中老年紫薯燕麦速食杂粮粉加工工艺研究

发布时间：2022-04-12

　　摘　要：速食杂粮粉是以杂粮为原料制备的冲调粉剂食品，可改进杂粮的组织结构，具有粗粮细作的优势，更贴合中老年的饮食习惯。基于此，本文通过实验，探究一种中老年紫薯燕麦速食杂粮粉加工工艺，应用紫薯、燕麦、小米、大豆和白糖制备紫薯燕麦速食杂粮粉，分析产品质量指标及冲调性、速溶性影响因素，明确最佳加工工艺。

　　关键词：中老年食品;紫薯;燕麦;速食杂粮粉

　　在人口老龄化背景下，我国中老年人数量逐年增多，对食品的营养需求日渐升高，中老年食品发展前景广阔。紫薯、燕麦等粗杂粮富含蛋白质、维生素及多种矿物质，具有降血脂、降血压、益气补血、预防动脉硬化和增强免疫力等功效，非常适合开发为中老年速食杂粮粉。因此，开展针对中老年人的紫薯燕麦速食杂粮粉的加工工艺研究具有鲜明的现实意义。

　　1　材料与方法

　　1.1　材料

　　主要材料为紫薯和燕麦，辅助材料为小米和大豆，甜味剂为白糖，均于潍坊当地农贸市场采购。

　　1.2　仪器与设备

　　SYSLG30- Ⅳ型号双螺杆挤压机(美国赛默飞世尔科技公司)、TG16-WS 台式高速离心机(湖南湘仪试验室仪器厂)、HCP-350A 型号高速粉碎机(上海标本模型厂)、XMTD-8222 型号鼓风干燥机(上海跃进医疗器械厂)、AL104 型号电子天平(梅特勒 - 托利多公司)、SHY-2A 型号恒温水浴锅(江苏金成国胜试验仪器厂)及 Borrkfield DV- Ⅱ型粘度计(美国 Borrkfield 公司)等 [1] 。

　　1.3　试验方法

　　1.3.1　工艺流程

　　在紫薯燕麦速食杂粮粉加工中，工艺流程如下：预处理→烘干→粉碎→混合调配→挤压膨化→干燥→ 粉碎→过筛→包装。其中，不同材料的预处理过程不同，紫薯的预处理过程：洗净去皮→破碎磨浆→过筛(60 目);燕麦、小米与大豆的预处理过程：应用精选机除去原料中的小石块、外壳等杂物，通过流动水清洗原料的灰尘、泥土等杂物 [2] 。

　　1.3.2　操作要点

　　(1)烘干。将预处理后的紫薯、燕麦、小米与大豆置于烘箱中干燥1～2 h，干燥温度设置为50～60 ℃。

　　(2)粉碎。应用高速粉碎机将烘干后的原料磨碎，磨碎后的粒径控制在200～300 μm，应用60目筛筛分。

　　(3)混合调配。按照燕麦∶紫薯∶小米∶大豆∶ 白糖 =46 ∶ 24 ∶ 10 ∶ 5 ∶ 15 的比例将粉碎后的原料混合，根据原料水分，计算混合原料的水分，并添加适量水，通过粉碎机将原料与水充分混合。

　　(4)挤压膨化。将双螺杆挤压机的进料水分含量设置为 25%，螺杆转速设置为 100 r·min-1 ，进料速率设置为 1 r·s-1 ，末区温度设置为 130 ℃，对混合原料进行挤压膨化处理。

　　(5)干燥。挤压膨化后的产品置于烘箱内干燥处理，干燥温度设置为 40 ℃，干燥时间为 24 h。

　　(6)粉碎过筛。将干燥后的挤压膨化产品应用粉碎机进行粉碎处理，过 60 目筛。

　　(7)包装。过筛后将产品置于 2 450 MHz 的微波杀菌机中杀菌 8 min，按照每小袋 50 g 的规格包装。

　　1.3.3　产品质量指标

　　对加工的紫薯燕麦速食杂粮粉进行质量指标检测，评估产品品质，具体指标、检测方法与结果如下：

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　　(1)膨化度。随机选择 10 根长度在 200 mm 左右的挤压膨化产品(冷却后)，应用游标卡尺测定直径，测定两次取平均值。膨化度计算公式为 [3] ：

　　1.4　紫薯燕麦速食杂粮粉冲调性和速溶性影响因素试验

　　为提升紫薯燕麦速食杂粮粉的冲调性，本文针对产品冲调性，进行速溶性试验，明确冲调性的影响因素，调整紫薯燕麦速食杂粮粉的加工工艺，明确紫薯燕麦速食杂粮粉的最佳冲调参数，提高食品品质，使其更满足中老年人群需求。在速食杂粮粉加工中，冲调性的影响因素包括速食杂粮粉特征与冲调方法。在速食杂粮粉特征方面，粉碎粒度、甜味剂添加量为主要影响因素;在冲调方法方面，冲调水温、冲调水量为主要影响因素。本试验分别设置不同工艺参数，明确其影响机制及最佳参数数值，探究紫薯燕麦速食杂粮粉的最佳配方与冲调参数，将其标注于包装上，使消费者正确食用紫薯燕麦速食杂粮粉，获取最佳食用口感。

　　1.4.1　粉碎粒度对紫薯燕麦速食杂粮粉冲调性和速溶性的影响

　　在粉碎粒度试验中，按照上述加工工艺流程，制备 40 目、50 目、60 目、70 目、80 目、90 目和 100 目的紫薯燕麦速食杂粮粉。按照《食品安全国家标准 较大婴儿和幼儿配方食品》(GB/T 10767—2010)中规定的冲调性检测方法，进行紫薯燕麦速食杂粮粉的冲调：将一袋(50 g)紫薯燕麦速食杂粮粉置于烧杯内，添加 80 mL 80℃热水冲调，在加水的同时搅拌，溶液呈糊状后完成冲调，测定其溶解度指数与结块率，绘制溶解度和结块率变化曲线，观察冲调物性状。

　　1.4.2　甜味剂添加量对紫薯燕麦速食杂粮粉冲调性和速溶性的影响

　　在甜味剂添加量试验中，按照上述加工工艺流程，设置不同加工比例，甜味剂的添加量分别控制在0、5%、 10% 和 15%，加工紫薯燕麦速食杂粮粉。按照上述冲调方法冲调后，测定其溶解度指数与粘度，绘制溶解度变化曲线，观察冲调物性状。

　　1.4.3　冲调水温对紫薯燕麦速食杂粮粉冲调性和速溶性的影响

　　在冲调水温试验中，将冲调水温分别设置为30 ℃、 40 ℃、50 ℃、60 ℃、70 ℃和 80 ℃，测定其粘度，绘制粘度变化曲线，观察冲调物性状。

　　1.4.4　冲调水量对紫薯燕麦速食杂粮粉冲调性和速溶性的影响

　　在冲调水量试验中，将冲调水量分别设置为 40 ～ 100 mL，以 10 mL 为梯度，测定其分散性指数，绘制变化曲线，观察冲调物性状。

　　2　结果与分析

　　2.1　粉碎粒度的影响

　　如图 1 所示，在粒径为 80 目时，紫薯燕麦速食杂粮粉的溶解度指数最高，为 34.5%，结块率最低，为 0.78%。这是因为粒径越小，紫薯燕麦速食杂粮粉的结构越疏散，加大了食品颗粒的比表面积，且在摩擦影响下，部分紫薯燕麦速食杂粮粉出现细胞破碎现象，使细胞的亲水性基团暴露，加大食品颗粒与水的接触面积，进而提升颗粒的分散性，在冲调时提升溶解度指数，降低结块率。而在粒径为 40 ～ 60 目时，进一步加大食品颗粒的比表面积，使颗粒间形成聚结效应，进而降低溶解度指数，提高结块率，影响食品口感。就此，紫薯燕麦速食杂粮粉的最佳粉碎粒度为 80 目。

　　2.2　甜味剂添加量的影响

　　如图 2 所示，在甜味剂添加量为 15% 时，紫薯燕麦速食杂粮粉的溶解度指数最高，为 33.8%，结块率最低，为 0.81%。甜味剂具有助溶作用，可促进紫薯燕麦速食杂粮粉的溶解。甜味剂添加量越高，溶解度指数越高。但随着甜味剂添加量的增多，紫薯燕麦速食杂粮粉的成糊性降低。为保障紫薯燕麦速食杂粮粉的整体口感，应控制甜味剂添加量，将其设置为 15%，使紫薯燕麦速食杂粮粉易于冲调的同时，保障米糊黏度。

　　2.3　冲调水温的影响

　　如图 3 所示，在冲调水温为 30 ～ 40 ℃时，冲调物中结块较少，黏度适中，浓稠;在冲调水温为 50～60 ℃时，冲调物中结块较少，黏度较小，较为浓稠，色泽较浅;在冲调水温为 70 ～ 80 ℃时，冲调物结块很少，黏度最小，浓稠度最高，色泽最浅，且有浓厚紫薯、燕麦香味。

　　2.4　冲调水量的影响

　　如图 4 所示，在冲调水量为 80 mL 时，紫薯燕麦速食杂粮粉的分散性指数最高，为 63.9%。观察冲调现象，在冲调水量为 70 mL 时，结块较少，紫薯、燕麦香味较淡，黏度适中;在冲调水量为 80 mL 时，结块很少，紫薯、燕麦香味浓厚，黏度适中;在冲调水量为 90 mL，结块较多，黏度较大，出现加大的结团，紫薯、燕麦香味较淡。

　　2.5　产品质量指标检测结果

　　基于上述影响实验结果，明确最佳加工工艺，在甜味剂添加比例为 15% 时，制备产品并冲调，检测产品质量指标。检测结果显示：膨化度计算结果为 2，满足食品要求;溶解度指数计算结果为 34.5%;结块率计算结果为 0.78%，结块率相对较低，产品质量较高;计算结果显示，WAI 为 2.8;WSI 为 36;成糊性计算结果为 72.5 mPa·s，成糊性较高，产品品质较优;感官评定分数为268分，感官评定结果较高，产品色泽、风味、口味较好。

　　3　结论

　　在紫薯燕麦速食杂粮粉各项质量指标优异，可满足中老年人群需求。结合冲调性试验结果，应将粉碎粒度控制在 80 目，甜味剂添加比例为 15%，冲调水温设置为 80 ℃，冲调水量控制在 80 mL 左右，溶解度指数与结块率最佳，获取良好的风味、色泽与口感。——论文作者：赵燕燕 1,2，莫振宝 1,2，李　雪 1

　　参考文献：

　　[1] 马丽媛，李杨，张雅娜，等 . 复合酶水解杂粮小米粉加工的工艺 [J]. 食品工业，2020，41(5)：77-81.

　　[2] 马宁，仇莉丽，章泽华，等 . 食用菌复配即食杂粮粉的营养品质及特征风味成分分析 [J]. 食品工业科技，2020，41(3)：251-258.

　　[3] 李兴 . 一种复配杂粮饮料制作工艺及体外抗氧化活性的研究 [D]. 成都：成都大学，2019：8-23.

　　[4] 刘江宁 . 中年人益生菌发酵即食粗杂粮饼工艺研究 [D]. 长春：吉林农业大学，2019：10-31.