粮油加工学(第7章 农大教材)

1、第七章 早餐谷物食品加工一、早餐谷物食品的种类和原辅料一、早餐谷物食品的种类和原辅料 早餐谷物食品是一种脆性食品，其主要成早餐谷物食品是一种脆性食品，其主要成分是谷类，早餐谷物加工是通过蒸煮和脱水等分是谷类，早餐谷物加工是通过蒸煮和脱水等工艺操作使谷物转变成一种更易于食用和消化工艺操作使谷物转变成一种更易于食用和消化的形式。的形式。 早餐谷物食品通常包括经过加工以改善其结构、香味和消化率的多种谷物产品。v按原料组合分为：普通谷物、预加糖谷物和混合型。v按加工原理和产品形状分为许多种类:见下表早餐谷物食品的种类早餐谷物产品分类早餐谷物产品分类产品种类 所占市场比例/% 薄片状产品(包括挤压成型)

2、 35 喷射爆熟状产品(包括挤压成型) 26 直接挤压产品 15 整粒谷物产品 8 普通谷物产品 7 其他类型产品 9 15%的早餐谷物是直接由挤压加工而成的早餐谷物是直接由挤压加工而成的，加上薄片状或喷射爆熟状等通过挤压蒸的，加上薄片状或喷射爆熟状等通过挤压蒸煮成型而完成的产品，可以说早餐谷物中有煮成型而完成的产品，可以说早餐谷物中有一半以上的产品都使用挤压蒸煮技术。一半以上的产品都使用挤压蒸煮技术。早餐谷物食品的原辅料早餐谷物食品的原辅料 对美国市场上早餐谷物品的调查表明，26种谷类产品包含了123种不同的原辅配料，产品中谷类原料的含量从35.5%到100%呈现出大幅度变化，由于产品由多种

3、食物原料混合而成，谷物早餐食品的营养和风味已足以和其它任何食品相媲美。二、二、早餐谷物食品的加工原理早餐谷物食品加工过程包括早餐谷物食品加工过程包括蒸煮糊化、质构蒸煮糊化、质构转化和特定工艺成型转化和特定工艺成型等基本单元操作步骤。等基本单元操作步骤。蒸煮糊化可改善食物风味，提高其营养吸蒸煮糊化可改善食物风味，提高其营养吸收性，并且产生香美可口的特色风味。收性，并且产生香美可口的特色风味。所有谷物将经历某种形式的质构变化，使所有谷物将经历某种形式的质构变化，使之变形成为一种孔状松脆的结构。之变形成为一种孔状松脆的结构。早餐谷物食品加工的工艺原理早餐谷物食品加工的工艺原理谷物中大量的淀粉颗粒加水

4、蒸煮糊化后形成一种胶粘化的淀粉基质，包围和维系着谷物中的其他化学成份和各种加入的组分，这种半均相的物质在适当的温度和水分下，由特定工艺（如辊压）处理直接形成所需的形状，并且通过其它工艺（如焙烤）使产品中的水分汽化而形成多孔状。早餐谷物食品加工的工艺要素早餐谷物食品加工的工艺要素、蒸煮温度、蒸煮温度 蒸煮过程是将谷物产品的温度升高至糊蒸煮过程是将谷物产品的温度升高至糊化温度以上，并保持足够的时间使之产生糊化温度以上，并保持足够的时间使之产生糊化反应以获得所需的糊化程度。化反应以获得所需的糊化程度。用于蒸煮所需的热量来源有三种：一为直接加热蒸煮器表面，通过热传导将热传给产品；二是将热蒸汽喷射在产品

5、上与产品相混合；三是使粘性产品内发生剪切或强烈混合作用，通过摩擦将机械能转化为热能。 这三种能量在生产中常以不同形式结合使用，被产品吸收的能量将转换成三种形式：一部分用于提高产品温度；另一部分被糊化反应所吸收；还有一部分用于压缩成品。各种热反应速率随温度升高而增快，较高的温度会缩短完成某一特定反应的所需时间，从而缩短谷物产品的加工时间。 含水量和剪切程度也是影响谷物糊化和质构含水量和剪切程度也是影响谷物糊化和质构变化的两个重要因素。变化的两个重要因素。水是一种参与反应的物质，若含水量多（高水是一种参与反应的物质，若含水量多（高于于30%），就会提高蒸煮速度，相反较低的），就会提高蒸煮速度，相反

6、较低的含水量会降低反应速度。含水量会降低反应速度。剪切作用可通过对天然谷物淀粉的结构进行剪切作用可通过对天然谷物淀粉的结构进行机械破裂而引起糊化，在低水分下加工（如机械破裂而引起糊化，在低水分下加工（如蒸煮挤压加工）通常由于原料具有较高粘性蒸煮挤压加工）通常由于原料具有较高粘性产生很大的剪切应力，剪切作用的存在会缓产生很大的剪切应力，剪切作用的存在会缓和低水分蒸煮的糊化抑制效应。最短加工时和低水分蒸煮的糊化抑制效应。最短加工时间是那些具有低含水量和高剪切的情况。间是那些具有低含水量和高剪切的情况。水分含量和剪切程度的变化同样会引起产品在宏观尺寸上的不同在低水分（10%20%）、短时间和高温高剪

7、切工艺条件下蒸煮的产品，从蒸煮环境立即进入常压下会产生膨化。水分含量较高（30%50%）时谷物以糊化的水合形式出现，其整个物理结构只发生很小的变化，远未达到膨化程度。应根据所需产品的质量要求，正确选择蒸煮加工的工艺条件，包括水分、温度和剪切程度等，而不是单纯的热力效应因素。 片状早餐谷物食品生产的片状早餐谷物食品生产的“心脏心脏”是压片是压片辊，它将蒸煮后的谷物颗粒压碎成薄片状，并辊，它将蒸煮后的谷物颗粒压碎成薄片状，并通过烘烤获得质地松脆和风味良好的产品。通过烘烤获得质地松脆和风味良好的产品。v早期片状谷物制品采用传统的间歇式蒸汽蒸煮方法加工，物料混配后用蒸汽蒸煮形成糊化的面团，再切割成单个

8、的谷物颗粒或小的微粒聚合体，颗粒需经过冷却和干燥以达到最优的压片准备状态。1.片状早餐谷物食品的加工片状早餐谷物食品的加工v随着挤压加工技术的广泛应用，挤压蒸煮工艺逐渐取代了传统的蒸汽蒸煮方式，挤压蒸煮的原料适用范围较广，挤压后的产品颗粒大小也比传统方式要均匀得多，不足之处是由于过分均匀，使产品在某种程度上失去了谷物固有的自然质构感。v挤压蒸煮之后紧接着进行挤压成型。再经辊轧制成高质量的早餐谷物薄片，物料压片的最适水分含量是10%24%。v物料完成蒸煮、成型和压片后，谷物薄片在旋转式烤炉或高速流化床中于330下进行焙烤，产品形成松脆的质地并产生焙烤香味。 以谷类为主的物料经高温糊化从以挤压机以

9、谷类为主的物料经高温糊化从以挤压机模孔中挤出，在常压下物料中的水分迅速汽化模孔中挤出，在常压下物料中的水分迅速汽化而产生膨化，形成泡沫状的酥脆质地，即为挤而产生膨化，形成泡沫状的酥脆质地，即为挤压膨化型早餐谷物产品。压膨化型早餐谷物产品。v高剪切的单螺杆挤压机适用于生产直接膨化高剪切的单螺杆挤压机适用于生产直接膨化的早餐谷物食品。的早餐谷物食品。v双螺杆挤压机直接膨化的早餐谷物食品，产双螺杆挤压机直接膨化的早餐谷物食品，产品中的淀粉破损比单螺杆挤压机要少。品中的淀粉破损比单螺杆挤压机要少。v谷物直接膨化的工艺条件在于物料应达到谷物直接膨化的工艺条件在于物料应达到150200，且物料含水量应低于

10、，且物料含水量应低于20%。2.挤压膨化早餐谷物的加工挤压膨化早餐谷物的加工 膨化是由产品和大气之间一种突然的压膨化是由产品和大气之间一种突然的压力不平衡导致产品中的水分急剧汽化引起的。力不平衡导致产品中的水分急剧汽化引起的。当糊化后的谷物以合适的水分暴露在非常高当糊化后的谷物以合适的水分暴露在非常高的焙烤温度下时，将导致膨化而形成一种多的焙烤温度下时，将导致膨化而形成一种多孔状结构。孔状结构。 焙烤膨化是在瓦斯烤炉或用过热蒸汽加热焙烤膨化是在瓦斯烤炉或用过热蒸汽加热的流化床中，在高达的流化床中，在高达343温度下完成的，获温度下完成的，获得焙烤膨化的谷物最适宜含水量为得焙烤膨化的谷物最适宜含

11、水量为9%10%。3.焙烤膨化早餐谷物食品的加工焙烤膨化早餐谷物食品的加工 谷物原料在一个密闭的容器中加热，因水分的汽谷物原料在一个密闭的容器中加热，因水分的汽化和气体的膨胀而处于高压状态，当容器突然被打开化和气体的膨胀而处于高压状态，当容器突然被打开后，骤然的减压使物料从容器中喷射出来，物料中的后，骤然的减压使物料从容器中喷射出来，物料中的水分急剧汽化使产品膨化，称为喷射膨化。水分急剧汽化使产品膨化，称为喷射膨化。 物料在喷射膨化操作中不受到剪切的作用，喷射物料在喷射膨化操作中不受到剪切的作用，喷射膨化基本保留了谷物籽粒的固有结构。膨化基本保留了谷物籽粒的固有结构。 由于喷射膨化加工过程不依

12、赖于流体特性或物料由于喷射膨化加工过程不依赖于流体特性或物料大小，当原料水分和脂肪含量较高时仍可进行加工生大小，当原料水分和脂肪含量较高时仍可进行加工生产，故许多特殊的原料能使用喷射膨化法加工，包括产，故许多特殊的原料能使用喷射膨化法加工，包括蔬菜一类的原料。蔬菜一类的原料。 膨化喷射器加热室中的温度一般控制在膨化喷射器加热室中的温度一般控制在200左右，左右，压力一般达压力一般达0.50.8MPa。4.喷射膨化早餐谷物食品的加工喷射膨化早餐谷物食品的加工 纤维状早餐谷物食品是依靠特殊的成型机纤维状早餐谷物食品是依靠特殊的成型机械来生产的细条状饼干一类食品。械来生产的细条状饼干一类食品。 细条

13、状产品生产机械的核心是纤化辊，它细条状产品生产机械的核心是纤化辊，它是由一对水平平行放置、相向旋转且直径较小是由一对水平平行放置、相向旋转且直径较小的圆筒体组成，其中一个辊子沿长度方向刻有的圆筒体组成，其中一个辊子沿长度方向刻有一组圆周方向的沟槽，通过这些轴向沟槽来产一组圆周方向的沟槽，通过这些轴向沟槽来产生谷物纤维化的横向组织。生谷物纤维化的横向组织。 物料纤化成型后，通过焙烤来形成质地松物料纤化成型后，通过焙烤来形成质地松脆的纤维状早餐谷物食品。脆的纤维状早餐谷物食品。5.纤维状早餐谷物食品的加工纤维状早餐谷物食品的加工四、早餐谷物食品加工实例四、早餐谷物食品加工实例1.燕麦片燕麦片 燕麦

14、片是典型的片状早餐谷物食品，燕麦片加工燕麦片是典型的片状早餐谷物食品，燕麦片加工在欧美等国家有着悠久的历史，并有成熟的成套工艺在欧美等国家有着悠久的历史，并有成熟的成套工艺与设备，是仅次于面粉加工和饲料加工的第三大粮食与设备，是仅次于面粉加工和饲料加工的第三大粮食加工业。加工业。 裸燕麦裸燕麦清理清理碾皮碾皮洗麦洗麦汽蒸灭酶汽蒸灭酶干燥干燥切粒切粒压片压片二次干燥二次干燥冷却冷却包装包装 以粉状谷物为原料，利用辊筒糊化干燥以粉状谷物为原料，利用辊筒糊化干燥技术生产小块状速溶薄片，加入植脂末、奶技术生产小块状速溶薄片，加入植脂末、奶粉、糖及各种风味添加剂混配制成三合一麦粉、糖及各种风味添加剂混配

15、制成三合一麦片，产品冲调时麦片呈分散悬浮状，具有浓片，产品冲调时麦片呈分散悬浮状，具有浓郁的麦香味，口感清新，食后无饱胀感，是郁的麦香味，口感清新，食后无饱胀感，是一种新型的早餐谷物食品。一种新型的早餐谷物食品。2.三合一速溶麦片三合一速溶麦片 配料配料搅拌搅拌胶磨胶磨辊筒糊化干燥辊筒糊化干燥破碎破碎混合混合包装包装 焙烤玉米片是世界上普遍流行的即食早餐谷焙烤玉米片是世界上普遍流行的即食早餐谷物食品，用于加工玉米片的原料最好选用硬质马物食品，用于加工玉米片的原料最好选用硬质马齿型玉米，因其角质胚乳含量较高，淀粉糊化后齿型玉米，因其角质胚乳含量较高，淀粉糊化后透明度高，产品外观好。玉米含有很大的胚，玉透明度高，产品外观好。玉米含有很大的胚，玉米胚芽会影响淀粉糊化和玉米片的形态，给加工米胚芽会影响淀粉糊化和玉米片的形态，给加工操作过程带来不便，所以玉米片生产多采用脱皮操作过程带来不便，所以玉米片生产多采用脱皮去胚后的玉米糁为原料。去胚后的玉米糁为原料。 玉米糁玉米糁加压蒸煮加压蒸煮干燥干燥调质调质轧片轧片焙烤焙烤调味调味包装包装 3.焙烤玉米片焙烤玉米片 以大米粉、玉米粉和大豆粉为主料，添加以大米粉、玉米粉和大豆粉为主料，添加糖、海鲜鱼粉、食盐、奶油香精等辅料，糖、海鲜鱼粉、食盐、奶油香精等辅料，用双螺杆挤压膨化机生产挤压膨化米果，用双螺杆挤压膨