谷物早餐質構特性的研究.pdf

1、近年來，隨著生活節(jié)奏的加快，人們對于方便食品的需求明顯提高，對于產品質量的要求更高。對于谷物早餐等早餐類休閑食品，產品在進行食用時先要在牛奶中浸泡，在浸泡過程中，如果產品吸水很快，產品就會變軟，嚴重時會變成糊狀物，喪失了產品的咀嚼感，降低了產品的品質。本論文以片狀谷物早餐為研究對象，研究了在擠壓加工中擠壓條件和原料成分對產品質構特性的影響，研究了擠壓過程中質構特性的控制途徑并建立工藝模型，研究了各種調味料對產品質構的改善，探討了擠壓過程

2、中膠體的添加提高產品質構特性的機理，建立了產品浸泡與貯藏時水分吸附的模型和水分吸附的熱動力學模型，并對其貯藏穩(wěn)定性進行了深入研究。 論文首先從擠壓過程中的擠壓條件和原料成分出發(fā)，研究各種因素：擠壓機各區(qū)溫度、螺桿螺旋轉速、進料水分、原料淀粉含量、蛋白質含量以及脂肪含量對谷物早餐質構特性的影響。發(fā)現(xiàn)擠壓機螺桿轉速和Ⅲ區(qū)溫度對谷物早餐產品質構的影響最大：隨著螺桿轉速的升高，保脆性得到提高，淀粉顆粒保持其原有的晶型結構；隨著Ⅲ區(qū)溫度的

3、升高，保脆性降低，淀粉顆粒的晶型結構受到破壞。隨著水分含量的增加，保脆性相對降低，淀粉顆粒保持其原有的晶型結構，內部結構越來越緊密；隨著蛋白質含量的增加，保脆性明顯的降低，膨化度明顯降低，內部結構十分緊密；隨著脂肪含量的升高，保脆性增高。 為了系統(tǒng)的研究擠壓條件包括原料成分對于產品質構的影響以及其相互作用，本論文在均勻設計的基礎上，以螺旋轉速、Ⅲ區(qū)溫度以及進料水分為自變量，以產品的脆性、保脆性、碘價、過氧化值以及綜合指標為因變量

4、，通過三因素五水平的響應面分析研究了各擠壓參數(shù)間的內在聯(lián)系和相互影響，并確定了谷物早餐的最佳擠壓工藝參數(shù)為：螺桿螺旋轉速為334r/m；Ⅲ區(qū)溫度123.5℃；水分含量22.6％。 針對糖、鹽、蜂蜜的添加對谷物早餐質構特性的改善進行了研究，發(fā)現(xiàn)隨著糖含量的增加，保脆性相對升高，內部結構膨脹，膨化度升高；隨著鹽含量的增加，保脆性降低，但不很明顯，內部結構越來越緊密，膨化度降低；隨著蜂蜜含量的升高，保脆性升高，內部結構結合緊密。

5、 探討了擠壓加工中各種膠體的添加對產品質構特性的影響及其機理。在擠壓加工中，添加膠體后，加熱破壞了個別分子外面的水化層而造成聚合物間疏水鍵增加，淀粉顆粒整體結構收縮，造成產品表面與水的抵觸增大，表觀上保脆性增大；膠體能夠在加熱過程中形成強度不一的凝膠，對原料淀粉的晶型起保護作用。在論文的研究當中發(fā)現(xiàn)當卡拉膠(Kappa)與KCl混合添加時產品的保脆性進一步得到提高，這是因為陽離子K<'+>與卡拉膠(Kappa)結合能夠形成堅硬的凝膠，

6、卡拉膠(Kappa)的鉀鹽是最好的凝膠形成劑，形成的凝膠是脆性的；當卡拉膠(Kappa)與CMC混合添加時產品的保脆性比單一膠體添加的產品保脆性高，這是因為卡拉膠(Kappa)與其它食品膠體有協(xié)同作用，增加卡拉膠(Kappa)的效用。最終確定膠體的最佳添加量為：卡拉膠(Kappal)為1.8‰、KCl為0.27‰、CMC為0.72‰。 由于目前針對谷物早餐浸泡時水分吸附和脆性變化的基礎理論缺乏，本論文研究了谷物早餐在浸泡過程中的

7、基本特性和模型。Peleg模型是一個雙參數(shù)模型，其中K<,1>為Peleg模型的速率常數(shù)，K<,1>的變化代表了吸水的速度變化的趨勢。研究證明Peleg模型可以適用于谷物早餐浸泡時的水分吸收；Peleg模型速率常數(shù)K<,1>隨著溫度的升高而降低，表明產品吸附水分的速度加快；根據(jù)阿累尼烏斯方程，通過溫度對Peleg模型速率常數(shù)K<,1>的影響可以估計物料的糊化溫度范圍為40-60℃之間；在30℃至80℃之間Peleg模型可以應用于谷物早餐

8、浸泡時脆性的變化，Kl隨著溫度的升高而降低，說明脆性降低的速度隨著溫度的升高而升高。 論文結合水分含量和水分活度，根據(jù)食品貯藏中常用的四種等溫吸濕模型，對三個溫度條件下谷物早餐的吸濕試驗點進行了模擬比較，以模型的確定系數(shù)、標準誤差以及平均相對預測誤差作為評價指標，結果表明Halsey以及Henderson模型可以較好地預測不同溫度條件下谷物早餐的吸濕規(guī)律并確定了它們的模型系數(shù)。以Halsey模型為基礎進一步研究谷物早餐在貯藏過程

9、中的吸附熱動力學，應用Clausius-Clapeyron公式，得出等量吸附熱△hd與水分含量X之間呈指數(shù)關系，局部熵△Sd與水分含量X之間呈指數(shù)關系；△hd與△Sd呈線性關系，這表明補償理論的存在；鋪展壓力隨著水分活度的上升而上升，在一定的水分活度下，鋪展壓力隨著溫度的升高而降低；隨著水分含量的升高，凈整體焓升高至最大值然后降低，這表明了吸附過程中水-固體相互反應的變化；隨著水分含量的升高，凈整體熵降低至最小值然后升高，這反映出隨著多