薏苡仁玉米膨化食品的研制

薏苡仁玉米膨化食品的研制

椰子又名杏仁、椰子、珍珠和柳树。它不仅是一种常见的中药，也是一种常见的烹饪原料。这是由卫生部确定的同时食品。玉米又叫玉蜀黍,是我国的主要粮食作物之一,营养价值很高。玉米中含有丰富的淀粉、蛋白质、脂肪、无机盐,能够满足人们的果腹之需,过去人们常常把玉米当主食。玉米中所含有的粗纤维有助于肠胃的蠕动、提高消化能力;经常食用玉米,能够有效降低胆固醇、预防心脑血管疾病。因此,在日常的膳食结构中,适当增加玉米的比重,对保持身体健康有重要意义。膨化技术在我国很早就得到了广泛地应用,炸油条、炸薯条就是利用了高温膨化的原理。挤压膨化属于膨化技术的一种1材料和方法1.1材料和设备1.2加入大量的保湿剂称量混合:将经过处理的薏仁粉玉米粉按不同比例分别计算出各自用量,准确称量并混合,之后加入不同比例的白砂糖以及1%食盐和3%的食用油,再次混合。一般膨化机刚开机时首次进料量必须大一些调质:按照试验所要求得混合物料含水量,分别计算出各组试验所需的加水量,准确量取倒入事先混合好的物料中,充分混合。该步骤为了使水分能够充分浸入物料并均匀分布在其中、物料的调质效果较好,最好在膨化前20~30min进行此步骤。挤压膨化成型:先开机30min,使机器预热,待温度稳定后人工将调质好的物料以合适的喂料速度均匀地加至喂料口,在喂料即将完毕之前打开机器上的进料开关,按照设定的参数将物料均匀地加入到膨化机中,可根据需要加工成球状或短棒状1.3评估方法1.4影响因素和奥因仁玉米果实生产工艺水平2结果与分析2.1薏养殖生长中玉米粉占比对产品感官品质的影响由图1可看出,随着物料比的变化(玉米粉占比增大),感官评分呈现先增大后减小的趋势,在物料比为1:4时,感官评分值达到最大。而且玉米粉占比较小时,表面略有粗糙,色泽偏黄褐色,但口感松脆,不黏牙;随着玉米粉占比的增大,表面变得较光滑,色泽更显黄色,但口感稍硬,黏牙。在薏仁粉与玉米粉比例为1:2~1:6范围内,产品的膨化度一直增大。考虑到玉米粉比例大时,产品感官评价不好,要适当控制玉米粉的比例。随着物料比的变化,混合物料中所含直链淀粉、支链淀粉的比例也在发生变化。玉米含75%的淀粉,其中24%是直链淀粉,76%是支链淀粉;薏苡仁含约70%的淀粉,主要由支链淀粉组成。其中直链淀粉含量低,大概6.218%,支链淀粉含量为93.782%,而支链淀粉在一定程度上会抑制物料的膨化,因此,选取物料比范围为1:3~1:5比较合适。2.1.2模口的感官评定由图2可以看出,随着物料含水量的增大,感官评分和膨化度呈现先平稳增加后急剧减小的趋势,含水量在14%~18%范围时,感官评分和膨化度均随含水量的增加而增大,在18%时,薏苡仁玉米果表面光滑、粗细均匀,黄色色泽分布均匀,形状完整;口感松脆,细腻,不黏牙,出模具口时较柔软。感官评分和膨化度达到最大值。当物料含水量很低时,导致产品口感发干、发涩且表面不均匀、有裂缝等,模口处的物料几乎没有膨化,挤出物松脆,极易出现显著烧焦的现象,严重时甚至堵塞机器。当物料含水量很高时,挤出物口感偏硬,膨化效果也不明显,物料从模口出出来的温度较低。出现这种趋势是因为含水量对物料在机筒中的状态及所受的作用力有一定的影响。当水分含量合适时,螺杆对物料的剪切力较强,在模头处,物料升温快且处于一种高黏度的熔融状态,黏度大,物料受到的压力就大,由模口出来时,受到的压差就大,膨化效果较好;含水量过低时,淀粉无法充分吸水,不能完全糊化;含水量过大时,物料的黏度变小,流动性变强,在机筒中停留时间过短,所受压力就会变小。模口处水分汽化时会带走较大的热量,会降低模口温度2.1.3糖添加量对产品色泽的影响由图3可知,随蔗糖添加量的增加,产品的感官评分先增大后减小,膨化度则呈现缓慢减小的趋势且变化幅度不大。白砂糖添加量在5%~6%时,薏苡仁玉米果稍有咸味,风味不好,在7%左右,产品甜味适中,具有玉米及薏苡仁特有的香味,产品色泽分布均匀,感官评分达到最大值;继续增大白砂糖添加量,产品略有苦味且色泽发暗。在挤压膨化食品中,糖起着很重要作用从感官评分和膨化度变化趋势来看,白砂糖添加量对这2个指标的影响较小,故不将白砂糖添加量作为因素进行正交试验。同时考虑到经济效益和营养方面,在正交试验中固定白砂糖的添加量为7%。出现以上趋势可能是由于当膨化温度过低时,水分子运动不够剧烈,只有小部分水分子汽化;随着膨化温度升高,水分子的运动变得剧烈,能够更加容易地渗透到物料的内部空间结构中,在剪切力和摩擦力的作用下,大分子物质发生降解,大部分水汽化,从而使膨化度提高,且玉米及薏仁特有的风味出现,色泽逐渐变为黄色。此时感官评价较好;当膨化温度太高(超过160℃),会加速支链淀粉分子内较弱氢键的断裂,变为线状分子,流动性增大,造成模头处受到的阻力变小。另外物料黏度降低,使得对气体的束缚能力减弱。汽化过程中气泡过早破裂。从而导致产品膨化度的降低。膨化温度范围选择130~170℃。2.1.5转速对于物料排水剂的性能影响从图5可以看出,随螺杆转速的加快,感官评分和膨化度均呈现先上升后下降的趋势。在12Hz时,感官评价达到最大值。在14Hz时,膨化度达到最大值。这可能是因为转速对物料在挤压腔内所受剪切力有一定的影响。在低螺杆转速下,物料在所承受的剪切力小,随着转速的加快,物料受到的摩擦力和剪切力增大,物料在机筒内热运动变快,在模口处所受到压力也会增大,利于物料的膨化;但是,当螺杆转速太快,物料在挤压腔内的停留时间明显减少,不能吸收足够的能量,淀粉不完全糊化,以致存在未糊化的颗粒,进而会造成挤出物的膨化度降低。螺杆转速选取10~14Hz。2.2薏养殖玉米膨化度最佳配比的确定由表5可以看出,影响产品感官评分的主次因素顺序是B>A>C>D,即物料含水量>物料配比>膨化温度>螺杆转速。最优组合是A在制作薏苡仁玉米果的过程中,考虑到不同配方和工艺的产品膨化度变化较小,在选择最佳产品的过程中以感官评分为主,兼顾考虑膨化度。试验5相比试验6而言感官评分较高,因此,薏苡仁膨化食品最佳配方和工艺参数为A2.3玉米理化指标的变化根据正交试验结果,选取最佳工艺条件的薏苡仁玉米膨化食品与普通玉米膨化食品进行理化品质的比较,结果如表6所示。由表6结果表明,薏苡仁玉米果比普通玉米果的理化指标都要好,其中蛋白质含量和多糖含量增加明显。薏苡仁玉米膨化食品很好地保留了薏苡仁的有效成分,强化了普通玉米膨化食品的营养价值,体现了保健型膨化食品的特色。2.4大肠菌群和致病菌检测测得成品细菌总数≤200cfu/g,大肠菌群≤30MPN/100g,致病菌未检出。该结果符合GB/T22699—2008膨化食品卫生标准。3玉米及薏养殖食品质量及微生物指标变化通过单因素试验和正交试验确定了薏苡仁膨化食品的最佳配方为薏仁粉:玉米粉为1:4,白砂糖添加量7%,食盐1%,食用油3%;制备的最佳工艺参数:物料含水量为18%,膨化温度170℃,螺杆转速10Hz;成品水分含量4.03%,蛋白质含量8.69%,脂肪含量5.87%,多糖含量4.43%;成品细菌总数低于200cfu/g,大肠菌群低于30MPN/100g,致病菌未检出。制得的薏苡仁膨化食品光滑完整,呈黄色,口感松脆细腻,硬度适中,风味独特,具有玉米及薏苡仁香味。质量符合GB/T22699—2008膨化食品卫生标准,具有营养保健、祛疣美容的功效。1.1.1材料表面薏苡仁:贵州,市售;玉米:河南,市售;白砂糖:市售;食用油:金龙鱼牌;食盐:市售。1.1.2试验仪器PL203电子天平:梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司;101-2恒温干燥箱:上海浦鸿仪器厂;WMK-02电热恒温培养箱:湖北省黄石市医疗器械厂;DS32双螺杆试验机:济南赛信膨化机械有限公司;FW135中草药粉碎机:天津市泰斯特仪器有限公司;SHZ-D(III)循环水式真空泵:巩义市英峪予华仪器厂;80目不锈钢分样筛:浙江上虞市五四仪器筛具厂;岛津MOC63u水分仪:岛津制作所分析计测事业部。1.2.1工艺薏苡仁→清洗→粉碎→过筛→与玉米粉及各种配料混合→调质→挤压膨化→冷却→干燥→包装。1.2.2薏仁粉初始含水量的测定原辅料处理:将薏苡仁仔细挑选,去除杂质及碎屑,用清水冲洗3遍,以表面光滑、颗粒者为佳,置于烘箱中于60℃左右适当烘干;取出待其自然冷却后用粉碎机粉碎,过80目筛;取少量样用品水分仪测得薏仁粉的初始含水量为7.60%;买来的玉米粉先测得其水分为12.47%。1.3.1感官评价的确定选择12名有经验的专业人士对薏苡仁玉米果的外观、口感、风味和组织状态4个感官指标分别进行评分。品尝下一个产品之前,必须用清水漱口,等待1min。薏苡仁玉米果的感官指标评分标准如表1所示(满分100分)。1.3.2挤压膨化机理膨化度是指原料膨化后与膨化前的体积比,具体到生产过程中,是指膨化产品的截面积与模孔的截面积的之比。挤压膨化过程中,原料在机筒内高温高压作用下形成融浆,融浆被挤出模具,压力突然减小,水分就会发生闪蒸,因而挤出物发生膨化。故可以用膨化度来判定挤压产品的膨化程度。用游标卡尺测定样品直径,每个样品随机测定10点(次),其平均值作为平均直径,除以模口直径(5mm),其商即为膨化度。1.3.3脂肪及蛋白质含量测定水分:参照GB5497—1985进行测定;脂肪:参照GB/T5009.6—2003方法测定;蛋白质:按GB5009.5—2010方法测定;多糖测定:采用苯酚-硫酸法测定多糖含量1.3.4微生物指数的测定微生物指标中细菌总数、大肠菌群、致病菌的测定按照GB/T4789.2—2003、GB/T4789.12—2003方法测定。1.4.1单因素试验考虑到可能影响薏苡仁玉米膨化食品品质的一些条件1.4