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        燕麥麩沖調(diào)粉制備工藝研究

        2022-11-18 02:54:16孟晶巖張倩芳栗紅瑜
        農(nóng)產(chǎn)品加工 2022年20期
        關(guān)鍵詞:麥麩燕麥螺桿

        孟晶巖,張倩芳,李 敏,栗紅瑜

        (山西農(nóng)業(yè)大學(xué) 山西功能食品研究院,山西 太原 030031)

        0 引言

        山西西北地區(qū)是燕麥的主產(chǎn)區(qū),主要將燕麥作為主糧食用,產(chǎn)生的燕麥麩皮大都作為飼料使用,沒有得到合理的開發(fā),經(jīng)濟利用價值低。燕麥麩皮因含有大量優(yōu)質(zhì)的膳食纖維和蛋白質(zhì)[1],具有促進腸胃蠕動、升糖指數(shù)低的優(yōu)點,激發(fā)著國內(nèi)外學(xué)者的研究熱情,目前主要集中在目標物質(zhì)的分離提取純化、制作方便食品、性質(zhì)改良、發(fā)酵等研究上[2-3]。

        近年來,快節(jié)奏的生活使得沖調(diào)粉作為一種快銷食品也被人們追捧,因此研究開發(fā)功能多樣,口感良好的沖調(diào)粉很有必要[4-5]。利用擠壓膨化技術(shù),以燕麥麩皮復(fù)配大米粉生產(chǎn)燕麥麩沖調(diào)粉,在滿足食用方便的同時,可以彌補人們?nèi)諗z入膳食纖維的不足,改善腸道疾病[6]。通過工藝優(yōu)化得出最佳加工參數(shù),以期提高燕麥的附加值,為燕麥的深加工提供一定的理論依據(jù)。

        1 材料與方法

        1.1 材料

        1.1.1 原料與試劑

        燕麥麩、米粉,山西北麥食品科技研發(fā)有限公司提供;純凈水,市售;化學(xué)試劑均為分析純。

        1.1.2 設(shè)備

        MT65-Ⅱ型雙螺桿擠壓膨化機,山東銘本機械科技有限公司產(chǎn)品;HY-120型離心機,江蘇藍鳥離心機制造有限公司產(chǎn)品;MT-75型粉碎機,山東銘本機械科技有限公司產(chǎn)品;FSJ-A05N6型研磨機,佛山市小熊電器有限公司產(chǎn)品;WH-A型電熱鼓風(fēng)干燥箱,南京環(huán)科實業(yè)有限公司產(chǎn)品。

        1.2 試驗方法

        1.2.1 樣品制備

        將燕麥麩皮、大米粉分別放入磨粉機中粉碎,冷卻后過40目篩,以4∶6的比例將燕麥麩皮和大米粉混合均勻,備用。

        1.2.2 擠壓膨化

        采用雙螺桿擠壓機對原料進行加工熟化。

        1.2.3 單因素試驗

        取原料10 kg,預(yù)設(shè)螺桿轉(zhuǎn)速320 r/min,物料水分含量18%,擠壓溫度135℃,喂料速度20 kg/h作為提取工藝中的常規(guī)量。在螺桿轉(zhuǎn)速分別為260,290,320,350,380 r/min;物料水分含量分別為14%,17%,20%,23%,26%;擠壓溫度分別為125,130,135,140,145℃;喂料速度分別為16,18,20,22,24 kg/h條件下,用這4個單因素變量分別去替換擠壓膨化工藝中相應(yīng)常規(guī)量,試驗重復(fù)3次,得到相應(yīng)產(chǎn)品。

        1.2.4 燕麥麩沖調(diào)粉制備工藝優(yōu)化

        在單因素試驗的基礎(chǔ)上,選取物料水分、螺桿轉(zhuǎn)速、擠壓溫度、喂料速度4個因素,以感官品質(zhì)為指標,研究燕麥麩沖調(diào)粉最佳擠壓膨化工藝。

        正交試驗因素與水平設(shè)計見表1。

        表1 正交試驗因素與水平設(shè)計

        1.2.5 感官評分及數(shù)據(jù)分析方法

        以燕麥麩沖調(diào)粉的色澤、滋味、風(fēng)味、口感、沖調(diào)性為指標進行評價,數(shù)據(jù)分析是以滿分100分記,選取10個人分別對樣品進行打分,去掉一個最高分,一個最低分,取該樣品剩余8個數(shù)據(jù)的平均值為最終得分。

        燕麥麩沖調(diào)粉粉感官評分標準見表2。

        表2 燕麥麩沖調(diào)粉粉感官評分標準

        1.2.6 沖調(diào)穩(wěn)定性檢測

        沖調(diào)性穩(wěn)定性測定,參照郭琪[7]、樂梨慶等人[8]的方法。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 燕麥麩沖調(diào)粉制備單因素試驗結(jié)果與分析

        2.1.1 擠壓溫度對燕麥麩沖調(diào)粉感官品質(zhì)的影響

        擠壓溫度對燕麥麩沖調(diào)粉感官品質(zhì)的影響見圖1。

        圖1 擠壓溫度對燕麥麩沖調(diào)粉感官品質(zhì)的影響

        在擠壓膨化工藝中,擠壓溫度是影響產(chǎn)品品質(zhì)的關(guān)鍵因素。由圖1可知,當擠壓溫度在135℃以上時,產(chǎn)品膨化度降低,且散發(fā)煳焦味,影響品嘗的口感;而當擠壓溫度低于125℃時,產(chǎn)品熟化度不夠,感官評分較低;當擠壓溫度控制在135℃時,燕麥麩沖調(diào)粉的感官評分最佳,在此條件下,沖調(diào)粉的色澤均勻,口感細膩且有燕麥的香味。

        2.1.2 物料水分含量對燕麥麩沖調(diào)粉感官品質(zhì)的影響

        物料水分含量對燕麥麩沖調(diào)粉感官品質(zhì)的影響見圖2。

        圖2 物料水分含量對燕麥麩沖調(diào)粉感官品質(zhì)的影響

        由圖2可知,物料水分含量為14%~20%時,燕麥麩沖調(diào)粉的感官品質(zhì)處于上升趨勢;在20%時達到最佳;當水分含量超過18%后,燕麥麩沖調(diào)粉品質(zhì)逐漸下降,這主要因為擠壓過程中,當擠壓溫度恒定時,水分含量過高會造成腔體溫度下降,從而使物料熟化度較低,進而降低沖調(diào)粉的品質(zhì)。

        2.1.3 螺桿轉(zhuǎn)速對燕麥麩沖調(diào)粉感官品質(zhì)的影響

        螺桿轉(zhuǎn)速對燕麥麩沖調(diào)粉感官品質(zhì)的影響見圖3。

        圖3 螺桿轉(zhuǎn)速對燕麥麩沖調(diào)粉感官品質(zhì)的影響

        當螺桿轉(zhuǎn)速為269~320 r/min時,隨著螺桿轉(zhuǎn)速的增大,沖調(diào)粉的感官評分逐漸升高,螺桿轉(zhuǎn)速繼續(xù)增大,評分開始降低。這主要是隨著螺桿轉(zhuǎn)速的增大,使物料在擠壓膨化機腔體內(nèi)停留的時間過短,受到的高溫與剪切力不足,物料沒有吸收足夠的熱量就被擠出腔體,使煳化反應(yīng)進行不徹底,產(chǎn)品香味沒有大量激發(fā)出來,有夾生感,因此感官評分降低。

        2.1.4 喂料速度對燕麥麩沖調(diào)粉感官品質(zhì)的影響

        喂料速度對燕麥麩沖調(diào)粉感官品質(zhì)的影響見圖4。

        圖4 喂料速度對燕麥麩沖調(diào)粉感官品質(zhì)的影響

        設(shè)定螺桿轉(zhuǎn)速不變,喂料速度增大時,擠壓膨化機內(nèi)的物料迅速增加,壓力和剪切力也隨之增大,使得沖調(diào)粉的膨化度增大,感官評分逐漸升高,當喂料速度大于20 kg/h時,物料的流速過快,腔體內(nèi)的物料逐漸接近飽,造成擁堵,使物料受熱不均,原料的糊化反應(yīng)發(fā)生不徹底,影響產(chǎn)品感官。

        2.2 燕麥麩沖調(diào)粉加工工藝優(yōu)化結(jié)果

        燕麥麩沖調(diào)粉工藝優(yōu)化正交試驗表見表3。

        表3 燕麥麩沖調(diào)粉工藝優(yōu)化正交試驗表

        由表3可知,影響燕麥麩沖調(diào)粉感官評分的主要因素為物料水分含量、擠出溫度,其次為喂料速度,螺桿轉(zhuǎn)速對沖調(diào)粉的感官品質(zhì)影響最小,最佳加工工藝為A2B2C2D3,以最優(yōu)工藝參數(shù)進行3次重復(fù)試驗,驗證得出感官評分為92分,因此燕麥麩沖調(diào)粉的最佳加工工藝為物料水分含量20%,擠出溫度135℃,螺桿轉(zhuǎn)速320 r/min,喂料速度22 kg/h時,生產(chǎn)的燕麥麩沖調(diào)粉的感官評價最高,品質(zhì)最好。

        2.3 燕麥麩沖調(diào)粉沖調(diào)性能測定

        燕麥麩沖調(diào)性結(jié)果見表4。

        表4 燕麥麩沖調(diào)性結(jié)果

        燕麥麩沖調(diào)粉的沖調(diào)性通過穩(wěn)定性(S)、結(jié)塊率(A)、水溶性指數(shù)(WSI)及吸水性指數(shù)(WAI)評價。S≤5證明穩(wěn)定性極好,試驗得出燕麥麩沖調(diào)粉S為3.12%,沖調(diào)后具有極好的穩(wěn)定性。結(jié)塊率反映沖調(diào)粉復(fù)水后的分散狀態(tài)[9],沖調(diào)粉的結(jié)塊率僅為2.13%,燕麥麩沖調(diào)粉沖調(diào)后在水中的分散性較好,結(jié)塊極少,不影響食用口感。吸水性指數(shù)反映沖調(diào)粉吸收過量水后形成凝膠的穩(wěn)定性,與原料的親水性基團數(shù)量和形成凝膠的能力有關(guān)[10],水溶性指數(shù)反映了沖調(diào)粉中可溶性成分向外的擴散情況,沖調(diào)粉的水溶性指數(shù)較高與燕麥麩皮的富含可溶于水的β-葡聚糖有關(guān),食用后可增加飽腹感。

        3 結(jié)論

        試驗將燕麥麩皮復(fù)配,對其進行擠壓膨化制得燕麥麩沖調(diào)粉,通過單因素試驗及正交試驗得出最佳工藝參數(shù)為物料水分含量20%,擠出溫度135℃,螺桿轉(zhuǎn)速320 r/min,喂料速度22 kg/h。最優(yōu)工藝生產(chǎn)出的燕麥麩沖調(diào)粉穩(wěn)定性好,結(jié)塊率低,水溶性指數(shù)較高,口感與滋氣味俱佳。

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