沖調(diào)型復(fù)合營(yíng)養(yǎng)燕麥粉的研制

沖調(diào)型復(fù)合營(yíng)養(yǎng)燕麥粉的研制

糧食動(dòng)物和麥冬含有大量可溶性食品纖維、糖、酚類化合物和茶多酚等養(yǎng)分，具有抗癌、降血糖、冠狀動(dòng)脈粥樣硬化和抗癌的功效。山藥是一種藥食同源的食物，營(yíng)養(yǎng)豐富，具有促進(jìn)健康和延長(zhǎng)壽命的作用，其含有的蛋白多糖具有很好的抗氧化能力最優(yōu)混料設(shè)計(jì)試驗(yàn)是一種常運(yùn)用于研究混料配方試驗(yàn)的方法，該方法主要研究響應(yīng)變量與各因素比例之間的關(guān)系，具有試驗(yàn)次數(shù)少、精確度高、信息量充足等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛的應(yīng)用于化工、食品、農(nóng)藥等行業(yè)。本試驗(yàn)以擠壓燕麥粉、山藥粉、紅豆薏米粉、白砂糖為主要原料，以復(fù)合營(yíng)養(yǎng)燕麥粉的感官評(píng)分為主要指標(biāo)，采用單因素試驗(yàn)和軟件DesignExpertv8.0.6中的最優(yōu)混料設(shè)計(jì)試驗(yàn)，進(jìn)行不同原料的復(fù)配試驗(yàn)，研究復(fù)合營(yíng)養(yǎng)燕麥粉的最優(yōu)配方。1材料和方法1.1材料和試劑燕麥、山藥、紅豆、薏米，山西東方亮生物科技有限公司;白砂糖，安琪酵母有限公司;其他化學(xué)試劑均為分析純。1.2u3000爐RHP-500粉碎機(jī)，永康市榮浩工貿(mào)有限公司;WK2102電磁爐，美的集團(tuán)有限公司;T200/2電子天平，上海精天電子儀器有限公司;XMTD-8222恒溫鼓風(fēng)干燥箱，上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司;GYT-220雙螺桿擠壓實(shí)驗(yàn)機(jī)，濟(jì)南賽百諾科技開發(fā)有限公司。1.3測(cè)試方法1.3.1擠壓機(jī)中燕麥的量測(cè)對(duì)燕麥進(jìn)行清理除雜，再送于雙螺旋擠壓設(shè)備中。其在預(yù)處理機(jī)箱內(nèi)和霧化的水滴相結(jié)合，同時(shí)被螺桿均勻攪拌，使得含水量較為均勻，在達(dá)到要求后便被定量送到喂料機(jī)里，通過(guò)調(diào)節(jié)輸送螺桿的轉(zhuǎn)速，再把燕麥定量送入擠壓機(jī)中。在螺桿的推動(dòng)作用下，燕麥在擠壓機(jī)中完成破碎、剪切、壓縮、加熱、熔融、升壓，最后擠壓燕麥便通過(guò)模頭被擠出。將擠壓燕麥進(jìn)行粉碎、過(guò)篩處理，制得擠壓燕麥粉。具體擠壓參數(shù)見(jiàn)表1。1.3.2山藥紅豆粉的制備其他原料粉的制備工藝流程:山藥粉:山藥干→粉碎→過(guò)篩→炒制→山藥粉紅豆粉:紅豆→清洗→浸泡→晾曬→粉碎→過(guò)篩→炒制→紅豆粉薏米粉:薏米→清洗→浸泡→晾曬→粉碎→過(guò)篩→炒制→薏米粉參考郭楠楠等1.3.3單因素試驗(yàn)1.3.3.燕麥粉添加量對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響將山藥粉、紅豆薏米粉、白砂糖、燕麥粉按照3∶6∶3∶(5、10、15、20、25)的質(zhì)量比進(jìn)行復(fù)配，即燕麥粉按照29.41%、45.45%、55.56%、62.50%、67.57%5個(gè)水平進(jìn)行單因素試驗(yàn)，以感官評(píng)分為指標(biāo)，研究燕麥粉添加量對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響。1.3.3.山藥粉添加量對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響將燕麥粉、紅豆薏米粉、白砂糖、山藥粉按照10∶6∶3∶(1、2、3、4、5)的質(zhì)量比進(jìn)行復(fù)配，即山藥粉按照5.00%、9.52%、13.64%、17.39%、20.83%5個(gè)水平進(jìn)行單因素試驗(yàn)，以感官評(píng)分為指標(biāo)，研究山藥粉添加量對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響。1.3.3.紅豆薏米粉添加量對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響將燕麥粉、山藥粉、白砂糖、紅豆薏米粉按照10∶3∶3∶(4、6、8、10、12)的質(zhì)量比進(jìn)行復(fù)配，即紅豆薏米粉按照20.00%、27.27%、33.33%、38.46%、42.86%5個(gè)水平進(jìn)行單因素試驗(yàn)，以感官評(píng)分為指標(biāo)，研究紅豆薏米粉添加量對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響。1.3.3.白砂糖添加量對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響將燕麥粉、山藥粉、紅豆薏米粉、白砂糖按照10∶3∶6∶(2、4、6、8、10)的質(zhì)量比，即白砂糖按照9.52%、17.39%、24.00%、29.63%、34.48%5個(gè)水平進(jìn)行單因素試驗(yàn)，以感官評(píng)分為指標(biāo)，研究白砂糖添加量對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響。1.3.4復(fù)合營(yíng)養(yǎng)燕麥粉配方優(yōu)化試驗(yàn)根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，確定每種組分的添加范圍，借助DesignExpertv8.0.6軟件，采用最優(yōu)混料設(shè)計(jì)試驗(yàn)，以燕麥粉、山藥粉、紅豆薏米粉和白砂糖添加量為自變量，以復(fù)合營(yíng)養(yǎng)燕麥粉的感官評(píng)分為響應(yīng)值，進(jìn)行試驗(yàn)，并對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析，得到最優(yōu)配方。最優(yōu)混料設(shè)計(jì)試驗(yàn)的因素水平見(jiàn)表2，每個(gè)試驗(yàn)序號(hào)進(jìn)行3次平行試驗(yàn)，以平均值作為最終試驗(yàn)結(jié)果。1.3.5感官評(píng)定指標(biāo)每份混合粉樣取30.00g放入容器中，用100.00mL80℃的水沖調(diào)，并迅速攪拌均勻，作為感官評(píng)定樣品。請(qǐng)10位食品專業(yè)的老師和同學(xué)組成感官評(píng)定小組，參考GB19640—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)沖調(diào)谷物制品》中對(duì)沖調(diào)谷物制品的感官要求進(jìn)行適當(dāng)修改，從色澤、氣味、組織狀態(tài)以及口感4個(gè)方面對(duì)沖調(diào)樣品進(jìn)行評(píng)分，滿分為100分，最終結(jié)果取平均分。具體感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表3。1.3.6測(cè)定麥冬粉的復(fù)合養(yǎng)分水按照GB5009.3—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中水分的測(cè)定》中的直接干燥法測(cè)定復(fù)合營(yíng)養(yǎng)燕麥粉的水分含量。2結(jié)果與分析2.1單因素試驗(yàn)的結(jié)果2.1.1降低的趨勢(shì)由圖1可知:隨著燕麥粉添加量的增大，復(fù)合燕麥粉的感官評(píng)分呈先升高再降低的趨勢(shì)。當(dāng)燕麥粉添加量在45.45%～55.56%時(shí)，復(fù)合燕麥粉的感官評(píng)分較高，而當(dāng)燕麥粉添加量超過(guò)55.56%時(shí)，其感官評(píng)分開始下降。這主要是因?yàn)閿D壓燕麥粉的含量對(duì)復(fù)合型營(yíng)養(yǎng)燕麥粉的糊化程度影響很大2.1.2山藥粉添加量由圖2可知:隨著山藥粉添加量的增大，復(fù)合營(yíng)養(yǎng)燕麥粉的感官評(píng)分先升高后降低，當(dāng)山藥粉添加量在13.64%時(shí)，感官評(píng)分最高，而后感官評(píng)分隨著山藥粉添加量的增大而降低。當(dāng)山藥粉含量過(guò)高時(shí)，會(huì)給復(fù)合營(yíng)養(yǎng)燕麥粉帶來(lái)一種特殊的酸澀味，嚴(yán)重影響口感2.1.3添加量對(duì)感官評(píng)分的影響由圖3可知:隨著紅豆薏米粉添加量的增大，復(fù)合營(yíng)養(yǎng)燕麥粉的感官評(píng)分呈先升高后降低的趨勢(shì)。在添加量為20.00%～27.27%時(shí)，產(chǎn)品感官評(píng)分整體偏高，但當(dāng)超過(guò)27.27%時(shí)，感官評(píng)分呈顯著下降趨勢(shì)?？赡苁且?yàn)榧t豆薏米粉對(duì)復(fù)合營(yíng)養(yǎng)燕麥粉的口感和組織狀態(tài)影響較大，紅豆粉含量越高，沙粒感越強(qiáng)，口感越粗糙，薏米粉含量越高，其本身帶有的少許苦味越明顯2.1.4糖添加量對(duì)感官評(píng)分的影響由圖4可知:隨著白砂糖添加量的增加，復(fù)合營(yíng)養(yǎng)燕麥粉的感官評(píng)分呈先升高后降低的趨勢(shì)。當(dāng)白砂糖添加量在24.00%時(shí)，感官評(píng)分達(dá)到最高。這主要是因?yàn)樘窃趶?fù)合營(yíng)養(yǎng)燕麥粉中充當(dāng)甜味劑的作用，當(dāng)白砂糖添加量較低時(shí)，產(chǎn)品甜度就較低，反之當(dāng)白砂糖添加量高時(shí)，其甜度就高?？紤]到適合的甜度以及糖對(duì)人體健康的影響。因此，可初步確定白砂糖添加量為17.00%～24.00%。2.2最優(yōu)混合材料設(shè)計(jì)試驗(yàn)的結(jié)果2.2.1復(fù)合營(yíng)養(yǎng)燕麥粉回歸模型的建立和擬合方差分析結(jié)果最優(yōu)混料設(shè)計(jì)試驗(yàn)的結(jié)果如表4所示，對(duì)20組試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。對(duì)響應(yīng)值感官評(píng)分進(jìn)行二次多項(xiàng)回歸擬合，建立關(guān)于感官評(píng)分的數(shù)學(xué)回歸模型，回歸模型方程:對(duì)以復(fù)合營(yíng)養(yǎng)燕麥粉感官評(píng)分為響應(yīng)值的二次多項(xiàng)回歸模型進(jìn)行方差分析，結(jié)果見(jiàn)表5。由表5可知:模型及線性混合模型都達(dá)到極顯著水平(P<0.01)，且失擬項(xiàng)(P=0.1836>0.05)不顯著，說(shuō)明該模型與試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以很好的擬合。該模型的判定系數(shù)R2.2.2復(fù)合營(yíng)養(yǎng)燕麥粉最佳配方的確定和水分含量的測(cè)定將混料設(shè)計(jì)中感官評(píng)分響應(yīng)值設(shè)定為最大，通過(guò)軟件進(jìn)行優(yōu)化。軟件給出了2個(gè)建議組合配方并提供了預(yù)測(cè)值，如表6所示。但預(yù)測(cè)值均低于表4中的14號(hào)試驗(yàn)，對(duì)這3個(gè)組合進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明，復(fù)合營(yíng)養(yǎng)燕麥粉的感官評(píng)分最大值為1號(hào)建議配方的86.33，與預(yù)測(cè)值基本吻合，說(shuō)明本試驗(yàn)的模型擬合度較高，軟件優(yōu)化后的配方和預(yù)測(cè)值可信度較高。對(duì)以最優(yōu)配方制得的復(fù)合營(yíng)養(yǎng)燕麥粉進(jìn)行水分含量的測(cè)定，結(jié)果為1.80%，符合GB19640—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)沖調(diào)谷物制品》中對(duì)沖調(diào)谷物制品理化指標(biāo)的要求。最終確定復(fù)合營(yíng)養(yǎng)燕麥粉的最優(yōu)配方(以復(fù)配粉總質(zhì)量為基準(zhǔn))為燕麥粉47.38%、山藥粉10.91%、紅豆薏米粉22.66%、白砂糖19.05%。3復(fù)合營(yíng)養(yǎng)燕麥粉配方的單因素試驗(yàn)結(jié)果本文主要研究了沖調(diào)型復(fù)合營(yíng)養(yǎng)燕麥粉的優(yōu)化配方。對(duì)擠壓改性后的燕麥粉與粉碎熟化后的山藥粉、紅豆薏米粉、白砂糖進(jìn)行復(fù)配并以感官評(píng)分為指標(biāo)，通過(guò)單因素試驗(yàn)確定燕麥粉最適添加量為45.00%～54.00%、山藥粉最適添加量為9.00%～14.00%、紅豆薏米粉最適添加量為20.00%～27.00%、白砂糖最適添加量為17.00%～24.00%。在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上，借助DesignExpertv8