蜂蜜冷凍干燥機解決方案

相關設備：蜂蜜冷凍干燥機,蜂王漿凍干機,蜂蜜凍干機，蜂蜜凍干粉

 摘要：蜂蜜是一種營養豐富的天然滋補品。為了提高我國蜂蜜的深加工水平，采用正交實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℃，真空度為50Pa。冷凍干燥前后蜂蜜中主要營養指標不變。

   蜂蜜是一種黏稠的透明或半透明的膠狀液體。蜂蜜的主要成分有水（約20%），糖類（75%~80%），灰分0.03%~0.09%，微量的維生素、氨基酸類、酶類、酵母花粉粒和蠟質等物質，其中糖類包括葡萄糖（24.73%~46.40%）、果糖（24.35%~48.16%）、蔗糖（0~11.00%）和麥芽糖（0~6.00%）等，是一種營養豐 富的天然滋補品。蜂蜜是一種呈酸性的膠狀液 體，易遭受金屬的污染，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。蜂蜜固體化的主要方法有冷凍 干燥、噴霧干燥和滾筒干燥等。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。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、材料與方法

1、1材料與儀器

蜂蜜 可溶性固形物78%；

麥芽糊精  DE值》12%。

糖度儀、電子天平；JMS-50膠體磨；電熱恒溫水浴鍋。

以及上海拓紛機械設備有限公司提供的真空冷凍干燥機（凍干機?）。

1、2工藝流程

蜂蜜調配→均質→冷凍干燥→粉碎→包裝

1、3操作要點

1.3.1調配   在蜂蜜中加入一定比例的麥芽糊精，攪勻，然后用水調節固形物的含量到10%。

1.3.2均質   用膠體磨均質 ( 次。*次膠體磨的轉速為2000r/min，時間為8min，第二次膠體磨的轉速為3000r/min，時間為5min，第三次膠體磨的轉速為4000r/min，時間為2min，然后放置消泡。

1.3.2冷凍干燥    將均質好的混合物按照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℃，維 持0.5h。然后開啟真空泵，加熱，進行冷凍干燥。冷凍干燥結束后出倉、粉碎、包裝。并對其進行綜合評分，綜合評價評分標準見表1.

1、4凍干操作工藝及工藝參數設定實驗

     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度以下，*凍結，然后開啟真空泵，加熱。真空度控制在10~100pa，加熱溫度一般控制在50-120℃，干燥時間在16h(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度對物品的凍干速度和質量影響較大。因此，加熱溫度和真空度是影響的主要因素。另外，輔料的添加量、凍干時可溶性固形物的比例也對產品的質量影響很大，故采用正交實驗確定蜂蜜凍干粉的工藝參數，正交實驗因素水平選擇見表2.

2  結果與討論

2、1純蜂蜜凍干實驗

    將紫云英蜂蜜用溫水稀釋成可溶性固形物為5%、10%、20%、30%、50%等五個樣品，分別進行冷凍干燥。實驗發現：可溶性固形物為20%、30%及50%的樣品，直接冷凍干燥后，樣品干燥不*，干燥實驗不成功；可溶性固形物為5%和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、2蜂蜜加輔料凍干實驗

     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。故采用常見的食品添加劑—麥芽糊精來進行實驗。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3。

2、3正交實驗

在正常工藝條件下，對蜂蜜凍干的主要因素有真空度（A）、加熱溫度（B）、可溶性固形物含量（C）以及麥芽糊精的比例（D），采用4因素3水平的L9（34）正交實驗進行配方優選，確定*的配方和工藝條件，實驗結果用綜合評價方法來評價，綜合評價標準見表1，正交實驗因素水平見表2，正交實驗直觀分析結果見表4。

  由表4可知，由各因素的極差R可以看出，驗因素水平范圍內，麥芽糊精的添加比例（D）對綜合評分影響大小的影響zui大，其次是可溶性固形物含量，加熱溫度，真空度。這4個因素的主次關系為：D>C>B>A。*條件為A1B3C2D2，該條件不在表4正交實驗范圍內。故按此*條件下進行5組平行凍干實驗，分別對其結果進行綜合評分，結果為88、86、90、89、88分，平均結果為88分，比條件A2B3C1D2的平均結果90分還要低一點。這是因為在凍干實際操作過程中，真空度50Pa比真空度20Pa好控制一些，凍干速度稍快；在凍干操作時，可溶性固形物為10%比可溶性固形物為20%的速凍時間短，干燥時間短，外觀形態好，但成本稍高。因此，通過比較，結合實際操作，選用A2B3C1D2條件比較合適，即凍干時真空度為50Pa，加熱溫度為100℃，可溶性固形物為10%，麥芽糊精為30%。

2、4蜂蜜冷凍干燥前后主要活性成分的對比

   對在選定實驗條件下所得的蜂蜜凍干粉進行蔗糖、還原糖、總糖含量、淀粉酶檢測，并與凍干前的蜂蜜作對比，實驗結果見表5。

   由表5可知，蜂蜜經冷凍干燥后，蜂蜜中主要營養成分還原糖、淀粉酶活性等變化不大。

3  結論

3、1  在正常凍干工藝條件下，通過正交實驗和對比實驗確定蜂蜜冷凍干燥工藝參數為：以麥芽糊精作為輔料，添加比例為30%，可溶性固形物為10%，凍干時加熱溫度為100℃，真空度為50Pa。在此工藝參

數下，凍干后的蜂蜜粉呈蜂窩塊狀，水分含量<2%，溶解性能良好，不易吸潮。

3、2  冷凍干燥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。

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