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摘要：蜂蜜是一種營養豐富的天然滋補品。為了提高我國的蜂蜜深加工水平，采用正交試驗的方法對冷凍干燥工藝參數進行了研究。結果表明：冷凍干燥*工藝參數是麥芽糊精比例為30%，可溶性固形物為10%，加熱溫度為100℃，真空為50Pa。冷凍干燥前后蜂蜜中主要營養指標不變。
關鍵詞：蜂蜜；冷凍干燥；工藝參數
Study on theechnics parameters of the FD powdered honey
Zhou zhide1, Zhang jun2
(1.Orient Science&technology College ofHunan Agricultural University, Changsha,hunan 410128;
2.Yunnan Evergreen Biological Corporation ,kunming yunnan 650106 )
Abstract: Honey is a kind of invigorant which is rich in a lot of nutrition. To develop the level of honey processingand ,The technics parameters of the powdered honey by freeze drying was evaluated by orthogonal test. The major factor is the mass percent of powdered honey. The results show that ？？ The main nutrition of honey is not changed.
Key words: honey powder; freeze drying; technics parameter
0 前言
蜂蜜是一種黏稠的透明或半透明的膠狀液體[1]。蜂蜜的主要成分中含水量在20%以下，糖類包括葡萄糖(24.73%~46.40%) 、果糖(24.35%~ 48.16%)、蔗糖(0~11.00%)和麥芽糖(0~6.00%)等。總含量為75%~80% ，灰分0.03%~0.09%左右，還有微量的維生素、氨基酸類、酶類、酵母花粉粒和蠟質等物質，是一種營養豐富的天然滋補品[2,3]。蜂蜜是一種呈酸性的膠狀液體，易遭受金屬的污染，且含水量高，吸潮性強，易發酵變質，不便于儲藏和運輸。將蜂蜜固體化就能很好地解決這個問題，為此國內外專家對固體蜂蜜技術進行了研究和開發。蜂蜜固體化的方法主要有冷凍干燥、噴霧干燥和滾筒干燥。由于采用傳統制藥冷凍干燥法生產固體蜂蜜成本昂貴，滾筒干燥法加工固體蜂蜜時輔料添加量多（30%-70%），并且溫度高（110℃-200℃），導致蜂蜜固體粉顏色很深、純度很差，酶活性基本破壞。噴霧干燥法輔料多，輔料占50%以上，配方復雜，導致蜂蜜粉的純度下降，酶活性低，相應成本增高[4,5]。本文采用食品冷凍干燥設備，對蜂蜜粉加工工藝以及采用正交實驗的方法對冷凍干燥的操作參數進行了研究得到一種便于實際生產應用的加工方法。
1 試驗材料與方法
1.1 材料
紫云英蜂蜜：食品級，湖南省明園蜂業有限公司，可溶性固形物78%；
麥芽糊精：食品級，濟源市華玉淀粉糖業有限公司生產，DE值≥12%。
1.2 儀器
糖度儀、電子天平、日本JIRCAS 公司；
JMS膠體磨：廊坊通用機械有限公司；
電熱恒溫水浴鍋：北京市長風儀器儀表公司；
JDG－0.2真空凍干機：蘭州科近真空凍干有限公司
1.3 工藝流程
蜂蜜調配 均質 冷凍干燥
1.4 操作要點
1.4.1在蜂蜜中加部分水，攪勻。
1.4.2加入麥芽糊精，然后用水調節固形物的含量到10%
1.4.3 均質 用膠體磨磨3 次。
1.4.4冷凍干燥 將均質好的混合物進行裝盤，按照1kg/盤進行裝盤（10mm厚），將裝好的盤放入凍干倉中，開啟冷凍機進行制冷，冷凍到物料溫度為－30℃以下，并維持0.5小時干燥。然后開啟真空，加熱，進行冷凍干燥[6]。
1.4.5粉碎、包裝。
2 結果與討論
2.1 凍干操作工藝
食品冷凍干燥設備的加熱方式主要是通過輻射加熱，加熱溫度可以高于物料溫度，加熱板與物料盤沒有直接接觸，和醫藥凍干設備相比，優點是干燥時間較短，產量較大，成本較低。一般是先將物料速凍到-30℃以下，*凍透，然后開啟真空，加熱。真空一般控制在10Pa-100Pa，加熱溫度一般控制在50℃-120℃，干燥時間在16小時左右，盡量縮短。在基本工藝條件下，凍干時的加熱溫度和真空對凍干速度和質量影響較大。因此加熱溫度和真空是影響的主要因素[7,8]。
2.2純蜂蜜實驗
將紫云英蜂蜜做4次實驗，直接冷凍干燥，用溫水稀釋成可溶性固形物為5%，10%，20%，30%；50%，分別進行冷凍干燥，發現20%，30%；50%，直接冷凍干燥的樣品干燥不*，干燥實驗不成功，5%，10%的樣品能干燥，共晶點分別為0℃—-10℃，-1℃—-12℃，但是出倉時很快吸潮，難以工業化生產，因此需要加入適當輔料。
2.3加輔料實驗
對于蜂蜜凍干，目標是輔料添加盡量少，不加其它添加劑，成本盡量低。采用常見的添加劑麥芽糊精來做實驗。設計麥芽糊精的添加比例為10%,20%,30%,40%,然后將樣品都稀釋成可溶性固形物為10%的水溶液，進行冷凍干燥，結果如表1
表1 麥芽糊精不同比例結果
Table 1 The result of differ standard maltdextrin
麥芽糊精比例% | 10 | 20 | 30 | 40 |
結果 | 不能干燥 | 能干燥，吸潮很快 | 能干燥，吸潮快 | 能干燥，出粉 |
2.4 正交試驗
在正常工藝條件下，對蜂蜜凍干的主要因素有麥芽糊精的比例（A）、 凍干時可溶性固形物含量(B)、凍干時加熱溫度(C)以及凍干時真空(D)，分別設置3個水平，采用4因素3水平的L9（34）正交試驗進行配方優選，確定*的配方和工藝條件；試驗結果用綜合評價方法來評價，實行綜合打分見表2；因素水平見表3；正交試驗結果見表4。
表 2 綜合評價評分標準
Table 2 The synthesis evaluation standard
分 值 | 外觀形態（30分） | 時間（30分） | 成本（40分） | 總 分（100分） |
優 | 21—30 凍干后呈蜂窩塊狀，全部干燥，不易吸潮 | 30—40 12小時以內 | 21—30 較低 | 75分以上 |
中 | 11—20 淡黃色塊狀，基本干燥，吸潮可以控制 | 15—29 12-18小時 | 11—20 成本一般，可以接受 | 35—74分 |
差 | 0—10 塊狀，有不干的現象，吸潮很快 | 0-14 18小時以上 | 0—10 成本太貴，不能接受 | 35分以下 |
表3 L9(34)正交試驗因素水平選擇
Table 3 The level of orthogonal experiment factors
水平 | 因素 | |||
真空（Pa）A | 加熱溫度℃ B | 可溶性固形物（%）C | 麥芽糊精比例（%） D | |
1 | 20 | 60 | 10 | 20 |
2 | 50 | 80 | 20 | 30 |
3 | 80 | 100 | 30 | 40 |
表4 L9(34)正交試驗設計結果
Table 4 Results of L9(34) orthogonal experiment
序號 | A | B | C | D | 綜合評分 |
1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 68 |
2 | 1 | 2 | 2 | 2 | 85 |
3 | 1 | 3 | 3 | 3 | 66 |
4 | 2 | 1 | 2 | 3 | 76 |
5 | 2 | 2 | 3 | 1 | 52 |
6 | 2 | 3 | 1 | 2 | 90 |
7 | 3 | 1 | 3 | 2 | 69 |
8 | 3 | 2 | 1 | 3 | 64 |
9 | 3 | 3 | 2 | 1 | 70 |
K1 | 219 | 213 | 222 | 190 |
|
K2 | 218 | 201 | 231 | 244 |
|
K3 | 203 | 226 | 187 | 206 |
|
k1 | 73 | 71 | 74 | 63.3 |
|
k2 | 72.7 | 67 | 77 | 81.3 |
|
k3 | 67.7 | 75.3 | 62.3 | 68.7 |
|
R | 5.3 | 8.3 | 11.7 | 18 |
|
由表3可知，由各因素的極差R可以看出，在實驗因素水平范圍內，麥芽糊精（D）的添加比例對綜合評分影響大小的影響zui大，其次是凍干時可溶性固形物，加熱溫度，真空；這4個因素的主次關系為：D﹥C﹥B>A。*配方組合為 A2B3C1D2 ，即凍干時真空為50Pa，加熱溫度為100℃，可溶性固形物為10%，麥芽糊精為30%。在*水平條件下進行試驗，并對結果進行綜合評分，結果為90分。
2.2 冷凍干燥前后主要指標的對比[9,10]
將蜂蜜凍干前后的蔗糖、還原糖、總糖含量、淀粉酶分別檢測，結果見表5
表 5 凍干前后結果
Table 5 The result front and back of FD honey
指標 | 蔗糖% | 還原糖% | 總糖% | 淀粉酶mL/( g.h) |
凍干前 | 4.67 | 47.2 | 53.4 | 6 |
凍干后 | 4.13 | 48.5 | 54.7 | 5.5 |
由表5可知冷凍干燥前后蜂蜜中主要糖含量變化不大
3 結論
3.1 在正常凍干工藝條件下，通過正交實驗確定蜂蜜冷凍干燥工藝參數為麥芽糊精比例為30%，凍干時可溶性固形物為10%，凍干時加熱溫度為100℃，真空為50Pa。在此工藝條件下，蜂蜜粉的水分含量< 2 %，溶解性能良好。
3.2 冷凍干燥前后蜂蜜中主要營養成分還原糖，淀粉酶活性等基本沒有變化，較好地保持了主要營養成分。
參考文獻
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