ℃，3種輔料的添加量均為20 g/dL，考察不同輔料對噴霧干燥過程中粘壁情況、噴粉得率、感官評價的影響。

1.4.1.2 輔料添加量的選擇

入料濃度30%，入料流量8 mL/min，進風口溫度180 ℃，分別在麥芽糊精添加量15，20，25，30，35 g/dL下噴霧干燥，觀察輔料添加量對噴粉得率、感官評價的影響。

1.4.1.3 入料濃度的選擇

以麥芽糊精為輔料，添加量為20 g/dL，入料流量8 mL/min，進風口溫度180 ℃，分別在入料濃度20%、25%、30%、35%、40%下噴霧干燥，觀察入料濃度對噴粉得率、感官評價的影響。

1.4.1.4 入料流量的選擇

以麥芽糊精為輔料，添加量為20 g/dL，入料濃度30%，進風口溫度180 ℃，分別在入料流量4，6，8，10，12 mL/min下噴霧干燥，觀察入料流量對噴粉得率、感官評價的影響。

1.4.1.5 進風口溫度的選擇

以麥芽糊精為輔料，添加量為20 g/dL，入料流量8 mL/min，入料濃度30%，分別在進風口溫度為150，160，170，180，190 ℃下噴霧干燥，觀察進風口溫度對噴粉得率、感官評價的影響。

1.4.2 正交實驗

在單因素實驗基礎上，以輔料添加量、入料流量、進風口溫度、入料濃度4個影響較大的因素設計L9(34)實驗，對鹵料調味粉噴霧干燥工藝進行優化，具體因素水平見表2。

表2 因素水平表Table 2 Factors and levels

2 結果與分析

2.1 單因素實驗

2.1.1 輔料的選擇

表3 不同輔料噴霧干燥結果Table 3 Spray drying results of different ingredients

輔料的加入一方面可以提高料液的比重，增加料液與水的分子間作用力，在霧化后較易干燥進入旋風分離設備，一定程度上減少了原料損失，改善了噴霧干燥粉末的物理性質。由表3可知，添加輔料后，鹵料調味粉的噴霧干燥得率大大提高了。添加可溶性淀粉后，噴粉較多粘于壁上，噴霧干燥較為困難，大量的原料損失。麥芽糊精及羧甲基纖維素的效果都比較好，麥芽糊精作為輔料噴霧干燥鹵料調味粉的感官評價更佳。同時考慮到生產成本，選擇麥芽糊精作為鹵料調味粉輔助噴干物料。

2.1.2 輔料添加量的選擇

表4 麥芽糊精添加量對產品的影響Table 4 The effect of the additive amount of maltodextrin on product

由表4可知，麥芽糊精的添加量對鹵料調味粉噴霧干燥得率影響較大，隨著麥芽糊精添加量的增大，噴粉得率先升高后下降，當麥芽糊精添加量為25 g/dL時，噴粉得率達到最大值29.18%。以麥芽糊精作為輔料，當添加量過大時，在鹵肉定量鹵制后，鹵肉的感官品質會有所下降。綜合噴粉得率及鹵肉調味粉實際加工鹵肉的感官評價影響，當麥芽糊精添加量為20，25 g/dL時較適宜。

2.1.3 入料濃度的選擇

表5 入料濃度對產品的影響Table 5 The effect of material input concentration on product

入料濃度的不同，原料液的水分存在差異，對于噴霧干燥過程及能耗影響十分顯著。由表5可知，入料濃度的增加，鹵肉調味粉噴粉的得率逐漸升高。這可能是由于濃度升高，噴霧干燥機能效升高。隨著入料濃度的升高，對噴粉的感官評分影響較大。當入料濃度為25%、30%時，產品的感官評分都較高。當入料濃度繼續升高，產品感官評分則下降。

2.1.4 入料流量的選擇

表6 入料流量對產品的影響Table 6 The effect of material flow rate on product

入料流量的大小直接影響霧化器的霧化效果，流量過大，霧化效果較差，嚴重時可能粘壁甚至發生堵塞。流量過小,噴粉隨熱空氣被大部分帶走，得率大大的降低。由表6可知，隨著入料流量的增加，噴粉的得率先升高后下降，當入量流量為8 mL/min時，噴粉得率最高。隨著入料流量的增加，產品的感官評分呈下降趨勢，在入料流量為4，6，8 mL/min時，產品的感官評價均較高。綜合考慮產品的噴粉得率及感官評價的影響，入料流量為8 mL/min時較適宜。

2.1.5 進風口溫度的選擇

表7 進風口溫度對產品的影響Table 7 The effect of inlet temperature on product

進風口溫度直接控制噴霧干燥熱空氣的溫度及能量傳遞，噴霧干燥產品的性質受影響較大。由表7可知，隨著進風口溫度的升高，噴粉得率先降低后升高再降低，當進風口溫度為180 ℃時，得率最高。溫度直接影響產品中香氣物質的保留，因此會對產品的品質產生較大影響。隨著進風口溫度的升高，產品的感官評分先升高再下降，在進風口溫度為170 ℃時，產品的感官評分最高。因此，選擇進風口溫度170 ℃較適宜。

2.2 正交實驗

表8 正交實驗結果Table 8 Orthogonal experimental results

在單因素實驗基礎之上，以鹵肉調味粉的得率為指標對其噴霧干燥工藝進行優化。由表8可知，因素主次關系為A>C>B>D，則輔料添加量對鹵料調味粉噴粉得率影響最大，依次是入料濃度、入料流量、進風口溫度。正交優化的最佳因素水平為A2B3C3D2，即：輔料麥芽糊精的添加量為25 g/dL，入料流量為10 mL/min，入料濃度為30%，進風口溫度為170 ℃。

表9 正交實驗數據方差分析Table 9 Analysis of variance of orthogonal experimental data

由表9可知，進風口溫度對噴粉得率影響極小，可以當作誤差；輔料添加量因素影響顯著；入料濃度對噴粉得率也有一定影響；影響更小的是入料流量。

采用最優因素水平組合進行驗證實驗，結果見表10，最優工藝條件下進行3次平行實驗，噴粉得率及感官評級無異常，最終產品的水分含量均低于10%，可以在室溫下長時間保存而不發生變質。平行實驗的RSD值均小于5。

表10 正交實驗驗證結果Table 10 Orthogonal experimental verification results