【技术探究】即食速溶食品的加工新技术研究进展
随着生活节奏的加快，即食速溶食品对消费者的吸引力越来越大。张慜教授团队与海通食品集团、尚好科技有限公司、江苏新禾润世家食品有限公司、山东华玫生物科技有限公司等龙头企业合作，致力于麦苗粉、冻干汤料、速溶藜麦、代餐粉、玫瑰粉、蛹虫草粉、芦笋叶粉等即食速溶食品研究，下面简单介绍团队在该领域中部分代表性技术的研究进展。
一、干燥新技术应用的研究进展
1.1 速溶汤料微波冷冻干燥技术
冷冻干燥技术广泛应用于生产速溶产品。在制备速溶汤料时，应用冷冻干燥可以保留大部分质量，然而，在干燥过程中会发生淀粉回生，导致复水速溶汤粘度显著降低。本团队将微波干燥与冷冻干燥相结合，成功开发出微波干燥+冷冻干燥+微波干燥的三步混合干燥方法，这种方法改善了获得的速溶汤的粘度，复水的粘度与新鲜制备的汤料相比仅仅降低了20%，而且颜色、复水时间等质量特性也得到了改善。
图1.使用不同干燥方法制备的速溶汤的质量属性
1.2 速溶藜麦红外冷冻干燥技术
在冷冻干燥的过程中，应用红外辐射加速升华，可以缩短干燥时间提高能量利用率。本团队将压力蒸煮和红外冷冻干燥相结合加工速溶藜麦，可以赋予速溶藜麦产品良好的品质。具体实验实施方式为：首先将藜麦与浸泡水混合，于压力锅中进行蒸煮至熟，然后进行红外辅助冷冻干燥，红外加热温度为50℃，干燥至水分含量小于5%制得速溶藜麦产品。获得的藜麦产品具有良好的复水能力、质地、风味以及糊化状态。
图1.原始藜麦和速溶藜麦样品糊化曲线、压力蒸煮藜麦样品和复水速溶藜麦样品风味雷达图
二、超微粉碎新技术应用的研究进展
2.1 功能性即食速溶粉低温球磨技术
球磨技术是一种广泛应用的超微粉碎技术。本团队应用球磨技术获得过麦苗粉、玫瑰粉、蛹虫草粉、芦笋叶粉等多种粉末产品，粉末的粒度均在微米级别。但是在球磨的过程中机械能会转化为热能，进而使得热敏性成分发生损失。因此在球磨过程中保持低温非常重要，低温球磨技术应运而生。本团队在球磨玫瑰粉时控制温度为0 ℃，降低了生物活性物质的损失，并提高了这些功能物质的可及性。在球磨蛹虫草粉时控制温度为2±0.1 °C，获得的粉末产品中虫草素得率和抗氧化活性显著提高。
图3.带冷却系统的球磨示意图，球磨超微粉碎获得玫瑰粉、蛹虫草粉粒径分布图
2.2 麦苗粉纳米粉碎加工技术
伴随着超微粉碎技术和纳米技术的发展，纳米粉碎技术开始出现，可以获得纳米级的粉末。本团队应用高能球磨机对麦苗进行微粉化，将产品粉末加工到纳米级（140-300 nm），而且在加工过程中保持温度小于2 ℃。加工获得的纳米级麦苗粉中可溶性膳食纤维含量增加，叶绿素和类黄酮的含量也得到良好的保持效果。而且，将纳米粉碎技术与惰性气体保护联合应用，会获得更好的效果，在氮气气体环境中进行球磨，这些功能成分的含量会更高。
图4.球磨技术加工麦苗粉的流程图，球磨过程中麦苗粉叶绿素、黄酮、纤维含量
三、杀菌新技术应用的研究进展
3.1 麦苗粉微波杀菌技术
微波杀菌是一项辐射杀菌技术。本团队采用微波杀菌处理麦苗粉，发现微波功率和杀菌时间均会对杀菌效果产生影响，最佳的微波杀菌工艺条件是：微波功率为510 W，杀菌时间为120 s。这表明应用微波杀菌技术对麦苗粉进行杀菌是可行的。而且，微波杀菌处理后麦苗粉的质量保持较好，外观色泽以及叶绿素、维生素C等营养成分损失较少。
3.2 麦苗粉射频杀菌技术
射频的电磁能够引起体积加热，损害微生物的核糖体和细胞膜，导致微生物失活。本团队探讨了射频-巴氏杀菌技术加工麦苗粉的可能性。结果发现，当电极间隙为14cm时，射频灭活微生物有3.5的对数减少值，产品中黄酮和叶绿素的含量分别为5.82 g/kg 和 4.87 g/kg，这表明射频巴氏杀菌技术可以高度灭活微生物并改善麦苗粉的营养及风味特性。而且与传统热风巴氏杀菌相比，射频巴氏杀菌技术的能量消耗显著减少。在此基础上，通入臭氧气体的臭氧协同射频杀菌技术，具有柔性杀菌以及有效保存营养组分的能力。
图5.麦苗粉射频-巴氏杀菌示意图
四、混合新技术应用的研究进展
混合是指将不同类别的原辅材料组合在一起的操作过程，对创新食品配方，提高产品风味质量和营养价值具有重要意义。在团队的相关研究中，应用混合技术的加工实例不胜枚举，例如，本团队将益生元和风味剂加入麦苗粉中，得到一种复配型调理麦苗青汁粉；将微胶囊包埋的花卉粉、花卉精油与纳米杂粮粉进行复配，得到一种花卉风味的代餐粉。本团队还发明了一种基于智能控温的风味代餐粉混合与配料装置，可以使得在混合与配料过程中代餐粉的温度保持在25℃以下，更好地保留风味代餐粉的营养成分与香味，避免高温对产品品质的破坏。
图6. 基于智能控温的风味代餐粉混合与配料装置的结构示意图
团队介绍
Team Introduction
生鲜食品探究团队（原江南大学生鲜食品加工与保鲜研究团队）始建于1997年，隶属于江南大学食品学院。团队依托江南大学国家双一流建设食品科学与工程重点学科、江苏省生鲜食品智能加工与品质监控国际联合实验室、生鲜食品加工与保鲜系列国际研讨会学术委员会、中国商业联合会生鲜食品加工与保鲜重点实验室，在生鲜食品领域不断探索创新，目前已培养毕业研究生/博士后超200名。团队主要研究方向为：（1）生鲜食品干燥/冷冻/杀菌/保鲜/油炸等新技术机理及工程应用；（2）生鲜食品品质智能检测新技术机理及应用；（3）基于生鲜食材的食品增材制造(3D/4D打印)新技术机理及应用。
张慜教授团队近期合影
撰稿 | 硕士生 王欣
审核 | 张慜 教授
排版 | 博士生 俞琦
— 往期回顾 —
【第一轮会议通知】| 第23届国际干燥大会 (IDS2024)
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