一种微胶囊型马铃薯全粉及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种微胶囊型马铃薯全粉及其制备方法和应用。所述微胶囊型马铃薯全粉的制备方法，包括：(1)将马铃薯预处理，得到马铃薯浆液；(2)将马铃薯浆液进行瞬时高温热处理，得到胶囊型马铃薯全粉。本发明专利技术利用喷雾干燥对马铃薯浆液进行高温瞬时干燥，在保持了马铃薯原有营养成分的基础上，实现了多酚氧化酶的钝化与淀粉低糊化度控制的同时进行，解决了现有马铃薯生全粉技术的难点。

A microencapsulated potato powder and its preparation and Application

The invention relates to a microencapsulated potato whole powder and a preparation method and application thereof. The preparation method of microencapsulated potato powder includes: (1) pretreatment of potato to obtain potato slurry; (2) instantaneous high temperature heat treatment of potato slurry to obtain capsulated potato powder. The invention uses the spray drying to carry out the high temperature instantaneous drying of the potato slurry, and realizes the control of the polyphenol oxidase passivation and the starch low paste degree on the basis of maintaining the original nutritional components of the potato, thereby solving the difficulties of the existing potato raw meal technology.

【技术实现步骤摘要】
一种微胶囊型马铃薯全粉及其制备方法和应用
本专利技术涉及一种微胶囊型马铃薯全粉及其制备方法和应用，属于食品

技术介绍
马铃薯内富含多酚，在受到机械损伤后，在氧气和多酚氧化酶(PPO)的作用下，多酚会迅速被氧化形成醌类物质和其它氧化产物，使马铃薯的颜色变深。目前马铃薯加工过程中主要存在以下缺陷：1、高温灭酶的产品中淀粉的糊化度较高；2、护色剂在马铃薯主食加工中使用量较大，存在食品安全隐患；3、采用惰性气体隔氧技术加工产品时，由于PPO没有钝化，在产品使用过程中仍会发生酶促褐变；4、低温热风干燥的产品由于表面失水收缩而硬度增大，在粉碎过程中易发生非酶褐变；5、真空冷冻干燥产品成本高，且超高压灭酶时也会对其它成分造成损伤。
技术实现思路
为了解决马铃薯褐变这一技术问题，本专利技术提出一种微胶囊型马铃薯全粉及其制备工艺，所得微胶囊型马铃薯全粉具有低糊化度、低PPO活性、无护色剂添加、消化性质可控、加工工艺简单、适用于马铃薯主食加工的特点。本专利技术是采用如下技术方案来实现的。一种微胶囊型马铃薯全粉的制备方法，包括：(1)将马铃薯预处理，得到马铃薯浆液；(2)将马铃薯浆液进行瞬时高温热处理，得到胶囊型马铃薯全粉。其中，步骤(1)中，所述预处理包括：清洗、去皮、浸泡、切片、破碎打浆工序；其中，所述破碎打浆过程须在隔绝空气的条件(如采用密闭管道或填充惰性气体等方式)下进行，以防酶促褐变。所得马铃薯浆液的平均粒径D0为50～150μm；优选40-60μm。在所述破碎打浆过程中，也可加入适量水，以配制得到不同干物质含量的马铃薯浆液。优选地，在破碎过程中，采用能够粉碎马铃薯细胞的破碎设备，并充入惰性气体进行破碎。步骤(1)中，所述马铃薯优选芽眼少、无腐烂变质和虫害的马铃薯；进一步优选符合马铃薯主食加工标准、干物质含量高、多酚氧化酶活性低、色白的马铃薯品种。步骤(1)中，所述切片优选采用水力输送设备搭配马铃薯切分设备，在隔绝空气的同时实现马铃薯的切分。步骤(2)中，所述瞬时高温热处理的操作参数：温度为120～220℃，时间为1-5s。优选采用喷雾干燥的方式，先将马铃薯浆液喷雾制成液滴，再对其干燥，从而得到微胶囊型全粉。所得微胶囊型全粉再进一步后处理，如筛分、计量、包装等。本专利技术中，特别优选采用喷雾干燥机实现马铃薯浆液的喷雾干燥处理；所述喷雾干燥机的工艺参数为：进口温度在120～220℃，出口温度较进口温度低40-110℃，但出口温度应高于80℃，以控制较低的淀粉糊化程度，各温度可上下浮动±1℃，如：入口温度180±1℃，出口温度90±1℃；或入口温度220±1℃，出口温度110±1℃。作为优选的实施方式之一，为了保证马铃薯全粉的加工品质以及营养均衡，在步骤(1)破碎打浆工序完成之后还可向马铃薯浆液中添加相应辅料并均质，再进行步骤(2)的喷雾干燥。所述辅料如白砂糖、柠檬酸、乳清蛋白、麦芽糊精等。喷雾干燥后，可溶性添加剂可成为微胶囊马铃薯全粉的壁材，不可溶添加剂可成为微胶囊马铃薯全粉的芯材，或直接对马铃薯淀粉进行改性。本专利技术还提供一种由上述方法制得的微胶囊型马铃薯全粉，其PPO活性低于0.5，且马铃薯淀粉糊化度低，通常低于10％。本专利技术还提供上述微胶囊型马铃薯全粉在食品领域中的应用。所述食品包括马铃薯汤圆、马铃薯糍粑等。本专利技术还针对利用喷雾干燥机对马铃薯浆液进行瞬时高温热处理这一过程进行了更深入的分析研究：(1)成分分析：马铃薯浆液中固形物分为可溶性固形物和不可溶性固形物两个部分；其中，干物质总含量为12％～30％，可溶性固形物含量仅为0.8％～1.2％，其余均为不可溶固形物，其含量为可溶性固形物含量的10倍以上。(2)各成分对液滴干燥的影响：A、将分离了不可溶性固形物的马铃薯浆液和未分离的马铃薯浆液均制成2μL的液滴，利用气流对其进行干燥，对比干燥过程中的体积收缩率。由体积收缩曲线(如图1)可以看出，不可溶性固形物对马铃薯浆液液滴的体积收缩影响较小；只是在干燥末期，由于其颗粒支撑，阻碍液滴体积进行收缩。B、为计算马铃薯浆液中可溶性固形物对液滴干燥的影响，将只含有可溶性固形物的马铃薯浆液制成2μL的液滴，利用气流对其进行干燥，用热电偶测定液滴内部温度，对比只含有可溶性固形物的液滴与同体积水滴的温度变化。由温度收缩曲线(如图2所示)可以看出，液滴的温度变化可以分为初期升温、湿球温度、末期升温、温度平衡4个阶段。在初期升温和湿球温度过程中，温度变化主要与水分的蒸发有关，马铃薯浆液的液滴温度变化与水的温度变化基本一致，说明低浓度的可溶性固形物对液滴传质的影响较小。在末期升温阶段，液滴产生温度的骤然升高，温度变化主要与固形物的吸热速率有关，此时马铃薯浆液的液滴与水滴的曲线有所区别。此时液滴已经完成了体积收缩和大部分水分的蒸发，水分含量已经很低，对干燥过程影响较小。此外，本专利技术还对本专利技术所述的马铃薯全粉喷雾干燥工艺与现行常规喷雾干燥工艺(乳清蛋白喷雾干燥)进行了比较。目前喷雾干燥工艺主要应用于乳品蛋白制备领域，如将牛奶直接进行喷雾干燥得到奶粉，其固形物主要成分：脂肪、乳糖、乳清蛋白；其原料特点：均一、稳定。通过喷雾干燥，可将干物质含量较低的原料乳进行快速均匀的干燥，并能够实现连续化生产。而本专利技术首次将此工艺转用于马铃薯全粉的制作领域中，除与奶粉喷雾干燥相同的雾化瞬时干燥原理外，还在深刻理解和掌握马铃薯全粉原料的物理化学变化特点的基础上，将其与喷雾干燥技术的优点相结合，根据马铃薯浆液的特点(固形物含量高，质地不均匀，且干物质中大部分为不可溶固形物，固形物主要成分：淀粉、纤维素、马铃薯蛋白)，选择适宜的进出口温度，利用水分蒸发温度升高与多酚氧化酶失活、淀粉糊化之间的时间关系，在保证多酚氧化酶失活的同时，使淀粉保持低糊化度。如图10所示，在干燥前期和中期，由于水分蒸发，液滴在空气中吸收的热量与水分蒸发消耗的热量达到平衡，液滴内部始终保持湿球温度(约30～35℃)，此时温度较低，淀粉不发生糊化。在干燥后期，液滴温度迅速升高，但是此时液滴的水分含量迅速降低，在水分不足的情况下，淀粉不会发生糊化。本专利技术的有益效果如下：1、由于PPO的变性温度(65℃)与淀粉的糊化温度(63～66℃)相近，采用常规的方法难以实现在灭酶的同时保证淀粉的低糊化度。但本案专利技术人在进行深入研究后创新性的发现，利用喷雾干燥这一方式对马铃薯浆液进行高温瞬时干燥，可在保持马铃薯原有营养成分的基础上，实现多酚氧化酶的钝化与淀粉低糊化度控制的同时进行，解决了现有马铃薯生全粉加工的技术难点。2、本专利技术制得的马铃薯生全粉具有微胶囊形态，便于通过对其壁材和芯材的成分控制，实现对马铃薯生全粉的加工性质或消化性质进行调控，其调控方式与常规微胶囊食品调控方式及营养强化方式一致。3、本专利技术所述制备方法具有工艺简单、设备要求低、无护色剂添加、环境友好、技术易掌握、设备要求低等优点，适于马铃薯的产地初加工，能够产生巨大的经济效益和环境效益，拓宽了马铃薯全粉的应用领域，对于推进马铃薯主食化具有重要意义。附图说明图1为马铃薯浆液液滴的体积收缩图。图2为马铃薯浆液液滴的温度变化曲线。图3为马铃薯微胶囊全粉的DSC图谱。图4为对照组内蒙古凌志马铃薯雪花粉的DSC图谱。图5为对照组真空冷冻干燥马铃薯全粉本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微胶囊型马铃薯全粉的制备方法，其特征在于，包括：(1)将马铃薯预处理，得到马铃薯浆液；(2)将马铃薯浆液进行瞬时高温热处理，得到胶囊型马铃薯全粉。

【技术特征摘要】
1.一种微胶囊型马铃薯全粉的制备方法，其特征在于，包括：(1)将马铃薯预处理，得到马铃薯浆液；(2)将马铃薯浆液进行瞬时高温热处理，得到胶囊型马铃薯全粉。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述原料预处理包括：清洗、去皮、浸泡、切片、破碎打浆工序；其中，所述破碎打浆过程须在隔绝空气的条件下进行。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述马铃薯浆液的平均粒径D0为50～150μm；优选40-60μm。4.根据权利要求1-3任一所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述瞬时高温热处理的操作参数：温度为120～220℃。5.根据权利要求1-4任一所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张泓，谭瑶瑶，张春江，
申请(专利权)人：合肥中农科泓智营养健康有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34