沖調型復合營養(yǎng)燕麥粉的研制

沖調型復合營養(yǎng)燕麥粉的研制

糧食動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、冠狀動脈粥樣硬化和抗癌的功效。山藥是一種藥食同源的食物，營養(yǎng)豐富，具有促進健康和延長壽命的作用，其含有的蛋白多糖具有很好的抗氧化能力最優(yōu)混料設計試驗是一種常運用于研究混料配方試驗的方法，該方法主要研究響應變量與各因素比例之間的關系，具有試驗次數(shù)少、精確度高、信息量充足等優(yōu)點，被廣泛的應用于化工、食品、農藥等行業(yè)。本試驗以擠壓燕麥粉、山藥粉、紅豆薏米粉、白砂糖為主要原料，以復合營養(yǎng)燕麥粉的感官評分為主要指標，采用單因素試驗和軟件DesignExpertv8.0.6中的最優(yōu)混料設計試驗，進行不同原料的復配試驗，研究復合營養(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;其他化學試劑均為分析純。1.2u3000爐RHP-500粉碎機，永康市榮浩工貿有限公司;WK2102電磁爐，美的集團有限公司;T200/2電子天平，上海精天電子儀器有限公司;XMTD-8222恒溫鼓風干燥箱，上海精宏實驗設備有限公司;GYT-220雙螺桿擠壓實驗機，濟南賽百諾科技開發(fā)有限公司。1.3測試方法1.3.1擠壓機中燕麥的量測對燕麥進行清理除雜，再送于雙螺旋擠壓設備中。其在預處理機箱內和霧化的水滴相結合，同時被螺桿均勻攪拌，使得含水量較為均勻，在達到要求后便被定量送到喂料機里，通過調節(jié)輸送螺桿的轉速，再把燕麥定量送入擠壓機中。在螺桿的推動作用下，燕麥在擠壓機中完成破碎、剪切、壓縮、加熱、熔融、升壓，最后擠壓燕麥便通過模頭被擠出。將擠壓燕麥進行粉碎、過篩處理，制得擠壓燕麥粉。具體擠壓參數(shù)見表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→過篩→炒制→山藥粉紅豆粉:紅豆→清洗→浸泡→晾曬→粉碎→過篩→炒制→紅豆粉薏米粉:薏米→清洗→浸泡→晾曬→粉碎→過篩→炒制→薏米粉參考郭楠楠等1.3.3單因素試驗1.3.3.燕麥粉添加量對產品品質的影響將山藥粉、紅豆薏米粉、白砂糖、燕麥粉按照3∶6∶3∶(5、10、15、20、25)的質量比進行復配，即燕麥粉按照29.41%、45.45%、55.56%、62.50%、67.57%5個水平進行單因素試驗，以感官評分為指標，研究燕麥粉添加量對產品品質的影響。1.3.3.山藥粉添加量對產品品質的影響將燕麥粉、紅豆薏米粉、白砂糖、山藥粉按照10∶6∶3∶(1、2、3、4、5)的質量比進行復配，即山藥粉按照5.00%、9.52%、13.64%、17.39%、20.83%5個水平進行單因素試驗，以感官評分為指標，研究山藥粉添加量對產品品質的影響。1.3.3.紅豆薏米粉添加量對產品品質的影響將燕麥粉、山藥粉、白砂糖、紅豆薏米粉按照10∶3∶3∶(4、6、8、10、12)的質量比進行復配，即紅豆薏米粉按照20.00%、27.27%、33.33%、38.46%、42.86%5個水平進行單因素試驗，以感官評分為指標，研究紅豆薏米粉添加量對產品品質的影響。1.3.3.白砂糖添加量對產品品質的影響將燕麥粉、山藥粉、紅豆薏米粉、白砂糖按照10∶3∶6∶(2、4、6、8、10)的質量比，即白砂糖按照9.52%、17.39%、24.00%、29.63%、34.48%5個水平進行單因素試驗，以感官評分為指標，研究白砂糖添加量對產品品質的影響。1.3.4復合營養(yǎng)燕麥粉配方優(yōu)化試驗根據(jù)單因素試驗結果，確定每種組分的添加范圍，借助DesignExpertv8.0.6軟件，采用最優(yōu)混料設計試驗，以燕麥粉、山藥粉、紅豆薏米粉和白砂糖添加量為自變量，以復合營養(yǎng)燕麥粉的感官評分為響應值，進行試驗，并對試驗數(shù)據(jù)進行回歸分析，得到最優(yōu)配方。最優(yōu)混料設計試驗的因素水平見表2，每個試驗序號進行3次平行試驗，以平均值作為最終試驗結果。1.3.5感官評定指標每份混合粉樣取30.00g放入容器中，用100.00mL80℃的水沖調，并迅速攪拌均勻，作為感官評定樣品。請10位食品專業(yè)的老師和同學組成感官評定小組，參考GB19640—2016《食品安全國家標準沖調谷物制品》中對沖調谷物制品的感官要求進行適當修改，從色澤、氣味、組織狀態(tài)以及口感4個方面對沖調樣品進行評分，滿分為100分，最終結果取平均分。具體感官評分標準見表3。1.3.6測定麥冬粉的復合養(yǎng)分水按照GB5009.3—2016《食品安全國家標準食品中水分的測定》中的直接干燥法測定復合營養(yǎng)燕麥粉的水分含量。2結果與分析2.1單因素試驗的結果2.1.1降低的趨勢由圖1可知:隨著燕麥粉添加量的增大，復合燕麥粉的感官評分呈先升高再降低的趨勢。當燕麥粉添加量在45.45%～55.56%時，復合燕麥粉的感官評分較高，而當燕麥粉添加量超過55.56%時，其感官評分開始下降。這主要是因為擠壓燕麥粉的含量對復合型營養(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，復合營養(yǎng)燕麥粉的感官評分先升高后降低，當山藥粉添加量在13.64%時，感官評分最高，而后感官評分隨著山藥粉添加量的增大而降低。當山藥粉含量過高時，會給復合營養(yǎng)燕麥粉帶來一種特殊的酸澀味，嚴重影響口感2.1.3添加量對感官評分的影響由圖3可知:隨著紅豆薏米粉添加量的增大，復合營養(yǎng)燕麥粉的感官評分呈先升高后降低的趨勢。在添加量為20.00%～27.27%時，產品感官評分整體偏高，但當超過27.27%時，感官評分呈顯著下降趨勢。可能是因為紅豆薏米粉對復合營養(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，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糖添加量對感官評分的影響由圖4可知:隨著白砂糖添加量的增加，復合營養(yǎng)燕麥粉的感官評分呈先升高后降低的趨勢。當白砂糖添加量在24.00%時，感官評分達到最高。這主要是因為糖在復合營養(yǎng)燕麥粉中充當甜味劑的作用，當白砂糖添加量較低時，產品甜度就較低，反之當白砂糖添加量高時，其甜度就高?？紤]到適合的甜度以及糖對人體健康的影響。因此，可初步確定白砂糖添加量為17.00%～24.00%。2.2最優(yōu)混合材料設計試驗的結果2.2.1復合營養(yǎng)燕麥粉回歸模型的建立和擬合方差分析結果最優(yōu)混料設計試驗的結果如表4所示，對20組試驗結果進行數(shù)據(jù)分析。對響應值感官評分進行二次多項回歸擬合，建立關于感官評分的數(shù)學回歸模型，回歸模型方程:對以復合營養(yǎng)燕麥粉感官評分為響應值的二次多項回歸模型進行方差分析，結果見表5。由表5可知:模型及線性混合模型都達到極顯著水平(P<0.01)，且失擬項(P=0.1836>0.05)不顯著，說明該模型與試驗數(shù)據(jù)可以很好的擬合。該模型的判定系數(shù)R2.2.2復合營養(yǎng)燕麥粉最佳配方的確定和水分含量的測定將混料設計中感官評分響應值設定為最大，通過軟件進行優(yōu)化。軟件給出了2個建議組合配方并提供了預測值，如表6所示。但預測值均低于表4中的14號試驗，對這3個組合進行驗證實驗。結果表明，復合營養(yǎng)燕麥粉的感官評分最大值為1號建議配方的86.33，與預測值基本吻合，說明本試驗的模型擬合度較高，軟件優(yōu)化后的配方和預測值可信度較高。對以最優(yōu)配方制得的復合營養(yǎng)燕麥粉進行水分含量的測定，結果為1.80%，符合GB19640—2016《食品安全國家標準沖調谷物制品》中對沖調谷物制品理化指標的要求。最終確定復合營養(yǎng)燕麥粉的最優(yōu)配方(以復配粉總質量為基準)為燕麥粉47.38%、山藥粉10.91%、紅豆薏米粉22.66%、白砂糖19.05%。3復合營養(yǎng)燕麥粉配方的單因素試驗結果本文主要研究了沖調型復合營養(yǎng)燕麥粉的優(yōu)化配方。對擠壓改性后的燕麥粉與粉碎熟化后的山藥粉、紅豆薏米粉、白砂糖進行復配并以感官評分為指標，通過單因素試驗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%。在單因素試驗基礎上，借助DesignExpertv8