固體飲料種類繁多,像茶類、咖啡類、五穀類、保健類等等,不同的種類生產工藝不一樣。前期階段我們可以參考飲料類的生產工藝,裏麵常有混合、過濾、加jia熱re等deng工gong序xu。但dan液ye態tai飲yin料liao與yu固gu體ti飲yin料liao工gong藝yi上shang有you一yi個ge很hen大da的de區qu別bie,就jiu是shi固gu體ti飲yin料liao有you幹gan燥zao工gong藝yi。因yin此ci下xia麵mian我wo們men重zhong點dian介jie紹shao下xia幹gan燥zao工gong藝yi。冷leng凍dong幹gan燥zao、流化床造粒、噴霧幹燥是目前固體飲料生產中3種主要的加工方法。
冷凍幹燥是一種先進的幹燥工藝,可較好地保留物料的營養及風味成分,但投資高,應用受到限製;
流化床造粒適合於低果汁或不含果汁物料的幹燥;
噴霧幹燥技術適合於幹燥高果汁含量的液態物料,由於物料受熱溫度低、時間短,能較好地保留物料的營養及風味成分。
固體飲料的其它加工方法還有噴霧冷凍幹燥、真空幹燥等方式。
一、凍幹法
凍(dong)幹(gan)法(fa)是(shi)將(jiang)物(wu)料(liao)中(zhong)的(de)水(shui)凍(dong)結(jie)成(cheng)固(gu)體(ti)的(de)冰(bing),在(zai)真(zhen)空(kong)條(tiao)件(jian)下(xia),使(shi)水(shui)直(zhi)接(jie)升(sheng)華(hua)變(bian)成(cheng)水(shui)蒸(zheng)汽(qi)逸(yi)出(chu),從(cong)而(er)把(ba)水(shui)從(cong)物(wu)料(liao)中(zhong)脫(tuo)除(chu)。其(qi)特(te)點(dian)是(shi)營(ying)養(yang)物(wu)質(zhi)及(ji)揮(hui)發(fa)性(xing)成(cheng)分(fen)保(bao)存(cun)完(wan)好(hao),但(dan)加(jia)工(gong)成(cheng)本(ben)極(ji)高(gao),因(yin)而(er)用(yong)凍(dong)幹(gan)法(fa)生(sheng)產(chan)固(gu)體(ti)飲(yin)料(liao)還(hai)很(hen)少(shao),隻(zhi)有(you)少(shao)部(bu)分(fen)附(fu)加(jia)值(zhi)較(jiao)高(gao)的(de)產(chan)品(pin)如(ru)速(su)溶(rong)茶(cha)粉(fen)、咖啡粉中應用。
二、流化床造粒
造粒技術有濕法造粒、幹法造粒、快速攪拌製粒技術以及流化床造粒等4種。流化床造粒又稱沸騰造粒,是將常規濕法製粒的混合、製粒、幹燥等3個步驟在密閉容器內一次完成的新型製粒技術,可大大減少輔料量,製出的顆粒大小均勻,效果好。
流化床造粒中顆粒的成長一般有3種機理—附聚、塗層和累積造粒。流化床造粒過程中往往是這3種作用共同使顆粒生長。食品工業造粒的目的,主要解決速溶性,並使外觀優良,改善流動性,便於包裝,從而提高商品價值。
目前國內生產的速溶果蔬固體飲料,一般采用調配、造粒、幹燥的方法,利用搖擺式顆粒機進行造粒,但直接利用搖擺式顆粒機加工固體飲料的主要缺點是輔料含量高。
三、噴霧幹燥
噴霧幹燥是利用霧化器將料液分散為細小的霧滴,並在熱幹燥介質中迅速蒸發溶劑形成幹粉的過程,料液的形式可以是溶液、懸浮液、乳濁液等泵可以輸送的液體形式,幹燥的產品可以是粉狀、顆粒狀或經團聚的顆粒。噴霧幹燥固體飲料的生產範圍很廣,除廣泛用於生產的奶粉、速溶豆粉和番茄粉以外,還有荔枝粉、藕粉、香蕉粉、草莓粉等也有報道。
經噴霧幹燥加工的粉體營養損失小、色澤好,除可以直接衝調外,還可作為配料。但噴霧幹燥後的粉體,一般粒度較小、衝chong調tiao性xing差cha,需xu要yao造zao粒li後hou才cai可ke以yi直zhi接jie衝chong調tiao。速su溶rong奶nai粉fen是shi最zui典dian型xing的de一yi種zhong通tong過guo噴pen霧wu幹gan燥zao後hou附fu聚ju造zao粒li成cheng冷leng熱re水shui迅xun速su溶rong解jie的de固gu體ti飲yin料liao,其qi研yan究jiu也ye是shi最zui熱re門men的de。
02、固體飲料結塊的解決方式[2]
固gu體ti飲yin料liao的de包bao裝zhuang在zai開kai封feng以yi後hou,內nei容rong物wu很hen容rong易yi結jie塊kuai。這zhe是shi由you於yu一yi般ban的de固gu體ti飲yin料liao含han水shui量liang都dou比bi較jiao低di,在zai外wai界jie環huan境jing濕shi度du稍shao高gao時shi,就jiu會hui吸xi收shou水shui分fen。在zai某mou一yi溫wen度du下xia,各ge種zhong食shi品pin物wu料liao與yu外wai界jie環huan境jing的de相xiang對dui濕shi度du都dou有you一yi個ge平ping衡heng時shi的de水shui分fen含han量liang。當dang低di於yu該gai水shui分fen含han量liang時shi,即ji發fa生sheng吸xi濕shi導dao致zhi結jie塊kuai。所suo以yi固gu體ti飲yin料liao在zai從cong生sheng產chan到dao包bao裝zhuang、運輸、貯存時,都要注意防止其吸濕。具體解決方法可以從以下三大方麵解決。
一、物料基質加工環節
水shui分fen是shi導dao致zhi固gu體ti飲yin料liao潮chao解jie結jie塊kuai的de重zhong要yao成cheng因yin,因yin此ci在zai物wu料liao基ji質zhi加jia工gong環huan節jie,一yi方fang麵mian要yao以yi國guo家jia標biao準zhun或huo行xing業ye標biao準zhun為wei依yi據ju嚴yan格ge控kong製zhi物wu料liao的de含han水shui量liang,避bi免mian物wu料liao自zi身shen的de根gen源yuan性xing問wen題ti;另一方麵要確保幹燥係統能有效幹燥物料。
對於易吸潮結塊的物料基質,通常建議采用製粒工藝,例如濕法製粒。zheshiyizhongzaifenmowuliaozhongjiaruzhanheyeshizhizhichengjuyouyidingxingzhuangyudaxiaodelizhuangwudegongyi,qizhidedelizhuangwubifenmodelijingda,meigelizizhouweikejiechudelizishumushao,yinqinianfuxing、凝集性較弱,從而改善物料基質的流動性,一定程度上能降低結塊發生的幾率。
另(ling)一(yi)種(zhong)應(ying)對(dui)物(wu)料(liao)結(jie)塊(kuai)的(de)方(fang)法(fa)是(shi)添(tian)加(jia)能(neng)夠(gou)阻(zu)止(zhi)粉(fen)狀(zhuang)顆(ke)粒(li)彼(bi)此(ci)粘(zhan)結(jie)成(cheng)塊(kuai)的(de)抗(kang)結(jie)劑(ji),利(li)用(yong)其(qi)吸(xi)收(shou)水(shui)分(fen)的(de)能(neng)力(li)或(huo)使(shi)其(qi)附(fu)著(zhe)在(zai)顆(ke)粒(li)表(biao)麵(mian),進(jin)而(er)讓(rang)顆(ke)粒(li)具(ju)有(you)憎(zeng)水(shui)性(xing),常(chang)用(yong)的(de)抗(kang)結(jie)劑(ji)有(you)二(er)氧(yang)化(hua)矽(gui)和(he)微(wei)晶(jing)纖(xian)維(wei)素(su)。
二(er)氧(yang)化(hua)矽(gui)含(han)有(you)豐(feng)富(fu)的(de)毛(mao)細(xi)孔(kong),當(dang)周(zhou)圍(wei)空(kong)氣(qi)中(zhong)含(han)有(you)一(yi)定(ding)量(liang)的(de)水(shui)分(fen)時(shi),其(qi)毛(mao)細(xi)孔(kong)迅(xun)速(su)吸(xi)濕(shi)。但(dan)由(you)於(yu)二(er)氧(yang)化(hua)矽(gui)的(de)毛(mao)細(xi)孔(kong)的(de)孔(kong)隙(xi)容(rong)量(liang)較(jiao)小(xiao)以(yi)及(ji)與(yu)水(shui)分(fen)子(zi)的(de)物(wu)理(li)結(jie)合(he)能(neng)力(li)較(jiao)弱(ruo),不(bu)能(neng)將(jiang)水(shui)分(fen)包(bao)裹(guo),因(yin)此(ci),吸(xi)濕(shi)的(de)二(er)氧(yang)化(hua)矽(gui)很(hen)容(rong)易(yi)解(jie)吸(xi),因(yin)此(ci)表(biao)麵(mian)水(shui)分(fen)還(hai)有(you)可(ke)能(neng)被(bei)固(gu)體(ti)飲(yin)料(liao)物(wu)料(liao)基(ji)質(zhi)奪(duo)走(zou),難(nan)以(yi)長(chang)時(shi)間(jian)地(di)保(bao)持(chi)固(gu)體(ti)飲(yin)料(liao)的(de)幹(gan)燥(zao)。
微wei晶jing纖xian維wei素su是shi抗kang結jie劑ji的de另ling一yi種zhong應ying用yong形xing式shi,其qi具ju有you極ji強qiang的de吸xi水shui性xing,以yi合he適shi的de量liang添tian加jia在zai固gu體ti飲yin料liao的de物wu料liao基ji質zhi中zhong能neng夠gou起qi到dao防fang結jie塊kuai和he幫bang助zhu流liu動dong的de作zuo用yong。同tong時shi,由you於yu該gai物wu質zhi在zai水shui中zhong經jing強qiang力li剪jian切qie作zuo用yong後hou具ju有you生sheng產chan凝ning膠jiao體ti的de能neng力li,因yin此ci當dang固gu體ti飲yin料liao在zai水shui中zhong分fen散san時shi可ke以yi很hen快kuai形xing成cheng穩wen定ding的de膠jiao體ti溶rong液ye,分fen散san性xing和he穩wen定ding性xing大da幅fu提ti高gao。
二、灌裝環節
經幹燥係統加工過的固體飲料物料基質,將投入灌裝生產線,然後封包入庫。這一環節,物料基質通常仍保持較高的溫度(50~60℃),因此封入包裝後極易出現冷凝現象,從而致使固體飲料結塊。
同時,灌裝環境的溫濕度也影響很大—灌裝機械持續運轉 , yuanyuanbuduandichanshengreliang,jiashangqihouwendudebuduanqifu,zhishiguanzhuanghuanjingdewenduchangchangfashengjiaodabianhua,kongqishiduyebansuibianhua,congeryingxiangwuliaojizhi,tebieshitangliaodeshuifenpingheng。yinci,guanzhuangxianchangyingshelikongwenkongshizhuangzhi,bimianguanzhuangshibaozhuangneikongqihanshiliangguogao。
三、包裝環節
固體飲料包裝主要有馬口鐵罐、玻璃瓶和複合膜袋 3 種形式。前兩種包裝在隔絕水蒸氣方麵密封效果良好,但質重易碎、成本高、占用空間大。塑料薄膜袋能很好的避免以上問題,因而成為現今使用最廣的包裝形式。
當dang然ran,相xiang較jiao之zhi下xia,在zai防fang潮chao方fang麵mian塑su料liao薄bo膜mo袋dai與yu前qian兩liang種zhong包bao裝zhuang形xing式shi存cun在zai一yi定ding差cha距ju。根gen據ju蘭lan光guang包bao裝zhuang安an全quan檢jian測ce中zhong心xin的de測ce試shi經jing驗yan,從cong防fang潮chao結jie塊kuai角jiao度du來lai看kan,固gu體ti飲yin料liao塑su料liao薄bo膜mo包bao裝zhuang應ying重zhong點dian考kao慮lv包bao裝zhuang的de密mi封feng性xing、封邊質量以及包裝材料透濕性。
1、包裝的密封性
固體飲料包裝首先應保證包裝整體具有良好的密封性,隔絕外界的水蒸氣進入。筆者[2]所在的蘭光包裝安全檢測中心曾利用 MFY-01 密封試驗儀測試過一例固體飲料鋁塑包裝袋的多項物理性能,材料為 PET/AL/O P A / C P E ,厚 度 為 9 4 μ m 。
其 中 ,負 壓 密 封 性 測 試 測 得, 當 壓 力為 -67.6kPa 時(shi)包(bao)裝(zhuang)出(chu)現(xian)泄(xie)漏(lou),位(wei)置(zhi)在(zai)包(bao)裝(zhuang)正(zheng)麵(mian)袋(dai)體(ti)中(zhong)部(bu)壓(ya)痕(hen)處(chu)。仔(zai)細(xi)觀(guan)察(cha)此(ci)處(chu),會(hui)發(fa)現(xian)其(qi)存(cun)在(zai)深(shen)淺(qian)不(bu)一(yi)的(de)劃(hua)痕(hen),鋁(lv)箔(bo)層(ceng)極(ji)有(you)可(ke)能(neng)已(yi)經(jing)遭(zao)到(dao)破(po)壞(huai),導(dao)致(zhi)此(ci)處(chu)的(de)耐(nai)衝(chong)擊(ji)、耐穿刺能力下降,從而在壓力環境下最先發生泄漏。
該劃痕可能由於製袋或運輸、倉(cang)儲(chu)過(guo)程(cheng)中(zhong)人(ren)為(wei)或(huo)機(ji)器(qi)造(zao)成(cheng),而(er)此(ci)類(lei)微(wei)小(xiao)泄(xie)漏(lou)若(ruo)能(neng)及(ji)時(shi)檢(jian)驗(yan)發(fa)現(xian),可(ke)以(yi)及(ji)時(shi)采(cai)取(qu)調(tiao)整(zheng)灌(guan)裝(zhuang)和(he)包(bao)裝(zhuang)等(deng)補(bu)救(jiu)措(cuo)施(shi),若(ruo)發(fa)現(xian)不(bu)及(ji)時(shi),保(bao)質(zhi)期(qi)內(nei)的(de)固(gu)體(ti)飲(yin)料(liao)將(jiang)有(you)較(jiao)大(da)概(gai)率(lv)出(chu)現(xian)結(jie)塊(kuai)現(xian)象(xiang)。
2、封口質量
塑su料liao薄bo膜mo包bao裝zhuang的de固gu體ti飲yin料liao通tong常chang采cai用yong熱re封feng工gong藝yi封feng口kou,即ji采cai用yong熱re封feng機ji器qi對dui封feng口kou處chu薄bo膜mo以yi一yi定ding溫wen度du的de熱re壓ya封feng口kou,並bing持chi續xu一yi段duan時shi間jian,使shi其qi達da到dao預yu定ding的de封feng口kou強qiang度du。這zhe一yi過guo程cheng中zhong存cun在zai多duo重zhong可ke能neng影ying響xiang封feng口kou質zhi量liang的de因yin素su,如ru熱re封feng的de壓ya力li、溫度和時間參數、封刀設計等。其中,影響最大的當屬封口處的粉料汙染。
固體飲料的物料基質往往質輕、幹gan燥zao,因yin而er易yi隨sui氣qi流liu飛fei揚yang擴kuo散san。在zai利li用yong包bao裝zhuang機ji灌guan裝zhuang時shi,粉fen體ti物wu料liao顆ke粒li以yi積ji聚ju流liu的de形xing態tai自zi由you下xia落luo進jin入ru包bao裝zhuang袋dai,攪jiao動dong了le原yuan本ben相xiang對dui靜jing止zhi的de空kong氣qi,使shi之zhi向xiang上shang流liu動dong。
suizhefenliaojiasuxialuo,fujindeqiliubeiguorufenliaokelizhong,fenliaoliuwaicengdekelifashengneixuan,zhujiantuolifenliaoliu,xuanfuyukongqizhong。youyuxialiaokouweizhifentiwuliaoxialuodechusuduxiangduijiaoxiao,yincigengduodekelibeiqiliudailifentiliu,xuanfuzaixialiaokousizhou。yucitongshi,chixuxialuodefenliaokeliyuyichenjiangkeli、懸浮顆粒、baozhuangbimianxianghuzhuangji,yidaozhibufenkelixuanfuyukongqizhong。zhexiexuanfukelibeixiangshangdeqiliuyandaibixiedaizhibaozhuangkou,yinerzaochenglebaozhuangshangfengkoubuweisizhoudaliangfenliaokelidejuji,weihouxufenliaoduifengkoudewuranzhizaolexianjuetiaojian。
對此,筆者[2]建議采用縮短下料口與包裝底部的距離、增加除塵裝置以及更換防靜電包裝材料等手段,以改善上述問題。最終可借助熱封試驗及熱封強度試驗對改善效果進行驗證測試。
3、合理選擇包裝材料
除chu因yin泄xie漏lou和he封feng口kou不bu嚴yan導dao致zhi的de水shui分fen滲shen入ru外wai,選xuan擇ze不bu同tong的de包bao裝zhuang材cai料liao也ye會hui影ying響xiang袋dai內nei的de水shui分fen含han量liang。筆bi者zhe針zhen對dui不bu同tong包bao裝zhuang材cai料liao的de袋dai裝zhuang豆dou乳ru粉fen做zuo了le含han水shui量liang檢jian測ce,如ru表biao 1。
表 1 不同包裝材料的袋裝豆乳粉貯藏水分變化[2]

通過觀測,可以明顯發現采用俗稱“鋁箔袋”的鋁塑複合膜包裝的豆乳粉,其固體飲料顆粒的含水量控製優於鍍鋁複合膜,其原因在於複合膜的阻隔層不同。相比之下,AL 對水蒸氣的滲透阻隔性更佳,因此更能獲得良好的防潮性。
對於 AL的易折性,可以通過在其和印刷層之間增加一層樹脂材料,從而起到緩衝作用。但鋁箔價格偏貴,會造成生產成本的增加。
4、巧用充氣包裝
前文對固體飲料結塊原因分析中提到,固體飲料灌裝後貯藏、duimadeyalizhishigutiyinliaokeligengjiajinmijiechu,congerjiajujiekuai。weihuanjiezheyiwenti,shengchanzhekeyiyinruchongqibaozhuangjishu,jixiangbaozhuangneichongruyidingliangdeganzaoduoxingqiti,birudanqi,rucijibuhuiyingxianggutiyinliaodefengwei,tongshiyehuijiangdigutiyinliaosuochengshoudeyali,baozhengqilianghaodeliudongxing。
初峰等人的“固體棗粉飲料結塊與內包裝充氣量之間的關係”研yan究jiu試shi驗yan證zheng明ming,包bao裝zhuang內nei充chong氣qi有you效xiao延yan緩huan了le固gu體ti粉fen料liao的de結jie塊kuai。需xu要yao注zhu意yi的de是shi,充chong氣qi包bao裝zhuang技ji術shu有you效xiao性xing的de關guan鍵jian在zai於yu維wei持chi袋dai內nei氣qi體ti量liang的de恒heng定ding,即ji最zui大da限xian度du防fang止zhi氣qi體ti的de逸yi失shi,而er這zhe同tong樣yang與yu包bao裝zhuang的de密mi封feng性xing、封口質量和包裝材料的氣體滲透阻隔性有關。固體飲料結塊,根源在於水分的控製。這涉及到原料、加工、添加劑、灌裝、包裝、倉儲、環境管理等諸多環節。可以說,結塊控製是一個係統工程。唯一有效的應對方式是多措並舉,並且加強物料、包裝等質量控製,利用科學實驗的方式建立一套有效的、係統的水分防控管理體係,避免因固體飲料結塊帶來經濟和信譽的雙重損失。
引用資料:
[1] 小研. 食品研發與生產. 深度解析固體飲料及其加工工藝(附4款固體飲料工藝配方)
[2] 範珺. 固體飲料結塊原因和解決方式[J]. 食品安全導刊,2018, 219(28):44-46.
來源:食品夥伴網食品研發創新服務中心
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