噴霧干燥法制備方便百合粉工藝研究

陳益勝，金俊男，徐學明*，吳志海，孫倩倩，陳宗振

（1.江南大學食品學院，糧食發酵工藝與技術國家工程實驗室，江蘇無錫 214122；2.壽光市市場監督管理局，山東壽光 262700；3.連云港麥澤福食品有限公司，江蘇連云港 251111）

百合是首批認可的藥食兩用植物，被譽為蔬菜人參。百合不僅營養豐富[1]，還含有大量多酚、黃酮、生物堿和皂苷等對人體健康有益的生物活性物質。研究表明，百合具有抗腫瘤、降血糖、抗氧化、消炎、增強心肺功能、固腎、安神和調理脾胃等功能[2-4]。目前，在我國，蘭州百合、宜興百合等已經形成了大規模的種植，有利于產業化生產，但由于百合精深加工產品較少且品種單一，導致整個產業的附加值較低。

傳統的濕法制備百合粉工藝流程為磨漿、過濾、漂洗、沉淀、干燥。在過濾過程中，還原糖等可溶性營養物質大量流失，導致營養損失嚴重，出粉率低。吳國鋒等[5]的研究表明，濕法制粉的集粉率低至10.05%，浪費嚴重。而干法制粉需長時間高溫干燥，百合在干燥過程中由于干燥條件不當易產生褐變，影響產品的外觀。所以傳統的百合粉制備方法都存在其局限性。

噴霧干燥技術具有干燥時間短、干燥條件易控制等優點，可以很好地改良百合粉的制備工藝，提高產品的出粉率，得到營養成分保留較好、外觀純凈的百合粉。此外，針對目前市場上已有的百合粉產品存在的沖調性不良等問題，本次研究對制得的百合粉添加輔料進行復配，得到優化配方，制得沖調方便、口感良好的百合粉產品。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

實驗用化學試劑均為分析純，由國藥集團化學試劑有限公司提供；新鮮百合為爽口源蘭州百合，由甘肅爽口源生態科技股份有限公司提供；麥芽糊精中還原糖（以葡萄糖計）占糖漿干物質的百分比（DE值）為13%～17%，由國藥集團化學試劑有限公司提供。

GZX-9146MBE干燥箱，上海博訊實業有限公司醫療設備廠；RJTDL-50A離心機，無錫瑞江分析儀器公司；HWS24型水浴鍋，上海一恒科學儀器有限公司；721型紫外-可見分光光度計，上海儀電分析儀器有限公司；DJ12B-A10打漿設備，九陽股份有限公司；YC-015噴霧干燥設備，上海雅程儀器設備有限公司。

1.2 方法

1.2.1 百合預處理

選擇個大色白、鱗片肥厚、無機械損傷的百合鱗片，將表面清洗干凈，放置于冰箱保鮮層備用。

1.2.2 多酚氧化酶殘余活力測定

分別取 1 g 百合樣品在 100 ℃下熱燙 10 s、20 s、30 s、40 s和 50 s，冷卻，按 1 ∶ 5（w/v）比例加入pH 5.0 的磷酸緩沖液，研磨成勻漿，8 000 r/min 離心20 min。取 0.5 mL 上清液轉移至 5 mL 離心管，加入1 mL 0.1 mol/L 鄰苯二酚溶液、2 mL pH 5.0 的磷酸緩沖液，混勻后于37 ℃水浴鍋中保溫10 min。用紫外-可見分光光度計于410 nm處測吸光度。每隔30 s記錄一次吸光度，共記錄12次。多酚氧化酶（PPO）活力計算見式1。

式中：ΔA410為記錄反應時間內吸光度變化值；V為提取酶液總體積，mL；m為鮮百合質量，g；t為反應時間，min；Vs為測定時取用酶液體積，mL。

1.2.3 百合干物質含量測定

稱取鮮百合樣品若干，記錄質量，放入干燥箱，恒溫60 ℃干燥至樣品恒重，稱其質量，記錄數據，按照式2計算干物質含量。重復3次，取其平均值。

式中：W為百合干物質含量質量分數，%；m1為烘干后百合質量，g；m2為鮮百合質量，g。

1.2.4 噴霧干燥法制備百合粉

稱取鮮百合片 25 g左右，在 100 ℃下熱燙 40 s后，重復打漿3次，至漿料均勻。設定噴霧干燥設備進口溫度為170 ℃，出口溫度為80 ℃，進料流量分別為 100、300、500、800 和 1 000 mL/h，除進料流量外其余條件相同，平行進行5次實驗。

1.2.5 麥芽糊精添加量對百合粉沖調性能的影響

按比例稱取制得的百合粉樣品和麥芽糊精，倒入燒杯內，加入60 ℃的去離子水50 mL，攪拌，過濾未溶的粉團。重復3次，收集3次得到的液體。取5 mL液體，于105 ℃干燥至恒重，稱重。根據式3計算沖調性。

式中：D為沖調性；a為5 mL沖調液干物質重量，g；V為溶解樣品的去離子水體積，mL；W為樣品重量，g。

1.2.6 蔗糖添加量對百合粉感官影響

設定麥芽糊精添加量為30%，食鹽添加量為0.5%，增香劑添加量為0.2%，蔗糖添加量分別為12%、15%、18%、21%和24%。將各原輔料充分混合，加入 200 mL 60 ℃熱水，充分攪拌 10 s，以方便百合粉沖調性能和感官評分為指標，進行感官評定。感官評定標準分值權重：沖調性（50），滋味和口感（20分），色澤（15分），風味（15分）。

1.2.7 食鹽添加量對百合粉感官影響

設定麥芽糊精添加量為30%，蔗糖添加量為18%，增香劑添加量為0.2%，食鹽添加量分別為0.3%、0.5%、0.7%、1.0%和1.2%。同上進行感官評定。

1.2.8 增香劑添加量對百合粉感官影響

設定麥芽糊精添加量為30%，蔗糖添加量為18%，食鹽添加量為0.5%，增香劑添加量分別為0.05%、0.10%、0.15%、0.20%和0.25%。同上進行感官評定。

1.2.9 百合粉配方正交優化試驗

在單因素試驗的基礎上，確定了蔗糖、食鹽、增香劑為主要影響因素，對其進行正交試驗，比較分析結果找出最佳原輔料配比。因素水平見表1。同上進行感官評定。

表1 百合粉復配因素水平表

2 結果與討論

2.1 熱燙時間對百合片中PPO活力的影響

不同沸水熱燙處理時間對百合片PPO活力的影響見圖1。如圖1所示，熱燙時間為30 s時，PPO殘余活力下降至2.4%，但經過一夜時間靜置，仍存在褐變現象。熱燙時間為40 s時，PPO殘余活力下降至0.9%，靜置一夜后未發生褐變，效果較好。熱燙時間為50 s時，PPO殘余活力降至0.2%，不過熱燙時間過長，導致百合片質感產生變化。所以，綜合PPO滅活程度和百合片質地兩方面來說，

采用熱燙40 s對百合片進行處理，防止加工過程中褐變現象的產生。

圖1 不同沸水熱燙處理時間對百合片PPO活力的影響

2.2 噴霧干燥中不同百合漿料進料速度對出粉率的影響

不同百合漿料進料速度對百合粉出粉率的影響見圖2。由圖2所示，當百合漿料進料速度為100 mL/h時，進料速度過于緩慢，容易堵塞噴嘴；而進料速度為500 mL/h時，百合漿料不能完全霧化，形成小液滴造成原料的浪費。因此，進料速度為300 mL/h是百合漿料進行噴霧干燥的最佳參數。實驗結論與張馨予等人[6]對杏仁乳液噴霧干燥得粉率的研究得到的實驗結論相似，進料速度對集粉率影響的趨勢相同。

圖2 不同百合漿料進料速度對百合粉出粉率的影響

2.3 不同麥芽糊精添加比例對百合粉沖調性的影響

不同麥芽糊精添加量對百合粉沖調性的影響見圖3。由圖3所示，當未添加麥芽糊精時，沖調性僅為79.07%，不僅表觀不佳，造成口感欠缺，同時也造成了浪費。當麥芽糊精添加量為30%時，沖調性達到99.00%，不存在結塊成團現象，且溶解速度變快。當麥芽糊精添加量為40%和50%時，沖調性分別為99.12%和99.27%，與麥芽糊精添加量30%時變化不大。但是麥芽糊精添加量過高會導致原百合風味的減弱，所以確定產品麥芽糊精的添加量為30%，保證產品沖調性良好的同時確保百合風味的良好保存。

圖3 不同麥芽糊精添加量對百合粉沖調性的影響

2.4 百合粉配方單因素試驗

在添加了蔗糖之后，使原本黏附的百合粉顆粒分開，對百合粉的沖調性起到重要作用，同時色澤也更加均勻，口感更好。綜合感官評定結果，選擇蔗糖添加量為15%、18%、21%進行正交試驗。食鹽添加量對百合粉沖調性影響不大，最受其影響的是百合粉產品的風味協調問題。綜合感官評定結果，選取食鹽添加量為0.3%、0.5%、0.7%進行正交實驗。香蘭素的添加可使得沖調后的百合粉飲料不僅具有百合香味，還具備濃郁奶香。綜合感官評定結果，選取增香劑添加量為0.15%、0.2%、0.25%進行正交實驗。

2.5 百合粉配方正交優化實驗

在單因素實驗的基礎上，為了確定最佳的百合粉配方，選取蔗糖、食鹽、增香劑3個因素進行3因素3水平正交實驗，結果如表2所示。

表2 百合粉配方正交實驗結果

數據分析表明，影響方便百合粉感官評價的因素依次為蔗糖、增香劑、食鹽，計算分析得出的最佳因素組合配方為A3B2C3，但是該組合不在實驗范圍之內。因此以A3B2C3進行3次重復實驗，得到的感官評定分數為88分、89分、89分，經過驗證，可得A3B2C3組合是最佳配方。

所以，確定方便百合粉產品配方為麥芽糊精30%、蔗糖21%、食鹽0.5%、增香劑0.25%、百合粉48.25%。以此為配方得到的方便百合粉產品外觀優良、顆粒均勻細膩、色澤良好；經過沖調后，香味濃郁、口感柔和，初嘗甜味足，細細品味具有百合特有口感，甜中帶苦，較之市場上同類百合粉產品，口感更豐富，香味更濃郁。

3 結論

本實驗采用噴霧干燥法制備方便百合粉，通過對工藝參數的研究得到了最佳的制備工藝與產品配方。實驗表明：鮮百合最佳熱燙時間為40 s，在不影響百合食用感官的情況下，多酚氧化酶活力降至最低；噴霧干燥較優的工藝參數為進口溫度170 ℃，出口溫度80 ℃，進料速度300 mL/h，在此條件下，產品收集率最高；當麥芽糊精添加量為30%，此時產品沖調性得到顯著改善，沖調方便；方便百合粉配方為百合粉48.25%、麥芽糊精30%、蔗糖21%、食鹽0.5%、增香劑0.25%，以此為配方得到的方便百合粉產品外觀優良、風味良好、沖調方便。