姜粉喷雾干燥工艺研究

摘要：利用喷雾干燥技术制备姜粉，可很好地保留生姜的营养成分。研究麦芽糊精和β-环糊精对喷雾干燥效果和姜粉产品的影响。结果表明：在姜汁中加入6.23%麦芽糊精、0.83%环糊精，得到的姜粉性状最好、水分含量最低。

关键词：姜粉;喷雾干燥;工艺

中图分类号：TS264    文献标识码：A    文章编号：1674-1161（2018）05-0023-03

生姜是多年生草本植物姜的新鲜根茎，有特殊的芳香味和辣味，既是人们生活中的常用调味品，也是传统的中药材。生姜具有发汗解表、止呕止泻、温肺化痰、解毒等功能，也具有增强食欲、促进血液循环、加速新陈代谢、延缓组织衰老等作用。其活性成分为姜辣素及一种挥发性油类——姜油酮。目前市场上生姜的深加工产品种类极少，不能满足人们日益增长的消费需求。利用喷雾干燥技术制得姜粉，可以很大程度保留生姜的营养成分。本课题研究添加不同糊精对喷雾干燥制作姜粉的影响，以优化姜粉生产工艺。

1 材料与方法

1.1 试验材料

生姜：山东安丘大姜;麦芽糊精、β-环糊精、山梨糖醇、柠檬酸、硬脂酸镁：均为食品级。

1.2 仪器设备

B-290型小型喷雾干燥机：瑞士BUCHI公司;分析天平：奥好斯仪器（上海）有限公司;CT15RT型台式高速冷冻离心机：上海天美科学仪器有限公司;DGG-9140A型电热恒温鼓风干燥箱：上海森信实验仪器有限公司;Zp10A型旋转式压片机：上海天凡药机制药厂。

1.3 姜粉制作

1.3.1 工艺流程 挑选生姜→洗净→研磨至浆状→医用棉纱过滤→挤汁→高速冷冻离心→加助干剂→喷雾干燥。

1.3.2 操作步骤 挑选新鲜的生姜，用刷子除去泥沙等杂物，然后用刨丝板研磨至浆状;用医用棉纱网过滤，得到滤液，在高速冷冻离心机（10 000 r/min，10 ℃）中离心30 min，得到姜汁上清液;然后向姜汁上清液中加入麦芽糊精、β-环糊精作为助干剂，进行喷雾干燥处理，收集产品后迅速放入干燥盒内（防止在空气中受潮），测定姜粉的水分含量。

1.4 喷雾干燥工艺优化

1.4.1 喷雾干燥助干剂添加量的确定 1） 麦芽糊精添加量。查阅资料，根据果蔬粉喷雾干燥助干剂环糊精的添加量，确定麦芽糊精添加量的范围：每30 mL姜汁上清液中助干剂添加量范围为0.3～2.3 g。为确定最优添加量，取30 mL姜汁上清液5份，分别标记为1，2，3，4，5号，依次向其中加入麦芽糊精0.3，0.8，1.3，1.8，2.3 g，在进口温度120 ℃、进口流量20%條件下进行喷雾干燥操作，考察成品水分含量、出粉效果及喷雾干燥过程中的粘壁情况。2） β-环糊精添加量。资料显示，在添加麦芽糊精的基础上，添加适当的β-环糊精会使果蔬粉成品效果更好。因此，在确定麦芽糊精最佳添加量的基础上，取30 mL 姜汁上清液5份，分别标记为1，2，3，4，5号，先加入等量的麦芽糊精，再依次向其中加入β-环糊精0.14，0.18，0.22，0.26，0.30 g，在进口温度120 ℃、进口流量20%条件下进行喷雾干燥操作，考察成品水分含量、出粉效果及喷雾干燥过程中的粘壁情况。

1.4.2 喷雾干燥产品理化指标测定

1） 得粉率。分别测量各组试验喷雾干燥后得到的姜粉的质量，按照公式计算姜汁得粉率。

得粉率=姜粉质量/姜汁质量×100%

2） 水分含量。将姜粉样品放入干燥箱中于100～105 ℃下干燥，测定干燥前后样品质量，按照公式计算含水量。

含水量=（干燥前质量-干燥后质量）/干燥前质量×100%

2 结果与分析

2.1 喷雾干燥中助干剂添加量的影响

2.1.1 麦芽糊精添加量 麦芽糊精溶解度高、价格低，是目前喷雾干燥中最常用的助干剂。在姜汁上清液中加入不同量的麦芽糊精进行喷雾干燥，试验结果见表1和表2。

由表1和表2可知：麦芽糊精添加量越大，喷头粘结越少，四周粘壁情况也越少;麦芽糊精添加量越大，成品含水量越低;当麦芽糊精添加量为1.8

g/30 mL姜汁时，含水量较低，得粉率较高。因此，确定最适麦芽糊精添加量为1.8 g/30 mL姜汁。

2.1.2 β-环糊精添加量 环糊精是一种多孔环结构，对可挥发物和光、热敏物质具有一定的包装稳定性，适用于喷雾干燥过程中保持颜料和芳香物质的稳定性，有利于产品包装和存储。环糊精与麦芽糊精配合使用，喷雾干燥效果更佳。在姜汁上清液中加入等量的麦芽糊精和不同量的β-环糊精进行喷雾干燥，试验结果见表3和表4。

由表3和表4可知：随着β-环糊精添加量增大，喷头粘结和粘壁情况都有所减弱;β-环糊精对得粉率和含水量都有影响，得粉率增加不明显，含水量先升高后降低;当β-环糊精添加量为0.26 g/30 mL姜汁时，成品含水量最低。因此，确定最适β-环糊精添加量为0.26 g/30 mL姜汁。

2.2 喷雾干燥工艺优化结果分析

1） 通过单因素试验，根据姜粉喷雾干燥工艺得粉率结果，结合喷雾干燥过程中喷头粘结及粘壁情况，初步确定每30 mL姜汁上清液中，麦芽糊精添加量范围为1.3～2.3 g，β-环糊精添加量范围为0.22～0.30 g。

2） 优化分析。经优化试验，确定姜粉喷雾干燥工艺中助干剂的最佳添加量为：每30 mL姜汁中添加1.87 g麦芽糊精和0.25 g环糊精，即麦芽糊精∶环糊精为11.00∶1.47时，得到的姜粉性状最好、含水量最低。

3 结论与讨论

经单因素试验和优化试验，确定姜粉喷雾干燥工艺中助干剂最佳添加量为：每30 mL姜汁中添加1.87 g麦芽糊精和0.25 g环糊精，即麦芽糊精∶环糊精为11.00∶1.47时，得到的姜粉性状最好、含水量最低。

在姜粉制作过程中需要注意的是：生姜不宜低温存放;手工制取姜汁过程不宜过长，更不可高温操作，以免营养物质流失;制备姜汁时在浆状物中加入适量蒸馏水可提高出汁率;挤出的姜汁要用纱布过滤2次以上，以免姜渣堵塞进液管和喷头。

利用喷雾干燥机制作姜粉，具有干燥时间短、操作简便、易于控制的优点。喷雾干燥过程中，进样温度和进样流量都会对产品有一定影响，因此今后要进一步研究进出口温度及进样流量对喷雾干燥的综合影响。

参考文献

[1] 叶春苗.生姜汁速溶粉的喷雾干燥及抗氧化工艺研究[J].农业科技与装备，2017（11）：63-65.

[2] 王华，赵兵.响应面优化超聲处理黄秋葵嫩果及对干燥速率影响[J].江苏农业科学，2018（7）：181-185.

[3] 关鹏翔，傅玉颖，李芳刚，等.辅料对哈密瓜粉喷雾干燥效果的影响[J].食品科技，2014（2）：92-95.

[4] 陈禹，恽海亮.我国喷雾干燥设备现状与国外差距[J].食品工业科技，2014（11）：43-44.

Study on Spray Drying Technology of Ginger Powder

YE Chunmiao

（Liaoyang Vocational College of Technology， Liaoyang Liaoning 111000， China）

Abstract： Spray drying technology was used to prepare ginger powder， which could retain the nutrition of ginger. The effects of maltodextrin and β-cyclodextrin on spray drying and ginger powder were studied. The results showed that 6.23% maltodextrin and 0.83% cyclodextrin were added to ginger juice， and the ginger powder had the best properties and the lowest water content.

Key words： ginger powder; spray drying; technology