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2 0 1 0年第3 5卷第 1 期 粮 食加 工 7 9 荞麦粉膨化工艺参数的优化及其 在朝鲜族冷面加工中的应用 余平 , 冷进松 ( 吉林工商学院食 品2 - 程分院, 长春 1 3 0 0 6 2 1 摘要 :以荞麦粉 为原料 , 研 究物料配比、 加水量 、 螺杆 转速 以及进料量对膨化食品品质指标f 比容1 的影响 。设计 正交实验 , 确定出最佳 工艺参数 为: 荞麦麦心 与麦皮的配比为 3 0 : 7 0 , 螺杆转速为 3 5 0 r mi n, 进料量为 4 5 0 g m i n, 原 料加水量为 4 0 。同时, 利用膨化荞麦粉 为主要原料 , 分别进行 了荞麦粉 添加 量、 加水量、 挤丝温度、 物料 细度 4个 因 素对朝鲜族冷面品质影响的单因素实验 。实验结果表 明: 影响冷面品质 的因素依 次为挤丝温度 荞麦粉 添加量 物料 细度 加水量 , 最佳 工艺条件组合为荞麦粉添加量为 3 0 , 加水量为 4 0 , 挤 丝温度 为 1 0 0 , 物料 细度 为 8 0目。 关 键词 :荞 麦 粉 ; 膨 化 ; 冷 面 : 工 艺 参 数 中图分类号 : T S 2 1 3 2 4 文献标 志码 : A 文章编号 :1 0 0 7 6 3 9 5 ( 2 0 1 0 ) 0 1 0 0 7 9 0 4 由于 荞麦具 有 平衡 的营 养功 能和 明显 的保 健作 用 , 近年来 , 对 荞麦 食 品的开 发研 究引 起 了广泛 的关 注【 1 I 2 I 。 采 用双 螺杆 挤压 膨 化是 目前 荞 麦快 餐 粉 生产 的理想工艺_ 3 l 。 我们 曾对荞麦粉挤压膨化的工艺参 数进行 了研究 , 表明进料量和物料 配比对膨化程度 影响最大。 目前食 品的挤压加工 , 其理论研 究还不 够深入 , 在 挤压 过程 中 ,物料 易发 生生 物 化学 、 物 理 化学、微生物营养成分的变化 原料 中各种组分 的 相互作用 , 会影响制品的膨化率 、体积密度 、含水 量 、 营养成分含量及营养成分特性5 1 。在产品的挤压 生 产过 程 中 , 原料 的粒 度 、 含水 量 、 进 料 速度 、 膨化 机 的螺杆 结 构 、 螺 杆转 速 、 模 具 尺 寸 、 挤 压温 度 等 加 工 变量都影响产品的膨化程度 。为此 , 针对实际生 产 中原料的易变特点 和膨化机操作的可变 性, 对 荞 麦 粉 在 双 螺 杆 挤 压 膨 化 机 上 的 加 工 特 性 进 行 了研 究 , 以指 导实 际 的生产 过程 。 冷 面是 朝 鲜族 世 代 相传 的特 色 食 品 , 被 看作 是 上等的佳肴之一 , 荞麦是冷面的重要组成成分。传 统制 作 方法 是 将荞 面 、 淀 粉 按 一 定 比例 混 和倒 在 和 面缸里 , 以开水烫成稍硬 的面, 加适量碱后 , 糅合好 , 制成 圆条 , 放人 特 制的挤 筒 内 , 快 速压 制成 面 条后 随 即人 开 水锅 里 煮 9 1 。冷 面 口感 清凉 爽 滑 、 筋 道 。 因其 甜、 酸、 辛 、 辣 、 香五味俱全而成为人们喜爱 的美食 。 近年来 , 冷 面 已开 始 出 L I , 且 出 口量 逐 年 递 增 由于 它营养丰富, 而且具有药用价值 , 因此越来越受到外 商的关 注。本研究对养麦粉膨化参数进行 了优化 , 同时也对以荞麦粉为原料的冷面制作工艺进行了阐 收 稿 日期 : 2 0 0 9 1 0 1 2 作者简介 : 余平( 1 9 6 3 一) , 男, 副教授 , 从事粮食深加工的研究工作。 述 , 并分析了工艺条件对产品品质的影响。 1 材 料 与方 法 1 1 主要 材料 与试 剂 市售荞麦粉( 市售 ) , 马铃薯淀粉( 市售 ) 。 1 2 主要 仪器 与设 备 利用 Q P S 6 5 x 2型双螺杆挤压膨化机 , 在设定的 条件下进行挤压膨化实验 , 待稳定后 , 取样分析。实 验 中统 一 采用 4 mi l l 双孔 模头 。 1 3 检 测方 法 1 3 1 膨 化程 度 用样品的比容 p ( m L g ) 间接反映膨化程度 。称 取一定质量( m ) 的样品置于量筒 中, 加入 已知体积的 油菜籽( V ), 观察并记录量筒 中物料的总体积 V总, 贝 0 V=V总 一V油, p =V m , 单位 m L g I o l 。 1 3 2 不 同加水 量 的挤 压膨化 实验 在 进料 速度 4 5 0 g m i n , 螺杆 转 速 4 0 0 r m i n , 双孔 模 的模 孔 直径 4 m m , 挤 压温 度一 区为 1 3 0、 二区为 1 5 0、 三区为 1 7 0的工艺条件下 , 配制加 水 量 分 别 为 2 0 、 2 5 、 3 0 、 3 5 、 4 0 、 4 5 、 5 0 的荞麦粉原料 , 进行挤压膨化, 测定制品的比容。 1 3 3 不 同螺杆转 速 的挤压 膨 化实验 在进 料 速度 为 3 0 0 g mi n双孔 模 的模 孔直 径 4 IT l m , 挤压 温度 一 区为 l 1 0、 二 区为 1 4 0 、 三 区 为 1 6 0 o C 的工艺条件下 ,用含水量为 4 0 的荞麦 粉 ,分别在辊杆转速为 2 0 0 、 2 5 0 、 3 0 0 、 3 5 0 、 4 0 0 、 5 0 0 r m i n, 进行挤压膨化 , 测定制品比容。 1 3 4 不 同进 料量 的挤 压膨 化实 验 粮食加工 2 0 1 0年第3 5卷第l 期 在螺杆转速 4 5 0 r mi n,双孔模 的模孔直径为 4 m l n。 挤 压温度 为一 区为 1 3 0、 二 区为 1 5 0、 三 区为 1 7 0的工 艺条 件下 采 用含 水 量 为 4 0 的荞 麦粉 。在进料量分别为 3 0 0 、 3 5 0 、 4 0 0 、 4 5 0 、 5 0 0 、 5 5 0 m i n下 , 进 行挤压膨 化 , 测定 制 品的 比容 。 1 3 5 原料 配 比、 含 水量 、 螺杆转 速 、 进料 量协 同作 用 的挤 压膨化 实验 采用 I _ 9 ( 3 4 ) 正交实验对操作参数( 原料配 比、 加 水量、 进料量、 螺杆转速) 进行优化( 见表 1 、 表 2 ) 。在 挤压膨化 实验 的基 础上 对不 同配料 的最佳膨 化产 品的部分理化指标进行 比较分析,以寻求营养合理 的荞麦方便 食 品配方 , 挤 压膨化 后测定 制品 的 比容 。 表 l 挤 压 膨 化试 验 因素及 水 平 原 料 配 比 试验号( 麦心: 麦皮) A 加水量螺杆转速 ( r m i n ) B C 进 料 量 ( g m i n 1 比容 D ( mL g ) 2 挤压膨 化实 验结果 分析 2 1 原料含水 量对 产品 比容 的影 响 试 验结 果表 明: 产 品 比容 随原 料含水 量 的增加 而降低 , 如图 1 所示。这是由于当物料含水量增加 , 物料的浓度降低 ,物料在挤压腔内引起的摩擦力降 低 , 使其通过模头更加流畅; 同时物料在挤压机 内受 到的剪切 力下降 在试验 过程 中发现 随原料含 水量 的增加。 膨化机二区温度也降低 , 说明高含水量物料 在剪切区内由压缩粉体 向“ 熔化液相” 转化容易, 需 要 的能量 较低 。 血 fJ 水 量 图 1加水量对产品比容的影响 2 2 螺 杆转 速对产 品 比容 的影 响 试 验结 果表 明: 在 双螺 杆挤 压膨 化时, 随螺 杆转 速的提高 , 产品比容增加 , 如图 2所示。这是由于当 螺杆转 速增 加,虽然 加快 了物 料在挤 压 腔 内的运 动 速度 , 但物料在挤压腔内受到的剪切力增加, 同时可 使物料在通过模孑 L 时的压力增大。 螺仟 转速 ( r n fi n ) 图 2 螺杆转速对产品比容的影响 2 3 进料 量对产 品 比容 的影 响 试验结果表明: 在双螺杆挤压膨化时 。随着进 料量的增加 , 产品比容也增大 , 如图 3 所示。其原因 可能是当进料量增大物料在挤压腔内引起的摩擦 力增大, 同时引起挤压区压力增大, 物料在通过模孔 时所需 的挤 出压力增 大 。 f 1 置 0 进 料量 ( g rai n ) 图 3进料量对产品比容的影响 2 4 原料配比、 含水量 、 螺杆转速、 进料量的协同 挤 压膨化 结果 从表2可看出: 原料配比和进料量对所试物 料 的 膨 化影 响最 大 : 最 佳 因素 水平 组 合 为 A , B 2 C D , 即荞 麦 麦 心 与 麦 皮 的配 比为 3 0 : 7 0 , 螺 杆 转速为 3 5 0 d m i n, 进料量为 4 5 0 m i n, 原料加水 2 0 1 0年第3 5卷第1 期 粮 食 加 工 8 l 量 为 4 0 。 3 膨化 荞麦 粉在朝 鲜 族冷 面加 工 中的应 用 3 1 加 工工 艺流 程 加 工工 艺流 程见 图 4 。 淀粉 、 水 膨化荞 麦 粉一 粉 碎 和 面一 挤 丝一 老 化一 松条一 计 量 装盘一 烘 干一 冷却 包 装 。 图 4 加 2 12 2 1 2 艺 流 程 图 3 2 产 品质量 要求 ( 1 ) 感官要求 色泽灰褐发亮, 粗细均匀, 表面 光洁、 有透明感 具有荞麦 固有 的气味。 在热水中 3 mi n即可 复水 , 复水后 不 浑汤 、 不粘 牙 、 柔软 有 咬劲 。 ( 2 ) 理 化 指标水 分 1 4 , 碘 呈 色 度 1 O , 吐 浆 3 O 。 断条率8 。 酸度5 。 T 。 ( 3 ) 卫生指标符合 国家有关标准 。 3 3 实 验条 件对 产 品品质 的影 响 3 3 1 荞麦 粉 添加量 对冷 面品质 的影 响 由图 5可 以看 出 随着荞 麦 粉添 加 量 的增加 , 得 分主要呈递增趋势 , 其 中添加量为 3 0 时 , 得分最 高。 这主要是 由于随着荞麦粉添加比例的增加 , 冷面 面团的吸水性 、 形成时间、 稳定时间呈下降趋势。面 团 的稳 定 时 间反 映 了 面 团 的耐 剪切 力 和 面 筋 强度 , 因为荞麦 粉 中不 含面筋 ,虽 然荞 麦 粉 的谷 蛋 白含 量 较高, 占蛋白总量的 2 4 5 2 6 1 , 但醇溶蛋白含量 低 f 1 7 2 3 ) , 两种 蛋 白质 比例 失 衡 , 不 能 形 成 空 间 的立 体 网络 结构 。因此 , 随着荞 麦 粉 的增 加 , 冷 面 面团的面筋含量相对降低 , 造成吸水率 、 面团形成时 间和稳定时间降低。 荞 麦粉 添自 量 十色泽 一适 l 性 研性 十黏性 +表现 - ,A -耐泡性 +H 条 情况+比滑性 圈 5 荞麦粉添加量对 冷面品质 的影 晌 3 3 2 加水量对冷面品质的影响 由图 6可知 , 随着加水量的增加 , 得分主要呈递 增趋 势 , 其 中加 水 量 在 4 0 时得 分 最 高 。加 水 量 是 挤压过程 中的重要控制参 数 ,和挤 压机 的性 能有 关 。 改变加水量将对淀粉糊化 、 产品质地等产生很大 的影响。加水量大,面条熟化度低 , 表面泛 白, 透明 感差 ,条形较细易粘连 ; 加水量小 ,面条易膨化 , 结 构不紧密 , 物料排除不畅, 甚至出现焦化现象。 鑫 墨1 5 一 3 3 3挤丝 温度 对冷 面 品质 的影 响 由图 7可知 随着挤丝温度的不断增加 , 得分呈 逐 渐 递增 的趋 势 ,其 中在 9 8 1 0 0之 间 的得 分 最 高 。主要是 由于挤 压机 为单 螺 杆 自熟 式 ,后端 为 变 螺距 熟 化 目的是使 物料 在挤 压过 程 中受 到 强烈 的 摩擦 、 剪切作用 , 发生淀粉糊化而变熟。 前端为等螺 距挤丝 ,对物料进行挤压 、 揉捏 ,以形成均匀 、 紧密 的组织结构 ,并使淀粉进一步糊化 。出线模板孔径 为 刀 ,要 求挤 出的 面条 粗 细均 匀 , 无 气 泡 ,表面 光 滑 透 明 糊 化温 度 控制 在 9 8 1 0 2。温度不 足 , 糊 化不完全 ,出条发白,温度过高 ,出条易断。 挤丝 温度 : +色泽_一道 _=l 性 韧性 +釉性 +表现 *耐 泡性 +出条情 况 一光滑性 图 7 挤 丝温 度 对 冷 面 品 质 的 影 响 3 3 4 物 料细 度对 冷 面品质 的影 响 由图 8可知 , 随物料细度的增加 , 得分呈不断上 升趋势 。物料较细有利于淀粉糊化和重新形成组织 结构均匀 、 紧密 ,富有弹性 、 韧性 的面条 ; 较粗 的物 料挤 压后 熟化 程度 不 够 ,易产 生表 面粗 糙 、 泛 白 、 透 明感不好等现象 。 但是随着物料细度的增加 , 需要 的 技术 的设备就越高级 , 费用成本过大 。 因此 , 物料细 粮 食加工 2 0 1 0年第3 5 卷第1 期 度常采用 1 0 0目的物料。 4 结 论 物料细 度 日 +包泽 +适 f 性 韧性 +黏性 t表现 *酣泡性 +出条情况+光滑性 图 8 物 料 细度 对 冷 面 品质 的 影 响 ( 1 )通过上述实验结果可知 ,市售荞麦粉在 Q P S 6 5 x 2型双螺杆挤压膨化过程中在同一实验条 件下产品的比容随含水量增高而降低 。 随螺杆转速 、 进料量增大而增加 , 这与大米、 玉米等谷物在单螺杆 挤 压膨化 时的规律 大致相 同 。 ( 2 ) 物料的正常挤压膨化 , 是物料水分含量 、 进 料量和膨化机的螺杆转速 、 挤压温度、 模头直径等工 艺条件 的共 同协 同作 用 的结 果 。荞 麦粉在 挤压膨 化 生产过 程 中,为满足产 品对膨 化程度 和含水 量 的要 求, 当物料含水量高时, 应适当提高螺杆转速或增加 进料量来保证产品的膨化程度 ; 当物料含水量低时 , 应采用较高的挤压温度,降低螺杆转速和进料量才 能确保正常生产过程 。 为确保产品质量要求 , 应将物 料含水量控制在 3 5 4 0 ,采用较高的螺杆转速 和进料量可以提高生产能力 , 当物料配比、 含水量一 定时 ,螺杆转速和进料量的协调配合是养麦粉挤压 膨化过程中的关键问题 。 ( 3 ) 制作冷面宜选用面筋质含量 2 6 2 8 的中 筋力小麦面粉。 荞麦粉对冷面的品质有很大的影响。 添加荞麦粉会缩短面团的形成时间和稳定时间 。 同 时 , 加水量 、 挤丝温度 、 物料细度对冷面的品质有很 大的影响 。 在实际的生产过程中, 应不断地对产品工 艺参数进行调整 ,以使冷面面团具有良好的工艺特 性和食用品质。 参 考文献 : 【 1 】 林汝法 中国荞麦 M】 北京: 中国农业出版社 , 1 9 9 4 : 8 2 】 郎桂常, 何玲玲, 苦荞的化学成分及营养特性I C Y , 9国养麦 科学研究论文集 北京: 学术期 刊出版社 。 1 9 8 9 : 2 0 3 2 0 8 3 】肖诗明 , 吴兵 荞麦方便食品生产新工艺【 J 】 食品科技, 1 9 9 7 , ( 1 ) : 2 0 2 1 4 肖诗明, 徐坤, 吴兵, 等 养麦粥糊方便食 品的挤压膨化 J 食 品工业, 1 9 9 7 , ( 5 ) : 8 9 【 5 杨雪 单螺杆挤压膨化技术的发展现状【 J 】 食品科学, 1 9 9 7 , ( 6 ) : 4 5 - 4 8 6 6高福成, 王水兴, 郑功源, 等 红薯粉挤压膨化研究( I ) 红薯 粉挤压膨化的工艺参数及配方优化 J 食 品科学, 1 9 9 5 , ( 5 ) : 2 3 - 2 6 【 7 】 杨铭铎 谷物膨化机理的研究【 J 】 食 品与发酵工业, 1 9 9 8 , ( 4 ) : 7-1 4 8 刘峰 挤压蒸煮工艺中物料特性的研究进展【 J 】 粮食加工 , 2 0 o 8, ( 5) : 5 8 6 0 9 】 王成军 , 李勇 方便朝鲜冷面加工技术 J 】 食 品工业 , 2 0 0 5 , ( 5 ) : 1 6 - 1 7 【 l 0 】肖诗 明, 徐坤 , 吴兵, 等 苦荞麦营养粉挤压膨化的工艺参 数及配方优化 J 粮食与饲料工业 , 1 9 9 7 , ( 8 ) : 3 5 3 6 Th e Op t i mi z a t i o n o f Ex t r u s i o n P r o c e s s Pa r a me t e r s o f Bu c k wh e a t a n d t h e Ap p l i c a t i o n i n Pr o c e s s i n g o f Ko r e a n Co l d No o d l e s YU P i n g, L ENG J i n - s o n g ( F o o d E n g i n e e ri n g D e p a r t m e n t , J i l i n I n s t i t u t e o f B u s i n e s s a n d T e c h n o l o g y , C h a n g c h u n 1 3 0 0 6 2 , P R C h i n a ) Ab s t r a c t : Us i n g b u c k wh e a t f l o u r a s r a w ma t e r i a l 。 r e s e a r c h i n g t h e e f f e c t s o f mo i s t u r e c o n t e n t o f ma t e ri a l s , s c r e w s p e e d, ma t e r i a l r a t i o a n d f e e d r a t e t o t h e q u a l i t y i n d e x o f t h e p u f f e d f o o d, d e s i g n o r t h o g o n a l e x p e ri me n t T h e o p t i mu m t e c h n o l o g i c a l p a r a me t e r s we r e d e t e r mi n e d a s f o l l o ws : ma t e r i a l r a t i o 3 0 : 7 0, s c r e w s p e e d 3 5 0 r mi n, f e e d r a t e 4 5 0 g mi n, wa t e r a d d i t i o n 4 0 Me a n w h i l e , u s i n g e x t r u s i o n b u c k wh e a t fl o u r a

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