目前果蔬粉制备技术主要有喷雾干燥、热风干燥、真空冷冻干燥、微波干燥、变温压差膨化干燥及超微粉碎技术等。
1.1 喷雾干燥制粉
果蔬粉加工中最常用的方法是喷雾干燥制粉。很多学者采用喷雾干燥对不同果蔬粉的制备开展研究。Mestry 等采用喷雾干燥制备胡萝卜和西瓜复配粉;Kha 等对木鳖果粉的喷雾干燥制备及抗氧化活性进行研究,在综合考虑色泽、类胡萝卜素含量及抗氧化能力等后, 确定了木鳖果粉的最佳喷雾干燥工艺;Ferrari 等利用中心旋转复合设计方法优化黑莓粉的喷雾干燥工艺条件;León-Martínez 等考察进风温度、物料流量及雾化速率等参数对甜瓜喷雾干燥效果的影响;Sarala 等研究青龙胆叶和茎提取物的喷雾干燥工艺, 并进行抗氧化活性评价;Osori 等通过喷雾干燥制备番石榴微胶囊。经喷雾干燥加工的果蔬粉具有良好的溶解性和分散性。喷雾干燥已广泛应用于速溶咖啡、奶粉、果蔬粉等产品的生产。
1.2 热风干燥制粉
热风干燥也是目前生产上常用的干燥方法之一。耐热性好的富含膳食纤维的原料,可用其来干燥、制粉。Chantaro 等利用热风干燥从胡萝卜皮中制备抗氧化活性高的膳食纤维粉, 并对热风干燥的动力学模型及膳食纤维粉的理化性质进行了研究;Peerajit 等将柠檬榨汁后的残留物经热风干燥后,制备具有功能活性的膳食纤维粉。膳食纤维被称之为“第七大营养素”,具有排毒通便、清脂养颜的功效。通过对果蔬下脚料干燥制粉,获得高得率的膳食纤维,不仅充分利用了原料,而且大大提高了原料的附加值。热风干燥制粉是目前除喷雾干燥制粉外的主要生产方法。对于非热敏性或含糖分较低的果蔬原料,尤其是蔬菜原料,用该法能取得较好的效果。
1.3 真空冷冻干燥制粉
Caparino 等研究了真空冷冻干燥的芒果粉的理化性质和微观结构;Oikonomopoulou 等研究冷冻干燥压力对土豆粉、蘑菇粉及草莓粉结构性质影响;Moraga 等以真空冷冻干燥制备葡萄柚粉为研究对象, 研究了相对湿度和贮藏时间对葡萄柚粉中活性成分的影响;Kim 等研究了真空冷冻干燥得到的枣粉的理化性质, 并对各理化指标进行相关性分析;Reyes 等利用真空冷冻干燥制备蓝莓粉, 发现其功能成分与鲜样没有显著性差异。真空冷冻干燥可以较好地保持食品原来的形状,减少食品色、香、味及营养成分的损失,所得产品品质较好, 是目前高品质果蔬粉生产的主要方式。
1.4 微波干燥制粉
Aban 等对番茄片进行真空微波干燥动力学研究,并探讨不同工艺条件对产品质量(色泽、风味等)的影响;Murthy 等对黄姜进行微波干燥研究, 通过数学模型及人工神经网络建立其干燥动力学模型;Fan 等采用微波冷冻干燥技术从银杏中获得粗蛋白, 并利用响应面法优化微波冷冻干燥的操作参数。将微波干燥技术应用于果蔬粉加工中,其干燥速度快,可以大大缩减干燥时间。该方法的缺点是易出现过度加热现象, 局部温度过高(>100 ℃),导致原料中的热敏性成分被破坏,营养风味损失等问题。在选择微波干燥制粉时要充分考虑不同物料的特性。
1.5 变温压差膨化干燥制粉
变温压差膨化干燥又称爆炸膨化干燥、气流膨化干燥或微膨化干燥等,属于1 种新型、环保、节能的非油炸膨化干燥技术。它结合了热风干燥和真空冷冻干燥的优点,产品具有绿色天然、品质优良、营养丰富、质地酥脆等特点。Sullivan、Saca及He 等分别对胡萝卜片、香蕉片、茶叶进行了变温压差膨化工艺优化;Bi 等[22]对热风、冷冻干燥及变温压差膨化干燥的哈密瓜片进行芳香成分分析, 结果表明变温压差膨化干燥的哈密瓜片可以很好地保留鲜样中的特征香气。目前,变温压差膨化干燥这一新型干燥技术正应用于果蔬脱水加工过程中,由于其产品具有良好的酥脆性,易于制备超微营养粉,因此,变温压差膨化干燥联合超微粉碎技术将是果蔬粉制备的新发展方向。
1.6 超微粉碎技术
根据原料和成品颗粒的大小或粒度, 粉碎可分为粗粉碎、细粉碎、微粉碎和超微粉碎4 种类型。目前我国果蔬粉加工主要以细粉碎和微粉碎为主。超微粉,一般是指物质粒径在10~25 μm,其属性有明显改变。国内外学者研究了超微粉碎对粉的理化性质的影响, 结果表明超微粉碎可以显著提高粉的部分性能, 但并不是粒径越细越好。
Hu 等研究了超微粉碎对绿茶粉质量和抗氧化活性影响,结果表明D50值在20.3-13.5 μm,容积密度在0.323-0.297 kg/m3 时, 所得绿茶粉的综合品质较高。Zhang 等研究了微粉碎对木瓜粉理化性质及抗氧化活性的影响,粒径越小,木瓜粉的膨胀能力增加,吸油能力不变,但是吸水能力、总黄酮及抗氧化活性是下降的, 微粉化可以改善粉的部分特性。Zhao 等研究表明,在水分吸收指数、水分溶解指数及蛋白质含量方面, 超微姜粉比姜微粉有着明显的提高。果蔬粉的超微细化使其物理性能提高,营养成分更容易消化,口感更好,符合当今食品加工业的“高效、优质、环保”的发展方向。
1.1 喷雾干燥制粉
果蔬粉加工中最常用的方法是喷雾干燥制粉。很多学者采用喷雾干燥对不同果蔬粉的制备开展研究。Mestry 等采用喷雾干燥制备胡萝卜和西瓜复配粉;Kha 等对木鳖果粉的喷雾干燥制备及抗氧化活性进行研究,在综合考虑色泽、类胡萝卜素含量及抗氧化能力等后, 确定了木鳖果粉的最佳喷雾干燥工艺;Ferrari 等利用中心旋转复合设计方法优化黑莓粉的喷雾干燥工艺条件;León-Martínez 等考察进风温度、物料流量及雾化速率等参数对甜瓜喷雾干燥效果的影响;Sarala 等研究青龙胆叶和茎提取物的喷雾干燥工艺, 并进行抗氧化活性评价;Osori 等通过喷雾干燥制备番石榴微胶囊。经喷雾干燥加工的果蔬粉具有良好的溶解性和分散性。喷雾干燥已广泛应用于速溶咖啡、奶粉、果蔬粉等产品的生产。
1.2 热风干燥制粉
热风干燥也是目前生产上常用的干燥方法之一。耐热性好的富含膳食纤维的原料,可用其来干燥、制粉。Chantaro 等利用热风干燥从胡萝卜皮中制备抗氧化活性高的膳食纤维粉, 并对热风干燥的动力学模型及膳食纤维粉的理化性质进行了研究;Peerajit 等将柠檬榨汁后的残留物经热风干燥后,制备具有功能活性的膳食纤维粉。膳食纤维被称之为“第七大营养素”,具有排毒通便、清脂养颜的功效。通过对果蔬下脚料干燥制粉,获得高得率的膳食纤维,不仅充分利用了原料,而且大大提高了原料的附加值。热风干燥制粉是目前除喷雾干燥制粉外的主要生产方法。对于非热敏性或含糖分较低的果蔬原料,尤其是蔬菜原料,用该法能取得较好的效果。
1.3 真空冷冻干燥制粉
Caparino 等研究了真空冷冻干燥的芒果粉的理化性质和微观结构;Oikonomopoulou 等研究冷冻干燥压力对土豆粉、蘑菇粉及草莓粉结构性质影响;Moraga 等以真空冷冻干燥制备葡萄柚粉为研究对象, 研究了相对湿度和贮藏时间对葡萄柚粉中活性成分的影响;Kim 等研究了真空冷冻干燥得到的枣粉的理化性质, 并对各理化指标进行相关性分析;Reyes 等利用真空冷冻干燥制备蓝莓粉, 发现其功能成分与鲜样没有显著性差异。真空冷冻干燥可以较好地保持食品原来的形状,减少食品色、香、味及营养成分的损失,所得产品品质较好, 是目前高品质果蔬粉生产的主要方式。
1.4 微波干燥制粉
Aban 等对番茄片进行真空微波干燥动力学研究,并探讨不同工艺条件对产品质量(色泽、风味等)的影响;Murthy 等对黄姜进行微波干燥研究, 通过数学模型及人工神经网络建立其干燥动力学模型;Fan 等采用微波冷冻干燥技术从银杏中获得粗蛋白, 并利用响应面法优化微波冷冻干燥的操作参数。将微波干燥技术应用于果蔬粉加工中,其干燥速度快,可以大大缩减干燥时间。该方法的缺点是易出现过度加热现象, 局部温度过高(>100 ℃),导致原料中的热敏性成分被破坏,营养风味损失等问题。在选择微波干燥制粉时要充分考虑不同物料的特性。
1.5 变温压差膨化干燥制粉
变温压差膨化干燥又称爆炸膨化干燥、气流膨化干燥或微膨化干燥等,属于1 种新型、环保、节能的非油炸膨化干燥技术。它结合了热风干燥和真空冷冻干燥的优点,产品具有绿色天然、品质优良、营养丰富、质地酥脆等特点。Sullivan、Saca及He 等分别对胡萝卜片、香蕉片、茶叶进行了变温压差膨化工艺优化;Bi 等[22]对热风、冷冻干燥及变温压差膨化干燥的哈密瓜片进行芳香成分分析, 结果表明变温压差膨化干燥的哈密瓜片可以很好地保留鲜样中的特征香气。目前,变温压差膨化干燥这一新型干燥技术正应用于果蔬脱水加工过程中,由于其产品具有良好的酥脆性,易于制备超微营养粉,因此,变温压差膨化干燥联合超微粉碎技术将是果蔬粉制备的新发展方向。
1.6 超微粉碎技术
根据原料和成品颗粒的大小或粒度, 粉碎可分为粗粉碎、细粉碎、微粉碎和超微粉碎4 种类型。目前我国果蔬粉加工主要以细粉碎和微粉碎为主。超微粉,一般是指物质粒径在10~25 μm,其属性有明显改变。国内外学者研究了超微粉碎对粉的理化性质的影响, 结果表明超微粉碎可以显著提高粉的部分性能, 但并不是粒径越细越好。
Hu 等研究了超微粉碎对绿茶粉质量和抗氧化活性影响,结果表明D50值在20.3-13.5 μm,容积密度在0.323-0.297 kg/m3 时, 所得绿茶粉的综合品质较高。Zhang 等研究了微粉碎对木瓜粉理化性质及抗氧化活性的影响,粒径越小,木瓜粉的膨胀能力增加,吸油能力不变,但是吸水能力、总黄酮及抗氧化活性是下降的, 微粉化可以改善粉的部分特性。Zhao 等研究表明,在水分吸收指数、水分溶解指数及蛋白质含量方面, 超微姜粉比姜微粉有着明显的提高。果蔬粉的超微细化使其物理性能提高,营养成分更容易消化,口感更好,符合当今食品加工业的“高效、优质、环保”的发展方向。