猕猴桃原浆喷雾干燥工艺参数优化研究

猕猴桃原浆喷雾干燥的关键优化方向是“控制水分蒸发速率、抑制热敏性成分降解、减少粘壁结块”，通过优化进风温度、出风温度、进料速率等核心参数，搭配预处理与助干剂添加，可使产品含水率≤3%、维生素 C 保留率≥85%、收粉率≥75%，同时保持良好的溶解性与风味。

一、核心工艺参数优化

1. 进风温度（关键影响水分蒸发与成分保留）

优化范围：160~180℃，过高易导致猕猴桃原浆中维生素C、多酚等热敏性成分氧化降解，过低则水分蒸发不充分，产品含水率超标。

至优值：170~175℃，此温度下，热空气与雾滴接触时能快速带走表面水分，维生素C保留率达 88%~90%，且产品无焦糊味，色泽接近新鲜猕猴桃原浆（浅绿色）。

注意：进风温度需与出风温度联动调整，避免单一参数波动导致干燥失衡。

2. 出风温度（决定产品最终含水率与品质）

优化范围：70~85℃，出风温度直接反映雾滴内部水分残留，过低（＜70℃）产品含水率＞5%，易结块；过高（＞85℃）会加剧成分降解，且能耗增加。

至优值：75~80℃，此时产品含水率可控制在2%~3%，收粉率提升至78%~82%，同时产品溶解性良好（冷水溶解时间≤3分钟）。

联动逻辑：进风温度170℃时，出风温度设定 78℃；进风温度每升高5℃，出风温度可上调2~3℃，确保水分蒸发与成分保护平衡。

3. 进料速率（影响雾滴粒径与干燥均匀性）

优化范围：5~15mL/min（对应离心式喷雾干燥机，转盘转速20000~25000r/min），进料过快会导致雾滴粒径过大，中心水分难以蒸发，粘壁严重；进料过慢则雾滴过细，易被热风带走，收粉率下降。

至优值：8~10mL/min，搭配22000~23000r/min转盘转速，雾滴粒径控制在50~100μm，干燥均匀性良好，粘壁率降低至10%以下。

适配性：原浆固形物含量高（≥15%）时，可适当提高进料速率至12mL/min；固形物含量低（＜10%）时，需降低至6~8mL/min，避免雾滴过稀。

4. 雾化压力/转速（调节雾滴形态与干燥效率）

离心式喷雾：转速20000~25000r/min，转速越高，雾滴越细，干燥速率越快，但需匹配进料速率与进风温度，避免雾滴过度干燥导致粉末飞扬。

压力式喷雾：雾化压力0.3~0.5MPa，压力过低雾滴粗大，干燥不彻底；压力过高雾滴过细，收粉率降低，至优压力 0.4 MPa，雾滴分布均匀，干燥效率与收粉率平衡。

二、预处理与助干剂优化（辅助提升干燥效果）

1. 原浆预处理工艺

脱气处理：原浆在60℃、0.08MPa条件下真空脱气15分钟，去除气泡，避免喷雾时雾滴破裂导致的粘壁与粒径不均。

均质处理：采用高压均质机（20~30MPa）处理原浆，破碎果肉纤维与果胶分子，使原浆粘度控制在50~100mPa・s（25℃），提升雾化均匀性。

酶解处理：添加 0.05%~0.1%果胶酶（50℃保温30分钟），降解果胶降低粘度，减少干燥过程中因果胶粘性导致的粘壁，收粉率提升8%~12%。

2. 助干剂选型与添加量

优选助干剂：麦芽糊精（DE值10~20）、β-环糊精、阿拉伯胶，三者单独或复配使用，可降低原浆吸湿性，减少粘壁与结块。

至优组合：麦芽糊精（10%）+ β-环糊精（2%），添加后产品含水率降至2%以下，粘壁率＜8%，且能掩盖猕猴桃原浆的酸涩味，保留果香。

注意：助干剂总添加量≤15%，过量会稀释营养成分，影响产品营养价值。

三、工艺优化验证与品质评价

1. 优化参数组合验证

适宜工艺组合：进风温度172℃、出风温度78℃、进料速率9mL/min、转盘转速22500r/min、麦芽糊精 +β-环糊精复配助干剂（12%）。

验证结果：产品含水率2.3%、维生素C保留率89.5%、收粉率81%、溶解性（冷水溶解3分钟，溶解度≥95%），各项指标均优于单参数优化组。

2. 品质评价指标

理化指标：含水率≤3%、堆积密度0.5~0.7g/cm3、休止角≤32°（流动性良好）。

营养指标：维生素C含量≥150mg/100g、总多酚含量≥80mg GAE/100g，无明显氧化降解。

感官指标：色泽浅绿色、具典型猕猴桃果香、无焦糊味、溶解后无明显沉淀。

四、常见问题与解决策略

1. 粘壁严重（收粉率低）

原因：进风温度过低、原浆粘度高、雾滴粒径不均。

解决：提高进风温度 5~10℃，添加助干剂降低粘度，优化雾化参数使雾滴粒径均匀，同时在干燥机内壁喷涂防粘涂层（如聚四氟乙烯）。

2. 产品结块（含水率超标）

原因：出风温度过低、干燥后冷却不及时、储存环境湿度高。

解决：将出风温度上调3~5℃，干燥后产品在60℃下恒温冷却30分钟，密封储存于相对湿度＜60%环境，或添加1%~2% 抗结剂（如二氧化硅）。

3. 热敏性成分降解（维生素 C 流失多）

原因：进风温度过高、干燥时间过长。

解决：降低进风温度至165~170℃，缩短雾滴在干燥机内的停留时间（通过优化风速与腔体结构），同时在原浆中添加0.05%维生素E作为抗氧化剂。

本文来源于北京厚德锦麟生态科技有限公司官网 http://www.houdejinlin.com/