农产品超微干粉加工的现状与应用前景

叶晓青 莫树平 庾文伟 王惠惠 柏建玲

YE Xiao－qing 1 MO Shu－ping 2，3 YU Wen－wei 4 WANG Hui－hui 2，3 BAI Jian－ling 2，3

（1.深圳烟草工业有限责任公司，广东 深圳 518109；2.省部共建华南应用微生物国家重点实验室，广东 广州 510070；3.广东省微生物研究所，广东 广州 510070；4.广州白云山陈李济药厂有限公司，广东 广州 510288）

（1.Shenzhen Tabacco Industry Co.Ltd.，Shenzhen，Guangdong 518109，China；2.State Key Laboratory of Applied Microbiology，South China（The Ministry－Province Joint Development），Guangzhou，Guangdong 510070，China；3.Guangdong Institute of Microbiology，Guangzhou，Guangdong 510070，China；4.Guangzhou Baiyunshan Chenliji Pharmaceutical Co.Ltd.，Guangzhou，Guangdong 510288，China）

农产品干粉是农产品加工业的主要产品形式之一，在中国此类生产企业很多，传统产品主要分为淀粉和原粉两类，淀粉一般用沉淀法制造，原粉一般采用干法磨粉［1，2］。原粉产品以农产品干品为原料，采用辗、压、磨等手段，通过筛分取得农产品干粉。其优点是投资少，生产成本低，但多采用人工前处理，制得的干粉产品较粗糙，不均匀，分散性差，杂质较多，成品率较低［3］。

农产品超微干粉粉体中心粒径为10～25μm以下，并且属于全粉［4，5］。目前中国农产品超微干粉研究的热点主要集中在水果类的果粉以及粮食类超微干粉加工技术等方面［6］。大多数研究［3］均采用湿法制粉工艺，主要集中在干燥工艺方面，并且采用了与传统方法不同的干燥方式，如热风干燥、微波干燥、远红外干燥和真空冷冻干燥等［7，8］；前处理部分则采用湿法打浆、多道磨浆、均质等工艺；为了防止和减轻干燥过程中的褐变，对农产品新鲜原料还采用了灭酶、添加抗氧化剂等进行抗氧化处理等。

1 国内农产品超微干粉加工的主要品种

1.1 新鲜水果加工的果粉

果粉是将新鲜水果加工成粉状的成品，因其具有营养丰富、风味独持、易于保存、携带方便、冲调迅速等优点而成为国内外研究的热点。果粉一般为单一原料，如精制藕粉是一种久负盛名的传统滋补品。近年来，苹果粉［9］、香蕉粉［10，11］、猕猴桃粉［12］、柑橘（橙）粉［13，14］、雪莲果粉［6，15］等产品逐渐现身市场，这类产品保持了水果原有的天然风味和营养成分，酸甜适宜，利于人体消化吸收，使用方便，易于保存、便于携带。果粉还可以做成复合原料的水果粉，如以藕粉、玉米粉、奶粉及干制香蕉片为原料制成的玉米藕粉［16］。果粉还能应用到食品加工的其他领域，有助于提高产品的营养成分、改善产品的色泽和风味，如在糖果制品、冰淇淋、果冻布丁及蛋糕面包等中作为添加剂或调味剂使用，以提高制品的营养成分、改善其色泽和风味［17－19］。

1.2 粮食类原料加工的超微细粉

以新鲜粮食为原料加工的农产品超微干粉主要有豆粉、绿豆粉及玉米粉、红薯粉、山药粉等［20，21］。以传统粗加工方法制成的玉米粉为例，其口感粗糙、适口性差，味道辛辣，不易消化，产生胃酸过多，很难被大多数人所接受。采用现代生物技术、超微粉碎技术结合其他先进工艺如微波干燥工艺、喷雾干燥工艺等，生产的超微玉米粉中既保留了玉米原有的色泽香味和生物活性，又能改善口感，便于人体充分吸收。玉米粉同时使产品具有很强的吸附性能、亲和力、分散性、溶解性、延伸性，提高了其加工性能［22，23］。它不仅可制作水饺、包子、面条、馒头等家庭主食，而且还可生产方便面、面包、通心粉等，食用起来口感爽滑、筋道，去除了玉米面口感粗糙的缺点，具有小麦粉的筋性和适口性，还具有玉米粉的清香和营养性［24］。

2 农产品超微干粉生产的一般工艺流程

2.1 湿法加工工艺

采用湿法技术制粉，其机械化程度较高，生产效率高，能达到较高的纯度；采用先进的灭酶技术，有效地抑制了产品褐变；采用了先进的分段磨浆及均质技术，产品细度达到纳米水平，且产品含有较多的粗纤维；采用低温真空浓缩技术，降低加工对产品性能的影响；采用喷雾干燥技术，产品分散性及流动性佳，适合于加工高档产品［25，26］。

采用湿法技术制粉，产品的营养与安全性可以得到有效的保证；采用的工艺技术具有先进性，所有成套的生产设备均以国产化的成熟设备为主，因此相比采购进口设备，投资将减少一半以上。其加工工艺流程：

新鲜原料→选料→清洗→去皮、去核→蒸煮灭酶→破碎→磨浆→调配→均质→过滤→喷雾干燥→贮存→臭氧杀菌→半成品→包装→装箱→成品

2.2 干法超微细加工工艺

超微粉碎技术是指将物料颗粒粉碎至粒径在30μm以下的一种微粉碎技术，由于颗粒的微细化导致表面积和孔隙率的增加，使超细粉体具有独特的物理、化学性能，如良好的分散性、吸附性、溶解性、化学活性、生物活性等［26］。超微细粉碎技术对于传统工艺、配方的改进，新产品的开发将带来巨大的推动力［26］。目前国内外在淀粉的微细化方面的研究主要集中在分子量较大的马铃薯淀粉、木薯淀粉、绿豆淀粉以及大米淀粉等［26，27］。其加工工艺流程：

选料→烘干→破碎→粗磨→微粉碎→配料→贮存→臭氧杀菌→包装

2.3 联合制粉工艺

针对纤维含量较高、质地较硬药材类原料，可采用干、湿混合制粉工艺和目前先进的微粉碎技术进行制粉，使植物原料从传统粉碎工艺得到的中心粒径150～200目的粉末（75μm以下），提高到中心粒径为10～25μm；采用先进的臭氧灭菌技术进行干粉灭菌，有效地保证了产品的微生物安全性［28］。

3 主要干燥方式

随着食品工业科技的发展，食品加工采用的干燥方法已愈来愈多，从早期的自然干燥、热风干燥，到现在的微波干燥、远红外干燥、喷雾干燥和真空冷冻干燥等［29－31］。

不同干燥方法已在农产品超微干粉加工领域中普遍应用，尤以微波干燥、喷雾干燥等应用广泛，其产品有豆粉［32，33］、藕粉［34］、香蕉粉［35，36］、桑葚果粉［37，38］、雪莲 果粉［6］、菇娘果粉［39］等。

4 农产品超微干粉的应用前景

4.1 在饮料工业中的应用

4.1.1 果汁饮料 中国果汁生产企业约6 000余家，其中上规模的约1 000家。近年来，中国国内果汁饮料产销呈快速增长趋势，2012年果蔬汁饮料类产量稳步增长，达2 229万t，增幅为14.23%［40］。

采用湿法制粉技术生产的果粉，如苹果粉、山楂粉等果粉产品，可用于果汁饮料的生产，比起用鲜榨汁或浓缩汁生产，具有原料运输方便、易于长期保存、不受水果收获期短的影响以及易于分散、溶解等优点，可在果汁饮料的生产中占据一席之地。

4.1.2 谷物饮料 谷物原料主要划分为禾谷类和豆类。禾谷类有大米、小麦、稻谷、玉米、高粱、谷子、糜子、大麦、燕麦、荞麦等；豆类包括大豆、蚕豆、绿豆、红豆、豌豆、赤豆、扁豆、菜豆、滨豆、鹰嘴豆等［22］。而谷物饮料常用的原材料为燕麦、玉米、大米、绿豆、红豆、大豆。每种谷物有其独特的生长环境、品性与营养健康价值，它们都是良好的谷物饮料食品原料，根据谷物杂粮的营养和保健功能特性，以先进的湿法制粉工艺制取超微粉末，可开发各种营养健康的新型谷物饮料。

据了解，亚太地区的谷物早餐规模已达到16亿美元，其中尤以中国市场成长最为迅速，每年增幅达7%。按照目前的发展速度，中国谷物饮料未来3～5年市场规模至少要比现在翻一番［41］。

4.2 在冷冻食品中的应用

以谷物农产品超微干粉替代传统的谷物干粉，可以使冷冻食品具有更好的口感和外观，如应用于汤丸制作，可以使其皮料更加细腻有筋道，更耐煮等［3，4］。

4.3 在调味品中的应用

采用农产品超微干粉替代调味品中的传统粗干粉、淀粉作为填充剂，可大幅改善产品的质感，并使之具有更全面的营养。如改善调味善膏汁类产品的流动性，颗粒及粉末类调味品的速溶性等［42］。

4.4 在粮食制品中的应用

农产品超微干粉在米面制品中的应用可有效提升产品品质。采用超微的米粉、面粉（中心粒径10～25μm以下）制造米面制品，如面条和米粉条，比用传统的粒度较大（通常为中心粒径75μm）的米粉、面粉制造的产品更紧密，柔滑，口感更佳，更耐煮［43］。

4.5 在医药工业中的应用

4.5.1 用作稀释剂 在医药工业中，稀释剂主要用于片剂类产品的体积填充，另外，稀释剂还有助于制剂成型和压片；片剂类产品常用的填充剂包括淀粉类、糖类、纤维素类和无机盐类等［44］。

淀粉是片剂类产品常用的稀释剂，如玉米淀粉、马铃薯淀粉等。作为稀释剂，淀粉价格便宜，吸湿性较低，抗结块性能优异，外观色泽好，与片剂中药物成分不发生化学作用。在压片过程中，淀粉不适宜单独使用，通常需要与糖粉、糊精等混合使用，以提高可压性，改善压片效果［45］。

若采用新工艺生产的超微粮食原粉，由于其为全粉，并且粒度较细，因而具有较好的可压性，可以减少糖粉、糊精混合使用，压出的片剂表面光泽度好。

4.5.2 用作粘合剂 在医药工业中，淀粉常用作药物片剂的粘合剂，一般需先制成淀粉糊，以改善某些药物粉的粘性。淀粉糊的浓度在8%～15%，常用浓度为10%。某些可压性极差的药物粉末需要制作较高浓度的淀粉糊，甚至将淀粉糊的浓度提高到20%，才能达到较理想的粘合效果，也有某些药物粉末，使用很低浓度的淀粉糊就能制成高品质的片剂，如制造氢氧化铝片，只需使用浓度为5%淀粉糊即可［45］。

采用超微粮食原粉可部分替代制药工业中的淀粉，由于其粉体中心粒径较小，粉糊黏度较高，因此可大幅度降低粉糊的浓度，比普通淀粉糊粘合效果更理想［45］。

4.5.3 用作崩解剂 干淀粉含水量低，一般在8%以下，吸水性膨胀性能好，是制药工业中常用的崩解剂，用于制造崩解片剂。崩解片非常常见，如缓（控）释片、某些特殊用途的片剂等。干淀粉吸水时发生膨胀，破坏片剂的结合力，使片剂碎裂、崩解，对片剂中药物成分的溶解和吸收有利。由于干淀粉的可压性能不佳，片剂崩解剂时也存在明显的缺陷，如添加量过高，可能对片剂的硬度造成影响。另外，干淀粉添加量过高也会影响药物颗粒的流动性［45］。普通的干淀粉可压性不好，流动性较差，而超微的粮食原粉，可以在这方面得到改善［45］。

5 展望

（1）果粉保持了水果原有的天然风味和营养成分，利于人体消化吸收，使用方便，易于保存；果粉还能应用到食品加工的其他领域，有助于提高产品的营养成分、改善产品的色泽和风味，如在糖果制品、冰淇淋、果冻布丁及蛋糕面包等中作为添加剂或调味剂使用，以提高制品的营养成分、改善其色泽和风味。因此，与水果原汁或浓缩汁相比较，果粉在果汁饮料及其它水果风味食品加工中，具有广泛的应用前景。

（2）谷物农产品超微干粉与传统谷物类淀粉相比具有更细的粒度，因此具有优异的加工性能；并且谷物农产品超微干粉属于全粉，营养更全面。根据谷物杂粮的营养和保健功能特性，以先进的湿法制粉工艺制取超微粉末，可开发各种营养健康的新型谷物饮料；采用农产品超微干粉替代调味品中的传统粗干粉、淀粉，可大幅改善产品的质感，如改善调味善膏汁类产品的流动性，颗粒及粉末类调味品德速溶性等；在冷冻食品和粮食制品中，谷物农产品超微干粉的使用，如应用于汤丸制作，可以使其皮料更加细腻有筋道，更耐煮等。

（3）目前中国国内农产品超微干粉品种还不多，生产规模不大，某些农产品由于本身黏度较大，很难制造超微干粉，如香蕉、山楂等，亟待在工艺技术与设备方面取得突破。

1 张雪松.淀粉加工技术［J］.农产品加工，2011（6）：37～38.

2 徐苏莉，何开祥.玉米粉（淀粉）制糖生产及设备的改进与实践［J］.食品与发酵工业，1999，25（2）：59～65.

3 龚魁杰.蜡质玉米粉及其不同制粉方法的加工品质研究［D］.济南：山东农业大学，2008.

4 范静.荞麦淀粉及其改性淀粉理化特性分析与应用［D］.杨凌：西北农林科技大学，2013.

5 马志强.超微粉加工技术［J］.西部粮油科技，2000，25（1）：35～36.

6 吴兵，姚昕，廖文龙.雪莲果果粉生产工艺的探讨［J］.农产品加工·学刊，2008（11）：51～52.

7 吕丽爽.微波干燥技术在食品中的应用［J］.食品与机械，2006，22（5）：119～122.

8 潘永康.现代干燥技术［M］.北京：化学工业出版社，1998：810～840.

9 姚瑞祺，陈蕾，常玉华.苹果速溶果粉的研究开发［J］.试验报告与理论研究，2006，9（11）：15～17.

10 刘林林，马超，刘志勇.香蕉粉的研究进展［J］.食品工业，2012，33（10）：140～143.

11 杨公明，王娟，程燕峰.香蕉粉的功能、加工现状及新技术［J］.食品与生物技术学报，2007，26（5）：121～126.

12 张凤英，黄安全，刘火兴，等.猕猴桃果粉的研制［J］.食品科学，1997，18（12）：30～32.

13 熊曼萍，王训斌，周蓉.纯天然柑橘（橙）果粉的研制［J］.食品工业科技，2006，27（10）：137～138.

14 熊曼萍，姜琼.利用热风喷雾干燥方法生产纯天然柑橘（橙）果粉［J］.食品与机械，2007，23（1）：123～124.

15 卢亚婷，罗仓学.雪莲果果粉喷雾干燥工艺研究［J］.食品研究与开发，2011，32（7）：97～100.

16 吕庆云，傅茂润.一种即食玉米藕粉的工艺研究［J］.安徽农业科学，2012，40（14）：8 214～8 215.

17 李积华，黄茂芳，钟业俊.我国香蕉粉制备现状［J］.中国热带农业，2008（5）：33～34.

18 宋国安.干法生产绿色大豆粉及豆奶粉的研究［J］.西部粮油科技，2000，25（4）：43～46.

19 冷桂华，刘紫英.火棘果粉加工工艺的研究［J］.中国调味品，2011（7）：86～88.

20 许光令，张艳梅，孙丽华.绿豆粉生产工艺［J］.现代化农业，2009（9）：32.

21 余森艳，李春英，陈婉.速食绿豆粉的工艺优化研究［J］.农产品加工·学刊，2012（9）：71～72.

22 余平，冷进松.特制玉米粉生产技术研究［J］.粮油食品科技，2009，17（5）：11～13.

23 张文孝，姚学勇，王玉德.喷雾干燥现状及展望［J］.食品与机械，2004，2（6）：33～35.

24 祁国栋，张炳文，王运广.超细微粉碎技术对糯玉米粉加工特性影响的研究［J］.食品科学，2008，29（9）：146～149.

25 蔡金星，刘秀凤，常学东，等.芦笋老茎超微粉碎工艺优化［J］.食品与机械，2009，25（6）：157～159.

26 郝征红，张炳文，岳凤丽.超微粉碎加工技术在农产资源开发中的应用［J］.食品科技，2006（7）：16～20.

27 祁国栋，张炳文，张桂香.超细微处理对糯玉米淀粉加工特性影响的研究［J］.食品科技，2010，35（3）：249～252.

28 卢鹏伟，张启明，宋丽丽，等.中药粉臭氧灭菌工艺的研究［J］.中成药，2006，28（6）：901～903.

29 常虹，李远志，龚丽，等.微波真空干燥菠萝粉初步研究［J］.食品与机械，2008，24（3）：112～115.

30 宋贤聚.低吸湿性杨梅粉喷雾干燥工艺的优化［J］.食品与机械，2013，29（3）：226～229.

31 张文孝，姚学勇，王玉德.喷雾干燥现状及展望［J］.食品与机械，2004（6）：33～35.

32 任媛媛，陈湘宁，程永强.速溶豆粉的研究现状［J］.食品科学，2004，25（增刊）：233～236.

33 张贵山，王常敏.豆粉生产工艺探讨［J］.中国乳品工业，1998，26（1）：24～25.

34 刘建学.全藕粉喷雾干燥工艺试验研究［J］.农业工程学报，2006，22（9）：229～231.

35 李远志，王娟，陈人人.微波真空干燥速溶香蕉粉的工艺研究［J］.食品科学，2005，26（增刊）：31～34.

36 许学勤，李丹.喷雾干燥速溶香蕉粉制备工艺研究［J］.食品工业科技，2011，32（2）：201～204.

37 王储炎，阎晓明，任子旭，等.不同干燥方式对桑葚果粉物理特性的影响［J］.蚕业科学，2013，39（2）：340～345.

38 崔素芬，廖芬，何全光，等.采用离心喷雾干燥技术制备桑葚果粉［J］.食品与发酵工业，2012，38（11）：73～78.

39 杨勇，任健，黄双凤.菇娘果粉的加工工艺研究［J］.食品科技，2010，35（10）：134～139.

40 韩永奇.在回顾中展望——饮料行业的2012［J］.饮料工业，2012，15（1）：3～6.

41 刘松涛.谷物饮料——饮料发展的新机遇［J］.中国食品添加剂，2009（S1）：77～79.

42 曹雁平.食品调味技术［M］.北京：化学工业出版社，2002：291，297.

43 史俊丽.超微细化大米淀粉的制备和特性研究［D］.武汉：华中农林大学，2005.

44 杨洋.浅谈片剂常用的稀释剂［J］.亚太传统医药，2009，5（8）：163～164.

45 庄越，曹宝成，萧瑞祥.实用药物制剂技术［M］.北京：人民卫生出版社，2002：64～77，185，186.