高溶解性及流动性白果干粉的制备工艺

1.一种高溶解性及流动性白果干粉的制备工艺，是以除去外种皮的新鲜白果为原料，用水选法除去空心、霉烂的白果，在沸水中预煮后，冷却、除去外壳、内皮和芯，护色，用清水冲洗，沥干表面水分，加水，在胶体磨上磨浆、均质，然后用磨好的浆料进行喷雾干燥，得到干燥白果粉，其特征在于，在磨浆前，测试白果果肉的含水量折算出白果干基质量，然后，按照白果干基∶辅料＝10∶1～4的质量比例添加混合辅料β-环糊精及麦芽糊精，其中，β-环糊精及麦芽糊精的质量比为β-环糊精∶麦芽糊精＝1∶1～3，喷雾干燥时控制白果粉的颗粒粒径在1～220μm，粒径D50在40～60μm内；
用水选法除去空心、霉烂的白果时，白果与水的体积之比为1∶2～4；
在沸水中预煮，预煮时间为15～25min，白果与水的质量比例为1∶2～4；
护色是在1％～5％wt的NaCl溶液中护色1～3min；
加入辅料时，同时加入柠檬酸，浓度为2～5g/L；
喷雾干燥时，白果干基与水的质量比例为：白果干基∶水＝1∶8～10。
2.根据权利要求1所述的高溶解性及流动性白果干粉的制备工艺，其特征在于，采用喷雾干燥方式，工艺参数进风温度为190℃，出风温度为110℃。
3.一种基于权利要求1所述的高溶解性及流动性白果干粉的制备工艺生产的白果粉的流动性测试方法，其特征在于，将固定质量的待测试白果粉倒入漏斗中，漏斗下部距离实验桌平面8～25cm，粉末在平面形成圆锥体，圆锥体底面直径越大流动性越好。
4.一种基于权利要求1所述的高溶解性及流动性白果干粉的制备工艺生产的白果粉的溶解性测试方法，其特征在于，每次测试使用相同质量的白果粉末与相同体积的去离子水，将待测试的白果粉末倒入温度恒定的去离子水中，搅匀，然后将溶液过100目丝网，总体时间≤5min，将得到的液体干燥至质量相邻两个小时质量差≤0.001g时，得到的固体质量即为溶解的白果粉质量。

高溶解性及流动性白果干粉的制备工艺\n技术领域\n[0001] 本发明属于食品领域，是使用食品辅料来改善干燥白果粉流动性及在水中速溶性的制备工艺。\n背景技术\n[0002] 白果(Ginkgo Biloba seed)，又名银杏、公孙树子、鸭脚树子、灵眼，是我国的古老珍贵树种之一，为一科一属一种的特殊植物，素有“活化石”之称。由于银杏树在我国种植广泛，白果产量占全世界的70％，其种仁含碳水化合物、蛋白质、脂肪，此外，还含有银杏酸、银杏醇以及钙、钾、磷等多种有益人体的微量元素、多种维生素等。白果营养丰富，可以食用，其作为上等干果，食用历史已有1000余年。性平，味甘、微苦、涩，有敛肺定喘、止带缩尿及化痰的功效。广泛用于食品烹调和饮料酿制，是人们喜爱的滋补保健品。正是其丰富的营养成分和独特的药理作用，在国际上久负盛名，为传统的外贸商品。但是由于白果含水量很高，在常温潮湿状态下短时间内就发酵变质，营养成分被破坏，失去利用价值，因此给运输贮藏带来极大不便，使白果的销售市场严重受到地域和季节的影响。所以需要对白果进行深加工，在保留营养成分的同时除去白果中水分，一方面防止白果的霉变，另一方面提高单位质量中营养成分含量。由于喷雾干燥具有干燥速率高、时间短，物料温度较低，且液体原料可直接成为粉末化产品，无需蒸发、结晶、固液机械分离等操作，能避免干燥过程中造成粉尘飞扬；可以连续化大量处理，无需粉碎工艺过程即可直接得到颗粒大小均匀、溶解性和分散性极优的制品等特点，所以喷雾干燥正是达到这个目的的最佳选择。但是，由于白果中含有大量的白果蛋白，其浆液在经过喷雾干燥后，粉体的速溶性不是很好。这个问题一直成为白果粉在食品领域大量应用的障碍。\n[0003] 申请号为200710135514.8的发明专利涉及的是一种水溶性银杏粉的生产方法，就是以新鲜的银杏为原料，去壳后银杏种仁加水粉碎，通过沉淀分离分别得到银杏淀粉和去淀粉银杏溶液，银杏淀粉用淀粉酶和普鲁兰酶协同酶解得到银杏淀粉水解溶液，银杏淀粉水解溶液和去淀粉银杏溶液混合后采用均质处理和喷雾干燥，生产无氰化物残留的水溶性银杏粉。此发明是通过酶解的方法来实现银杏粉的水溶性。这种技术一方面需要消耗分解酶；另一方面，整个生产过程繁琐，而且消耗的时间也比较长，这些都无形中增加了白果粉的生产成本。\n[0004] 申请号为200910094025.1的发明申请公开了一种即食银杏粉的生产和食用方法，是将银杏带壳与水混合，用带有旋转刀片的匀浆机对银杏进行匀浆，后经过筛网过滤除去硬质中种皮和膜质内种皮，然后再经滤纸过滤收集银杏粉，进行干燥，得即食银杏粉。此方法生产的银杏粉颗粒较粗糙，而且会混有小的硬质中种皮和膜质内种皮，食用时会感觉出沙粒似地硬质中种皮，使得外观和滑腻口感较差；漂洗和过滤会使蛋白质、钙、钾、磷等多种有益人体的微量元素、多种维生素等大量流失，将白果本身利用价值大大降低；经滤纸过滤后的银杏为固态，采用真空烘干会结成硬块，而采用冷冻干燥需要的时间较长，耗能较大，无形中增加了银杏粉的成本，与白果的性价比相差较大，而且两种干燥后的银杏仍需要研磨才会成粉，杂质易被再次混入，而且颗粒粒度分布较大，形状为针状、块状、球状等各异。此外，这两种干燥方式都为间歇式生产，效率较低。\n[0005] 在专利200910094447.9中公开了一种速溶保健银杏粉的生产方法，是将β-环状糊精包埋的银杏叶提取物与银杏粉(200910094025.1)、蔗糖精粉、速溶剂各种风味物质等按一定比例混合制得。此方法中只是采用β-环状糊精单一辅料对银杏叶提取物进行包埋掩盖银杏黄酮和银杏内酯的苦味，且采用银杏叶提取物与β-环状糊精配比为1∶30-100，β-环状糊精占有比例很大，使得辅料成为主料，本末倒置了。而且此方法只是将几种粉体在固体状态下简单的混合，粉体颗粒相互间没有任何影响，并不真正产生包埋效果，速溶剂也无法带动白果中难溶物质溶解，所起的速溶作用不大。\n[0006] 综上，几种与白果粉相关的专利都没有真正涉及到利用包埋来提高白果粉的溶解性及流动性，且原料的选择处理、包埋材料、包埋的方法及配比和干粉制备方法等均与本发明涉及的相关方法和配比不同。\n发明内容\n[0007] 本发明的目的是改善喷雾干燥的白果粉在水中的溶解性及流动性，本发明提供了一种高溶解性及流动性白果干粉的制备工艺，既省时、便捷、简单，成本又较低。\n[0008] 本发明的技术方案为：高溶解性及流动性白果干粉的制备工艺，是以除去外种皮的新鲜白果为原料，用水选法除去空心、霉烂的白果，在沸水中预煮后，冷却、除去外壳、内皮和芯，护色，用清水冲洗，沥干表面水分，加水，在胶体磨上磨浆、均质，然后用磨好的浆料进行喷雾干燥，得到干燥白果粉，特别之处在于，本发明的方法在磨浆前，测试白果果肉的含水量折算出白果干基质量，按照质量比，白果干基∶辅料＝10∶1～4的比例添加混合辅料β-环糊精及麦芽糊精，其中，β-环糊精及麦芽糊精的质量比为β-环糊精∶麦芽糊精＝1∶1～3。选用β-环糊精及麦芽糊精做辅料，是因为：β-环糊精呈筒状结构，其两端与外部为亲水性，而筒的内部为疏水性，借范德华力将一些大小和形状合适的分子，如卤素、挥发油，脂类等，包含于环状结构中，可增加其在水中的分散性，稳定性、溶解性。使用β-环糊精做辅料可以使白果中的一些营养物质得到保护，既保存了白果的天然营养，又增加了粉体的分散性。而麦芽糊精遇水易分散溶解，且水化力较强。一旦吸收水分后，保持水分的能力较强，可以增加稠度。另外，可减轻减少肥胖症、高血压、糖尿病等。在白果中添加麦芽糊精可增加溶解性，提高溶液的均一性及粘稠度。而且低的糖含量可以适用于各种人群。在本发明中在喷雾干燥前的磨浆步骤就添加进辅料然后再磨浆、均质，可以使得辅料和白果混合的更均匀，对白果中的有效成分的包埋更充分，辅料的量只要达到白果干基质量的1/10～4/10就可以既达到既提高了白果粉的溶解性又不会因为后面再添加辅料而造成辅料的量过大远超过主料的量的不良后果。\n[0009] 用水选法除去空心、霉烂的白果时，白果与水的体积之比为1∶2～4。\n[0010] 在沸水中预煮，预煮时间为15～25min，白果与水的质量比例为1∶2～4。此处，加水量太少则白果不能在沸水中翻滚，白果不易煮均匀，加水量太多，又浪费资源；而且通过水煮还可以除掉白果中的氰化物等有毒成分，减少白果苦涩的味道。\n[0011] 护色是在1％～5％wt的NaCl溶液中护色1～3min。加入辅料时，同时加入柠檬酸，浓度为2～5g/L。这两种物质的加入可以有效的保护白果本身的天然的淡黄色。\n[0012] 喷雾干燥时，白果干基与水的质量比例为：白果干基∶水＝1∶8～10。白果中淀粉含量较高，如果白果干基比例增加，则会影响浆液的流动性。喷雾干燥进风温度为190℃，出风温度为110℃。通过雾化喷头的孔径来调节最后得到的白果粉的颗粒的粒径在1～\n220μm，粒径D50在40～60μm内，得到的白果粉的形状基本为球形或者近球形，并采用显微镜分析干燥后粉体的分布范围及D50范围和观察其形态。\n[0013] 生产的白果粉的流动性测试方法，是将固定质量的待测试白果粉倒入漏斗中，漏斗下部距离实验桌平面8～25cm，粉末在平面形成圆锥体，圆锥体底面直径越大流动性越好。\n[0014] 生产的白果粉的溶解性测试方法：每次测试使用相同的白果粉末质量与去离子水的体积，将待测试的白果粉末倒入温度恒定的去离子水中，搅匀，然后将溶液过100目丝网，总体时间≤5min，将得到的液体干燥至质量相邻两个小时质量差≤0.001g时，得到的固体质量即为溶解的白果粉质量。\n[0015] 有益效果：\n[0016] 1.本发明工艺生产的白果粉具有很好的流动性和冷热水中的速溶性；\n[0017] 2.本发明工艺方法操作简单，保留了白果成分、香气和营养元素，生产的产品保持了天然白果的口感和色泽，无人工色素添加剂，具有便于携带，饮用方便、卫生，营养成分的保质期较长。\n[0018] 3.本发明工艺生产的白果粉味道清淡，既可直接饮用，又可以做其它类型产品的添加基料；而且物料处理的时间较短，整个过程成本较低，符合白果本身的性价比。\n附图说明\n[0019] 图1为本发明工艺流程示意图。\n具体实施方式\n[0020] 实施例1\n[0021] 用水选法除去空心，霉烂的白果后，在沸水中预煮，取出冷却，除去外壳、内皮和芯、护色，用清水冲洗3次，沥干表面水分，按所需浓度加水，添加辅料β-环糊精及麦芽糊精，在胶体磨上磨浆、均质，然后用磨好的浆料进行喷雾干燥，收集干粉在密封袋内。如图1所示，具体步骤如下：\n[0022] 1)选择除去外种皮的新鲜白果100kg，用水选法除去空心及霉烂品。即将白果放入水中，白果与水体积比为1∶2～4，轻轻搅动白果，漂浮在上部的白果即为空心及霉烂品，将其取出，丢掉。\n[0023] 2)将选好的白果放在沸水中预煮15～25min，且白果与水的质量比例控制在\n1∶2～4左右。此处加水量需要控制，因为加水量太少不能使白果在沸水中翻滚，白果煮的不均；加水量太多浪费了能量。\n[0024] 3)除去外壳、内皮、及含氰化物的芯，放在1％～5％wt的NaCl溶液中浸泡1min。\n[0025] 4)用清水冲洗3次，沥干白果表面水分，得到白果肉78.5kg，在磨浆前，取10颗碾碎，测试白果果肉的含水量，方法：每次取样约1g，设定温度为105℃，以90s质量变化不到\n0.001g时视为最终白果干基质量得到的白果干基质量的数值就是此时白果果肉的含水量，测试三次取平均值定为白果果肉此时的含水量。测得含水量为59.81％(质量分数)。用白果果肉的含水量折算出白果干基质量，78.5×(1-59.81％)kg，即46.17kg。\n[0026] 5)按质量比例白果干基∶水＝1∶8的量加水，然后，添加辅料β-环糊精及麦芽糊精、柠檬酸，用胶体磨磨浆，均质10min，过120目筛网。其中，按质量比，白果干基∶辅料＝10∶3；β-环糊精∶麦芽糊精＝1∶2；柠檬酸的浓度为3g/L。\n[0027] 6)喷雾干燥：进风温度190℃左右，出风温度110℃左右。\n[0028] 7)包装。\n[0029] 8)流动性测试：每次测试时，将固定相同质量的待测试白果粉倒入漏斗中，粉末在平面形成圆锥体，用圆锥体底面直径大小来判断流动性的好坏。锥体的底面直径越大，说明流动性越好；越小，则流动性越差，粉末堆积在一起。每次取白果粉20g，漏斗底部距离桌面10cm，得到圆锥体底面直径，添加辅料前φ14.2cm，添加辅料后φ23.7cm。\n[0030] 9)溶解性测试：每次测试时，所用的待测试白果粉末质量相同，去离子水体积也相同，测试时，将待测试白果粉末快速倒入温度已经恒定的去离子水中，用玻璃棒轻轻搅动\n1-2min使溶解充分，然后将溶液过100目丝网，总体时间不能超过5min，将得到的液体干燥至质量基本恒定，也就是相邻两个小时质量差≤0.001g，此时得到的固体质量即为溶解的白果粉质量，与溶解前白果粉末质量之比即为溶解的质量百分数。白果粉5g，水100ml，在搅动的状态下，4min内，添加辅料后，20℃时，白果粉溶解质量百分数为90.96％；40℃时，白果粉溶解质量百分数为94.32％；60℃时，白果粉溶解质量百分数为97.84％；80℃时，白果粉溶解质量百分数为91.55％；100℃时，白果粉溶解质量百分数为89.27％。基本没有团、块状物。添加辅料前，粉末几乎不能分散溶解，在水中粘结成团状，溶解质量百分数基本都在60％以下。可见溶解性明显提高。\n[0031] 10)采用显微镜分析，放大200倍，干燥后粉体的粒径分布范围7-113μm，D50为\n44.8μm，其形态基本为球体。\n[0032] 实施例2\n[0033] 5kg白果，经过实施例步骤1)，2)，3)处理后，冲洗3次，沥干表面水分后得到白果肉3.925kg。用上述方法测得含水量为54.69％(质量分数)。由此可知，果肉的干基含量为3.925×(1-54.69％)kg，即1.778kg。添加辅料β-环糊精及麦芽糊精，柠檬酸，用胶体磨磨浆15min。质量配比为：a)白果(干基)∶辅料＝10∶1；b)β-环糊精∶麦芽糊精＝\n1∶3；c)白果干基∶水＝1∶8；d)；柠檬酸2g/L(水)。流动性测试：方法与实例1相同，得到添加辅料前φ14.2cm，添加辅料后φ23.7cm。溶解性测试：方法与实例1相同，20℃时，白果粉溶解质量百分数为92.26％；40℃时，白果粉溶解质量百分数为95.58％；60℃时，白果粉溶解质量百分数为98.13％；80℃时，白果粉溶解质量百分数为93.37％；100℃时，白果粉溶解质量百分数为91.03％。基本没有团、块状物。添加辅料前，粉末几乎不能分散溶解，在水中粘结成团状，溶解质量百分数基本都在60％以下。干燥后粉体的分布范围4-150μm，D50为57.2μm，其形态基本为球体。因此，根据本发明适当添加辅料，可以使得流动性及溶解性得到明显提高。\n[0034] 实施例3\n[0035] 20kg白果，经过实施例步骤1)，2)，3)处理后，冲洗3次，沥干表面水分后得到白果肉15.124kg。用上述方法测得含水量为53.08％(质量分数)。由此可知，果肉的干基含量为15.124×(1-53.08％)kg，即7.096kg。添加辅料β-环糊精及麦芽糊精，少量柠檬酸，用胶体磨磨浆18min。质量配比：a)白果(干基)∶辅料＝10∶2；b)β-环糊精∶麦芽糊精＝1∶1；c)固形物∶水＝1∶10；d)；柠檬酸4g/L(水)。流动性测试：条件与实例1相同，添加辅料后φ25.3cm。溶解性测试：条件与实例1相同，添加辅料后，20℃时，白果粉溶解质量百分数为93.26％；40℃时，白果粉溶解质量百分数为97.78％；60℃时，白果粉溶解质量百分数为96.35％；80℃时，白果粉溶解质量百分数为94.43％；100℃时，白果粉溶解质量百分数为90.12％。干燥后粉体的分布范围8-132μm，D50为50.6μm，其形态基本为球体。与实例1中所述的添加辅料前相比，流动性及溶解性也都明显提高。\n[0036] 对比例\n[0037]