□ 邵广欢 禹城市检验检测中心 庞 敏 程培云 山东龙力生物科技股份有限公司
低聚木糖的喷雾制粒工艺
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使用离心式喷雾干燥塔,以水和麦芽糊精为黏合剂,在不同进风、出风温度下喷雾制粒实验。结果表明低聚木糖喷雾制粒的最佳温度为进风140 ℃左右、出风110 ℃左右;使用麦芽糊精作为黏合剂,可以明显提高低聚木糖颗粒成型性,增大添加量对增大颗粒粒径没有明显影响。
低聚木糖;麦芽糊精;喷雾制粒
低聚木糖又称木寡糖,由2~7个木糖以β(1-4)糖苷键连接而成,可以选择性促进双歧杆菌增殖,抑制病原菌生长,也可作为糖尿病或肥胖症患者的甜味剂。与其他功能糖相比,具有用量少、效果好,耐热、耐酸和难发酵等特点,是目前已知最好的一种功能性低聚糖[1]。目前,低聚木糖主要应用于无糖食品、功能性食品和饲料添加剂等领域[2],市场上销售的主要为粉状和液体糖浆两种,与这两种剂型相比,颗粒剂型运输储存方便,溶解性和抗吸潮性比粉剂要好,是值得研究推广的一种新式剂型。
1.1 设备及试剂
(1)喷雾设备及工作原理。实验使用设备为QZR型高速离心式喷雾干燥机(无锡林洲干燥机械有限公司),属于混流式喷雾造粒,雾化器安装在塔的中上部,向上喷雾,液滴在塔顶进风接触过程中水分不断被蒸发,此时物料为逆流干燥;物料在达到一定高度后开始沉降,此时与进风并流,继续完成干燥过程[3]。
(2)试剂。95P低聚木糖粉(山东龙力生物科技股份有限公司);麦芽糊精(济南嘉裕化工有限公司);水为纯水。
1.2 喷雾糖液的制备
(1)溶解。称取10 kg 95P低聚木糖粉,加入到40 kg纯水中,将盛有低聚木糖的水溶液的容器水浴加热,温度保持50 ℃,待低聚木糖粉全部溶解,将容器取出,溶液备用。
(2)均质。用喷雾干燥机附带的均质泵,对溶解好的糖液均质乳化,循环10 min,制成喷雾用糖液备用。
1.3 喷雾制粒方法
(1)不同 合剂条件下喷雾制粒。取均质后糖液适量,分为3份,分别添加糖液质量2%水、2%麦芽糊精和2%的食用明胶作为 合剂,在不同进风、出风温度下喷雾制粒,结果见表1。
(2)不同麦芽糊精添加量喷雾制粒。取取均质后糖液适量,分为3份,分别添加糖液质量2%、3%、4%的麦芽糊精作为 合剂,在进风141~146 ℃、出风91~93 ℃条件下喷雾制粒,比较粒度分布,结果见表2。
分析认为,麦芽糊精主要成分为糊精和多聚糖、四糖或四糖以上的低聚糖,比低聚木糖分子量大,在喷雾制粒过程中起到类似低聚木糖粉载体的作用,低聚木糖会在糊精表明富集,在粒径达到20~40 μm时,糊精表面包裹一层低聚木糖粉,这时载体作用会减弱,粒径不在增大,增大添加量只是相对增加载体数量,并不会影响成粒过程。
表2 不同麦芽糊精添加量制粒结果表
经过初步实验得出低聚木糖喷雾制粒的最佳温度为进风140 ℃左右、出风110 ℃左右,温度过低会导致物料 性大呈絮状,温度过高会导致物料粘壁焦化;使用麦芽糊精作为 合剂可以明显提高低聚木糖颗粒成型性能,但增大添加量对增大颗粒粒径影响不明显。
[1]王海,李里特,石波.用玉米芯酶法制备低聚木糖[J].食品科学,2002,23(5):81-83..
[2]尤新.功能性低聚糖生产与应用[M].北京:中国轻工业出版社,2004.
[3]徐成武,马丽雅,周军师.喷雾造粒系统的工艺原理及提高粉料质量和制备效率的探讨[J]. 磁性材料及器件,2003,34(1):37-41.