鹵料調(diào)味粉噴霧干燥工藝研究

黃紹天，王步江，2*

(1.天津農(nóng)學(xué)院 食品科學(xué)與生物工程學(xué)院，天津 300384； 2.天津市農(nóng)副產(chǎn)品深加工技術(shù)工程中心，天津 300384)

醬鹵肉類制品[1]是我國傳統(tǒng)的一類肉制品，是指肉在水中加食鹽或醬油等調(diào)味料和香辛料一起煮制而成的一類熟肉類制品，是中國傳統(tǒng)肉制品的重要組成部分，因其營養(yǎng)豐富、風(fēng)味獨特、方便快捷備受廣大消費者的喜愛與青睞[2-5]。近年來， 人們的飲食觀念由過去的片面追求吃飽轉(zhuǎn)變?yōu)槿缃竦钠惹幸蟪院茫?國家對傳統(tǒng)肉制品綠色生產(chǎn)與產(chǎn)業(yè)化加工日益重視，對傳統(tǒng)醬鹵肉制品的安全與營養(yǎng)及綠色加工提出了更高要求，很多研究人員正致力于醬鹵肉制品加工理論與新技術(shù)研究及新產(chǎn)品開發(fā)[6，7]。傳統(tǒng)的醬鹵方法中常采用老湯，長時間的高溫蒸煮會極大地提高醬鹵制品中雜環(huán)胺、亞硝胺的生成風(fēng)險[8-10]。目前一種流行的定量鹵制工藝能夠很好地解決這種問題，同時提高香辛料的利用率，節(jié)約成本。

1 材料和方法

1.1 實驗材料

八角、桂皮、小茴香、甘草、三奈、甘菘、花椒、砂仁、草豆蔻、草果、丁香：重慶二姐食品有限公司；生姜、大蔥、料酒、冰糖、味精、精鹽、精煉油、烏雞、豬骨、牛肉、紗布袋：購于西青區(qū)人人樂超市。

1.2 實驗設(shè)備

JJ-1000型電子天平 常熟雙杰測試儀器廠；MS204S型分析天平 梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司；DK-S26型電熱恒溫水浴鍋 上海森信實驗儀器有限公司；QFN-9000Y型噴霧干燥機 瞻韻生物科技有限公司；DGG-101-3BS型電熱恒溫干燥箱 天津天宇機電有限公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 水分含量的測定

參考GB 5009.3-2016的方法。

1.3.2 工藝流程

烏雞、豬骨按照1∶100的比例加水熬制3 h制成鮮湯。冰糖加適量油炒糖色后加入鮮湯，將鹵料藥材按照配方制成料包放入鮮湯及適量飲用水，加入食鹽、味精調(diào)味后熬制2 h制成鹵湯，鹵湯過濾去掉雜質(zhì)，濃縮到一定的體積，添加麥芽糊精混勻均質(zhì)后制成一定濃度的原料液，經(jīng)過噴霧干燥制成鹵料調(diào)味粉[11-14]。

1.3.3 鹵料調(diào)味粉感官評價

鹵料調(diào)味粉按照1∶1000的比例加入飲用水后制成鹵湯，放入牛肉鹵制3 h成熟后，撈出晾涼，供專業(yè)人員20人進行感官評價[15-17]。感官評價標準見表1。

表1 感官評價標準Table 1 Sensory evaluation criteria

1.3.4 噴霧干燥粉的得率[18]

式中：X為鹵料噴粉的得率；M1為收集到的噴霧干燥粉(g)； M2為原鹵湯中固形物總量(g)；M3為添加輔料的總質(zhì)量(g)。

1.4 實驗設(shè)計

1.4.1 單因素實驗

1.4.1.1 輔料的選擇

擬選麥芽糊精、羧甲基纖維素、可溶性淀粉3種材料作為輔料。入料濃度30%，入料流量8 mL/min，進風(fēng)口溫度180 ℃，3種輔料的添加量均為20 g/dL，考察不同輔料對噴霧干燥過程中粘壁情況、噴粉得率、感官評價的影響。

1.4.1.2 輔料添加量的選擇

入料濃度30%，入料流量8 mL/min，進風(fēng)口溫度180 ℃，分別在麥芽糊精添加量15，20，25，30，35 g/dL下噴霧干燥，觀察輔料添加量對噴粉得率、感官評價的影響。

1.4.1.3 入料濃度的選擇

以麥芽糊精為輔料，添加量為20 g/dL，入料流量8 mL/min，進風(fēng)口溫度180 ℃，分別在入料濃度20%、25%、30%、35%、40%下噴霧干燥，觀察入料濃度對噴粉得率、感官評價的影響。

1.4.1.4 入料流量的選擇

以麥芽糊精為輔料，添加量為20 g/dL，入料濃度30%，進風(fēng)口溫度180 ℃，分別在入料流量4，6，8，10，12 mL/min下噴霧干燥，觀察入料流量對噴粉得率、感官評價的影響。

1.4.1.5 進風(fēng)口溫度的選擇

以麥芽糊精為輔料，添加量為20 g/dL，入料流量8 mL/min，入料濃度30%，分別在進風(fēng)口溫度為150，160，170，180，190 ℃下噴霧干燥，觀察進風(fēng)口溫度對噴粉得率、感官評價的影響。

1.4.2 正交實驗

在單因素實驗基礎(chǔ)上，以輔料添加量、入料流量、進風(fēng)口溫度、入料濃度4個影響較大的因素設(shè)計L9(34)實驗，對鹵料調(diào)味粉噴霧干燥工藝進行優(yōu)化，具體因素水平見表2。

表2 因素水平表Table 2 Factors and levels

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素實驗

2.1.1 輔料的選擇

表3 不同輔料噴霧干燥結(jié)果Table 3 Spray drying results of different ingredients

輔料的加入一方面可以提高料液的比重，增加料液與水的分子間作用力，在霧化后較易干燥進入旋風(fēng)分離設(shè)備，一定程度上減少了原料損失，改善了噴霧干燥粉末的物理性質(zhì)。由表3可知，添加輔料后，鹵料調(diào)味粉的噴霧干燥得率大大提高了。添加可溶性淀粉后，噴粉較多粘于壁上，噴霧干燥較為困難，大量的原料損失。麥芽糊精及羧甲基纖維素的效果都比較好，麥芽糊精作為輔料噴霧干燥鹵料調(diào)味粉的感官評價更佳。同時考慮到生產(chǎn)成本，選擇麥芽糊精作為鹵料調(diào)味粉輔助噴干物料。

2.1.2 輔料添加量的選擇

表4 麥芽糊精添加量對產(chǎn)品的影響Table 4 The effect of the additive amount of maltodextrin on product

由表4可知，麥芽糊精的添加量對鹵料調(diào)味粉噴霧干燥得率影響較大，隨著麥芽糊精添加量的增大，噴粉得率先升高后下降，當(dāng)麥芽糊精添加量為25 g/dL時，噴粉得率達到最大值29.18%。以麥芽糊精作為輔料，當(dāng)添加量過大時，在鹵肉定量鹵制后，鹵肉的感官品質(zhì)會有所下降。綜合噴粉得率及鹵肉調(diào)味粉實際加工鹵肉的感官評價影響，當(dāng)麥芽糊精添加量為20，25 g/dL時較適宜。

2.1.3 入料濃度的選擇

表5 入料濃度對產(chǎn)品的影響Table 5 The effect of material input concentration on product

入料濃度的不同，原料液的水分存在差異，對于噴霧干燥過程及能耗影響十分顯著。由表5可知，入料濃度的增加，鹵肉調(diào)味粉噴粉的得率逐漸升高。這可能是由于濃度升高，噴霧干燥機能效升高。隨著入料濃度的升高，對噴粉的感官評分影響較大。當(dāng)入料濃度為25%、30%時，產(chǎn)品的感官評分都較高。當(dāng)入料濃度繼續(xù)升高，產(chǎn)品感官評分則下降。

2.1.4 入料流量的選擇

表6 入料流量對產(chǎn)品的影響Table 6 The effect of material flow rate on product

入料流量的大小直接影響霧化器的霧化效果，流量過大，霧化效果較差，嚴重時可能粘壁甚至發(fā)生堵塞。流量過小,噴粉隨熱空氣被大部分帶走，得率大大的降低。由表6可知，隨著入料流量的增加，噴粉的得率先升高后下降，當(dāng)入量流量為8 mL/min時，噴粉得率最高。隨著入料流量的增加，產(chǎn)品的感官評分呈下降趨勢，在入料流量為4，6，8 mL/min時，產(chǎn)品的感官評價均較高。綜合考慮產(chǎn)品的噴粉得率及感官評價的影響，入料流量為8 mL/min時較適宜。

2.1.5 進風(fēng)口溫度的選擇

表7 進風(fēng)口溫度對產(chǎn)品的影響Table 7 The effect of inlet temperature on product

進風(fēng)口溫度直接控制噴霧干燥熱空氣的溫度及能量傳遞，噴霧干燥產(chǎn)品的性質(zhì)受影響較大。由表7可知，隨著進風(fēng)口溫度的升高，噴粉得率先降低后升高再降低，當(dāng)進風(fēng)口溫度為180 ℃時，得率最高。溫度直接影響產(chǎn)品中香氣物質(zhì)的保留，因此會對產(chǎn)品的品質(zhì)產(chǎn)生較大影響。隨著進風(fēng)口溫度的升高，產(chǎn)品的感官評分先升高再下降，在進風(fēng)口溫度為170 ℃時，產(chǎn)品的感官評分最高。因此，選擇進風(fēng)口溫度170 ℃較適宜。

2.2 正交實驗

表8 正交實驗結(jié)果Table 8 Orthogonal experimental results

在單因素實驗基礎(chǔ)之上，以鹵肉調(diào)味粉的得率為指標對其噴霧干燥工藝進行優(yōu)化。由表8可知，因素主次關(guān)系為A>C>B>D，則輔料添加量對鹵料調(diào)味粉噴粉得率影響最大，依次是入料濃度、入料流量、進風(fēng)口溫度。正交優(yōu)化的最佳因素水平為A2B3C3D2，即：輔料麥芽糊精的添加量為25 g/dL，入料流量為10 mL/min，入料濃度為30%，進風(fēng)口溫度為170 ℃。

表9 正交實驗數(shù)據(jù)方差分析Table 9 Analysis of variance of orthogonal experimental data

由表9可知，進風(fēng)口溫度對噴粉得率影響極小，可以當(dāng)作誤差；輔料添加量因素影響顯著；入料濃度對噴粉得率也有一定影響；影響更小的是入料流量。

采用最優(yōu)因素水平組合進行驗證實驗，結(jié)果見表10，最優(yōu)工藝條件下進行3次平行實驗，噴粉得率及感官評級無異常，最終產(chǎn)品的水分含量均低于10%，可以在室溫下長時間保存而不發(fā)生變質(zhì)。平行實驗的RSD值均小于5。

表10 正交實驗驗證結(jié)果Table 10 Orthogonal experimental verification results