压缩饼干的成分分析.pdf

广州食品工业科技 Guangzhou Food Science and Technology Vol.20 No.4(总总 82) 101 中图分类号：R151.3；文献标识码：A；文章篇号:1007-2764(2004)04-0101-039 压缩饼干的成分分析 高建华 宁正祥 （华南理工大学食品与生物工程学院，广州 510641） 摘要：文章通过对方便食品压缩饼干的蛋白质、氨基酸、碳水化合物、脂肪、矿质元素、水分、水分活度等参数的测定，分析 论述了压缩饼干的营养组成与人体营养吸收均衡的关系， 提供了用于提高压缩饼干营养成分的原料， 以及延长压缩饼干货架期的相关 参数，为压缩饼干的开发提供理论依据。 关键词：压缩饼干；营养成分；保质期 Analysis of Composition in Compressed Biscuit Gao Jianhua，Ning Zhengxiang (Dept. of Food Science Engneering,South China University of Technology,Guangzhou 510641) Abstract: The current studies analyzed various parameters, including protein, amino acid, carbohydrate, fat, minerals, water content, and water activity coefficient of a fast food product, compressed biscuits. These results were used to evaluate the relationship between the nutrition composition of the compressed biscuits and the nutrition metabolic balance inside a human body. These studies provided compositional materials to increase the nutrition of compressed biscuit product. In addition, the studies investigated the conditions to extend biscuit product shelf-life. All these results provide fundamentals for the development of compressed biscuit products. Keywords: Compressed biscuits; Nutrition composition; Shelf-life. 饼干从广义上来说属于方便食品，随着人们生活 水平的不断提高，产品类型日趋多样化。其中压缩饼 干这一方便食品，可谓是一古老而有具有生命活力的 产品，已从昔日用于充饥的方便食品，不断朝口感风 味宜人、营养均衡、并能适应在特殊的环境下食用的 方向发展。本文通过对压缩饼干相关成分的分析，探 讨了产品的营养成分与营养吸收的关系以及水分活 度、水分含量等对压缩饼干的品质及货架期的影响。 1 材料与方法 1.1 材料：压缩饼干 1.2 检测方法 1.2.1 氨基酸分析： 高效液相色谱法。 样品用 6mol/mL HCl,105水解水解 24 小时后， 经异硫氰酸苯衍生后， 选用 PICO.TAG 氨基酸分析柱进行蛋白质氨基酸总量 测定；色氨酸测定：样品用 4.2 mol/mL NaOH，105 水解水解 24h，经衍生处理后测定。 1.2.2 脂肪酸组成及相对含量测定：色谱质谱联用 分析法。 1.2.3 微量元素测定： 日立 Z-5000 塞曼原子吸收光度 收稿日期：2004-9-1 作者简介：高建华，工程师，研究方向：食品化学 仪测定。 1.2.4 P 含量测定：比色法，采用美国热电 UV540 双 光束扫描紫外可见分光光度计测定。 1.2.5 水分含量测定： 烘箱直接干燥法。 按 GB5009.3- 85 方法测定。 1.2.6 灰分测定：高温灼烧法。按 GB5009.4-85 方法 测定。 1.2.7 淀粉含量测定：酸水解法。按 GB5009.9-85 方 法测定。 1.2.8 还原糖测定：斐林氏滴定法。按 GB5009.7-85 方法测定。 1.2.9 蔗糖含量测定： 斐林氏滴定法。 按 GB5009.8-85 方法测定。 1.2.10 葡萄糖含量测定：碘量法。 1.2.11 蛋白质含量测定：微量凯氏定氮法。按 GB 5009.5-85 方法测定。 1.2.12 总脂含量测定：索氏抽提法。按 GB5009.6-85 方法测定。 1.2.13 水分活度测定：水分活度仪测定法。 1.2.14 压缩饼干热能计算2： 食品中热能的换算系数 按每克蛋白质： 脂肪： 碳水化合物分别为 4 : 9 : 4 千卡 计算，计算单位用千卡表示。 广州食品工业科技 Guangzhou Food Science and Technology Vol.20 No.4(总总 82) 102 2 结果与讨论 压缩饼干目前是饼干食品中较为特殊的一类型产 品。除充当休闲食物外，多为进行特殊工作的工作者 及处于危难环境的人们提供一种营养均衡，食用安全 的食粮。其中蛋白质、碳水化合物，脂肪为三大主要 营养素，微量元素等是维持正常生命活动所不能缺少 的，在饼干中按需要添加所需的营养物质十分重要。 2.1 添加优质蛋白提高压缩饼干的蛋白质营养 面粉、大米、淀粉等原料均可作为压缩饼干的主 要成型原料，其中面粉、米粉的碳水化合物含量高达 70%以上，而蛋白质含量仅在 8%12%左右。压缩饼 干及某些原料蛋白质氨基酸组成如表 1 所示。 表1 压缩饼干及原料蛋白质氨基酸组成(mg氨基酸/100g样品) 氨基酸 进口压 缩饼干 国产压 缩饼干 大米面粉 乳清蛋白 大豆分离 蛋白 天冬氨酸 351.46 268.21 494.98361.43 7358.329192.74 谷氨酸 Glu 2419.85 2215.28 1539.78 3776.11 13735.53 18283.52 丝氨酸 Ser 406.33 338.94 477.78578.06 3716.745218.94 甘氨酸 Gly 240.63 242.26 427.07410.33 2504.823738.64 组氨酸 His 195.16 230.86 249.63250.79 1896.873322.82 精氨酸 Arg 410.54 321.52 651.78409.20 4035.716476.58 苏氨酸 Thr 428.62 368.28 384.08429.76 3061.083739.77 丙氨酸 Ala 310.86 292.13 468.83347.71 2907.804321.43 脯氨酸 Pro 808.45 678.58 545.28 1320.86 3398.685255.73 酪氨酸 Tyr 315.08 284.57 406.30402.51 2957.513331.36 缬氨酸 Val 296.26 265.32 464.50420.94 3097.283863.39 蛋氨酸 Met 65.94 78.74 112.60166.57 1138.84722.84 半胱氨酸 48.34 59.33 87.0553.40 448.01415.07 异亮氨酸Ile 296.23 240.16 285.68333.63 3345.923592.63 亮氨酸 Leu 567.09 405.32 609.21668.82 6248.896331.37 色氨酸 Trp 235.16 160.69 138.88278.22 2624.362331.33 苯丙氨酸 365.30 301.20 406.11506.24 2154.934430.79 赖氨酸 Lys 238.76 116.73 129.03153.99 4582.155201.37 总量 8000.05 6868.12 7878.5810868.5 7 69213.43 89770.31 从表 1 知，在以碳水化合物为主体的压缩饼干中 蛋白质含量不高，约为 6.8%8.0%，存在个别氨基酸 如蛋氨酸、半胱氨酸、赖氨酸的含量偏低情况。同时 从乳清蛋白、大豆分离蛋白的氨基酸组成中可知，其 氨基酸种类齐全且含量较高，必需氨基酸占氨基酸总 量：乳清蛋白 37.93%，大豆分离蛋白为 34.12%；乳 清蛋白赖氨酸含量为 6.62%，大豆分离蛋白为 5.79%； 而大米、面粉的赖氨酸含量仅为 1.4%1.6%左右。可 见，若要制作功能性压缩饼干，用于某种特殊条件下 的食品，可在谷类原料或淀粉原料的基础上根据需要 添加适量的乳清蛋白或大豆分离等优质蛋白质，使饼 干中氨基酸互补，起到蛋白质营养均衡的作用。 2.2 压缩饼干中添加油脂的选择 饼干中添加油脂，一方面可向人体提供比糖类和 蛋白质高约一倍的能量，延迟胃的排空，使人产生饱 腹感。另一方面可改善饼干结构的疏松度，口感，增 加产品表面的光洁度，提高其感官品质。食品加工中 所用油脂由饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸组成，采用饱 和脂肪酸比例高的油脂可延长饱腹感时间，防止产品 脂肪氧化。但所添加油脂的必需脂肪酸含量需占一定 的比例， 因为必需脂肪酸是肌体组织细胞的组成成分， 参与线粒体及细胞膜磷脂的合成；并与脂质在体内能 否正常代谢，防止疾病产生关系密切。此外，由 C10 C14中碳链长组成的三酰甘油脂具有抑制脂酶作用， 可降低血浆中游离脂肪酸的含量，减少胆固醇的合成 3，这对开发功能性压缩饼干产品时应引起重视。压 缩饼干中油脂总量及油脂中脂肪酸组成如表 2 所示。 表 2 压缩饼干油脂脂肪酸组成及相对含量 进口压缩饼干 国产压缩饼干 总脂含量(%)28.56 总脂含量(%) 24.52 脂肪酸名称 相对含量(%) 脂肪酸名称 相对含量(%) 辛酸 2.59 辛酸 0.16 癸酸 2.63 癸酸 0.14 十二酸 41.56 十二酸 1.01 十四酸 16.24 十四酸 4.79 棕榈酸 11.75 十六酸 32.41 亚油酸 0.77 十七酸 0.55 硬脂酸 22.06 硬脂酸 16.84 油酸 2.14 油酸 29.51 二十碳酸 0.26 亚油酸 9.51 亚麻酸 0.93 二十碳酸 2.08 二十碳烯酸 0.84 二十二碳酸 0.43 二十四碳酸 0.45 9,10桥氧十 八碳酸 0.40 由表 2 可知，油脂占压缩饼干比例之大是压缩饼 干的特点之一，油脂中脂肪酸的组成也不近相同。进 口压缩饼干不饱和脂肪酸及必需脂肪酸的含量较低， 主要由饱和脂肪酸组成。其中 C10C14中长链饱和脂 肪酸占 57.80%，C16C18长链饱和脂肪酸占 33.83%， 所用油脂多来源于椰子油及棕榈油。国产压缩饼干油 脂主要由 40.79%不饱和脂肪酸和 50%的 C16C18长 链饱和脂肪酸组成，必需脂肪酸含量为 9.51%，存在 于海产品油脂中的 C20以上超长链脂肪酸占 4.2%，即 所用的油脂多来源于棕榈油及动物油脂23。 膳食脂肪营养价值可从三方面综合评价：首先是 不饱和脂肪酸和短链脂肪酸越多的脂肪，熔点越低， 越易消化；其次为亚油酸含量高的植物油(椰子油例 外，其亚油酸含量很低)其营养价值优于动物脂肪；三 广州食品工业科技 Guangzhou Food Science and Technology Vol.20 No.4(总总 82) 103 是脂溶性维生素含量高的脂肪营养价值也高，动物脂 肪几乎不含维生素。常用食用油脂亚油酸及维生素 E 含量如表 3 所示。 为此，按不同食用人群对营养的需求，合理选用 动植物油脂相互搭配，可改善和提高压缩饼干脂肪的 营养成分，使之更有利于人体的吸收。 表 3 常用食用油脂亚油酸及维生素 E 含量 品名 亚油酸含量（%） 总维生素 E（%） 玉米油 46.4 0.068 葵花油 63.2 0.055 芝麻油 44.6 0.0085 花生油 37.9 0.042 棕榈油 12.1 0.015 牛油 1.9 / 猪油 8.9 / 2.3 压缩饼干中能被消化吸收的碳水化合物的组成 碳水化合物是人们从膳食中取得热能的最经济最 主要的来源。饼干中能被消化吸收的碳水化化合物含 量如表 4 所示。 表 4 压缩饼干碳水化合物含量 品 名 进口压缩饼干 国产压缩饼干 葡萄糖（%） 13.29 9.00 蔗糖（%） 2.15 11.59 淀粉（%） 41.15 39.48 从表 4 可知，饼干中的碳水化合物以淀粉、单和 双糖为主，其中淀粉含量高达 40%。在人体中消化速 度最快的是葡萄糖，而淀粉由于在体内还需水解成葡 萄糖后才被吸收利用，故向压缩饼干中添加葡萄糖具 有较快补充肌体能量的作用。从食品感官方面考虑， 因葡萄糖的甜度低于蔗糖，适当的添加蔗糖可达到改 善产品口感，增加食欲的效果。 2.4 添加辅料增加矿质元素含量 矿质元素是人体不可缺少的成分，它是构成肌体 组织的重要材料，对维持人体的酸碱平衡、原生质的 生机状态、并在与蛋白质协同维持组织、细胞的渗透 压中起着重要作用。乳制品、肉制品及植物种仁中含 有丰富的矿质元素。牛乳中以 K、Ca、Cl、P、Na 和 Mg 等元素含量较高。一部分呈胶体状态，一部分呈 溶解状态存在；肉类中常以元素 K、Na、P 的含量较 高， 微量元素中 Fe 的含量较多。 其矿物质以可溶性无 机盐状态或与蛋白质结合而呈非溶性状态两种状态存 在；植物中矿物质极少部分以无机盐形式存在外，大 部分都与植物中的有机化合物相结合而存在。压缩饼 干主要矿质元素含量如表 5 所示。 从表 5 可知， 压缩饼干含有人体所需的矿质元素， 其中 K、Na、P 含量比例与稻米及鱼肉类相当2，而 Na 元素的含量水平不排除是根据人群的工作环境不 同，体能消耗不同，适当补增食盐所至。压缩饼干是 以食粮为主体的食品，粮粒中的矿物质分布是不均匀 的，在壳、皮、糊粉层以及胚部含量较多，而且加工 过程中有相当大部分的矿质元素被损失掉。这也意味 着以粮食为主体加工成的食品，有可能出现矿质元素 不足情况。从食品成分被生物体利用的实际可能性考 虑，动物性食物中矿物质的生物有效性优于植物性食 物，因此压缩饼干中按一定的比例添加奶粉、脱水肉 粒、以及矿质元素含量较高的全豆粉、苡仁粉、淮山 粉、花生仁、麦胚等，有利于饼干矿质元素含量补充。 表 5 压缩饼干矿物质含量表 单位： （mg/100g） 矿质元素 K Na Ca Mg Fe 进口压缩饼干 171.0952.17 23.16 30.472.57 国产压缩饼干 138.74234.5 34.35 48.163.97 矿质元素 Cu Zn Mn P 进口压缩饼干0.221.62 0.36 162.08 国产压缩饼干0.392.00 0.87 96.77 2.5 压缩饼干中水分含量及水分活度与保质期关系 由于压缩饼干具有营养物质丰富、油含量高的特 点，要保证产品有一定的货架期，有效防止脂肪的氧 化哈败和由微生物引起食品的霉变极为重要。为此目 的除选用合适的铝泊复合包装袋并采用真空包装外， 控制压缩饼干的水分含量及水分活度在某一水平也是 生产中一重要环节。 水分活度是表示食品中的水分可被微生物利用的 程度，食品中含水量愈高，水分活度也愈大。但不同 微生物在食品中繁殖时， 都有其最适的水分活度范围， 其中细菌最敏感，其次是酵母菌和霉菌，当水分活度 0.60 时，能生长的微生物为数极少，食品的贮藏期 可长达 1.52 年6。如果水分活度范围高于微生物发 育所必需的最低水分活度值时，由微生物引起的食品 变质是不可避免的。压缩饼干水分含量与水分活度值 如表 6 所示。 表 6 压缩饼干水分含量与水分活度值表 品名包装方式 水分含 量(%) 水分活 度(Aw) 风味与结构特点 （室温贮存 1 年后） 进口压 缩饼干 铝泊复合袋 真空包装 3.000.43 无异味，不粘牙，疏松， 有浓郁的奶香味 国产压 缩饼干 铝泊复合袋 真空包装 5.050.61 无异味，疏松，有花生 仁香味 从表 6 可知，具有较长货架期的压缩饼干，其水 分含量及水分活度值均是较低的，即水分活度值是食 品获得耐藏性的重要指标。 3 结论 (下转第 89 页) 广州食品工业科技 Guangzhou Food Science and Technology Vol.20 No.4(总总 82) 89 由表 3 和表 4 可看出， 经 25 天保鲜后的鲜菇， 卫 生完全达到国家标准，可见卫生安全性没问题；从营 养指标上看，与当地原测定的代表值相差 21%，也就 是说，经保鲜后营养未受较大的损失。 由表 1 和表 2 可看出，冬季的保鲜效果比春秋季 节要好得多。这说明，配合低温并采用本技术进行保 鲜包装，效果更佳。 表 1 放电处理时间对鲜菇新鲜度的影响 变化时间/d 处理时间 /min 呈淡黄 呈深黄 变褐 枯萎 出水腐烂 5 7 14 30 35 37 40 10 12 18 35 40 45 50 15 15 20 40 40 57 63 20 15 19 38 49 54 61 春秋季节：10 表 2 冬季低温放电处理时间对鲜菇新鲜度的影响 变化时间/d 处理时间 /min 呈淡黄 呈深黄 变褐 枯萎 出水 腐烂 5 10 15 32 40 45 50 10 18 26 35 45 54 51 15 20 28 38 49 66 68 20 23 29 40 53 68 65 气温：2-5 表 3 保鲜 25 天的鲜菇卫生指标对比 指 标 项目 鲜实用菌国家标准 样品的测试值 砷（以 As 计） 0.5 0.063 铅（以 Pb 计） 1.0 0.13 汞（以 Hg 计） 0.1 0.01 六六六 0.1 未检出 DDT 0.1 未检出 表 4 保鲜 25 天后的营养成分测试 mg/100g 对照组 天门冬氨酸 苏氨酸 丝氨酸 谷氨酸 脯氨酸 甘氨酸 样品 34.0 30.0 34.0 98.0 586.027.0 鲜品 95.0 52.0 17.0 423.0 277.013.0 对照组 丙氨酸 缬氨酸 蛋氨酸 异亮氨酸 亮氨酸 酪氨酸 样品 27.0 27.0 47.0 38.0 71.014.0 鲜品 227.0 91.0 71.0 65.0 120.016.0 对照组 苯丙氨酸 组氨酸 赖氨酸 精氨酸 合计 样品 37.0 291.0 99.0 22.0 1482 鲜品 88.0 219.0 83.0 22.0 1879 未经处理，刚采摘的新鲜平菇 5 结论 （1）将多种维生素加上黄原胶制取营养保鲜剂， 具有杀菌、补充营养，防止菇体水分过快蒸发，也属 于全新的概念，试验也有明显效果。 （2）把前述两种化学技术方案，结合空气放电 保鲜机进行放电产