一种即溶型魔芋咖啡饮品及其制备工艺
技术领域
本发明属于食品加工技术领域，具体而言，涉及魔芋精深加工技术，尤其涉及一种即溶型魔芋咖啡饮品及其制备工艺。
背景技术
魔芋葡甘聚糖为天南星科魔芋属(AmorphophallusBlume)植物魔芋的主要功能成分，具有独特的流变学性质和优良的保健功能，是重要的食品添加剂和保健食品原料。但目前多数魔芋葡甘聚糖产品(俗称“魔芋精粉”)存在颗粒大，溶胀时间长等缺点，通胀时间从数小时到几十小时不等，溶胀后粘度很大，因此在添加到速溶咖啡等需即时冲泡的产品中时存在很大的限制。
增加魔芋精粉细度和降低葡甘露聚糖分子量等方法可提高魔芋粉溶解性。目前，市场上的魔芋精粉普遍采用湿法磨、醇洗等工艺加工精制，得到的颗粒细度在200μm左右，能够提高魔芋粉中葡甘露聚糖含量，但没有解决魔芋粉溶胀慢的难题。魔芋块茎中存在两种细胞，一种为正常细胞，内部主要含淀粉，另一种为异细胞，其中葡甘露聚糖含量高，干燥后异细胞韧性强，硬度大，一般机械粉碎设备难以打破，常规震荡磨超微粉碎的方法只能得到粒径在50μm左右的魔芋精粉，此细度下溶胀时间虽可大大缩短，但依然达不到速溶的要求，且粉碎时间长，能耗高。另外，采用葡甘露聚糖酶酶解可使葡甘露聚糖分子量降低，得到低聚葡甘露聚糖。然而，常规酶解方法需要先溶胀后再加入酶，溶胀体系中魔芋添加量小于1％，虽然能够得到低聚葡甘露聚糖，但是生产效率低，成本很高。
酶解后葡甘露聚糖的干燥也存在能耗高等问题。现有的干燥方法有热风干燥、喷雾干燥和冷冻干燥，热风干燥时表面水分增发快，从而表面形成硬痂，阻挡内部水分散发，因此干燥时厚度要求很薄，干燥效率低；同时酶解后的葡甘露聚糖溶液粘度大，喷雾干燥时要加入大量助干剂以降低粘壁，导致产品中葡甘露聚糖比例低；冷冻干燥成本高，经济性差。真空微波干燥具有干燥温度低、能耗经济等优点，可解决以上问题。
发明内容
鉴于现有技术的不足，本发明人通过工艺改进，将酶解时魔芋粉浓度提高至5％～8％，从而使酶解效率提高并后得到不完全酶解的魔芋粉，在超微粉碎工艺的协同作用下，最终得到的魔芋超微粉含有葡甘露低聚糖、葡甘露聚糖等成分，且可即溶。
根据上述工艺改进后得到的魔芋超微粉具有的即溶效果，本发明目的在于提供一种即溶型魔芋咖啡饮品及其制备工艺，其具有速溶的特点且易于存放、食用方便。具体地，本发明的目的是这样实现的：一种即溶型魔芋咖啡饮品，该饮品的配方组成为：
所述的魔芋超微粉是将浓度5％～8％的魔芋精粉料液经复合酶不完全酶解后干燥、粉碎而得，酶解温度为40～60℃，酶解时间为2～5小时，所述的复合酶由淀粉酶、纤维素酶、β-葡聚糖酶组成。以魔芋超微粉底物的质量为基准，复合酶中各个酶的添加量均为190-200U/g。
进一步优选地，如上所述的即溶型魔芋咖啡饮品，其配方组成为：
进一步优选地，如上所述的即溶型魔芋咖啡饮品，其中的抗结剂为二氧化硅抗结剂。
进一步优选地，如上所述的即溶型魔芋咖啡饮品，其中的复合酶由淀粉酶、纤维素酶、β-葡聚糖酶按照1：(0.8-1.2)：(0.8-1.2)的酶活比组成。
进一步优选地，如上所述的即溶型魔芋咖啡饮品，其中的粉碎步骤具体为：将震荡式超微粉碎机提前10-30分钟启动，温度设定为-10℃～-20℃，粉碎时间20～30min，粉碎细度在1000目以上。
本发明提供的上述即溶型魔芋咖啡饮品的制备工艺，其具体步骤如下：
1)酶解：将5～8重量份魔芋精粉加入复合酶混合，所述复合酶中各个酶的添加量均为200U/g，再加入100重量份40～60℃水中，边加入边高速搅拌，搅匀溶胀后保温酶解2～5小时；
2)干燥：将步骤1)得到的酶解产物真空微波干燥，干燥时间2～3h，干燥后得到白色固体；
3)粉碎：将步骤2)得到的白色固体以震荡式超微粉碎机粉碎，粉碎机提前10-30分钟启动，温度设定为-10℃～-20℃，粉碎时间20～30min，粉碎细度在1000目以上，得到魔芋超微粉；
4)调配：在步骤3)得到的魔芋超微粉中，加入处方量的植脂末、咖啡提取物、抗结剂、麦芽糊精、木糖醇、山梨醇、卵磷脂和脱脂奶粉，调配均匀，得到即溶型魔芋咖啡饮品。
进一步优选地，如上所述即溶型魔芋咖啡饮品的制备工艺，其中步骤1)中搅拌速度为8000～12000转/min
进一步优选地，如上所述即溶型魔芋咖啡饮品的制备工艺，其中步骤2)中真空微波干燥的技术参数为物料厚度0.5～1.5cm，干燥温度60～70℃，真空度-0.06mPa以上，干燥时间2～3h。
与现有技术相比，本发明具有如下优点和进步性：
1)通过本工艺制得的即溶魔芋咖啡粉，克服了传统魔芋制品溶胀时间长、产品饮用不便等缺点，最大程度保留了魔芋中的功能成分，其具有即溶的特点，且易于存放、便于饮用。
2)本发明以魔芋粉为原料，终产品富含葡甘露聚糖等可溶性膳食纤维和葡甘露低聚糖，是一种有益于人体健康的功能饮品。
3)本发明制得的速溶魔芋粉水分含量低，水溶性好，能够与其他食品原料复配制得片剂、颗粒饮料、速溶粉等不同种类的产品，技术适用性广。
4)工艺简单，操作方便，产品的生产效率大幅度提高，成本较低。
具体实施方式
下面通过实施例进一步说明本发明。应该理解的是，本发明实施例的制备方法仅仅是用于说明本发明的技术方案和技术效果，而不是对本发明保护范围的限制，在总体构思前提下对本发明制备方法的简单改进都属于本发明要求保护的范围。
实施例1：
1)魔芋精粉处理：在5份魔芋精粉中加淀粉酶、纤维素酶和β-葡聚糖酶，混合，三种酶添加量均为200U/g，混合好后加入100份40℃水中，魔芋粉边加入边高速搅拌，搅拌速度是8000转/min；
2)酶解：将步骤1)魔芋精粉溶胀后40℃保持5小时；
3)干燥：将步骤2)得到的酶解魔芋粉真空微波干燥，物料厚度1.5cm干燥温度60℃，真空度-0.06mPa，干燥时间3h，干燥后得到白色固体；
4)粉碎：将步骤3)得到的白色固体以震荡式超微粉碎机粉碎，粉碎机提前20分钟启动，温度设定为-10℃，粉碎时间20min，此时粉碎细度在1000目以上；
5)调配：加入步骤4)得到的超微粉，1份超微粉配以25份植脂末，2份咖啡提取物，0.1份二氧化硅抗结剂，30份麦芽糊精，10份木糖醇，5份山梨醇，10份卵磷脂，10份脱脂奶粉，调配均匀制得本产品。
实施例2同实施例1，不同的是：
1)魔芋精粉处理：在6份魔芋精粉中加淀粉酶、纤维素酶和β-葡聚糖酶，混合，三种酶添加量均为200U/g，混合好后加入100份40℃水中，魔芋粉边加入边高速搅拌，搅拌速度是9000转/min；
2)酶解：将步骤1)魔芋精粉溶胀后50℃保持3小时；
4)粉碎：将步骤3)得到的白色固体以震荡式超微粉碎机粉碎，粉碎机提前20分钟启动，温度设定为-20℃，粉碎时间25min，此时粉碎细度在1000目以上。
实施例3同实施例1，不同的是：
1)魔芋精粉处理在7份魔芋精粉中加淀粉酶、纤维素酶和β-葡聚糖酶，混合，三种酶添加量均为200U/g，混合好后加入100份40℃水中，魔芋粉边加入边高速搅拌，搅拌速度是10000转/min；
2)酶解将步骤1)魔芋精粉溶胀后50℃保持3小时；
3)干燥：将步骤2)得到的酶解魔芋粉真空微波干燥，物料厚度1.0cm干燥温度65℃，真空度-0.05mPa，干燥时间2.5h，干燥后得到白色固体；
4)粉碎：将步骤3)得到的白色固体以震荡式超微粉碎机粉碎，粉碎机提前20分钟启动，温度设定为-15℃，粉碎时间25min，此时粉碎细度在1000目以上。
实施例4同实施例1，不同的是：
1)魔芋精粉处理：在8份魔芋精粉中加淀粉酶、纤维素酶和β-葡聚糖酶，混合，三种酶添加量均为200U/g，混合好后加入100份40℃水中，魔芋粉边加入边高速搅拌，搅拌速度是11000转/min；
2)酶解：将步骤1)魔芋精粉溶胀后60℃保持4小时；
3)干燥：将步骤2)得到的酶解魔芋粉真空微波干燥，物料厚度0.5cm，干燥温度70℃，真空度-0.04mPa，干燥时间2h，干燥后得到白色固体；
4)粉碎：将步骤3)得到的白色固体以震荡式超微粉碎机粉碎，粉碎机提前20分钟启动，温度设定为16℃，粉碎时间30min，此时粉碎细度在1000目以上。
实施例5同实施例1，不同的是：
1)魔芋精粉处理在8份魔芋精粉中加淀粉酶、纤维素酶和β-葡聚糖酶，混合，三种酶添加量均为200U/g，混合好后加入100份40℃水中，魔芋粉边加入边高速搅拌，搅拌速度是12000转/min；
2)酶解将步骤1)魔芋精粉溶胀后60℃保持3小时；
3)干燥将步骤2)得到的酶解魔芋粉真空微波干燥，物料厚度1.0cm，干燥温度65℃，真空度-0.06mPa以上，干燥时间2.5h，干燥后得到白色固体；
4)粉碎将步骤3)得到的白色固体以震荡式超微粉碎机粉碎，粉碎机提前20分钟启动，温度设定为-20℃，粉碎时间25min，此时粉碎细度在1000目以上。
通过以上案例均可得到溶解性较好的魔芋超微粉，生产工艺改变会导致超微粉溶解性下降或成本提高。
失败案例：
实施例6同实施例1，不同的是：
1)魔芋精粉处理：大于9份魔芋精粉中加淀粉酶、纤维素酶和β-葡聚糖酶，混合，三种酶添加量均为200U/g，混合好后加入100份40℃水中，魔芋粉边加入边高速搅拌，搅拌速度是,8000转/min；
魔芋粉高于8份时形成的凝胶浓度太高，搅拌困难，导致酶解不充分，产品溶解性差。
实施例7同实施例1，不同的是：
2)酶解将步骤1)魔芋精粉溶胀后低于40℃酶解；
失败原因：温度低于40℃酶的活性不能全部激活，酶解时间大大增加，高于60℃酶活性降低很快，酶解时间同样延长。
实施例8同实施例1，不同的是：
3)干燥将步骤2)得到的酶解魔芋粉真空微波干燥，物料厚度2cm，干燥温度小于60℃，真空度-0.06mPa以上，干燥时间4h，干燥后得到白色固体；
物料厚度大于2cm时物料会沸腾冲出。物料厚度低于0.5cm影响干燥效率。
此外，超微粉碎工艺对产品溶解度影响很大，例如：
实施例9，不同的是：
粉碎：魔芋粉直接用超微粉碎机粉碎，粉碎温度0℃，粉碎时间60min，得到魔芋粉细度250目左右，溶解性差，需长时间溶胀；
实施例10：
1)魔芋精粉处理：在5份魔芋精粉中加淀粉酶、纤维素酶和β-葡聚糖酶，混合，三种酶添加量均为200U/g，混合好后加入100份40℃水中，魔芋粉边加入边高速搅拌，搅拌速度是8000转/min；
2)酶解：将步骤1)魔芋精粉溶胀后40℃保持5小时；
3)干燥：将步骤2)得到的酶解魔芋粉真空微波干燥，物料厚度1.5cm干燥温度60℃，真空度-0.06mPa，干燥时间3h，干燥后得到白色固体；
得到的白色固体经普通粉碎机粉碎后细度100-200目，有一定溶解性。
综合以上实例，本发明解决了魔芋超微粉制备存在的酶解时固形物含量低(一般将3g以下的魔芋粉溶胀于100ml水中)，魔芋异细胞韧性强，一般机械加工工艺难以破壁的缺点。通过加粉时高速搅拌融合和酶解异细胞细胞壁成分，降解葡甘露聚糖的同时降低魔芋异细胞韧性，同时低温粉碎增加细胞脆性，酶解技术和低温超微粉碎技术两相结合得到速溶性魔芋超微粉，解决了行业难点。
