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挤压营养早餐谷物及茶叶减肥谷物食品研究

吴卫国  
【摘要】:我国目前正处于由温饱进入小康、富裕的时代。早餐营养质量和肥胖这两大问题己成为人们普遍关心的焦点。早餐所提供的能量和营养素在全天能量和营养素的摄入中占有极其重要的位置,不吃早餐或早餐质量不佳不仅影响人们营养素的摄入,乃至还会影响他们精神状态、学习成绩和工作效率;肥胖不仅给人们的正常生活带来很多不便,更为重要的是随着医学科技的进步,已经揭示糖尿病、心血管疾病等数十种疾病与肥胖有关。因此开发营养早餐食品和减肥食品是值得研究的课题。 双螺杆连续挤压蒸煮技术是20世纪70年代发展起来的食品工业高新技术,在早餐谷物食品生产革新中,起着非常重要和决定性的作用。尽管双螺杆连续挤压蒸煮技术在早餐谷物食品应用方面有了不少研究和报道,但双螺杆连续挤压技术的机理相当复杂,目前还无法用一套完整、成熟的理论来解释它的挤压过程,产品质量的控制主要还是凭经验。还有许多空白或值得深入系统研究的地方。如:挤压过程中原料的相互作用对产品品质的影响,双螺杆挤压操作参数对产品品质影响的直接数学模型,挤压早餐谷物品质之间内在联系等。同时双螺杆挤压技术在食品工业上的应用相当广泛,除了应用于早餐谷物食品、小吃食品和休闲食品、通心面类食品、速溶粉术类食品、变性淀粉、组织蛋白、酪蛋白盐、膳食纤维等产品外,我们还应开拓一些新的应用领域。 本文运用双螺杆连续挤压蒸煮技术,进行营养早餐谷物和茶叶减肥谷物食品的研究,开发出了三种以五谷杂粮为基础原料的营养早餐谷物食品和以茶叶、L—肉碱、膳食纤维为功效组分,挤压膨化玉米粉为载体的茶叶减肥谷物食品。本文就挤压过程中原料相互作用对产品品质的影响,早餐谷物营养配方设计、双螺杆挤压操作参数对产品品质的影响、挤压早餐谷物食品品质指标之间相互联系等方面进行了深入研究,填补了一些空白,对于开发挤压早餐谷物食品,探索双螺杆挤压机加工谷物食品具有一定的理论和现实意义。本文同时也对挤压茶叶减肥谷物食品进行配方设计、毒性和功效进行评价,为双螺杆挤压技术在食品工业上的应用提供了新的方向。 本论文主要研究结果如下: 1 挤压早餐谷物配料对谷物挤压特性的影响 采用双螺杆连续挤压机生产早餐谷物食品的经典工艺,选用大米为挤压基料,探讨了糖、油脂、蛋白质、膳食纤维及品质改良剂等配料对谷物挤压特性的影响。研究结果表明:1%-5%还原糖即可使产品组织结构变得均匀细密、产品色泽加深、风味加强、膨化度和水溶性指数加大、吸水指数变化不大;加入蔗糖在8%以上时,即可抑制挤压谷物产品的膨化度,提高产品脆度,降低其吸水指数,对产品水溶性指数影响不大。加入少量的油脂、大豆蛋白和膳食纤维可改善产品的感官指标,提高产品营养;大豆磷脂和碳酸钙可作为挤压谷物产品品质改良剂。 2 挤压营养早餐谷物食品产品配方设计 在对挤压原料特性分析的基础上,根据线性规划理论,针对产品营养要求及原料挤压 特性的一些限制条件,采用计算机编程,设计出了适合不同人群食用的挤压早餐谷物产品 基础配方三个。从设计产品的营养特点来看,能量、蛋白质、脂肪等主要营养素的含量是 比较理想的,达到或超过了国外以面粉为主要谷物原料加工的早餐谷物产品主要营养素的 水平。本设计的一个突出的特点是利用五谷杂粮作为挤压早餐谷物的主要原料,充分利用 五谷杂粮的优质蛋白质、膳食纤维、优良的不饱和脂肪酸以及丰富的维生素和矿物质,为 五谷杂粮的开发利用提供了新的途径。同时配方设计中,以一份早餐谷物(509)配合250 ml牛奶食用,满足推荐量(RDA)的25%的矿一物质和维生素为目标,在基础配方确定的 前提下,提出了强化矿物质和维生素强化的目标值,并确定了矿物质和维生素的具体添加 量。 3双螺杆挤压机操作参数对早餐谷物产品特性影响的研究 通过营养早餐谷物食品配方研究中所确定的最佳基本配方为基础,对双螺杆挤压机的 操作参数与早餐谷物产品特性之间的关系进行了研究。通过改变螺杆转速、进料速率、加 水量等双螺杆挤压机的操作参数,研究了容重、吸水指数、水溶性指数等产品品质的变化 规律,依据响应面分析法进行了试验设计和分析数据,建立了数学模型并得出了三种操作 参数的最佳取值范围。本试验研究对于开发挤压早餐谷物食品,探索双螺杆挤压机加工谷 物原料机理具有现实意义。 4双螺杆挤压早餐谷物食品维生素稳定性的影响 重点研究了五种维生素(VA、V及、、VB,、VBZ、VB,)在早餐谷物双螺杆挤压蒸煮过程中 的变化规律。研究结果表明:早餐谷物的组成体系和挤压蒸煮条件对维生素的稳定性存在 关联性:早餐谷物在物料水分16%,进料量100 kg/hr,挤压温度70℃/120℃/140℃,螺 杆转速700 rpm的挤压条件下,vD,、VB,、VBZ、vB。等维生素表现出相对好的稳定性,损 失一般小于15%,但维生素A的稳定性较差,损失率一般超过30%;早餐谷物中的维生素 的含量随着进料量减小,物料水分升高,螺杆转速降慢,挤压腔体温度上升等挤压因素的 变化而减小。 5挤压茶叶减肥谷物食品研究 以玉米粉、茶汁、小麦纤维、大豆分离蛋白


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