冲调型复合营养燕麦粉的研制

冲调型复合营养燕麦粉的研制

粮食动物和麦冬含有大量可溶性食品纤维、糖、酚类化合物和茶多酚等养分，具有抗癌、降血糖、冠状动脉粥样硬化和抗癌的功效。山药是一种药食同源的食物，营养丰富，具有促进健康和延长寿命的作用，其含有的蛋白多糖具有很好的抗氧化能力最优混料设计试验是一种常运用于研究混料配方试验的方法，该方法主要研究响应变量与各因素比例之间的关系，具有试验次数少、精确度高、信息量充足等优点，被广泛的应用于化工、食品、农药等行业。本试验以挤压燕麦粉、山药粉、红豆薏米粉、白砂糖为主要原料，以复合营养燕麦粉的感官评分为主要指标，采用单因素试验和软件DesignExpertv8.0.6中的最优混料设计试验，进行不同原料的复配试验，研究复合营养燕麦粉的最优配方。1材料和方法1.1材料和试剂燕麦、山药、红豆、薏米，山西东方亮生物科技有限公司;白砂糖，安琪酵母有限公司;其他化学试剂均为分析纯。1.2u3000炉RHP-500粉碎机，永康市荣浩工贸有限公司;WK2102电磁炉，美的集团有限公司;T200/2电子天平，上海精天电子仪器有限公司;XMTD-8222恒温鼓风干燥箱，上海精宏实验设备有限公司;GYT-220双螺杆挤压实验机，济南赛百诺科技开发有限公司。1.3测试方法1.3.1挤压机中燕麦的量测对燕麦进行清理除杂，再送于双螺旋挤压设备中。其在预处理机箱内和雾化的水滴相结合，同时被螺杆均匀搅拌，使得含水量较为均匀，在达到要求后便被定量送到喂料机里，通过调节输送螺杆的转速，再把燕麦定量送入挤压机中。在螺杆的推动作用下，燕麦在挤压机中完成破碎、剪切、压缩、加热、熔融、升压，最后挤压燕麦便通过模头被挤出。将挤压燕麦进行粉碎、过筛处理，制得挤压燕麦粉。具体挤压参数见表1。1.3.2山药红豆粉的制备其他原料粉的制备工艺流程:山药粉:山药干→粉碎→过筛→炒制→山药粉红豆粉:红豆→清洗→浸泡→晾晒→粉碎→过筛→炒制→红豆粉薏米粉:薏米→清洗→浸泡→晾晒→粉碎→过筛→炒制→薏米粉参考郭楠楠等1.3.3单因素试验1.3.3.燕麦粉添加量对产品品质的影响将山药粉、红豆薏米粉、白砂糖、燕麦粉按照3∶6∶3∶(5、10、15、20、25)的质量比进行复配，即燕麦粉按照29.41%、45.45%、55.56%、62.50%、67.57%5个水平进行单因素试验，以感官评分为指标，研究燕麦粉添加量对产品品质的影响。1.3.3.山药粉添加量对产品品质的影响将燕麦粉、红豆薏米粉、白砂糖、山药粉按照10∶6∶3∶(1、2、3、4、5)的质量比进行复配，即山药粉按照5.00%、9.52%、13.64%、17.39%、20.83%5个水平进行单因素试验，以感官评分为指标，研究山药粉添加量对产品品质的影响。1.3.3.红豆薏米粉添加量对产品品质的影响将燕麦粉、山药粉、白砂糖、红豆薏米粉按照10∶3∶3∶(4、6、8、10、12)的质量比进行复配，即红豆薏米粉按照20.00%、27.27%、33.33%、38.46%、42.86%5个水平进行单因素试验，以感官评分为指标，研究红豆薏米粉添加量对产品品质的影响。1.3.3.白砂糖添加量对产品品质的影响将燕麦粉、山药粉、红豆薏米粉、白砂糖按照10∶3∶6∶(2、4、6、8、10)的质量比，即白砂糖按照9.52%、17.39%、24.00%、29.63%、34.48%5个水平进行单因素试验，以感官评分为指标，研究白砂糖添加量对产品品质的影响。1.3.4复合营养燕麦粉配方优化试验根据单因素试验结果，确定每种组分的添加范围，借助DesignExpertv8.0.6软件，采用最优混料设计试验，以燕麦粉、山药粉、红豆薏米粉和白砂糖添加量为自变量，以复合营养燕麦粉的感官评分为响应值，进行试验，并对试验数据进行回归分析，得到最优配方。最优混料设计试验的因素水平见表2，每个试验序号进行3次平行试验，以平均值作为最终试验结果。1.3.5感官评定指标每份混合粉样取30.00g放入容器中，用100.00mL80℃的水冲调，并迅速搅拌均匀，作为感官评定样品。请10位食品专业的老师和同学组成感官评定小组，参考GB19640—2016《食品安全国家标准冲调谷物制品》中对冲调谷物制品的感官要求进行适当修改，从色泽、气味、组织状态以及口感4个方面对冲调样品进行评分，满分为100分，最终结果取平均分。具体感官评分标准见表3。1.3.6测定麦冬粉的复合养分水按照GB5009.3—2016《食品安全国家标准食品中水分的测定》中的直接干燥法测定复合营养燕麦粉的水分含量。2结果与分析2.1单因素试验的结果2.1.1降低的趋势由图1可知:随着燕麦粉添加量的增大，复合燕麦粉的感官评分呈先升高再降低的趋势。当燕麦粉添加量在45.45%～55.56%时，复合燕麦粉的感官评分较高，而当燕麦粉添加量超过55.56%时，其感官评分开始下降。这主要是因为挤压燕麦粉的含量对复合型营养燕麦粉的糊化程度影响很大2.1.2山药粉添加量由图2可知:随着山药粉添加量的增大，复合营养燕麦粉的感官评分先升高后降低，当山药粉添加量在13.64%时，感官评分最高，而后感官评分随着山药粉添加量的增大而降低。当山药粉含量过高时，会给复合营养燕麦粉带来一种特殊的酸涩味，严重影响口感2.1.3添加量对感官评分的影响由图3可知:随着红豆薏米粉添加量的增大，复合营养燕麦粉的感官评分呈先升高后降低的趋势。在添加量为20.00%～27.27%时，产品感官评分整体偏高，但当超过27.27%时，感官评分呈显著下降趋势。可能是因为红豆薏米粉对复合营养燕麦粉的口感和组织状态影响较大，红豆粉含量越高，沙粒感越强，口感越粗糙，薏米粉含量越高，其本身带有的少许苦味越明显2.1.4糖添加量对感官评分的影响由图4可知:随着白砂糖添加量的增加，复合营养燕麦粉的感官评分呈先升高后降低的趋势。当白砂糖添加量在24.00%时，感官评分达到最高。这主要是因为糖在复合营养燕麦粉中充当甜味剂的作用，当白砂糖添加量较低时，产品甜度就较低，反之当白砂糖添加量高时，其甜度就高。考虑到适合的甜度以及糖对人体健康的影响。因此，可初步确定白砂糖添加量为17.00%～24.00%。2.2最优混合材料设计试验的结果2.2.1复合营养燕麦粉回归模型的建立和拟合方差分析结果最优混料设计试验的结果如表4所示，对20组试验结果进行数据分析。对响应值感官评分进行二次多项回归拟合，建立关于感官评分的数学回归模型，回归模型方程:对以复合营养燕麦粉感官评分为响应值的二次多项回归模型进行方差分析，结果见表5。由表5可知:模型及线性混合模型都达到极显著水平(P<0.01)，且失拟项(P=0.1836>0.05)不显著，说明该模型与试验数据可以很好的拟合。该模型的判定系数R2.2.2复合营养燕麦粉最佳配方的确定和水分含量的测定将混料设计中感官评分响应值设定为最大，通过软件进行优化。软件给出了2个建议组合配方并提供了预测值，如表6所示。但预测值均低于表4中的14号试验，对这3个组合进行验证实验。结果表明，复合营养燕麦粉的感官评分最大值为1号建议配方的86.33，与预测值基本吻合，说明本试验的模型拟合度较高，软件优化后的配方和预测值可信度较高。对以最优配方制得的复合营养燕麦粉进行水分含量的测定，结果为1.80%，符合GB19640—2016《食品安全国家标准冲调谷物制品》中对冲调谷物制品理化指标的要求。最终确定复合营养燕麦粉的最优配方(以复配粉总质量为基准)为燕麦粉47.38%、山药粉10.91%、红豆薏米粉22.66%、白砂糖19.05%。3复合营养燕麦粉配方的单因素试验结果本文主要研究了冲调型复合营养燕麦粉的优化配方。对挤压改性后的燕麦粉与粉碎熟化后的山药粉、红豆薏米粉、白砂糖进行复配并以感官评分为指标，通过单因素试验确定燕麦粉最适添加量为45.00%～54.00%、山药粉最适添加量为9.00%～14.00%、红豆薏米粉最适添加量为20.00%～27.00%、白砂糖最适添加量为17.00%～24.00%。在单因素试验基础上，借助DesignExpertv8