氧化鈣對噴霧干燥楊梅粉理化性質(zhì)的影響

宋賢聚

摘要 [目的]研究不同氧化鈣含量對噴霧干燥楊梅粉理化性質(zhì)的影響。[方法]將添加氧化鈣含量為0、2、4 g/L的楊梅汁噴霧干燥得到楊梅粉，通過測定楊梅粉的水分含量、色澤、表觀密度、濕潤性、休止角和吸濕性研究3種楊梅粉的理化性質(zhì)。[結(jié)果] 氧化鈣的添加量顯著地影響楊梅粉的水分含量和色澤；氧化鈣含量對楊梅粉表觀密度的影響不顯著；添加氧化鈣可以顯著影響楊梅粉的濕潤性、休止角和吸濕性，而添加2和4 g/L氧化鈣的楊梅汁所制得的楊梅粉之間沒有顯著差異。[結(jié)論] 添加氧化鈣影響噴霧干燥楊梅粉的產(chǎn)品品質(zhì)。

關(guān)鍵詞：氧化鈣；噴霧干燥；楊梅粉；理化性質(zhì)

中圖分類號：S667.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 0517-6611（2015）08-235-02

楊梅汁含有較高的糖分，而且主要是一些低分子糖，在噴霧干燥過程中容易造成粘壁現(xiàn)象，得到的噴霧干燥楊梅粉容易吸濕和粘結(jié)。解決含糖物料噴霧干燥過程的粘結(jié)性，一般采用提高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度[1]、改性低分子糖[2]和特殊的噴霧干燥工藝[3]。

筆者擬采用化學(xué)改性法讓小分子糖與鈣離子結(jié)合，改善噴霧干燥的楊梅粉的抗吸濕性和流動(dòng)性，獲得氧化鈣添加量對楊梅粉理化性質(zhì)的影響規(guī)律。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 原料與試劑。東魁楊梅，購于臨海市場； 楊梅粉，新鮮楊梅經(jīng)榨汁、調(diào)配、噴霧干燥制成楊梅粉；氧化鈣，上海試劑總廠。

1.1.2 主要儀器。SP-1500實(shí)驗(yàn)型噴霧干燥機(jī)，上海順儀實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；HP-200精密色差儀，上海漢譜光電科技有限公司；FA1104電子天平，上海精密科學(xué)儀器廠；DS-1高速組織搗碎機(jī)，上海標(biāo)本模型廠 ； 電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱，上海一恒科學(xué)儀器有限公司；生化培養(yǎng)箱，上海躍進(jìn)醫(yī)療器械有限公司。

1.2 方法

1.2.1 楊梅粉的制備。

噴霧干燥的工藝參數(shù)為楊梅汁可溶性固形物含量為14%，熱風(fēng)溫度為160 ℃，熱風(fēng)流量為15 ml/s，入料流量為8 ml/s。在該工藝條件下制得噴霧干燥楊梅粉。

1.2.2 水分含量的測定。

測定楊梅粉的水分含量按照黃偉坤的方法進(jìn)行[4]。稱取3 g左右的楊梅粉，在（102±3）℃的烘箱中烘至恒重。重復(fù)1次試驗(yàn)，取2次平均數(shù)。

1.2.3 色澤的測定。

采用HP-200型精密色差儀測定楊梅粉的L和a值，其中L值表示白度，a值代表試樣紅綠程度，值越大表示樣品越紅[5]。測量6次，取平均值。

1.2.4 表觀密度的測定。

將20 g楊梅粉從漏斗中散落至100 ml量筒中，測定粉的重量和體積，重復(fù)3次，計(jì)算其表觀密度（g/cm3）[6-7]。

1.2.5 濕潤性的測定。

在250 ml燒杯中加入100 ml去離子水，放置于25 ℃恒溫水浴中，加入10 g楊梅粉，記錄從加入楊梅粉開始到全部分散在水中的時(shí)間。

1.2.6 休止角的測定。

將200 g楊梅粉通過固定在一定高度的漏斗，落在一塊平板上方，測定所得到的錐形體的休止角[8]。樣品的休止角（ψ）由角度表示， 根據(jù)式（1）計(jì)算：

ψ=Arctan（100/2h）=Arctan（50/h） （1）

式中，h為粉體的椎形高度（mm）；取5次測量的算術(shù)平均值作為結(jié)果。

1.2.7 吸濕率的測定[9]。

稱量經(jīng)過烘干的稱量瓶，重量記為M1，將噴霧干燥楊梅粉裝入稱量瓶中，然后稱重，重量記為M2，并將其放入盛有NaCl飽和鹽溶液的干燥器中。將干燥器在25℃的恒溫培養(yǎng)箱中放置24 h，取出裝有楊梅粉的稱量瓶，稱重，重量記為M3。根據(jù)式（2）計(jì)算吸濕率。

X=（M3-M2）/（M2-M1）×100% （2）

2 結(jié)果與分析

2.1 氧化鈣含量對楊梅粉水分含量的影響 不同氧化鈣含量對楊梅粉水分含量的影響見1。

從表1可以看出，隨著氧化鈣含量的增加，楊梅粉的含水量下降，而且氧化鈣含量對楊梅粉的水分含量具有顯著的影響，噴霧干燥得到的3種楊梅粉水分含量存在顯著差異。

2.2 氧化鈣含量對楊梅粉色澤的影響 從表2可以看出，3種不同氧化鈣含量的楊梅汁噴霧干燥制得的楊梅粉L值和a值都隨著氧化鈣含量的增加而減小，說明楊梅粉的顏色隨著氧化鈣含量的增加顏色變暗，紅色變淺，由鮮艷的紅色變成暗紅色。氧化鈣含量對楊梅粉的L值和a值具有顯著的影響，噴霧干燥得到的3種楊梅粉L值和a值存在顯著差異。

2.3 氧化鈣含量對楊梅粉表觀密度的影響 不同氧化鈣含量對楊梅粉表觀密度的影響見表3。添加氧化鈣含量為0、2和4 g/L的楊梅汁噴霧干燥制得的楊梅粉的表觀密度分別為0.623、0.631和0.636 g/cm3。分析結(jié)果表明，3種制得的楊梅粉的表觀密度沒有顯著差異，氧化鈣含量對楊梅粉表觀密度沒有明顯的影響。

2.4 氧化鈣含量對楊梅粉濕潤性的影響 不同氧化鈣含量對楊梅粉濕潤性的影響見表4。隨著氧化鈣含量的增加，楊梅粉全部分散在水中所需要的時(shí)間下降，添加0、2和4 g/L氧化鈣的楊梅汁所制得的楊梅粉全部分散在水中所需要的時(shí)間分別為99、90和89 s。由表4可知，添加2 g/L的氧化鈣可以顯著提高楊梅粉的濕潤性，而添加2和4 g/L氧化鈣的楊梅汁所制得的楊梅粉之間沒有顯著差異。

2.5 氧化鈣含量對楊梅粉休止角的影響 不同氧化鈣含量對楊梅粉休止角的影響見表5。隨著氧化鈣含量的增加，楊梅粉的休止角減小，添加0、2和4 g/L氧化鈣的楊梅汁所制得的楊梅粉的休止角分別為25.0°、22.3°和21.5°。由表5可知，添加2 g/L的氧化鈣可以顯著減小休止角，表明楊梅粉的流動(dòng)性增強(qiáng)，而添加2和4 g/L氧化鈣的楊梅汁所制得的楊梅粉之間沒有顯著差異，說明2種楊梅粉之間的流動(dòng)性沒有顯著差異。

2.6 氧化鈣含量對楊梅粉吸濕率的影響 不同氧化鈣含量對楊梅粉吸濕率的影響見表6。

由表6可知，隨著氧化鈣含量的增加，楊梅粉的吸濕率減小，添加0、2和4 g/L氧化鈣的楊梅汁所制得的楊梅粉的吸濕率分別為9.27%、7.49%和7.31%。從表6還可看出，添加2 g/L的氧化鈣可以顯著減小楊梅粉的吸濕率，而添加2和4 g/L氧化鈣的楊梅汁所制得的楊梅粉之間沒有顯著差異。

3 結(jié)論

氧化鈣的添加量顯著地影響楊梅粉的水分含量和色澤，隨著氧化鈣含量的增加，楊梅粉的水分含量變小，色澤由鮮紅變成暗紅。氧化鈣的添加量對楊梅粉的表觀密度沒有顯著的影響。隨著氧化鈣含量的增加，楊梅粉的潤濕性提高，添加2 g/L的氧化鈣可以顯著提高楊梅粉的濕潤性，而添加2和4 g/L氧化鈣的楊梅汁所制得的楊梅粉之間沒有顯著差異。

隨著氧化鈣含量的增加，楊梅粉的休止角減小，添加2 g/L的氧化鈣可以顯著減小休止角，而添加2和4 g/L氧化鈣的楊梅汁所制得的楊梅粉之間沒有顯著差異。隨著氧化鈣含量的增加，楊梅粉的吸濕率減小，添加2 g/L的氧化鈣可以顯著減小楊梅粉的吸濕率，而添加2和4 g/L氧化鈣的楊梅汁所制得的楊梅粉之間沒有顯著差異。

參考文獻(xiàn)

[1] SLADE L，LEVINE H，LEVOLELLA J，et al.The glassy state phenomenon in applications for the food industry [J].The Science of Food and Agriculture，1993，63：133-176.

[2] 韓 磊，唐金鑫，吳亞飛，等.含糖類物料的噴霧干燥[J].林產(chǎn)化學(xué)與工業(yè)，2006，26（2）：117-121

[3] 王宗濂，韓 磊，唐金鑫.噴霧干燥熱風(fēng)分布器設(shè)計(jì)原則[J].干燥技術(shù)與設(shè)備，2003（1）：40-42.

[4] 黃偉坤.食品檢驗(yàn)與分析[M].北京：輕工業(yè)出版社，1989.

[5] 葉興乾.色差計(jì)原理及其在食品測色上的應(yīng)用[J] .廣州食品科技，1988（1）：19-22.

[6] 陳清香，黃葦，溫升南，等.番木瓜粉噴霧干燥工藝研究[J].現(xiàn)代食品科技，2009，25（1）：68-72.

[7] 宋宏新，李宏，劉曉陽.番茄噴霧干燥及真空冷凍干燥制粉工藝研究[J].食品科學(xué)，2007，28（5）：101-103.

[8] WONG A C Y.Use of angle of repose and bulk densities for powder characterization and the prediction of minimum fuidization and minimum bubbling velocities[J].Chemical Engineering Science，2002，57（14）：2635-2640.

[9] 公茂利，陳明功，林秀玲.凹凸棒土活化方法與吸濕性關(guān)系的研究[J].安徽理工大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2008，28（1）：74-77.