低添加量蛋白质对喷雾干燥草莓粉粘壁和贮藏的影响机理研究

Strawberry is rich in nutrition, but it is difficult to storage. If we process strawberry into solid beverage powder, it is convenient to drink. Now strawberry powder is commonly processed by freeze-drying and spray-drying, which the quality is best by freeze-drying. Bur freeze-dried strawberry powder is so expensive that it is difficult to be accepted. Although spray-dried strawberry powder is relatively cheap, it contain high maltodextrin affecting nutrition, color and flavor. The project will add low protein(＜5%) into strawberry powder for anti-stickiness. Effect of spray drying inlet temperature on protein properties, such as denaturation degree, solubility, will be considered. We will study the effect of different protein on anti-stickiness, microstructure, particle surface component, glass transition temperature, from which we can come to a conclusion of the anti-stickiness mechanism of protein during spray drying strawberry powder. Besides, effect of storage conditions (different temperature and time) on surface component and physic-chemical properties of strawberry powder will be investigated. We will be engaged in research of its hygroscopicity property, by which we reveal the mechanism of the protein on storage property of strawberry powder. Our project will lay the theory foundation for processing strawberry powder of high quality and low cost.

草莓营养丰富，但不耐贮藏，将草莓加工成速溶固体饮料冲饮方便，但草莓粉的加工只能采用冻干和喷雾干燥两种方式，冻干法品质最好，但价格很高，很难被普通消费者所接受，喷雾干燥法虽然价格较低，但草莓属于易粘壁物质，常规的加工方法需要添加大量的麦芽糊精，对草莓粉的营养、色泽及风味影响较大。本项目拟添加少量蛋白质（＜5%）作为喷雾干燥草莓粉的抗粘壁物质，研究添加不同含量、不同种类蛋白质对草莓粉抗粘壁性能的影响；喷雾干燥进口温度对草莓粉中蛋白质性质，包括蛋白质变性程度、溶解性等的影响；通过研究不同含量蛋白质对草莓粉微观结构、粒子表面组分、玻璃化转变温度等的影响，揭示蛋白质作为喷雾干燥草莓粉抗粘壁的机理；并研究贮藏条件（不同温度及时间）对草莓粉表面组分、理化性质，以及吸湿性能的影响，从而探明蛋白质对草莓粉贮藏性能的机理。通过本项目的研究，为高品质低成本草莓粉的加工奠定理论基础。

项目的背景：草莓具有较强的抗氧化、抗癌及保健功能，但贮藏期短，采用喷雾干燥将草莓加工成草莓粉，可以最大限度地保持其营养成分、色泽和风味，易贮藏，可作为配料直接使用。由于草莓中含有较高的小分子糖（主葡萄糖、果糖和蔗糖）和有机酸（主柠檬酸和苹果酸）时，直接进行喷雾干燥粉的得率为零，必须加入一定的助干剂才能减轻黏壁，提高得率。但喷雾干燥莓类浆果时，一般要加入50%的麦芽糊精，使得产品中添加剂含量太高而影响产品品质。. 主要研究内容：本项目通过研究添加蛋白质对草莓浆表面张力的影响，不同种类蛋白质、蛋白质不同添加比例等对喷雾干燥草莓粉粘壁的影响，同时比较添加不同比例蛋白质草莓粉的化学性质，微观结构等，进而揭示蛋白质对草莓粉抗粘壁的影响机理；研究草莓粉不同贮藏条件下主要营养成分的变化。. 重要结果、关键数据及其科学意义：在草莓浆中加入一定比例的麦芽糊精和乳清分离蛋白进行喷雾干燥时，粉得率小于50%，但是当草莓:麦芽糊精:乳清分离蛋白之比从 60:40:0调整为60:39:1时，其得率从39.2±2.3%增加到56.5±2.8%，1%的WPI取代1%的MD时得率极大的提高。WPI具有表面活性功能，可降低喷雾液滴的表面张力，在喷雾过程中优先迁移到膜表面，并使粉体表面出现不规则皱缩，与热空气接触面积增加，提高得率，而MD减轻黏壁主要是通过增加物料的玻璃化转变温度。1%左右的WPI就可使草莓浆的气/水界面基本达到饱和，达到提高得率的效果；喷雾干燥草莓粉在不同贮藏条件下总酚、黄酮、花青素、花青素降解规律以及感官分析的结果，1%的乳清分离蛋白对草莓粉吸湿性影响不大，草莓粉的贮藏温度应低于25℃与水分活度低于0.33。