五谷雜糧營養(yǎng)谷物奶茶包裝營養(yǎng)谷物奶茶配方研究

五谷雜糧營養(yǎng)谷物奶茶包裝營養(yǎng)谷物奶茶配方研究

在現(xiàn)代生活的飲食結(jié)構(gòu)中，食物非常細(xì)膩、單調(diào)，身體吸收的營養(yǎng)成分相對簡單。經(jīng)濟(jì)發(fā)展和收入水平提高,使人們攝入脂肪量大大增加,導(dǎo)致高血壓、心血管病、糖尿病等疾病的發(fā)病率不斷上升。人們渴望尋求營養(yǎng)全面、有一定輔助保健作用的美味可口食品。雜糧的許多功能因子基本明確,對預(yù)防治療高血壓、冠心病、糖尿病、肥胖等“現(xiàn)代文明病”發(fā)揮著積極的作用,已被多種權(quán)威藥學(xué)著作收錄,成為世界營養(yǎng)學(xué)領(lǐng)域的關(guān)注熱點(diǎn)之一。與此同時(shí),隨著社會的發(fā)展和生活節(jié)奏加快,方便、快捷、安全的食品日益受到人們的喜愛,即食型雜糧食品擁有巨大的市場潛力?；炝显O(shè)計(jì)現(xiàn)在被廣泛應(yīng)用于冶金、化工、藥物和食品工業(yè)等方面的配方設(shè)計(jì),并取得了良好的效果。本研究將對即食型雜糧營養(yǎng)早餐粉的配方進(jìn)行優(yōu)化,遵循膳食平衡、營養(yǎng)互補(bǔ)理論,根據(jù)不同人群對營養(yǎng)的需求,開發(fā)不同系列的方便雜糧食品。采用軟件設(shè)計(jì)專家(Design-Expert8.0)中的混料(Mixture)設(shè)計(jì),將營養(yǎng)早餐粉中的各種成分進(jìn)行優(yōu)化組合,按軟件給出的比例進(jìn)行混合,制成即食營養(yǎng)早餐粉,并對其進(jìn)行感官評定。通過軟件分析,選擇最優(yōu)的配方設(shè)計(jì),以期生產(chǎn)出口感好、營養(yǎng)均衡的即食雜糧早餐粉。1材料和方法麥仁、蕎麥、燕麥、黃豆、玉米、黑米、紅豆:江蘇福坊齋食品有限公司;白砂糖。1.2設(shè)備和設(shè)備炒制機(jī),粉碎機(jī),篩分機(jī),滾桶干燥機(jī),混合機(jī)及包裝機(jī)。1.3生產(chǎn)工藝原料揀選→清洗→瀝干→炒制→粉碎→過篩→配比→混料→烘干→冷卻→包裝→檢驗(yàn)→入庫1.4營養(yǎng)早餐粉的制備生產(chǎn)前仔細(xì)檢查原輔料,要求新鮮無蟲蛀、無霉?fàn)€、無雜質(zhì)。除去原料中的草棍、泥沙、石子雜質(zhì)及不飽滿的籽粒。雜糧放入電動炒制鍋于180℃下炒制至熟化。炒制后的物料用粉碎機(jī)打粉,性質(zhì)不同的物料要分別粉碎,芝麻、核桃等含油量高的原料可以和燕麥、糙米等按比例混好后一起粉碎。具體方法要根據(jù)生產(chǎn)要求進(jìn)行調(diào)整。粉碎后物料過60目篩。將粉碎后的原料按比例混合均勻,再根據(jù)需要加入白糖、食用鹽、植脂末等,以滿足不同消費(fèi)人群的需求。造粒完成后輸送帶送入干燥設(shè)備烘干40min,使?fàn)I養(yǎng)早餐粉水分含量保持在4%以下。采用自動包裝機(jī)包裝,包裝規(guī)格為每袋50g,包裝后的成品及時(shí)運(yùn)入成品庫保存。雜糧粉的感官評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見表1。1.6混料設(shè)計(jì)方法本實(shí)驗(yàn)借助實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)軟件DesignExpert(Version7.0,Stat-EaseInC,Minneapolis,MNUSA),采用混料(Mixture)設(shè)計(jì)中的D-Optional方法,對五谷雜糧早餐粉的配方進(jìn)行優(yōu)化。研究中對每種材料在配方中所占比例進(jìn)行了限制,屬限制成分上下界的混料設(shè)計(jì)。該方法不僅可以建立連續(xù)變量曲面模型,對配方中的各成分及其交互作用進(jìn)行評價(jià),還可以根據(jù)設(shè)定目標(biāo)進(jìn)行成分組成的優(yōu)化,確定各成分的最佳比例,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)見表2。2結(jié)果與討論2.1提高營養(yǎng)、氨基酸的利用率據(jù)我國現(xiàn)代營養(yǎng)學(xué)的數(shù)據(jù)表明,粗細(xì)糧搭配吃比單吃一種糧食營養(yǎng)價(jià)值要高出很多。如單吃小麥,蛋白質(zhì)的利用率只有58%,若與玉米混合食用,蛋白質(zhì)的利用率則提高到71%。我國人均從主食中獲得50%~80%的蛋白質(zhì),但作為主食的小麥,其氨基酸組成中缺乏賴氨酸,易造成各種氨基酸之間的不平衡,導(dǎo)致蛋白質(zhì)消化吸收率下降,利用率也不高。若能復(fù)配一定量的燕麥必能使氨基酸的構(gòu)成更接近人體需要的模式,從而提高蛋白質(zhì)的營養(yǎng)狀況。此外,大豆、紅豆含有較多優(yōu)質(zhì)蛋白及氨基酸,例如大豆蛋白質(zhì)含量高達(dá)35%~39%,是谷物蛋白含量的3~4倍,還富含維生素、脂肪和鐵、磷、鈣等多種人體所需的營養(yǎng)成分,因此谷物與豆類復(fù)配,彼此營養(yǎng)互補(bǔ),能有效提高營養(yǎng)物質(zhì)的利用率。因此,本實(shí)驗(yàn)選取麥仁、黃豆、燕麥、紅豆、玉米為主要原料,經(jīng)炒制、粉碎后,進(jìn)行混合優(yōu)化。2.2配方模型的建立及顯著性檢測表2列出了以麥仁、黃豆、燕麥、紅豆、玉米粉為主要成分的即食營養(yǎng)早餐粉的感官評定結(jié)果及其預(yù)測值,利用上述軟件,對響應(yīng)值感官分值的實(shí)驗(yàn)值進(jìn)行二次多項(xiàng)回歸擬合,建立感官分值的回歸模型,回歸模型方程為:感官評分=-878.94×麥仁-225.25×黃豆-1029.35×燕麥-2975.56×紅豆+3207.87×玉米+468.86×白砂糖+2222.12×麥仁×黃豆+4194.91×麥仁×燕麥+5197.88×麥仁×紅豆-3432.81×麥仁×玉米+1301.62×麥仁×白砂糖+1287.37×黃豆×燕麥+3122.99×黃豆×紅豆-3319.90×黃豆×玉米-436.72×黃豆×白砂糖+3655.53×燕麥×紅豆-3846.52×燕麥×玉米-639.58×燕麥×白砂糖+5098.85×紅豆×玉米+1574.86×紅豆×白砂糖-3424.89×玉米×白砂糖通過對模型方程的方差分析(表3),發(fā)現(xiàn)感官分值的二次模型達(dá)到顯著水平,判定系數(shù)R2=0.99,說明變量Y的變異中有99%是由變量(A、B、C、D、E、F)引起的,表明模型方程很好地?cái)M合指標(biāo)與配方比例關(guān)系。2.3燕麥酸奶添加量對產(chǎn)品品質(zhì)的影響根據(jù)各組分的三元等值線圖可以直觀地觀察即食早餐粉各組分間的變化對感官分值的影響,本研究的配方中共有6種成分,固定其中的3種成分,可以比較其他3種成分的交互作用對指標(biāo)的影響。圖1是在紅豆、玉米和白砂糖在固定水平時(shí),麥仁、燕麥的交互作用對產(chǎn)品感官質(zhì)量的影響。當(dāng)燕麥為5%,麥仁在較低水平時(shí),隨著含量的增加,產(chǎn)品的感官分值隨之有較大幅度的增加,但到一定值后,隨著燕麥的進(jìn)一步增加,產(chǎn)品的感官分值呈下降趨勢,黃豆和燕麥也有類似趨勢,從3D圖上可以看出,產(chǎn)品的感官分值有極大值。通過軟件的最優(yōu)化分析功能,設(shè)定各組分的變化范圍以及所期望的響應(yīng)值(見表4),然后運(yùn)行軟件。從隨機(jī)組合中進(jìn)行最陡爬坡預(yù)測,直到目標(biāo)響應(yīng)值。表5給出了5組達(dá)到或接近目標(biāo)響應(yīng)值的5個(gè)組合,并提供了預(yù)測值,從表5可以看出,最優(yōu)組合為:麥仁29.83%、黃豆19.51%、燕麥9.48%、紅豆7.63%、玉米8.59%、白砂糖24.97%。按照此優(yōu)化配方制成的即食雜糧早餐,感官評定結(jié)果為98.81±0.71,與預(yù)測值基本一致。3混料在雜糧營養(yǎng)中的應(yīng)用混料實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)方法自1958年Scheffe提出了單形格子與單形重心設(shè)計(jì)后,發(fā)展至今天,已有多種設(shè)計(jì)方法?；炝显O(shè)計(jì)的優(yōu)勢在于可通過較少的實(shí)驗(yàn)次數(shù),利用回歸分析,獲得配方與性能之間的定量關(guān)系,從而得到較佳的配方。黃光建等采用D-最優(yōu)混料設(shè)計(jì)進(jìn)行了豉香型白酒香醅配方優(yōu)化研究,獲得了由玉米、麩皮、丟糟組成的最佳配方。張臻等采用混料均勻設(shè)計(jì)優(yōu)化了美洲大蠊乳膏的基質(zhì)配方,獲得了在外觀及物理性質(zhì)均達(dá)到最優(yōu)的配方。劉春光等研究了混料設(shè)計(jì)中的極頂設(shè)計(jì)在復(fù)合果汁飲料中荔枝汁、蘋果汁和水配比上的應(yīng)用,評定樣品的香氣、滋味、色澤和總體評價(jià)4個(gè)指標(biāo),通過建立回歸方程及多目標(biāo)優(yōu)化分析,獲得最優(yōu)混合果汁配比。本研究采用混料設(shè)計(jì),以即食早餐粉的感官評分為指標(biāo),探討雜糧早餐粉中的組分組合,驗(yàn)證了混料設(shè)計(jì)在雜糧早餐粉配方研究的可行性。通過回歸模型的建立,各組分間交互作用的分析,結(jié)合分析軟件的優(yōu)化功能,表明混料設(shè)計(jì)可有效地應(yīng)用于即食早餐粉的配方設(shè)計(jì)及優(yōu)化。這種方法可縮短新型早餐粉的開發(fā)周期,大大降低生產(chǎn)成本,提高產(chǎn)品品質(zhì)。通過對產(chǎn)品配方的優(yōu)化分析,獲得即食早餐粉的最優(yōu)配方為:麥仁29.83%、黃豆19.51%、燕麥