即沖型純天然營養谷物早餐及加工方法

即沖型純天然營養谷物早餐及加工方法
【專利摘要】本發明公開了種即沖型純天然營養谷物早餐加工方法，包括以下步驟：制作黃豆粉；制備復合膨化粉；熟化制作花生粉；熟化制作芝麻；制作莧菜。本發明取得效果：即沖型，食用方便；解決了不添加食品添加劑產品沖調后的穩定性、均勻性問題，實現產品純天然；各種原材料處理方法、科學；符合北方人主食以谷物為主、早餐喝粥的飲食習慣；解決了谷物食品營養缺陷問題，實現了產品營養均衡。
【專利說明】
即沖型純天然營養谷物早餐及加工方法
技術領域
[0001] 本發明涉及食物領域，尤其涉及一種即沖型純天然營養谷物早餐及加工方法。
【背景技術】
[0002] 谷物早餐是以谷物如玉米、大米、小麥、燕麥等為主要原料加工而成，加入牛奶(冷 食)或稍煮沸片刻(熱食)就可食用的早餐食品。早在一個多世紀之前，美國Kellogg就開始 第一次生產谷物早餐，谷物早餐工業在1974-1983年間，以年均2%速度增長，在1983-1985 年間以3.3%速度增長，近些年更是以4%-5%速度增長。在南美和歐洲西南部，近幾年谷物 早餐的市場份額上升到了20%。在亞洲，由于飲食習慣和經濟原因，谷物早餐消費量非常 小;但目前，在韓國、新加坡等國，谷物早餐市場發展速度非常快。
[0003] 就我國來說，上個世紀80年代起，谷物食品開始出現在人們的餐桌上，隨后出現了 以麥片為代表的"營養早餐"。但由于我國對工藝、設備、品種、口味等缺少系統性研究，谷物 早餐生產仍處于零散小規模、低水平狀態。2004年國外生產谷物食品的大企業和食品業的 巨頭紛紛搶灘營養早餐市場，中國的谷物早餐市場開始被強力啟動。2004年12月，雀巢公司 在華建立的首個谷物早餐生產企業落戶天津，至此以雀巢、西麥、倍純、沐林等品牌為代表 的營養早餐市場開始初具雛形。然而在這場突如其來的市場爭奪戰中，國內企業則顯得有 些措手不及。
[0004] 傳統早餐絕大多數以單一谷物為原料，需要進行熱加工，費時費力，已經不能滿足 現代化快節奏的生活需要。近些年出現的方便谷物早餐大部分仍以單一谷物加工而成，雖 然解決了方便快捷的問題，但營養成分不均衡，仍不能滿足消費者對早餐方便、快捷、營養、 健康的需要。
[0005]

【發明內容】

[0006] 本研究以中原地區傳統地方特色早餐為基礎，以玉米、小米、燕麥片、大豆為原料， 輔以花生、芝麻和蔬菜，以天然調味料調味，采用現代加工工藝得到一種科學搭配、營養均 衡、方便美味、純天然的即沖型營養谷物早餐食品。本項目研究產品既可以豐富我國谷物早 餐的種類，也能為傳統食品的工業化提供一定的借鑒作用。
[0007] 為此，本發明提出了一種可以解決上述問題的至少一部分的新即沖型純天然營養 谷物早餐及加工方法。
[0008] 根據本發明的一個方面，提供了一種即沖型純天然營養谷物早餐加工方法，包括 以下步驟:制作黃豆粉;制備復合膨化粉;熟化制作花生粉;熟化制作芝麻;制作莧菜。
[0009] 可選地，根據本發明的即沖型純天然營養谷物早餐加工方法，其中，所述黃豆粉的 制作方法包括:將黃豆清理干凈;將清理干凈的黃豆在35-40Γ的水里浸泡5小時，然后將其 瀝干;在濃度為1 %-1.4 %的鹽溶液中浸泡10-20分鐘，然后將其瀝干;微波熟化;干燥后冷 卻到室溫;粉碎至60-80目。
[0010] 可選地，根據本發明的即沖型純天然營養谷物早餐加工方法，其中，所述復合膨化 粉制備方法包括:將玉米粉、小米粉和燕麥粉按照1: 1.2:1的重量比例混合擠壓膨化;在烘 箱進行干燥;粉碎至80-120目。
[0011] 可選地，根據本發明的即沖型純天然營養谷物早餐加工方法，其中，所述花生粉熟 化制作方法包括:將花生仁進行微波烘烤;去掉紅衣，粉碎至10-20目。
[0012] 可選地，根據本發明的即沖型純天然營養谷物早餐加工方法，其中，所述芝麻熟化 制作方法包括:利用微波進行烘烤，微波的功率為500-600?，烘烤時間為2-3min。
[0013] 可選地，根據本發明的即沖型純天然營養谷物早餐加工方法，其中，所述莧菜制作 方法包括:將新鮮的莧菜清洗干凈后切段;將切段的莧菜在100 °C的水中燙漂l-2min;冷卻 至室溫，瀝水;進行凍結，然后微波真空冷凍干燥;包裝。
[0014] 可選地，根據本發明的即沖型純天然營養谷物早餐加工方法，進一步包括:將復合 膨化粉、黃豆粉、花生粉和莧菜混合后進行真空包裝，最后進行微波滅菌。
[0015] 可選地，根據本發明的即沖型純天然營養谷物早餐加工方法，其中，在微波熟化過 程中，微波功率為560w，熟化時間為4min。
[0016] 可選地，根據本發明的即沖型純天然營養谷物早餐加工方法，其中，在烘箱進行干 燥中，溫度為60 °C，干燥時間為0.5h。
[0017] 可選地，根據本發明的即沖型純天然營養谷物早餐加工方法，其中，在將花生仁進 行微波烘烤中，微波功率為560w，烘烤時間為1.5min。
[0018] 根據本發明的另一個方面，還提供了一種即沖型純天然營養谷物早餐，包括復合 膨化粉、黃豆粉、花生粉和莧菜。
[0019] 本發明取得效果：即沖型，食用方便;解決了不添加食品添加劑產品沖調后的穩定 性、均勻性問題，實現產品純天然；各種原材料處理方法、科學；符合北方人主食以谷物為 主、早餐喝粥的飲食習慣;解決了谷物食品營養缺陷問題，實現了產品營養均衡。
【附圖說明】
[0020] 通過閱讀下文優選實施方式的詳細描述，各種其他的優點和益處對于本領域普通 技術人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優選實施方式的目的，而并不認為是對本發明 的限制。而且在整個附圖中，用相同的參考符號表示相同的部件。其中在附圖中，參考數字 之后的字母標記指示多個相同的部件，當泛指這些部件時，將省略其最后的字母標記。在附 圖中：
[0021 ]圖1示出了即沖型純天然營養谷物早餐加工方法的流程圖；
[0022] 圖1-1示出了 IV區溫度對糊化度的影響的示意圖；
[0023] 圖1-2示出了 IV區溫度對膨化度的影響的示意圖；
[0024] 圖1-3示出了 IV區溫度對蛋白質體外消化率的影響的示意圖；
[0025] 圖1-4示出了 IV區溫度對水溶性指數的影響的示意圖；
[0026]圖2-1示出了物料水分含量對玉米粉擠壓產品理化特性的影響的示意圖；
[0027]圖2-2示出了物料水分含量對玉米粉擠壓產品理化特性的影響的示意圖；
[0028]圖2-3示出了物料水分含量對玉米粉擠壓產品理化特性的影響的示意圖；
[0029]圖2-4示出了物料水分含量對玉米粉擠壓產品理化特性的影響的示意圖；
[0030]圖3-1示出了喂料速度對玉米粉擠壓產品理化特性的影響的示意圖；
[0031]圖3-2示出了喂料速度對玉米粉擠壓產品理化特性的影響的示意圖；
[0032]圖3-3示出了喂料速度對玉米粉擠壓產品理化特性的影響的示意圖；
[0033]圖3-4示出了喂料速度對玉米粉擠壓產品理化特性的影響的示意圖；
[0034]圖4-1示出了螺桿轉速對玉米粉擠壓產品理化特性的影響的示意圖；
[0035]圖4-2示出了螺桿轉速對玉米粉擠壓產品理化特性的影響的示意圖；
[0036]圖4-3示出了螺桿轉速對玉米粉擠壓產品理化特性的影響的示意圖；
[0037]圖4-4示出了螺桿轉速對玉米粉擠壓產品理化特性的影響的示意圖；
[0038] 圖5示出了添加小米、燕麥混合粉對玉米粉擠壓膨化產品的膨化度的影響的示意 圖；
[0039] 圖6示出了添加小米、燕麥混合粉對玉米粉擠壓膨化產品的糊化度的影響的示意 圖；
[0040] 圖7示出了含水率對微波加熱黃豆膨化率的影響的示意圖；
[0041] 圖8示出了蒸煮時間對黃豆熟化度的影響的示意圖；
[0042] 圖9示出了黃豆含鹽量與一定的微波功率條件下、完全熟化黃豆所需時間的關系 的不意圖；
[0043] 圖10示出了黃豆含鹽量對被微波完全熟化的黃豆的感官質量的影響的示意圖；
[0044] 圖11示出了微波功率和加熱時間對黃豆膨化率的影響的示意圖；
[0045] 圖12示出了微波功率和加熱時間對黃豆感官質量的影響的示意圖；
[0046] 圖13示出了使黃豆達到最好的感官質量的兩種微波處理方式下的復水比的示意 圖；
[0047]圖14不出了微波功率和加熱時間對蒸熟的黃?的感官質量的影響的不意圖；
[0048]圖15示出了不同的微波處理方式下、獲得最好的感官評價的熟黃豆的復水比的示 意圖；
[0049] 圖16示出了烘烤溫度對花生仁感官得分的影響的示意圖；
[0050] 圖17示出了 120Γ條件下烘烤時間對花生仁感官得分的影響的示意圖；
[0051] 圖18示出了 130°C條件下烘烤時間對花生仁感官得分的影響的示意圖；
[0052] 圖19示出了微波中低火條件下烘烤時間對花生仁感官得分的影響的示意圖；
[0053]圖20示出了微波中火條件下烘烤時間對花生仁感官得分的影響的示意圖；
[0054] 圖21示出了微波中高火條件下烘烤時間對花生仁感官得分的影響的示意圖；
[0055] 圖22示出了烘烤花生不同包裝處理的過氧化值變化的示意圖；
[0056] 圖23示出了烘烤芝麻品質隨儲存時間的變化規律的示意圖；
[0057]圖24示出了微波冷凍干燥機的示意圖；
[0058] 圖25示出了在不同的微波功率條件下、物料溫度隨干燥時間的變化趨勢的示意 圖；
[0059] 圖26示出了當真空度和裝料厚度不變時、微波功率和時間與物料含水量的關系的 示意圖；
[0060] 圖27示出了在一定的微波功率和真空度下、不同物料厚度對干燥速率的影響的示 意圖；
[0061 ]圖28示出了當微波功率不變時、干燥倉壓力對干燥速率的影響的示意圖；
[0062]圖29示出了各種干燥方式Vc保留率對比的示意圖；
[0063I圖30示出了不同微波功率對莧菜Vc保留率的影響的示意圖；
[0064]圖31示出了三種不同的干燥方式處理下的莧菜終產品的復水比的示意圖；
[0065] 圖32示出了玉米小米膨化混合粉添加量對即沖方便豆沫感官得分的影響的示意 圖；
[0066] 圖33示出了黃豆粉添加量對即沖方便豆沫感官得分的影響的示意圖；
[0067] 圖34示出了花生碎添加量對即沖方便豆沫感官得分的影響的示意圖。 圖35示出了純天然即沖型營養谷物早餐的工藝流程圖。 圖36示出了谷物早餐混合粉制備的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0068] 下面結合附圖和具體的實施方式對本發明作進一步的描述。
[0069] 圖1示出了即沖型純天然營養谷物早餐加工方法的流程圖。如圖1所示，即沖型純 天然營養谷物早餐加工方法包括以下步驟:步驟S10:制作黃豆粉;步驟S20:制備復合膨化 粉;步驟S30:熟化制作花生粉;步驟S40:熟化制作芝麻;步驟S50:制作莧菜。
[0070] 一、復合膨化粉關鍵工藝技術研究：
[0071] 本試驗采用膨化加工技術對玉米、小米、燕麥進行處理，研究不同工藝條件下，復 合膨化粉在糊化度、膨化度、水溶性、蛋白質消化率的變化，結果表明玉米和小米、燕麥混合 粉最佳膨化條件:膨化腔體溫度的I區、II區、III區、IV區分別為常溫、90 °C、120 °C、150 °C， 物料水分含量17 %，喂料速度300g/min，螺桿轉速250r/min;玉米和小米粉、燕麥混合在一 定比例比例內可根據營養要求調整，且能夠滿足谷物早餐沖調穩定性的要求。
[0072]玉米是當之無愧的第一黃金主食，營養專家稱，玉米所含的營養適合各個年齡段 的人群食用，其豐富的谷氨酸能促進大腦發育，是兒童最好的"益智食物"；所含維生素 B族 能調節神經，是適合白領的"減壓食品"；富含的亞油酸、鈣質，能幫助調脂、降壓，高纖維含 量則使玉米成為很好的"刮腸食物"，還能預防中年發福。此外，玉米中富含的谷胱甘肽是最 有效的抗癌成分，其所含豐富的維生素 E也能幫助抗衰老，軟化血管。
[0073] 小米含有較高的蛋白質、維生素和脂肪，小米中色氨酸含量為谷類之首，色氨酸有 調節睡眠的作用。因此小米作為輔料生產谷物早餐食品也具有很大的潛力。
[0074] 燕麥是一種低糖、高營養、高能食品。在中國人日常食用的小麥、稻米、玉米等9種 食糧中，以燕麥的經濟價值最高，其主要表現在營養、醫療保健和食用價值均高。燕麥中的 葡聚糖可減緩血液中葡萄糖含量的增加，預防和控制肥胖癥、糖尿病及心血管疾病。燕麥 富含膳食纖維，能促進腸胃蠕動，利于排便，具有清理腸道垃圾的作用。
[0075]玉米、小米和燕麥加工處理的方法有多種。傳統的蒸煮烘干法不但工藝繁瑣，而且 復水性差，產品質量較難控制;直接烘烤法也存在工藝條件不容易控制和復水性差、產品不 穩定等問題。擠壓膨化是在熱能和機械能的作用下，連續的壓擠、剪切、混合、蒸煮、物料塑 化的加工方式，具有高溫、短時、擠壓、蒸煮等特點;在擠壓過程中形成高溫、高壓、高剪切作 用的環境，使粗糧細化，破壞抗營養物質，改善雜糧的口感，賦予產品良好的風味;擠壓機內 部物料中淀粉、蛋白質等組分發生復雜的生化反應，消化率提高。
[0076]本試驗采用雙螺桿擠壓技術，探討玉米、小米、燕麥混合粉作為即沖型方便谷物早 餐的擠壓加工適應性，在擠壓過程中用系統的分析方法研究工藝參數(包括小米粉和燕麥 粉的添加量)對產品品質特性的影響規律。由于玉米、小米、燕麥富含淀粉，通過三種原料的 擠壓膨化加工，達到所含淀粉的糊化，可以作為調配產品的天然穩定劑，既解決了湯體的均 勻性、穩定性，也解決了玉米口感不佳的缺陷，同時提高了產品的消化率。本研究對充分利 用玉米資源，開發營養、健康、美味的富含玉米的擠壓早餐食品奠定了基礎。
[0077] 1試驗材料與方法
[0078] 1.1試驗材料與儀器
[0079] 1.1.1試驗材料
[0080] 玉米粉，河南漯河市，80目；
[00811小米粉，河南漯河市，80目；
[0082]燕麥粉，河南漯河市，80目；
[0083]胃蛋白酶：Sigma。
[0084] 其他試驗室各種常規化學試劑，均為分析純。
[0085] 1.1.2主要設備和儀器
[0086] 實驗所用主要儀器設備如表1所示。
[0087]表1試驗儀器與設備
[0089] 1.2試驗方法
[0090] 1.2.1基本組分的測定方法
[0091] 1.2.1.1水分含量的測定
[0092]采用AACC 44-19，135°C烘箱干燥法(AACC.2000)。
[0093] 1.2.1.2蛋白質含量的測定
[0094] 采用AACC 46-11A，凱氏定氮法(AACC.2000)。
[0095] 1.2.2試驗方案設計
[0096] 采用SLG30-IV型雙螺桿擠壓機，模口直徑0.39cm，長徑比為23:1，開展以下內容的 研究試驗。
[0097] 1.2.2.1擠壓膨化工藝條件對玉米擠壓膨化產品品質特性的影響
[0098] 擠壓腔體溫度I區、II區、III區、分別設置為常溫，90°C，120°C ; IV區溫度變化范圍 設定為 120°C，130°C，140°C，150°C，160°C，170°C ;物料水分含量選用 15%，16%，17%， 18%，19%，21%;喂料速度設置為 200g/min，250g/min，300g/min，350g/min，400g/min;螺 桿轉速設置為 200r/min，225r/min，250r/min，275r/min，300r/min，325r/min 進行單因素試 驗，確定擠壓膨化工藝參數的最佳范圍。
[0099] 1.2.2.2添加小米、燕麥混合粉對玉米擠壓膨化產品品質的影響
[0100]在研究了工藝條件對玉米擠壓膨化產品品質特性的影響規律的基礎上，設定工藝 參數最佳取值，其中腔體溫度的I區、II區、III區、IV區分別為:常溫，90°C，120°C，150°C，物 料水分含量17%，喂料速度300g/min，螺桿轉速250r/min。在此擠壓條件下，研究添加小米、 燕麥混合粉對玉米擠壓膨化產品品質的影響。
[0101] 1.2.3擠壓膨化產品的處理
[0102] 擠壓產品室溫冷卻5min后，放置于60°C烘箱干燥0.5h，含水量小于5 %，產品經粉 碎過100目篩后備用。
[0103] 1.2.4擠壓廣品品質指標的測定
[0104] 1.2.4.1玉米粉擠壓產品的糊化度的測定
[0105]玉米粉擠壓產品糊化度的測定采用酶水解法。
[0106] 1.2.4.2膨化度的測定
[0107] 用游標卡尺測量擠壓樣品的直徑，每個樣品隨機測定10次，求其平均值作為產品 的平均直徑D(cm)。膨化度表示為：
[0108] 膨化度=竺 d
[0109] 其中：萬為擠壓產品平均直徑(cm); d為模口直徑(0 · 39cm) 〇
[011 0] 1.2.4.3蛋白質體外消化率的測定
[0111 ]采用Mertz等胃蛋白酶測定玉米粉蛋白質體外消化率的方法。取200mg玉米粉或擠 壓樣品置于離心管中，加入35mL含有1.5g/L胃蛋白酶的0.1mol/L磷酸鹽緩沖液(pH=2中， 在37°C水浴振蕩2h。加入2mL 2mol/L NaOH溶液終止胃蛋白酶消化。在轉速8 000r/min下離 心2〇111；[11，棄去上清液，用201]11^0.11]1〇1凡磷酸鹽緩沖液化!1=7)洗滌沉淀物兩次，在相同條 件下離心。采用微量凱氏定氮法測定沉淀物中未消化的氮的含量。
[0112] 蛋白質體外的消化率計算公式如下：
[0113] 蛋白體外消化率
[0114]其中:M為樣品中的氮;m為未消化的氮。
[0115] 1.2.4.4水溶性(WSI)的測定
[0116] 準確稱取0.5g物料或擠壓樣品，置于已恒重的離心管中，加入IOmL水，在25°C下保 持30min，每5min振蕩一次，3000r/min離心20min，分離上清液和沉淀物，并將上清液傾倒于 恒重的鋁盒中，在120°C下的烘箱中蒸發干，至恒重。水溶性指數按下式計算：
[0117]
[0118] 其中:m為干物質的質量(g)，M為擠壓樣品的質量(g)。
[0119] 2結果與分析
[0120] 2.1擠壓膨化工藝條件對擠壓產品理化特性的影響
[0121] 在設置腔體溫度I區、II區、III區分別常溫，90°C，120°C的條件下，在單因素試驗 的基礎上，采用擠壓過程中系統分析方法探討IV區溫度（120°C，130°C，140°C，150°C，160 °C，170 °C)、物料水分（15%，16%，17%，18%，19%，20%)、喂料速度（200g/min，250g/min， 300g/min，350g/min，400g/min)，螺桿轉速（200r/min，225r/min，250r/min，275r/min， 30〇 r/min，325r/min)等擠壓工藝參數與玉米粉擠壓膨化產品品質特性之間的關系，以期通 過調整工藝參數控制玉米粉擠壓膨化產品的良好品質。
[0122] 2.2.1 IV區溫度對擠壓膨化產品理化特性的影響
[0123] 設置腔體溫度I區、II區、III區分別為常溫，90°C，120°C，水分含量17%，喂料速度 300g/min，螺桿轉速250r/min，研究 IV區溫度（120 °C，130 °C，140 °C，150 °C，160 °C，170 °C)對 玉米擠壓膨化產品品質的影響。
[0124] 圖1-1為IV區溫度對糊化度的影響。由圖1-1知，隨著IV區溫度的升高，糊化度總體 呈下降趨勢。在低溫下剪切作用較強是導致糊化度較高的原因；溫度升高使物料吸收的熱 量增加，導致淀粉由糊化狀態向降解狀態轉變，糊化度降低。
[0125] 圖1-2顯示產品的膨化度先升高，140_160°C時顯著降低。升高溫度加快物料熔 融，在螺桿攪拌、剪切作用下，淀粉顆粒遭到破壞，物料容易被膨化;當溫度高于150°C時，物 料熔融程度增加，黏度減小，模頭壓力小，膨化度降低。
[0126] 由圖1-3知，隨著溫度的升高，產品蛋白質體外消化率呈先增后降的趨勢，并在150 °C時達到最大值，其中，在130_160°C時變化顯著。原因可能是:在螺桿轉速不變的條件下， 隨著溫度升高，淀粉發生糊化降解的程度增加，使與淀粉結合緊密的蛋白脫離出來，蛋白質 的空間結構遭到破壞，大分子開始解纏，分了間的氫鍵、二硫鍵等次級鍵部分斷裂，形成松 散的線性結構，氨基酸殘基增加，擴大了與蛋白酶的接觸面積，使之易于被蛋白酶降解，從 而提高蛋白質消化率;當溫度大于150°C時，美拉德反應加劇，蛋白質利用率降低。
[0127] 由圖1-4知，隨著溫度的升高，水溶性指數先增加后降低，其中在140-160 °C時變化 顯著，并在150°C時達到最大值。該結果充分表明：淀粉在擠壓過程中，糊化程度顯著提高， 在高溫、高剪切作用下，淀粉部分降解，分子量降低，水溶性指數增加；隨著溫度的升高(低 于150°C淀粉降解程度增大，水溶性指數增加，當溫度高于150°C時，焦糖化反應加速，導致 擠壓產品的水溶性指數降低。
[0128] 綜合分析IV區溫度對產品理化特性的影響，可知IV區溫度150 °C時，產品的蛋白質 體外消化率最大，水溶性指數最大，有利于調配產品的均勻性和穩定性，糊化度達到90 %左 右，能夠滿足產品調配要求，產品的其它品質也較好。
[0129] 2.2.2物料水分含量對擠壓膨化產品理化特性的影響
[0130] 在腔體溫度I區、II區、III區、IV區溫度分別為常溫90°C，120°C，150°C，喂料速度 300g/min，螺桿轉速250r/min的條件下，研究了物料水分（15%，16%，17%，18%，19%， 21 % )對玉米粉擠壓膨化產品理化特性的影響，結果如圖2-1、圖2-2、圖2-3和圖2-4。
[0131] 圖2-1描述了水分含量對產品糊化度的影響。由圖2-1可知，糊化度隨著水分含量 增加而升高，但影響不明顯。原因是:水分增加有利于淀粉糊化，但物料所經受的剪切作用、 摩擦力等機械能減弱，單位物料吸收的熱能減少，同時淀粉分子間的破壞作用減弱，淀粉 降解程度下降。
[0132] 圖2-2為水分含量對產品膨化度的影響。由圖2-2可知，隨著物料水分的增加，產品 的膨化度在水分低于17%時增加顯著。
[0133] 圖2-3為物料水分對蛋白質體外消化率的影響。由圖2-3可知，隨著物料水分的增 加，蛋白質消化率先增加后降低，在物料水分17%時達到最大值。物料水分很低時，單位物 料吸收的熱能多，淀粉降解程度大，美拉德反應甚至焦糖化反應加劇，造成蛋白質消化率較 低;物料水分很多時，作用于蛋白質、淀粉顆粒的熱效應減弱，所受機械能減少，經受的壓力 降低，暴露出的蛋白酶的敏感位點減少，蛋白質消化率也低。
[0134] 圖2-4描述了水分含量對產品水溶性指數的影響。水分含量增加，產品的水溶性指 數顯著降低。原因是:水分增加有利于淀粉糊化，但物料所經受的剪切作用、摩擦力等機械 能減弱，單位物料吸收的熱能減少，淀粉水溶性降低，同時淀粉分子間的破壞作用減弱，淀 粉降解程度下降。
[0135] 綜合分析物料水分含量對產品理化特性的影響可知，物料水分為17 %時，產品具 有較大的糊化度、膨化度和蛋白質體外消化率。
[0136] 2.2.3喂料速度對擠壓產品理化特性的影響
[0137] 在腔體溫度I區、II區、III區、IV區溫度分別為常溫，90°C，120°C，150°C，水分含量 17 %，螺桿轉速250r/min的擠壓條件下，考察喂料速度（200g/min，250g/min，300g/min， 350g/min，400g/min)對玉米粉擠壓產品理化特性的影響，結果如圖3-1、圖3-2、圖3-3和圖 3_4〇
[0138] 圖3-1，圖3-2分別為喂料速度對產品的糊化度、膨化度的影響，由圖可知，隨著喂 料速度的增加，糊化度先增加后降低，并在轉速300g/min時達到最大值;產品的膨化度總體 均呈增加趨勢。原因可能是:喂料速度增加可提高機筒內物料的填充程度，使物料承受的剪 切作用和摩擦作用增強，淀粉顆粒的破壞程度加大，淀粉分子之間的氫鍵斷裂，導致淀粉吸 水受熱后膨脹，淀粉的有序結構遭到破壞，呈松散的無序結構，淀粉發生糊化，提高產品的 膨化程度，同時喂料速度增大導致模口處的壓力增加，模口內外壓差增大，產品的膨化度增 加；當喂料速度過大時，單位物料獲得的熱能將大大減少，導致物料從模孔被推出時釋放 的能量降低，產品的糊化度降低。
[0139] 圖3-3為喂料速度對產品的蛋白質體外消化率的影響，由圖3-3可知，隨著喂料速 度的增加，蛋白質體外消化率呈先增加后降低的趨勢，在喂料速度300g/min時達到最大值 81.51%。原因是:在低喂料速度時，高溫、高剪切作用使蛋白質降解，美拉德反應劇烈，蛋白 質消化率低;增加喂料速度，可提高機筒內物料的填充程度，加強了作用于蛋白質的剪切力 和摩擦作用，蛋白質消化率增加；當喂料速度較高時，單位物料吸收的熱能減少，作用于蛋 白質的機械能減弱，導致蛋白質消化率下降。
[0140] 圖3-4為喂料速度對產品水溶性指數的影響，由圖3-4可知，隨著喂料速度的增加， 產品的水溶性指數顯著降低，在高于350g/min時趨于一致。原因是:在低喂料速度時，單位 物料接觸到的熱能多，淀粉由糊化狀態向降解狀態轉化的程度高；隨著喂入物料量的增加， 物料承受的剪切作用和摩擦作用增強，所吸收的熱能降低，淀粉大多處于糊化狀態。
[0141] 綜合分析喂料速度對產品理化特性的影響得出喂料速度在300g/min時，產品具有 較高的糊化度和蛋白體外消化率，水溶性指數和膨化度較好。
[0142] 2.2.4螺桿轉速對擠壓膨化產品理化特性的影響
[0143] 設定腔體溫度I區、II區、III區、IV區溫度分別為常溫，90°C，120°C，150°C，水分含 量17 %，喂料速度300g/min，研究螺桿轉速（200r/min，225r/min，250r/min，275r/min， 300r/min，325r/min)對玉米粉擠壓膨化產品理化特性的影響，結果如圖4-1、圖4-2、圖4-3 和圖4-4。
[0144] 圖4-1為螺桿轉速對產品糊化度的影響。由圖4-1可知，螺桿轉速對糊化度的影響 不大。原因是隨著螺桿轉速的增加，作用于物料的機械能增大，但物料在機筒停留的時間縮 短，單位物料吸收的熱能減少，對淀粉的破壞程度減弱。
[0145] 圖4-2為螺桿轉速對擠壓產品的膨化度的影響。由圖4-2可知，在螺桿轉速低于 250r/min時，產品的膨化度增加，大于250r/min時，膨化度降低。原因是:在低轉速下，物料 受到的剪切作用較弱，膨化度低;隨著轉速的增加，螺桿及腔體內壁對物料的摩擦作用和剪 切力增強，部分支鏈淀粉發生裂解，淀粉分子間的氫鍵作用被削弱，分了骨架的自由空間加 大，膨化度高；當轉速過大時，物料在機筒內停留的時間縮短，所受熱能降低，減弱了淀粉由 糊化狀態向降解狀態轉化的程度，膨化效果差。因此，在加工過程中螺桿轉速不宜過高或過 低。
[0146] 圖4-3為螺桿轉速對產品蛋白質體外消化率的影響。由圖4-3可知，產品的蛋白質 體外消化率在200_250r/min之間增加顯著；在高于250/min時無顯著變化。原因是多方面 的：在低轉速下，剪切力較弱；當轉速增加時，一方面剪切力、摩擦作用等機械能增強，使蛋 白質發生變性、均一化、重組以及降解的程度增加，另一方面，縮短了物料在筒體內停留的 時間，單位物料發生熱效應的程度減弱，蛋白質消化率降低。
[0147] 圖4-4分別為螺桿轉速對產品水溶性指數的影響。由圖4-4可知，螺桿轉速增加，產 品的水溶性指數顯著增加。原因是隨著螺桿轉速的增加，作用于物料的機械能增大，糊化度 提高，水溶性指數增加。
[0148] 螺桿轉速對產品理化特性的影響是綜合性的，在食品加工過程中需要嚴格控制以 期獲得較好的產品品質。經過分析選擇螺桿轉速為250r/min時，產品的綜合指標較好。
[0149] 2.2.5玉米擠壓膨化的最佳工藝條件
[0150] 采用系統分析方法探討了工藝參數對玉米擠壓膨化產品品質的影響規律，結果表 明在工藝參數腔體溫度的I區、II區、III區、IV區分別為常溫，90°C，120°C，150°C，物料水分 含量17 %，喂料速度300g/min，螺桿轉速250r/min時，玉米糊化度達到90 %，膨化度達到 4.5，蛋白質消化率達到80 %以上，玉米膨化粉沖調品質較好。
[0151 ] 2.3添加小米和燕麥混合粉對玉米擠壓膨化產品品質的影響
[0152]為了平衡產品營養價值，在產品中添加營養價值高的小米和燕麥(比例為6: 5)。由 于小米和燕麥中淀粉質均含量很高，同樣利用擠壓膨化加工，達到所含淀粉的糊化，可以作 為調配產品的天然穩定劑，既解決了湯體的均勻性、穩定性，同時提高了產品的消化率。在 之前，本試驗主要解決添加小米和燕麥混合粉對玉米擠壓膨化產品品質的影響。
[0153] 圖5示出了添加小米、燕麥混合粉對玉米粉擠壓膨化產品的膨化度的影響。
[0154] 圖6示出了添加小米、燕麥混合粉對玉米粉擠壓膨化產品的糊化度的影響。
[0155] 由圖5、圖6可知，隨著小米、燕麥混合粉添加量的增加，產品的膨化度降低不顯著， 糊化度略有增加但不顯著，因此，可以根據配方需要添加小米、燕麥混合粉。
[0156] 2.4 小結
[0157] (I) IV區溫度升高，產品的糊化度下降；產品的膨化度先升高，140-160 °C時顯著降 低;在IV區溫度為150°C時，產品的蛋白質體外消化率達到最大值。
[0158] (2)物料水分增加糊化度無顯著變化;在水分含量17 %時，產品的膨化度、蛋白質 體外消化率均達最高值。
[0159] (3)隨著喂料速度的增加，在喂料速度300g/min時，產品的糊化度、膨化度和蛋白 質體外消化率均達到最高值。
[0160] (4)螺桿轉速增加，產品的糊化度增加不明顯；高于250r/min，產品的膨化度和蛋 白質體外消化率下降。
[0161] (5)隨著小米、燕麥混合粉添加量的增加，膨化度降低不顯著，糊化度略有增加但 不顯著。
[0162] 3結論
[0163] 本試驗采用系統分析方法探討了玉米和小米、燕麥混合粉加工處理關鍵工藝技 術。結果表明在膨化腔體溫度的I區、II區、III區、IV區分別為:常溫，90°C，120°C，150°C，物 料水分含量17 %，喂料速度300g/min，螺桿轉速250r/min時，玉米糊化度達到90 %，膨化度 達到4.5,蛋白質消化率達到80%以上，擠壓產品品質較好。小米、燕麥混合粉添加量的增 加，膨化度降低不顯著，糊化度略有增加但不顯著，可以根據配方需要添加小米、燕麥粉。
[0164] 二、黃豆微波熟化工藝關鍵技術研究：
[0165] 對經過不同加工方式預處理的黃豆試樣，進行了不同條件下的熟化處理，并對試 樣在膨化率、熟化度、感官質量和復水率進行評價。結果表明，微波功率、微波時間、含水率 和含鹽量是影響最終產品品質的主要因素。最佳加工工藝參數為:在含水量為60%的條件 下，再用濃度為1.2%的氯化鈉水溶液浸泡15min，瀝干后采用功率為350W的微波，加熱 5min，接著采用功率為100W的微波干燥4min，水分在5 %以下。
[0166] 大豆含的營養素比較全面，并且含量豐富。每100克大豆含蛋白質36.3克、脂肪 18.4克、糖25.3克、熱量412千卡，鈣367毫克、磷571毫克、鐵11毫克、胡蘿卜素0.4毫克、維生 素 Bl 0.79毫克、維生素 B2 0.25毫克、尼克酸2.1毫克。與等量的豬肉相比，蛋白質多1倍、鈣 多33倍、鐵多26倍、而價格比豬肉便宜很多。通過分析大豆蛋白的氨基酸組成，發現其含有8 種必需氨基酸，其中蛋氨酸和半胱氨酸含量較低，而其余氨基酸含量均達到或超過了世衛 組織(WTO)推薦的需要量水平。在糧豆作物中，大豆的賴氨酸含量最高，它是促進生長發育 的主要物質。因此，大豆蛋白做為一種優質的完全蛋白，并且不含有膽固醇，對于心腦血管 疾病患者完全可以用其取代動物蛋白。在《本草綱目》中，有大豆性味甘平，致健脾開中潤 燥、消水、排濃解毒，消腫止痛功效的記載;在《延年秘錄》中，有服大豆長肌膚、益顏色、填骨 髓、加氣力，補虛能食的闡述。大豆及大豆制品屬于堿性食物，人體內由于受到主要食物來 源的限制，一般是酸有余而堿不足。從體內的酸堿平衡看，調節為中性很重要，這對于骨骼 的增強、大腦的發育、促進新陳代謝、提高免疫力，都很有益處。同時，大豆蛋白作為優質植 物蛋白的主要來源，與糧食搭配食用，不但可以提高其蛋白質的利用率，在營養上實現了互 補，還可以作為人均蛋白質供應不足的補充。
[0167] 微波是指波長為lmm-lm，頻率為3.OX 102MHz至3.OX 105MHz的電磁波，微波與物 料直接作用，將高頻電磁波轉化為熱能的過程即為微波加熱。微波是一種全新的加熱方式， 依靠每秒3.0~30億次周期變化的微波透入物料內，與物料的極性分子相互作用，極性分子 彼此碰撞，產生大量摩擦熱，從而使物料內各部分在同一時間升溫。微波的能量雖不能使 牢固的共價鍵解離，但對氫鍵、范德華力、疏水鍵、鹽鍵等次級鍵具有一定的破壞作用。微波 加熱速度比常規加熱快2~4倍，具有高效節能、穿透性好等特點。
[0168] 由于食品的介電特性反應了材料在電磁場中儲存電能的能力，而電解質的損耗因 數，影響電磁能向熱能的轉化。當食品受電磁場作用時，食品中轉化的熱量與損耗因數的值 是成比例的。食品的介電特性受到很多因素影響，包括頻率、溫度、水分含量以及食品的組 分等，特別是鹽和脂肪含量。溫度對食品的介電性的影響與很多因素有關，包括食品組成， 特別是水分和鹽含量。對于含鹽的濕食品，通常在低微波頻率下，損耗因數隨溫度升高而增 大，這會導致所謂的熱失控現象。也就數說，食物優先得到加熱的局部區域在電磁場中會得 到加速熱化，這經常導致加熱不均。
[0169] 因為損耗因數隨水分含量降低而減小，所以干燥食品將電磁波轉化為熱能的能力 降低，在用微波對食品進行烘干過程中，食品的潮濕部分比干燥部分能將更多的微波能轉 化為熱能。這可以解決熱風烘干過程中普遍存在的水分分配不均勻問題，因為熱風烘干食 品內部比表面要潮濕些。這會顯著縮短烘干時間。在同一溫度下，在經常吃到的普通食品 中，加入低濃度的食鹽，會使食品的介電常數和微波穿透深度降低，而損耗因數增加。用微 波烹飪食品時，建議盡可能用低濃度鹽以確保合適的滲透深度，降低表面加熱速度，這樣就 能使加熱更均勻而且可以避免過熱在另一方面，鹽的添加可根據一些特殊情況而定，例如， 需要提高某些食品的表面加熱速度時。另外，研究還發現碳酸氫鈉對微波膨化性能既無積 極影響也無消極影響，但適當的鹽含量卻可使產品獲得理想的膨化性能。用微波加熱食物， 對加熱時間的準確度要求高，加熱時間稍微延長，就會產生不可換回的過度加熱的后果。 [0170]此外，微波加熱的不均勻性也是應該高度重視的問題。因為食物表面暴露在周圍 的未被加熱的冷空氣之中以及水分的蒸發使表面溫度比食物中心的溫度較低，還有微波爐 的設計、容器的選用、食物形狀和物狀的不均一性使微波通過反射、折射、吸收、穿透后多 重疊加的結果有可能影響食物各部分的受熱情況;另一方面是由于微波加熱的選擇性一食 物的形狀、擺放位置、大小、物性的均一性等都會影響到其在微波爐中的加熱效率。
[0171]微波膨化技術是通過電磁能的輻射傳導，使水分子吸收微波能，產生分子劇烈振 動，獲得動能，實現水分的汽化，進而帶動物料的整體膨化。膨化是利用了微波的加熱特性， 微波加熱時，物料的排濕和熱量迀移方向、傳熱方向、蒸汽壓迀移方向都一致，即由物料內 部指向表面。由于這樣的特性有利于物料內部蒸汽的產生和積累，微波加熱速度快，物料內 部氣體溫度急劇上升，物料升溫很快，內部蒸汽的形成速率高于蒸汽的迀移速率，物料出現 蒸氣壓梯度，當壓力超過纖維組織結構強度的承受能力，就能通過這種壓力使物料膨化。膨 化物料主要依靠物料的物化特性而形成一定的質構，以利于包裹水蒸氣和積累壓力。另外， 也依賴于其介電特性吸收微波能有效地轉化為熱能的特性。
[0172] 微波應用于食品的生產可以改變傳統的從表面到內部的熱傳導過程，具有受熱均 勾、加熱速度快、廣品質量尚，反應靈敏、易于控制、熱效率尚，以及設備占地面積小等優點。 并能$父好地保留食品中的營養物質及食品原有的色、香、味，有利于提尚膨化食品的品質。 蛋白質含量高的物料利用常規的膨化技術難以達到較好的膨化效果，采用微波加熱，對材 料進行適當的預處理也可以得到較好的膨化效果。
[0173] 終上所述，本研究根據微波加熱食品的原理和特性，對黃豆進行熟化，以得到色澤 金黃，口感酥脆，復水性良好香味濃郁的黃豆，來作為即沖型純天然食營養谷物早餐的主要 原料。
[0174] 1)材料與方法
[0175] 原料與試劑
[0176] 原料黃豆：市售一級黃豆(新產，豆粒飽滿，無蟲蛀，無霉爛）；氯化鈉(分析純）；胃 蛋白酶、胰蛋白酶，活性1: 3000，武漢生物制品公司生產;pH值6.8的KH2P04-Na0H緩沖液； 0. lmol/L的NaOH標準溶液。
[0177] 主要設備：THZ-82恒溫振蕩水浴鍋，金壇市杰瑞爾電器有限公司；DGG-9053A鼓風 干燥箱:上海森信實驗儀器有限公司；TLDG-210型蒸煮鍋;美的微波爐:美的集團；紅外線焙 烤爐;食品原料粉碎機。充氮包裝設備;KDY-08C凱氏定氮儀，上海瑞正儀器設備有限公司。
[0178] 制作方法如下：
[0179] 速熟黃豆加工工藝選擇：
[0180]通過前期的預實驗發現，如果單用烤箱焙烤干黃豆，需要用180°C的高溫烤30分 鐘，才能烤熟，烤熟后的黃豆口感偏硬不酥脆，復水性很差，故不采用此種加工工藝;事實證 明充分吸水的黃豆蒸熟后，用烤箱焙烤僅僅只起干燥的作用，不能提高豆子的酥脆感和復 水性能，所以也不采用這一處理方式。參考別人的研究結果，又通過做實驗發現采用微波加 熱充分吸水的黃豆粒，能夠在一定的功率下，在幾分鐘之內就能使黃豆粒熟化并擁有酥脆 的口感;此外，讓黃豆的表面吸附適量的氯化鈉，既能顯著提高微波加熱的均勻性、膨化率、 感官質量和復水率，又不影響口感，且保證低鹽，所以本實驗采用的所有加工方案都包括 "低鹽溶液短時浸泡"這一加工方式。
[0181] 工藝流程:原料黃豆-?清理-?浸泡-?瀝千4蒸制或不蒸制4低濃度 盆溶液短時浸泡-?源干4微波熟化-?微波干燥-?冷卻-?粉碎-?成品4備用
[0182] 主要工藝要點：
[0183] ⑴預處理:將原料進行過篩，除掉雜質
[0184] ⑵清洗:去除黃豆表面的雜質和灰塵，保證終產品免洗。
[0185] ⑶浸泡:黃豆具有一層堅韌的纖維素，直接加熱蒸制不易軟化滲透而且會產生成 熟不均勻的現象，因此，蒸制前或微波處理前要用適當溫度的水進行充分浸泡和吸水，以增 加黃豆的熱滲透性;此外，由于水是吸收微波的主要介質，原料中的水分含量越高，介電常 數也越大，食品將微波轉化為熱能的能力就越強。經過前期的預實驗發現用溫度40°C的自 來水浸泡黃豆5h，能使黃豆充分吸水，達到飽和水分。
[0186] ⑷蒸制:浸泡充分的黃豆取出后瀝干多余水分，然后放到蒸籠上通過蒸汽進行蒸 制，料層厚度不超過2cm;通過蒸汽加熱，使豆粒熟化，蛋白質變性凝膠化，以提高其膨化率。 蒸制時一定要保持蒸汽充足、快蒸，使黃豆中多余水分迅速蒸發逸出，成疏松多孔的內部結 構，以增加復水性。
[0187] (5)低鹽短時浸泡:在物料中加入低濃度的食鹽，能夠提高物料吸收微波能的能力， 縮短膨化所需的時間，增大膨化率;然而鹽濃度過大，穿透深度也會明顯降低，這樣會導致 加熱極其不均勻，而且口感過咸，含鹽過高不利于健康，所以選用的最大鹽濃度不超過2%。 本實驗分別選用0.5%、0.9%、1.2%、1.5%、1.8%、2.0%常溫浸泡黃豆20分鐘。
[0188] (6)微波膨化:經過前期的預實驗，發現當選用微波爐的高火(700W)，火力過大，加 熱極其不均勻，一部分已經焦黑，另一部分還半生不熟；當選用中低火(210W)時，熟化和膨 化的效果很差。所以只選用350W和560W對黃豆進行熟化，選用100W對熟化后的黃豆進行進 一步干燥殺菌。
[0189] (7)粉碎80目，用100°C的沸水沖泡30min后攪拌，觀察其組織狀態和口感。
[0190] 蒸煮熟化度的測定：從蒸煮后的黃豆中隨機抽取50顆豆粒剖開，有硬芯，口感偏 硬，不松軟香味不足，是未熟透;斷面色澤均勻，無硬芯，口感松軟，香味足，則已熟透。
[0191] 復水性的測定:復水性能是用來表示干燥產品在干燥過程中受損程度的一種重要 物理參數，復水性能常用干燥產品復水前后的重量比來表示，影響復水比大小的因素有水 溫和浸水時間。
[0192] 復水比的測定:定量稱取熟化黃豆成品A(g)，置于燒杯中，加入5倍的沸水（IO(TC) 立即加蓋，復水一定時間后立即濾干，并用吸水紙吸干表面水分，稱重為B(g)，復水比=B/A
[0193] 復水時間的測定:將一定量的速熟黃豆成品置于100°C開水中加蓋，密封至豆粒完 全復水即豆粒中心完全軟化，無硬芯，記錄所用的時間。
[0194] 熟化黃豆成品感官質量評價：由10人組成評審組，對用以上不同工藝熟化的黃豆 進行感官評價，評審內容為色澤、香味和口感，評分標準見表2,最后的感官評分是各類別評 分的平均值。
[0195] 表2感官評分標準(滿分為10分）
[0197] 膨化率的測定：
[0198] 采用比容法。通過石英砂法測定體積將浸泡以前的定量黃豆放入量筒中石英砂必 須掩蓋所有黃豆，測膨化前的體積用同樣的方法測膨化以后的體積并將結果代入以下公式 中計算，誤差小于〇. 2mL，取平均值。
[0199] 膨化率（％ )=(膨化后體積-膨化前的體積)/膨化前的體積
[0200] 蛋白質消化率的測定：
[0201] 結合黃滄海及Emine Nur Herken等人對蛋白質的消化試驗，采用胃蛋白酶及胃 蛋白酶-胰蛋白酶體外消化率的方法測定烹煮后面條的蛋白質消化率。
[0202] (1)胃蛋白酶消化率測定:稱取Ig熟化干好的黃豆粗粉樣品6份，分別置于250mL帶 蓋三角瓶中（每個樣品做3個平行）；準確稱取0.04g胃蛋
[0203]白酶于1000 mL pH值1.4HC1-KC1緩沖液中；用移液管吸取150mL上述緩沖溶液-胃 蛋白酶于三角瓶中；將三角瓶置于37±0. TC臺式恒溫搖床中，以其溫度達到37°C開始計 時，震蕩(80次/min)3h;將兩個試樣瓶的消化液用抽濾裝置過濾，并用溫水反復沖洗培養用 的三角瓶(3~4次），將洗液加到消化液中過濾，用洗瓶多次沖洗濾渣。然后將濾渣放入65 °C 恒溫箱中烘干Ih至干，并用凱氏定氮法測定濾渣的含氮量，計算胃蛋白酶的消化率;經剩余 的3個經胃蛋白酶消化的試樣瓶用于胰蛋白酶的消化試驗。
[0204] (2)胃蛋白酶-胰蛋白酶總消化率測定：準確稱取16mg胰蛋白酶于1000 mL pH值 6.8KH2P04-Na0H緩沖液中。放入冰箱中備用（溫度4~6 °C );對經胃蛋白酶消化后的供進一 步做胰蛋白酶消化的三角瓶，用0 . I mo I / L的Na OH溶液滴定消化液，使p H值6.8。量取 15mLKH2P04-Na0H緩沖液于三角瓶中，然后用移液管吸取15mL KH2P04-Na0H-胰蛋白酶溶液 于三角瓶中；繼續在37 ± 0 . TC下震蕩培養3h;用抽濾裝置過濾消化液，并用溫水反復沖洗 培養用的三角瓶(3~4次），將洗液加入消化液中過濾，同胃蛋白酶消化后的濾渣方法測定 并計算消化率。
[0205] (3)空白試驗:按上述步驟進行，但不加樣品，分別測定胃蛋白酶和胃蛋白酶-胰蛋 白酶消化率，測定空白試驗的含氮量。
[0206] (4)體外消化率計算方法:體外法粗蛋白消化率=(a_b)/aX100%式中：a為樣品 的粗蛋白含量;b為經胃蛋白酶或胃蛋白酶-胰蛋白酶消化后濾渣的粗蛋白含量（扣除空 白）。
[0207] 2)結果與分析
[0208] 2.1)不同含水量對微波加熱黃豆的影響
[0209]本實驗中我們采用膨化率來評估微波加熱對黃豆作用效果，考察黃豆的含水率 對這一作用效果的影響。通過預實驗可知，干黃豆充分吸水后的含水率為60%，而商業干黃 豆的含水率大約為10%，因此，考察在10%，20%，30%，40%，50%，60%，6個不同的含水率 條件下，選用功率為210W、350W和560W的微波，加熱5分鐘對黃豆膨化率的影響。
[0210] 圖7示出了含水率對微波加熱黃豆膨化率的影響的示意圖。
[0211] 從圖7中可以看出，在不同的微波功率下，在一定的作用時間下（5分鐘），膨化率隨 含水率的增加而增加，因此，選定在最大含水率60%下，進行后續的加工工藝。
[0212] 2.2)蒸制工藝參數的確定
[0213] 以蒸制時間為研究對象，考察其對含水率為60%的黃豆熟化度的影響，確定適當 的蒸煮時間。結果如圖8所示:經過充分浸泡達到飽和含水率的黃豆，當用蒸汽蒸煮5分鐘后 即達到了 55%的熟化度，蒸煮15分鐘后即達到了完全熟化。
[0214] 2.3)黃豆的含鹽量對微波熟化黃豆的影響
[0215] 由預實驗可知在低功率下，無法實現黃豆的膨化，因此，本實驗選用中等以上的微 波功率:350W和560W，研究含鹽量對微波使黃豆達到35 %膨化率所需時間的影響；從圖9可 以看出，適當的鹽含量能提高微波能的利用率，增加加熱的均勻性，提高膨化率。
[0216] 由圖9可知一定功率的微波熟化黃豆時，所需的時間隨鹽濃度的增加呈現先降低 后增加的趨勢，鹽濃度低的時候所需時間較長，當鹽濃度達到1.5%時所用的時間最短，以 后隨著鹽濃度的增加，所需時間增加，這說明當鹽濃度超過一定量時，隨著濃度的增加，微 波的穿透深度降低，影響了加熱效果；由圖10可知，感官質量評分(滿分為10分)隨著鹽含量 的增加呈現先增加后降低的趨勢，這同樣也說明鹽濃度過大過小都會影響微波的加熱效果 進而影響感官質量;綜上所述，當鹽濃度為1.2%時，在兩個不同的微波功率下，都能獲得最 好的感官質量，和相對盡可能短的時間。因此，本研究決定采用濃度1.2%的鹽水，對充分吸 水后的黃豆進行短時間浸泡。
[0217] 2.4)微波功率和作用時間的確定
[0218]用微波熟化黃豆，微波功率和時間是影響其熟后感官質量和復水率的主要因素， 本研究將重點考察這兩個因素對終產品的品質所產生的影響。
[0219] 2.4.1)微波熟化未經蒸煮的黃豆
[0220]由圖11可知，膨化率隨著微波加熱時間的增加而增加，但是在兩個中高功率條件 下，到一定時間后，就不再增加;微波功率越大，在較短的時間里獲得的膨化率就越大，黃豆 的膨化率在一定范圍內和微波功率和微波時間都呈正相關。
[0221 ]圖12示出了微波功率和加熱時間對黃豆感官質量的影響的示意圖。
[0222] 由圖12的結果可知，當微波功率為210W時，只適合干燥，不適合熟化；當微波功率 為350W時，加熱7分鐘能使大約98%黃豆熟化，并獲得最好的膨化率和最好的感官質量；當 微波功率為560W時，加熱4分鐘能使大約98 %的黃豆熟化，并獲得較好的膨化率和最好的感 官質量。因此，我們只需要比較以上兩種處理方式下、完全熟化的達到最好的感官質量的黃 豆的復水比。
[0223] 圖13示出了使黃豆達到最好的感官質量的兩種微波處理方式下的復水比的示意 圖。
[0224] 選用微波加熱的功率是350W，加熱時間是7分鐘能夠得到相對最高的膨化率、最好 的感官質量的黃豆，但其復水比與采用功率560W，加熱時間為4分鐘的相比稍低，不過這對 最終產品的復水性的影響可以忽略。
[0225] 綜合比較，微波處理未經蒸煮熟化的黃豆，選用微波功率560W，加熱4分鐘產品質 量最好。
[0226] 2.4.2)微波處理蒸熟的黃豆
[0227]考察蒸煮對微波熟化是否有協同增效作用，通過預實驗可知，完全煮熟后，再用微 波加熱，黃豆的體積增大的幅度很小，可忽略不計，這與生黃豆有著明顯的差別；然而顯著 提高了黃豆的感官質量和復水比。對生黃豆采用微波加熱達到完全熟化，并擁有較好的感 官質量所用的時間，肯定和煮熟的黃豆采用微波加熱達到同樣的感官質量所用的時間顯 著不同。煮熟的黃豆用微波加熱主要起到了干燥的作用，所以應選用較小的功率和較短的 時間。
[0228]圖14不出了微波功率和加熱時間對蒸熟的黃?的感官質量的影響的不意圖；圖15 示出了不同的微波處理方式下、獲得最好的感官評價的熟黃豆的復水比的示意圖。
[0229]由圖14和圖15可知，對于蒸煮過的黃豆，微波功率越高，獲得較高感官質量所需要 的時間就越短，在低功率210W條件下，感官質量隨加熱時間的增加而提高，而在其余兩個較 高功率下，隨著時間的增加，感官質量呈現先增加后降低的趨勢;微波功率為350W時，加熱5 分鐘能獲得最好的感官質量，微波功率為560W時，加熱3分鐘能獲得最好的感官質量;在相 對最好的感官質量條件下，微波功率越大，復水比相對越大。
[0230]綜合比較，微波處理經蒸煮熟化的黃豆，選用微波功率350W，加熱5分鐘產品質量 最好。
[0231] 2.5)不同加工處理方式下的黃豆的感官質量和復水比的比較
[0232] 表3不同加工處理方式下的黃豆的感官質量得分和復水比
L〇234」注:A:蒸熟后，采用微波加熱：功率210W，時間8min
[0235] B:蒸熟后，采用微波加熱：功率350W，時間5min
[0236] C:蒸熟后，采用微波加熱：功率560W，時間3min
[0237] D:浸泡后，直接采用微波加熱:功率350W，時間7min
[0238] E:浸泡后，直接采用微波加熱:功率560W，時間4min
[0239] 由表3可知：蒸煮后再進行微波熟化工藝的效果在感官質量和復水比指標方面略 優于浸泡后直接微波熟化工藝。但是，蒸煮后再進行微波熟化工藝復雜，勞動強度大，能耗 高，綜合對比分析，我們選擇了浸泡后直接微波熟化工藝。
[0240] 2.6)微波干燥黃豆工藝條件的確定
[0241] 根據微波加熱的原理，并充分考慮各種因素對微波加熱的影響，根據前人的研究 結果，選定功率100W對黃豆進行最后的干燥，經過實驗發現此功率下，加熱3min水分可達到 低于5含水量的要求。
[0242] 2.7)不同加工處理方式下的蛋白質體外消化率
[0243] 表4不同加工處理方式下的黃豆粗粉的蛋白質體外消化率
[0245] 注:A:蒸熟后，采用微波加熱：功率210W，時間8min
[0246] B:蒸熟后，采用微波加熱：功率350W，時間5min
[0247] C:蒸熟后，采用微波加熱：功率560W，時間3min
[0248] D:浸泡后，直接采用微波加熱：功率350W，時間7min
[0249] E:浸泡后，直接采用微波加熱：功率560W，時間4min
[0250] F:浸泡后，只進行蒸煮
[0251] 從表4中得知，微波處理比單獨蒸煮處理，對黃豆蛋白質的消化率的貢獻大，這很 有可能是因為微波加熱導致了蛋白質的膨化的結果。蒸煮和微波加熱連用，與只采用微波 加熱，能適當提高蛋白質的消化率;蒸煮和微波加熱連用，與只采用蒸煮，能顯著提高蛋白 質的消化率;黃豆被蒸煮后，與采用較低功率的微波相比，采用較高功率的微波，能明顯提 高其蛋白質的消化率，但加工方式B處理的黃豆與加工方式C處理的黃豆，在蛋白質的消化 率上的差異不明顯。C處理方式，獲得了最高的蛋白質的消化率。
[0252] 3)結論：
[0253] 原料中的水分含量越高，介電常數也越大，因而也就越易被加熱;食品的潮濕部分 比干燥部分能將更多的微波能轉化為熱能，本研究證明了在不同的微波功率下，在一定的 作用時間下，膨化率隨含水率的增加而增加，因此，將黃豆在40°C下浸泡5個小時，可以讓 黃豆充分吸水，達到最大含水量后再進行后續的加工工藝。
[0254]適當的鹽含量能增加微波加熱的均勻性和能效，提高感官質量和復水性，本研究 通過反復試驗發現，當用濃度為1.2%的鹽溶液浸泡黃豆15min后，能顯著提高感官質量和 復水性，并節約了時間。
[0255] 對于沒有經過蒸熟的黃豆，進行微波加熱，較低的功率210W，只能起到干燥作用， 而不能對其進行熟化，微波之前進行蒸煮，會顯著提高黃豆的感官質量和復水性，而且較低 功率下，適當延長時間也能起到很好的效果。
[0256] 蒸煮后再進行微波熟化工藝的效果在感官質量復水比和蛋白質的消化率等指標 方面略優于浸泡后直接微波熟化工藝。但是，蒸煮后再進行微波熟化工藝復雜，勞動強度 大，能耗高，綜合對比分析，我們選擇了浸泡后直接微波熟化工藝。
[0257] 因此，本研究中，我們選定的微波熟化黃豆的最佳工藝流程是： 原料黃豆4清理4浸泡（4CTC，5h) 瀝千-?低濃度鹽溶液短時浸泡（1.2%， 15min)-?瀝干-M數波熟化（功率560W，時間4min)4干燥（功率100w， 時間3min) -?冷卻到室溫-粉碎（60-80 0) -?備用。
[0258]三、花生微波熟化工藝關鍵技術研究：
[0259]花生是理想的高蛋白、高脂肪營養性食物來源，谷物早餐中添加花生碎，不僅保證 醇香的口感，而且實現產品營養均衡。研究了普通型花生仁在微波烘烤熟化后粉碎制得花 生碎，微波烘烤熟化的最佳工藝參數為:載物量50g、微波烘烤功率560w、時間1.5min，得到 的花生易于去紅衣，且口感和香味最好。粉碎機粉碎成10-20目大小即可，采用真空包裝貯 藏效果最好。
[0260] 花生又名長生果，也稱落花生，是世界五大油料作物之一，是食用、榨油兼用的經 濟作物。我國是世界上重要的花生生產國，其中山東省和河南省是我國最大的花生種植地 區。花生具有較高的營養價值，富含蛋白質、脂肪、維生素、礦物質，被譽為"植物肉"。
[0261 ] 1))花生的品種與營養價值
[0262] 花生的品種：
[0263] 按花生籽粒的大小分為大花生和小花生兩大類型。按生育期的長短分為早熟、中 熟、晚熟三種。按植株形態分直立、蔓生、半蔓生三種。按花生莢果和子粒的形態、皮色等分 為四類:普通型、蜂腰型、多粒型、珍珠豆型，普通型即通常所說的大花生，莢殼厚，脈紋平 滑，莢果似繭狀，無龍骨，籽粒多為橢圓形，為我國主要栽培的品種。試驗選用普通型花生進 行。
[0264]花生的營養價值:花生果實含有蛋白質、脂肪、糖類、維生素 A、維生素 B6、維生素 E、 維生素 K，以及礦物質鈣、磷、鐵等營養成分，含有8種人體所需的氨基酸及不飽和脂肪酸，含 卵磷脂、膽堿、胡蘿卜素、粗纖維等物質。
[0265] 蛋白質:根據中國預防醫學科學院營養與食品衛生研究所《食物成分表》提供的數 據，鮮花生蛋白質含量為12.1%，花生果蛋白質含量為21.9%，而花生仁蛋白質含量則高達 25.5%。其籽仁蛋白質含量是稻米的3.5倍，玉米的2.9倍，小麥的2.2倍，僅次于大豆位于大 田作物的第二位。
[0266] 脂肪:花生脂肪含量比較高，其籽仁的含油率達44.3%，飽和脂肪酸占19%，不飽 和脂肪酸占81 %。在不飽和脂肪酸中，油酸含量為40.4%，亞油酸含量37.9%，亞麻酸含量 0.4%，另有少量的花生烯酸。油酸、亞油酸比值接近1:1，碘值101.低于豆油、葵花油，油質 穩定，耐儲藏。
[0267] 氨基酸：蛋白質組分中含有人體必須的8種氨基酸和嬰幼兒必須的組氨酸。8種人 體必需氨基酸的總含量每100克籽仁達到了 681毫克，組氨酸每100克籽仁為545毫克，除了 賴氨酸、蘇氨酸、蛋氨酸略有不足，其他氨基酸均能滿足人體營養需求。
[0268] 能量:花生是提供能量較高的的營養食品，每100克籽仁可供給熱能2356千焦，是 大豆的1.5倍，小麥、稻米、玉米的1.6倍。經加工制成的花生醬，每100克可供能量2485千焦， 是較好的運動食品和滋補品。
[0269] 維生素:花生富含維生素，尤其是B族和E族維生素。每100克籽仁中含有維生素 B 為0.72毫克，是大豆的1.8倍，小麥的1.5倍，玉米的3.5倍，稻米的6.5倍。維生素 E的含量也 是谷類作物的4~10倍。
[0270] 礦物質：花生的的礦物質營養也很豐富，每100克籽仁中鈣的含量為39毫克，是谷 類作物的2~3倍，磷、硒、鎂、銅、鉀、錳的含量也較高。尤其是值得提出的是鋅元素含量，每 100克花生油含鋅8.46毫克，是豆油的7.8倍，菜籽油的15倍，色拉油的37倍，是食物補鋅的 優質來源，對提高青少年記憶力，穩定旺盛的食欲，維持皮膚的生理代謝、促進正常的性發 育都具有十分重要的作用。
[0271] 2))材料與方法
[0272] 材料:普通型花生仁
[0273] 主要儀器設備：
[0274] 遠紅外線食品烘爐:廣州市新南方廚房設備廠;FSF型微型粉碎機:上海嘉定糧油 檢測儀器廠;美的微波爐:佛山市順德區美的微波電器制造有限公司等。
[0275] 工藝流程:花生仁-?烤箱烘烤或微波烘烤去紅衣-?粉碎4包裝備 用
[0276] 2.4))操作要點
[0277] 原料選擇：
[0278] 挑選顆粒飽滿、質地硬、外形漂亮、色澤均勻、沒有發霉的優質干凈花生仁。
[0279]烤箱烘烤或微波烘烤：
[0280]電加熱箱烘烤:將已篩選好的花生仁平鋪于托盤上，調整好相應的溫度和時間進 行烘烤。
[0281]微波烘烤:將已篩選好的花生仁平鋪于托盤上，調整好相應的微波火力和時間進 行烘烤。
[0282] 去紅衣:烘烤后的花生仁冷卻至45°C以下時，搓揉花生仁使紅衣脫落。
[0283] 粉碎:將去紅衣的花生仁采用粉碎機進行粉碎，制成約10目（粒徑2_)以下的顆粒 即可。
[0284] 包裝方式：
[0285] 對比研究采用真空包裝、抽真空充氮包裝、袋內充氮包裝和普通包裝進行貯藏對 烘烤花生品質的影響。具體見表5。
[0286] 表5烘烤花生的不同包裝處理
[0288] 烘烤花生的加速老化:在溫度為60°C條件下貯藏用真空包裝袋包裝好的烘烤花生 24天，相當于20°C條件下貯藏一年。每4天測定其過氧化值。
[0289] 過氧化值的測定方法:參照GB/T 5538-2005動植物油脂過氧化值測定。
[0290] 2.5))感官評定方法
[0291] 食品感官評定是目前食品科學研究中應用廣泛的一種食品品質評價方法，是根據 人的感覺器官對食品的色、香、味、行、質地、口感等各項指標做出評價的方法。對烘烤花生 進行感官品質評價，評價時抽10名有感官評價經驗的專業人員組成評價小組，研究討論確 定品評術語，在專業感官品質評價室內進行，從華山的色澤、口感、香味3個方面，按規定的 評分標準對烘烤花生進行綜合評價，滿分100分，取其平均值為最終結果，感官評分標準如 表6 〇
[0292] 表6感官評定標準
[0294] 3))結果與分析
[0295] 3.1))電烤箱烘烤工藝
[0296] 3.1.1))烘烤溫度的確定
[0297] 固定烘烤時間30min，分別在100 °C、110 °C、120°C、130 °C、140 °C溫度下對花生仁進 行烘烤、考查烘烤溫度對花生仁感官品質的影響，結果見圖16。
[0298] 由圖16可知，隨著烘烤溫度的升高，感官得分呈現先增長后降低的趨勢。相同時間 下，烘烤溫度對花生仁的口感和風味影響較大，溫度低時（l〇〇-ll〇°C)烘烤不足，花生未完 全熟透，香氣淡薄，隨著溫度的升高，花生仁中的羰基化合物與氨基化合物在高溫條件下發 生美拉德反應而產生香氣，并賦予誘人的外觀，而溫度過高（140°C以上）導致烘烤過度則會 產生焦糊苦味。
[0299] 烘烤溫度120°C-130°C，得到的花生仁口感較好，但120°C烘烤30min的花生香氣還 不夠濃郁，130°C烘烤30min的花生略有一點焦糊味。因此需要對其進行工藝參數的優化。
[0300] 3.1.2))烘烤時間的確定
[0301 ]根據上述烘烤溫度對口感的影響，優化120°C和130°C的烘烤時間，考查烘烤時間 對花生仁感官品質的影響，結果見圖17和圖18。
[0302]由圖17和圖18可知，烘烤溫度120°C時，烘烤40min 口感和香味最好，烘烤溫度130 °C時，烘烤25min 口感和香味最好。
[0303] 3.2))微波烘烤工藝
[0304] 3.2.1))微波火力的確定
[0305]由于高火烘烤時間短，花生仁烘烤質量不易控制，因此本試驗選擇中高火(560w)、 中火(400w)、中低火(240w)處理花生仁，即將花生仁放盤中平鋪一層，放入微波爐中分別進 行中高火(560w)、中火(400w)、中低火(240w)處理，不同的時間對花生仁感官品質的影響結 果如圖19、圖20和圖21。
[0306]由圖19、圖20和圖21可知，為了得到感官評分較好的花生仁，固定載物量為50g，不 同的火力處理需要不同的時間，中低火處理l〇min、中火處理2min，中高火處理1.5min得到 的花生仁較好。
[0307] 3.3))對比烤箱烘烤或微波烘烤
[0308] 烘焙去皮法是通過給花生仁一定的熱量，使花生仁細胞中一部分水分蒸發到空氣 中，從而使其體積縮小，而種衣的含水量遠低于籽仁的含水量，故種衣體積變化較小，而籽 仁體積變化較大，因而種衣與籽仁分離，從而達到去皮的目的。
[0309] 微波干燥去皮法是用微波加熱花生仁，花生仁的最內層首先干燥，最內層水分蒸 發迀移至次內層或次內層的外層，從而使種衣和籽仁體積變化，種衣體積變化較小，因而種 衣破裂與籽仁分離，從而達到去皮的目的。
[0310] 表7不同烘烤方法對比
[0312]由表7可知，當烘烤花生仁口感達到滿意的程度時，花生仁的紅衣干燥，經過適當 的搓揉處理，極容易去除掉。對比兩種烘烤方法發現，微波烘烤由于加熱時間較短，油脂的 過氧化值較低、能耗低，因此選擇微波烘烤熟化工藝。
[0313] 3.4))包裝儲藏研究
[0314] 由于花生油脂含量高，尤其是不飽和脂肪酸含量很高，易受光、熱、氧氣、水分等的 影響酸敗變質，而且加工過程中經過熱風和高溫的烘烤，極大激活自由基的活性，使產品極 易引起油脂的酸敗。對比研究了采用不同包裝方式貯藏下烘烤花生加速氧化處理后的氧化 程度，過氧化值是表明花生油脂的氧化初級程度，其油脂氧化反應生成的脂肪酸氫化物是 油脂氧化酸敗的關鍵產物，因此，可以通過花生的過氧化值來判定其氧化變質的程度，對判 斷產品貨架期有重要指導意義。不同包裝方式下加速氧化處理后過氧化值隨著貯藏時間的 變化情況如圖22。
[0315] 由圖22可以看出，真空充氮包裝的貯藏效果較好，其次是真空包裝，其主要原因 是:真空充氮包裝是充入氮氣，去除了氧氣就降低了花生仁中的酶活性以及抑制了脂肪酸 的水解反應發生，以達到保持花生品質的目的。
[0316]結論:烘烤花生碎的制作工藝為:采用微波烘烤，最佳工藝參數為:載物量50g、微 波烘烤功率560w、時間1.5min，得到的花生易于去紅衣，且口感和香味最好，粉碎機粉碎10-20目大小，采用真空包裝貯藏效果最好。
[0317] 四、芝麻熟化工藝技術研究：
[0318] 芝麻含有豐富的營養物質，富含對人體具有保健作用的生理活性成分，谷物早餐 中添加烘烤的熟香黑芝麻，保證了早餐營養的均衡，且芝麻本身的特殊的香味也起到了調 香的作用。分別研究了焙炒和微波兩種處理對芝麻的口感和品質的影響，最終確定微波處 理品質更佳，且更為方便快捷，最佳工藝參數為：載物量50g、微波烘烤功率560w、時間 2. Omin，在此條件下芝麻香氣濃郁，色澤誘人，且口感最佳。
[0319]芝麻，又稱胡麻、油麻，既可食用，又可作為油料。芝麻分黑白兩種，食用以白芝麻 為好，補益藥則以黑芝麻為佳。據《神家本草經》記載："芝麻，補心臟，益氣力，長肌肉，填髓 腦，久服強身"。
[0320]芝麻的營養價值及保健功能
[0321]芝麻的營養價值:據現代營養學分析，芝麻含有人體所需的多種營養素，其蛋白 質含量多于肉類，其中氨基酸含量十分豐富，含鈣量為牛奶的2倍，還含有維生素 A、D及豐富 的B族維生素。芝麻含高達54%的脂肪，芝麻油被譽為油類中最高級的食用油，富含防止心 血管疾病和有抗衰老作用的亞油酸、油酸、亞麻酸等不飽和脂肪酸。
[0322]芝麻的保健功效：
[0323] 防治皮膚炎癥:芝麻能防止過氧化脂質對皮膚的危害，抵消或中和細胞內有害物 質游離基的積聚，可使皮膚白皙潤澤，并能防治各種皮膚炎癥。
[0324] 養血護膚:芝麻還具有養血的功效，可以治療皮膚干枯、粗糙、令皮膚細膩光滑、紅 潤光澤。
[0325] 滋補養生:黑芝麻是滋補強壯劑，能夠補班、養發、生津、通乳、潤腸，適用于身體虛 弱、頭發早白、貧血萎黃、津液不足、頭暈耳鳴等癥。
[0326] 通便：因芝麻含脂肪甚多，故能潤腸通便，對腸液減少引起的便秘，單獨應用即有 效驗。
[0327] 促進骨骼發育：芝麻醬中含鈣量比蔬菜和豆類都高，僅次于蝦皮，經常食用對骨 豁、牙齒的發育都大有益處。
[0328] 延年益壽:可強壯身體、益壽延年、滋補肝腎、潤養脾肺。
[0329] 預防高血壓:芝麻中人體必需脂肪酸含量很高，日本人喜歡把黑芝麻和胡蘿卜放在 一起制成黑芝麻胡蘿卜醬。這樣，胡蘿卜中的胡蘿卜素就很容易被人體吸收了，每天吃上三 勺，預防高血壓的效果很好。
[0330]護發:它們有幫助消化、維護皮膚健康、頭發健康等功效。
[0331] 材料與方法：
[0332]材料:挑選顆粒飽滿、色澤光亮、沒有雜質、有純正芝麻香氣和固有滋味的優質干 凈白芝麻。
[0333] 主要儀器設備:炒鍋
[0334] 分析方法:水分測定，參照GB/T 5497-1985;酸值測定，參照GB/T 5530-2005;過氧 化值測定，參照GB/T 5538-2005。
[0335] 3)))結果與分析
[0336] 焙炒溫度試驗：
[0337] 芝麻的香味與加工溫度有關，過高的溫度會造成營養物質的損失，也會導致酸值 和過氧化值的升高。確定載物量為50g，分別在170 °C、180 °C、190 °C、200 °C、210 °C溫度下對 芝麻進行焙炒加工，檢測焙炒芝麻的品質，結果見表8。
[0338] 表8不同焙炒溫度下焙炒芝麻的品質
[0340] 從表8可以看出，焙炒溫度的升高對芝麻的水分及揮發物、酸值和過氧化值都有一 定的影響，綜合考慮感官指標和質量指標，焙炒溫度在190-200°C比較合適。
[0341] 微波處理試驗：
[0342]通過不同功率下微波對芝麻進行處理，確定載物量為50g，分別進行中高火 (560w)、中火(400w)、中低火(240w)處理，探究對芝麻口感和品質的影響，結果見表9。
[0343] 表9不同功率處理下芝麻的品質
[0345] 從表9可以看出，微波處理得到的芝麻口感都較為脆香，功率越大，所需的時間越 短，且酸值、過氧化值越低。
[0346] 焙炒和微波處理芝麻的對比分析：
[0347] 當芝麻口感達到滿意的程度時，兩種處理方法所需的時間差別較大。對比兩種烘 烤方法發現，微波烘烤由于加熱時間較短，過氧化值和酸值都較低，品質較好。
[0348] 烘烤芝麻儲存試驗：
[0349] 取烘烤好的芝麻樣品封存，每隔10天取樣檢測品質變化情況，結果見圖23。從圖23 可以看出，半年后烘烤芝麻品質發生了較明顯的變化，根據試驗數據，常溫密閉保存最長可 達6個月，在第4個月水分開始增加，第5個月酸值開始增大，口味不再酥脆，第6個月酸值超 標，過氧化值增大。因此烘烤芝麻要密封保存，忌潮濕，回潮則容易變質。
[0350] 結論:為保證熟香芝麻較好的質量和口感，通過焙炒和微波處理分析對比，最終確 定微波處理品質更佳，且更為方便快捷，最佳工藝參數為:載物量50g、微波烘烤功率560w、 時間2.Omin，在此條件下芝麻香氣濃郁，色澤誘人，且口感最佳。為避免回潮和氧化，應采用 密封保存。
[0351] 五、莧菜的微波真空冷凍干燥工藝研究：
[0352] 以新鮮莧菜為原料，將微波用做冷凍干燥的熱源提供升華熱，縮短燥時間。研究了 干燥過程中的壓力、物料層厚度、微波功率等因素對干燥過程的影響;并與真空冷凍干燥和 熱風干燥處理的樣品，在維生素 C存留率和復水性能上進行了對比;微波真空冷凍干燥與真 空冷凍干燥相比，不僅可以獲得相同高質量的脫水蔬菜，而且能夠顯著縮短干燥時間和降 低能耗。本研究中，微波真空冷凍干燥莧菜的最佳工藝參數:物料的預凍溫度為_30°C，冷阱 溫度為-45°C，初始壓力150Pa，微波功率800W，進入解析段后，壓力設為IOOPa，微波功率設 為700W，料層厚度采用12mm，干燥時間6h，終產品含水率為6 %。
[0353] 莧菜屬于莧科、莧屬一年生草本，莖粗壯，綠色或紅色，常分枝，幼時有毛或無毛。 莧菜菜身軟滑而菜味濃，入口甘香，有潤腸胃清熱功效。莧菜莖葉作為蔬菜食用；葉雜有各 種顏色者供觀賞;根、果實及全草入藥，有明目、利大小便、去寒熱的功效。每100克莧菜可 含水分90.1克，蛋白質1.8克，脂肪0.3克，碳水化合物5.4克，粗纖維0.8克，灰分1.6克，胡蘿 卜素1.95毫克，維生素馬0.04毫克，維生素馬0.16毫克，尼克酸1.1毫克，維生素 C28毫克，鈣 180毫克，磷46毫克，鐵3.4毫克，鉀577毫克，鈉23毫克，鎂87.7毫克，氯160毫克。莧菜能補 氣、清熱、明目、滑胎、利大小腸，且對牙齒和骨骼的生長可起到促進作用，并能維持正常的 心肌活動，防止肌肉痙攣。還具有促進凝血、增加血紅蛋白含量并提高攜氧能力、促進造血 等功能。也可以減肥清身，促進排毒，防止便秘。
[0354] 果蔬在干燥過程中受溫度的影響，發生美拉德反應引起褐變，所以干燥溫度和時 間是影響果蔬顏色變化的重要原因。目前我國生產脫水蔬菜仍以常壓熱風干燥為主，雖然 成本較低，生產量大，但由于產品品質較差，在國際市場上競爭力差。馬榮朝等研究了熱風 干燥、真空干燥和真空冷凍干燥三種方式對菠菜、水菜及胡蘿卜干制產品的影響，研究得出 真空冷凍干燥得到的產品最優良。也有部分廠家采用真空冷凍干燥技術，產品品質高，作為 高端脫水蔬菜銷往國外，但干燥周期長，產品的成本很高。其他如真空微波熱風聯合干燥， 也可提高產品質量，降低生產成本，但質量較冷凍干燥產品差。Huang Luelue等對微波真空 干燥、微波冷凍干燥、冷凍干燥等方法進行了比較研究，研究表明微波真空冷凍干燥所得的 產品質量最好。段續等人對甘藍分別進行了微波冷凍干燥與普通真空冷凍干燥，對比兩者 的干燥效果，發現前者可大大縮短干燥時間，并具有一定殺菌效果。微波加熱干燥速度快， 其干燥速度和熱效率是常規加熱方法的4~20倍;經大量實驗和模擬表明，用微波作為熱源 進行真空冷凍干燥能夠有效提高脫水速率和產品總體品質;如果在解析階段采用微波加熱 的方法，可以大大縮短干燥時間。
[0355] 微波真空冷凍干燥是將高效的微波輻射加熱技術和真空冷凍干燥技術相結合的 一項新技術，同普通真空冷凍干燥一樣，物料在低于共晶點溫度以下凍結，然后利用微波輻 射處于凍結狀態的被干燥物料，將電磁能轉化熱能進行升華脫水。為了提高冷凍干燥的效 率，降低能耗，從五十年代開始，就有學者開始了微波加熱的冷凍干燥研究。1958年， Copson等利用微波為冷凍干燥提供升華熱，大大縮短了冷凍干燥的時間；1999年，Wang等通 過試驗綜合論述了微波冷凍干燥的優點，討論了真空壓力、物料厚度等對干燥時間的影響； 2009年，趙慶亮等通過試驗確定了微波真空冷凍干燥蘋果脆片的工藝參數，得出微波真空 冷凍干燥蘋果片的最優條件為:預凍溫度為-30.09°C，切片厚度8mm，微波功率108.44W，真 空度60Pa。
[0356] 微波利用介電加熱原理，熱效率高，不需要對流介質，沒有環境溫升，便于自動控 制及連續生產等，同時具有殺菌功能。本研究利用微波真空冷凍干燥技術對新鮮莧菜進行 干燥，以探索綠葉新鮮蔬菜的最佳的干燥工藝，為新鮮蔬菜的冷凍干燥提供更好的方法。
[0357] 材料與設備
[0358] 原料:新鮮脆嫩的莧菜，購于當地菜市場。
[0359]主要儀器:微波真空冷凍干燥機BY-07,南京博有微波科技開發有限公司；超低溫 冰箱;立式圓形壓力蒸汽滅菌器:上海醫用核子儀器廠制造；隔水式電熱恒溫培養箱：上海 躍進醫療器械廠生產;真空冷凍干燥機:北京德天佑科技發展有限公司制造;干熱滅菌箱： 上海市實驗儀器廠制造;SW-CJ-10型潔凈工作臺；蘇州凈化設備廠制造;FA1104分析天平： 上海天平儀器廠制造;電熱恒溫水浴鍋:上海醫療器械五廠制造。
[0360] 工藝流程及工藝要點：
[0361] 微波冷凍干燥機示意圖如圖24所示，微波冷凍干燥機包括制冷機1、冷阱2、干燥倉 3、紅外測溫器4、磁控管5、料盤6和真空栗7。工作時將物料裝入料盤6凍結后放入干燥倉3， 旋片式真空栗7用來維持干燥倉3壓力，冷阱2溫度足夠低保證能夠使水蒸汽凝結而不進入 真空栗7,為保證加熱均勻性設置兩個磁控管5成直角布置，物料溫度由紅外測溫器4測定。
[0362] 莧菜微波冷凍干燥工藝流程：新鮮原料-?挑選4清洗4切段-?燙漂 -?冷瀝水-?裝盤-?凍結-?微波真空冷凍干燥-M僉查-?包裝-成品
[0363] 工藝要點：
[0364] 1)原料的清理:合格的莧菜用清水清洗，洗去表面粘有的泥土及其他雜質，將水分 瀝干后，切成段(4cm左右）。
[0365] 2)漂燙與冷卻:漂燙目的是破壞莧菜中的氧化酶的活性，以便保持其原有色澤(護 綠)和營養成分，同時燙漂還能消滅原料表面的微生物、蟲卵，除去原料組織內的空氣，有利 于減少維生素 C和胡蘿卜素的損失。因此，將切段后的莧菜置于HKTC的熱水中浸燙1~2min 左右，立即取出，再浸入冷水中快速冷卻至室溫，以保持其脆度。
[0366] 3)瀝水與裝盤:經冷卻撈出后的莧菜表面會滯留一些水滴，這對凍結是不利的。容 易使凍結后的莧菜相互粘結，不利于進一步的干燥。因為微波穿透能力有限，裝料厚度控制 在在5~15mm左右。
[0367] 4)莧菜的預凍結:預凍結是真空冷凍干燥的要求，這里將原料裝盤后在專用的冷 凍設備中，在20min內快速冷凍至中心溫度-30°C，待干燥時放入凍干機干燥倉在低壓下再 進行進一步降溫。
[0368] 5)微波真空冷凍干燥:先將冷阱溫度降至一45°C，物料放入干燥倉后抽真空，約 〇.5h后物料溫度降至_32°C，開始開啟微波進行加熱，注意調整微波功率，采用分段加熱方 法，升華段物料溫度控制在-25~-20°C，解析段物料溫度不超過60°C。
[0369] 微波真空冷凍干燥的工藝研究：1)微波功率對干燥過程的影響：微波功率是影響 干燥過程最重要的因素，通過改變微波功率，研究不同微波功率對物料溫度的影響，得出物 料的凍干曲線。對升華段和解析段采用不同微波功率，來最大限度利用微波能，最終獲得較 合適的微波功率。2)物料厚度對干燥過程的影響:通過改變物料裝盤厚度對干燥速率的影 響來確定裝盤時莧菜應采取的厚度。3)干燥壓力對干燥過程的影響：在上述實驗基礎上調 節不同干燥壓力進行實驗并做出干燥速率的對比。
[0370]微波冷凍干燥與傳統干燥工藝在營養素保存率及復水性能的對比實驗:作為一種 新的生產工藝，和傳統真空冷凍干燥以及熱風干燥，進行營養素保存率上的對比實驗，主要 是考察以上3種處理方式對莧菜維生素 C的保存率和復水性能的影響。
[0371] 主要指標檢測方法：1)含水率參照685009.3-85方法測定。2)￥(：含量采用2,6-二氯 靛酚滴定方法測定，試驗結果為3次試驗結果平均值，VC殘余率為干燥前后VC含量比率。 [0372]復水比：復水性能是用來表示干燥產品在干燥過程中受損程度的一種重要物理參 數，復水性能常用干燥產品復水前后的重量比來表示，影響復水比大小的因素有水溫和浸 水時間。實驗中將5 ±0.5g干燥后的莧菜放在100°C的水中，5min后將樣品拿出，用吸水紙吸 M1 干表面水分，然后稱重量。復水比（RC)的計算公式:R(J =^7式中：RC為復水比;HI1為復水 后吸干表面水分后樣品質量(g) ;m2為復水前樣品質量(g)。
[0373]統計分析:采用SPSSl0.0 對試驗數據進行ANOVA分析。
[0374] 2'結果與分析
[0375] 2. Γ不同微波功率對干燥過程的影響
[0376] 2.1. Γ不同微波功率下的物料溫度變化曲線
[0377] 在干燥壓力為IOOPa，物料厚度IOmm，干燥時間6h，冷阱溫度-45 °C的干燥條件下， 不同微波功率時干燥溫度與時間的關系如圖25所示。
[0378] 物料溫度變化曲線對于冷凍干燥極為重要，它揭示了冷凍干燥的一般過程。由圖 25可看出，微波冷凍干燥過程可分為3個階段，預凍段、升華段以及解析段，這和普通冷凍干 燥是相似的。但微波冷凍干燥有其特別的的地方，其升華段不象普通冷凍干燥那么明顯，且 持續時間較短，解析段溫度升高則更快。
[0379] 在開始干燥的0.5h，由于未啟動微波加熱，冰晶在真空下升華迅速吸熱，溫度進一 步降低，有利于進一步進行高速升華干燥。當開啟微波，冰晶吸熱升華，大部分游離水在此 階段升華，此時料溫應當低于物料共融點，且盡量接近共融點。由圖25可以發現不同微波功 率對升華段影響不明顯，這主要因為這個階段大量自由水生成的冰晶升華可吸收大量熱 量，所以大的微波功率也不會使其升溫太快，所以，在這個階段可盡量采用較高微波功率， 來加速干燥。在解析段，由圖25可以發現，解析段大概從第3小時開始，持續近3h，占總干燥 時間約一半。微波功率對解析段影響較大，900W功率使溫度升高太快，最終溫度太高，實際 也發現產品有部份焦糊現象。這主要是因為此時大部分自由水分已經脫去，低水分則容易 導致產品過熱。而這也可作為判斷干燥終點的一個標志，就是物料溫度升高突然加快。從微 波功率對物料溫度變化的影響來看，微波冷凍干燥最好采用兩段干燥法，本試驗中，升華段 可用800W，解析段降為650W。
[0380] 另外，本試驗干燥終點所需時間大約6h，而使用真空冷凍干燥工藝則需約18h，可 見微波冷凍干燥可節約干燥時間近二倍。
[0381 ] 2.1.2 '不同微波功率下的物料含水量的變化曲線
[0382] 在干燥壓力為IOOPa，物料厚度IOmm，干燥時間6h，冷阱溫度-45 °C的干燥條件下。 不同微波功率時莧菜含水量隨時間的變化關系如圖26。
[0383] 由圖26可知在微波干燥過程中，開始時物料含水量快速下降，相應的干燥速率也 迅速升高，但達到高峰后保持較短的時間（約Ih)后干燥速率就逐步下降，這是由于水分升 華造成物料內部對微波能量的吸收率下降所引起的。由此可見，等速干燥階段較短是微波 凍干區別于一般冷凍干燥或熱風干燥的一個重要特點。另外，較大功率微波可提高干燥速 率。
[0384] 2.2'不同物料厚度對干燥速率的影響
[0385] 圖27所示為微波功率為700W，干燥壓力為lOOPa，冷阱溫度為_45°C情況下，采用5、 10、15、20_料層厚度測的的物料含水率變化規律。可見厚度不同對干燥速率影響趨勢基本 一致，采用較薄料層干燥速率較快。這是因為微波的穿透深度有限，且物料層太厚不利于水 蒸汽迀移，但料層太薄也可能影響生產率，因此這一因素在實際生產中應綜合考慮。
[0386] 2.3'不同干燥壓力對干燥速率的影響
[0387] 在微波功率為800W的條件下，分別采用60、100、180Pa的干燥倉壓力，考察在功率 不變的情況下，干燥倉壓力對干燥速度的影響。如圖28所示，在升華段不同壓力對干燥速率 的影響差別不大，估計主要原因是壓力高雖有利于傳熱，但卻不利于水蒸汽從升華界面逸 出；但在解析段，采用較低的壓力明顯有助于提高干燥速率，因為此時主要是結合水分的除 去，較低的壓力可使其介面傳質阻力減小。因此，在干燥中壓力也采用兩段法較為合理。另 外，本試驗中，發現在壓力低于SOPa是很容易發生低壓氣體放電現象，所以壓力的選擇也應 進行試驗后綜合考慮。因此采用升華段壓力150Pa，解析段壓力I OOPa，能夠提高干燥效率。
[0388] 2.4'微波冷凍干燥與其它干燥方式的對比
[0389] 2.4. Γ不同干燥方式Vc殘存率對比
[0390] 對經過微波冷凍干燥、冷凍干燥以及熱風干燥的莧菜進行干燥前后Vc含量的檢 測，并折算為Vg殘存率，經SPSSlO. OOne-Way ANOVA析，S-D-K檢驗，微波冷凍干燥和熱風干 燥存在顯著性差異(P〈〇.05)，而和普通冷凍干燥不存在顯著性差(P>0.05)，如圖29所示。圖 29中不同的羅馬字母I和Π ，表示組間存在顯著性差異(p<0.05)。
[0391 ]由圖29可知，微波冷凍干燥后的Vc殘存率雖然低于真空冷凍干燥，但相差不大，比 熱風干燥則高出很多。因此，采用微波冷凍干燥技術，在保證產品質量的情況下，其衛生指 標和干燥速率又大大優于真空冷凍干燥技術，是一種更為先進的生產工藝。
[0392]圖30所示為壓力IOOPa，料層厚5mm，干燥終水分為6 %情況下微波冷凍干燥產品Vc 含量隨微波功率的變化情況。由圖可知在微波功率700W時Vc含量保持的最好，這可能是因 為低于該功率情況下干燥時間太長，而高于該功率時物料溫度則太高。在制定生產工藝時 應考慮這一現象。
[0393] 2.4.2'不同干燥方式處理的莧菜終產品復水性能的對比
[0394]被干燥的食品的復水性能通常采用復水比來標示，將5g干燥后的莧菜放在100°C 的水中，5min后拿出樣品，用吸水紙吸干表面水分，然后稱重量，并計算復水比。三種不同的 干燥方式對莧菜終產品的復水比的影響如圖30所示。
[0395]由圖31可知，微波真空冷凍干燥處理的產品的復水比，與真空冷凍干燥處理的相 比、稍低，但差異不顯著(P>〇.05)，而微波真空冷凍干燥和真空冷凍干燥處理的產品的復 水比遠高于熱風干燥處理的產品，差異極其顯著(P<〇.05)。
[0396] 結論：1)微波冷凍干燥對熱敏性成分的保存率低于普通真空冷凍干燥，但兩者差 異不顯著；前者比后者在干燥時間上可縮短近二倍。2)影響微波冷凍干燥速率的主要因素 是微波功率、干燥壓力和料層厚度;其升華段時間較短，等速干燥段也較短，很快進入解析 段;在升華段可采用較高功率和較高的壓力，解析段則應采用較低的功率和壓力，有利于提 高干燥速率并保證產品質量;薄的料層厚度有利于吸收微波能，提高干燥速率，但料層過 薄，生產率會下降，應綜合考慮各種因素，密切聯系生產實際情況來確定適當的物料厚度。 3)本研究得出的相對最合理的參數為:物料的預凍溫度為_30°C，冷阱溫度為_45°C，初始壓 力150Pa，微波功率800W，進入解析段后，壓力設為lOOPa，微波功率設為700W，料層厚度采用 12mm，干燥時間6h，終產品含水率為6 %。在此種加工工藝參數下，干燥新鮮脆嫩的莧菜，可 以顯著提高干燥速率、大幅度降低能耗，并能保證獲得很好的產品品質。
[0397] 六、純天然即沖型營養谷物早餐配方研究：
[0398] 本試驗研究出的即沖型五香谷物早餐配方為：以每份加300mL溫度為85°C水沖調 為基準，加入玉米和小米、燕麥膨化混合粉16. Og，黃豆粉28. Og，花生碎3g，芝麻Ig，綠葉蔬 菜2g，食鹽和調味料適量時，做出的產品色澤淡黃，口感鮮香，一種科學搭配、營養均衡、方 便美味、純天然的即沖型營養谷物早餐食品。
[0399]項目研究以傳統地方特色早餐為基礎，以玉米、燕麥、小米、大豆為原料，輔以花 生、芝麻和蔬菜，以天然調味料調味，采用現代加工工藝得到一種科學搭配、營養均衡、方便 美味、純天然的即沖型營養谷物早餐食品。項目產品既可以豐富我國谷物早餐的種類，也能 為傳統食品的工業化提供一定的借鑒作用。
[0400] 項目產品具有醇厚的小米、玉米香，伴著豆香、芝麻香、花生香、和蔬菜的清香合為 一體，濃郁得撲鼻，最后品味，糊濃稠細膩，配菜香脆嫩滑，回味綿長。喝一口谷物早餐，仿佛 飲一壺醉人的美酒，滿嘴留香。
[0401] 1)'材料與方法
[0402] 原輔料及設備
[0403]原輔料:玉米、小米、燕麥膨化混合粉，100-120目；黃豆粉，60-80目；芝麻;花生碎， 10-20目；脫水蔬菜;食鹽;復合天然調味料(八角、肉桂、丁香、小茴香、花椒、干姜、陳皮等）， 自制。
[0404]試驗設備:BF-Π拌粉機，GT-Π雙滾筒調味生產線均為濟南啟東機械設備有限公 司生產。
[0405] 工藝流程:如圖35所示。
[0406]
[0407] 產品基礎原料配方制備:按一定比例黃豆粉、花生碎、膨化混合粉混合均勻。
[0408]調味料制備：八角20g、肉桂7g、丁香6g、小茴香8g、花椒18g、干姜5g、陳皮6g在120 度下烘烤10分鐘后冷卻、粉碎、按一定比例混合備用。
[0409] 五香谷物早餐產品制備:先把黃豆粉、花生碎、芝麻、脫水蔬菜按設計配比混合均 勻，然后依次加入膨化混合粉、食鹽、復合天然調味料混合均勻。
[0410] 微波滅菌:2450MHz微波的殺菌確定殺菌時間為40s。
[0411] 1.4)'試驗方案設計
[0412] 1.4.1)廣品基礎原料配方制備
[0413] 為了考查玉米、小米、燕麥膨化混合粉、黃豆粉、花生碎等主要因素對即沖型谷物 早餐基礎配方感官品質的影響，采用單因素及正交試驗方法，以即沖型谷物早餐的綜合感 官評分為品質的評價標準，確定了即沖型谷物早餐的最佳生產配方。
[0414] 1.4.1.1)，單因素試驗
[0415] 根據影響即沖方便豆沫感官品質的3個最主要的因素，膨化混合粉、黃豆粉、花生 碎進行單因素試驗，考查產品產品口感和沖調穩定性。
[0416] 1.4.1.2)，正交試驗設計
[0417] 即沖型谷物早餐是以膨化混合粉、黃豆粉、花生碎為主要原料的，以上討論了各單 因素的影響，但在實際中，即沖型谷物早餐基礎配方的感官品質是受它們相互交叉影響的， 因此，為全面考查影響因素，設計了正交試驗因素水平表(見表10)，根據單因素實驗結果通 過L9 (33)正交試驗對配方進行優化。
[0418] 表10正交試驗因素水平表
[0420] 1.4.2)'五香谷物早餐產品制備
[0421] 在單因素試驗的基礎上，采用正交試驗對三種調味配方進行研究和分析，正交試 驗因素水平表如表11所示。試驗條件是在以每份加300mL溫度為85°C水沖調為基準時，加入 即沖型谷物早餐基礎配方粉47g，加入適量食鹽、白砂糖、調味粉調制。
[0422] 表11五香風味配方正交試驗因素水平表
[0424] 1.5) '即沖型谷物早餐質量的評定方法
[0425] 應用感官品質評價對即沖型谷物早餐的基礎配方進行綜合質量評價。感官品質評 價是一種能真實客觀反映食品品質的有效方法，在國內外食品科學研究中得到廣泛的應 用，目前尚無任何一種儀器測試能完全取代感官評價。評價時抽10名有感官評價經驗的專 業人員組成評價小組，研究討論確定品評術語，在專業感官品質評價室內進行，每份加 300mL溫度為85°C水沖調2min后攪勻，從色澤、組織狀態、氣味和滋味4個方面，按規定的評 分標準對其感官品質進行綜合評價，滿分為100分，取其平均值為最終結果，評分標準如表 12。
[0426] 表12感官評定標準 ~拓禾與刀'f/T
[0429] 2.1)'產品基礎原料配方制備
[0430] 2.1.1)'單因素實驗
[0431] 2 · 1 · 1 · 1)'玉米、小米、燕麥膨化混合粉添加量
[0432] 以每份加300mL溫度為85 °C水沖調為基準，固定黃豆粉28. Og，花生碎3g，芝麻Ig， 綠葉蔬菜2g;分別添加12. Og，14. Og，16. Og，18. Og，20.0 g的玉米小米膨化混合粉，考查玉米 小米膨化混合粉添加量對即沖型谷物早餐的基礎配方感官品質的影響。結果見圖32。
[0433] 由圖32可知，隨著玉米、小米、燕麥膨化混合粉添加量的增加，得分明顯提高，但超 過16.Og得分下降明顯。玉米、小米、燕麥膨化混合粉的添加量對即沖型谷物早餐的濃度影 響較大，玉米、小米、燕麥膨化混合粉添加量合適，濃度適宜，感官得分就高。
[0434] 2.1.1.2)'黃豆粉添加量
[0435] 以每份加300mL為85 °C水沖調為基準，固定玉米、小米、燕麥膨化混合粉添加量 16. Og，花生碎添加量3g，分別添加24. Og，26. Og，28. Og，30.0 g，32. Og的黃豆粉，考查黃豆粉 添加量對即沖型谷物早餐的基礎配方感官品質的影響。結果見圖33。
[0436] 由圖33可知，隨著黃豆粉添加量的增加，得分也相應提高，當黃豆粉添加量達到 28.Og后，得分有一定的下降。這是因為即沖型谷物早餐添加一定的黃豆粉能表現出很好的 風味，但過多就會影響它的口感。
[0437] 2.1.1.3)，花生碎添加量
[0438] 以每份加300mL溫度為85°C水沖調為基準，固定玉米、小米.燕麥膨化混合粉添加 量16. Og，黃豆粉添加量28. Og，分別添加2. Og，2.5g，3g，3.5g，4. Og的花生碎，考查花生碎添 加量對即沖型谷物早餐的基礎配方感官品質的影響。結果見圖34。
[0439] 由圖34可知，隨著花生碎添加量的增加，得分提高，但當花生碎添加量超過3 . Og 后，得分下降。這是因為即沖型谷物早餐添加一定的花生碎能表現出良好的風味，但過多就 會影響風味。
[0440] 2.1.2)'正交試驗
[0441]根據單因素試驗結果，選取玉米、小米、燕麥膨化混合粉、黃豆粉、花生碎三個因素 中三個較好的水平做正交試驗，優化配方，結果見表13。
[0442] 表13三因素三水平正交試驗結果表
[0444]由表13可以看出，影響即沖型谷物早餐的基礎配方感官得分的極差R大小順序為A >B>C，即玉米小米膨化混合粉為最主要因素，其次為黃豆粉，花生碎影響最小。根據K值可 知，A3B1C2為最佳方案，即在以每份加300mL溫度為85°C水沖調為基準時，加入玉米、小米燕 麥膨化混合粉16. Og，黃豆粉28. Og，花生碎3. Og時，做出的即沖型基礎配方谷物早餐色澤淡 黃，口感鮮香，是一種很有開發前景的新型方便食品。
[0445] 2.2)'五香谷物早餐產品制備
[0446] 從表14正交試驗結果可以看出，Ra>Rb>Rd>Rc即食鹽的添加量對五香風味即沖 型谷物早餐風味的影響最大，熟芝麻、復合調味料、干莧菜依次降低。通過正交試驗得出五 香風味即沖型谷物早餐最佳配方為A2B2C2D2,即為添加2.0 %的食鹽，0.5%的熟芝麻， 2.0%干莧菜，1.0%的調味料。
[0447] 表14五香風味配方三因素三水平正交試驗結果表
[0449]結論：
[0450] 本試驗得出即沖型谷物早餐的基礎配方為：以每份加300mL溫度為85°C水沖調為 基準時，玉米、小米、燕麥膨化混合粉16. Og，黃豆粉28. Og，花生碎3. Og。
[0451] 即沖型五香谷物早餐配方:在以每份加300mL溫度為85°C水沖調為基準時，加入玉 米和小米、燕麥膨化混合粉16. Og，黃豆粉28. Og，花生碎3g，芝麻Ig，綠葉蔬菜2g，食鹽和調 味料適量。用上述配方調制出的產品，口感純正，風味獨特。
[0452] 七、即沖型谷物早餐的保質期試驗：
[0453] 在即沖型谷物早餐包配比確定的條件下，對其生產工藝參數進行優化，得到最終 生產工藝參數為：玉米和小米、燕麥膨化混合粉16. Og，黃豆粉28. Og，花生碎3g，芝麻Ig，綠 葉蔬菜2g，食鹽和調味料適量，在混合后，真空包裝或充氮包裝，經2450MHz微波殺菌40s;最 后將在上述生產工藝參數條件下生產的即沖型谷物早餐包進行儲存期加速測試，最終確定 了即沖型谷物早餐包保質期。
[0454] 即沖型谷物早餐包在儲存期間(保質期內）容易發生的變質為風味和花生、芝麻中 油脂的氧化酸敗;風味變質主要是出現氧化酸敗氣味，產生脂肪過氧化物，引起令人不愉快 的氣味即人們所說的有"哈喇味"，使其風味和香味喪失，改變了原有的顏色，降低了產品的 營養價值，以至縮短了產品的保質期，嚴重時不能食用。因此了解即沖型谷物早餐包在儲存 過程中花生、芝麻中油脂變化情況，合理控制其在產品中的含量，進而控制其脂肪的氧化速 度;對于延長產品的保質期就顯得尤為重要且非常必要，對于產品配方設計、生產過程關鍵 工序點的控制提供可靠的依據。
[0455] 1試驗材料和試驗方法
[0456] 1.1試驗材料
[0457] 谷物早餐混合粉
[0458] 1.2試驗方法
[0459] 谷物早餐混合粉制備:如圖36所示。
[0460]
[0461] 包裝方法:真空包裝或充氮包裝。
[0462] 殺菌方法:將真空包裝或充氮包裝的即沖型谷物早餐包置于微波爐中，用不同頻 率微波分別處理產品，選擇不同的殺菌時間，對照組則不進行微波殺菌，觀察不同微波處 理條件對即沖型谷物早餐包微生物指標的影響。
[0463] 1.2.1加速儲藏試驗
[0464]即沖型谷物早餐包在常溫下保質期一般為6-12個月，為了快速得出試驗結果，需 要進行高溫加速試驗，溫度越高，試驗所需的時間越短，但過高的溫度會引起蛋白質變性， 改變其氧化特性。為了使加速試驗和實際5貯藏條件下的即沖型谷物早餐包變質情況有很 好的相關性，本實驗將選擇37°C條件下每隔15天測定即沖型谷物早餐包的相關指標的含 量。
[0465] 1.2.2各組分及指標的測定方法
[0466] 感官按照GB 10769-2010 "嬰幼兒谷類輔助食品"測定，由專業人員組成感官評定 小組，根據即沖型谷物早餐包氣味滋味、色澤形態與沖調性對即沖型谷物早餐包評定，評定 氣味與沖調性時，將其調為糊狀，即準備95°C的水300mL，邊倒入60g即沖型谷物早餐包邊攪 拌，觀察即沖型谷物早餐包的結塊情況及其粘度。
[0467] 過氧化值的測定方法參見GB/T5009-37 1996
[0468] 酸價的測定方法參見GB/T5009-37 1996
[0469] 1.2.3保質期的確定方法
[0470]將樣品分別存放于5°C和37°C二個恒溫箱中，5°C的樣品作為標準樣品或對照樣 品，37 °C的樣品作為環境破壞性樣品。每隔15天左右對37 °C條件下的樣品進彳丁感官品評，同 時檢測其微生物指標，品評時與5°C的樣品進行比較。當37°C下的樣品出現與5°C的樣品有 較大差異或出現不能被接受的差異時，37°C條件下的樣品停止實驗，那么在37°C條件下樣 品存放的時間乘以3得到的時間即為產品的大致保質期。
[0471] 2結果與討論
[0472] 2.1微波處理對普通包裝產品微生物指標的影響
[0473] 表15列出了不同微波頻率和不同處理時間對產品菌落總數、大腸菌群數和霉菌計 數的變化情況。由表15可知，915和2450MHz 2種頻率的微波均有明顯的殺菌效果，2450MHz 微波的殺菌效果更顯著，進一步比較2450MHz頻率微波不同處理時間的殺菌效果表明，微 波處理時間越長，殺死的微生物越多，表明其殺菌效果與微波處理時間密切相關，綜合考慮 殺菌效果、降低能耗和產品標準要求，本試驗2450MHz微波的殺菌確定殺菌時間為40s，微生 物指標達到國家規定的同類產品的衛生指標。
[0474] 表15微波處理條件對產品微生物指標的影響
[0476] 2.2不同包裝形式的保質期試驗結果
[0477] 經過四個多月的保質期試驗的結果見表16和表17,由表中可明顯看出37°C下放置 90天后，產品的質量開始發生變化，口感變略，有少許哈喇味且出現沖調性變差，且菌落總 數也超標。因此該產品的大致保質期為270天，為安全起見可定為6個月。 「04781 妄1 ft右氣句姑蘆品祖商細球始姑里

[0483] 3結論：
[0484] (I)本試驗選擇2450MHz微波頻率、殺菌時間為40s條件下，微生物指標達到國家規 定的同類產品的衛生指標。
[0485] (2)經保質期試驗證明，該產品使用真空包裝和充氮包裝的保質期均能達到6個月 以上，但真空包裝產品品質更好。
[0486] 八、即沖型谷物早餐的營養均衡性分析與評價：
[0487] 采用食物營養質量指數評價法，食物蛋白質質量評價即氨基酸評分法(AAS)、食物 碳水化合物評價法(食物血糖GI生成指數)和食物的脂肪評價法，對即沖型谷物早餐的營養 價值進行評價、分析得出：即沖型谷物早餐玉米、小米、燕麥的配比1: 1.2:1產品營養均衡， 具有低糖，低熱量，較高的蛋白質含量和質量，較高的營養素質量，營養素均衡等優點，是一 種搭配科學、營養均衡、方便美味、純天然的早餐食品。
[0488] 豆沫是河南省漯河市具有地方特色的營養豐富的健康早餐，它以很好的風味，和 均衡的營養深受廣大消費者的喜愛。我們對這一傳統食品的配方從營養均衡性上、口感上 加以改造，并通過特殊加工工藝將其加工成即沖型谷物早餐。除了玉米、小米和黃豆外，特 意添加的花生、芝麻和莧菜，天然調味品，都是營養豐富的健康食材。這種即沖型谷物早餐 吃起來香鮮、可口，有著淡淡的咸味，完全符合當今廣大消費者希望吃的健康的需求，是不 可多得的健康營養早餐。本文將采用食物營養質量指數評價法，食物蛋白質質量評價即氨 基酸評分法(AAS )、食物碳水化合物評價法(食物血糖GI生成指數)和食物的脂肪評價法，對 含有玉米、小米、黃豆、花生、芝麻和莧菜的即沖型谷物早餐的營養價值進行評價、分析。
[0489] 人體在生命活動中需要的7大營養素是：蛋白質、脂肪、碳水化合物（糖類）、維生 素、纖維素、微量元素和水。營養物質與微量元素直接參與構成機體支架，存在于骨骼、肌 肉、內臟及軟組織體液中，調控著體內酸堿度平衡，是多種酶和生物素的組成部分，促進著 新陳代謝，是維持人體正常生命活動必不可少的物質。
[0490]參與評價的食品種類:即沖型谷物早餐(含有黃豆、燕麥片、小米、玉米、花生、芝麻 和莧菜）；燕麥片，黑芝麻糊。
[0491 ] 2即沖型谷物早餐所含的營養素及其營養價值和保健功能
[0492] 2.1玉米
[0493]玉米是一種營養全面的糧食作物，也是一種豐富的食品資源，玉米中富含淀粉、月旨 肪、蛋白質、水溶性多糖和糖醇類物質，以及可降低血液膽固醇的谷胱甘肽、亞油酸等物質， 同時富含維生素、礦物質、人體必需的氨基酸、多糖等生理活性物質等。現代科學認為，玉米 中含有大量的纖維素，比精米高6~8倍，多吃玉米及其制品有明顯的強身效果。中醫認為， 玉米性平味甘，有開胃、健脾、除濕、利尿、降壓、促進膽汁分泌、增加血中凝血酶和加速血液 凝固等作用。治腹瀉、消化不良、水腫等。
[0494]德國營養保健協會著名營養學家拉赫曼教授指出，在當今被證實的最有效的50多 種營養保健食品中，玉米含有7種營養元素一一鈣、維生素 E、谷胱甘肽、纖維素、鎂、硒和脂 肪酸。經測定，每100g玉米能提供近300mg的鈣，幾乎與乳制品中所含的鈣差不多。玉米中的 維生素含量非常高，為稻米、小麥的5~10倍。玉米油富含維生素 E、維生素 A、卵磷脂及鎂等。 維生素 E可促進細胞分裂，增強機體新陳代謝，降低血清膽固醇，調節神經和內分泌功能，并 使皮下組織豐潤，皮膚細胞富有彈性和光澤，防止皮膚病變。可增強人的體力和耐力，防細 胞衰老及腦功能退化，并有抗血管硬化的作用。玉米中所含的豐富的植物纖維素具有刺激 胃腸蠕動、加速糞便排泄的特性，可防治便秘、腸炎、癌等;纖維素能束縛及阻礙過量的葡萄 糖的吸收，起到抑制飯后血糖升高的作用;纖維素還可以抑制脂肪吸收，降低血脂水平，預 防和改善冠心病、肥胖、膽結石癥的發生。玉米中所含的玉米黃質，可以預防老年黃斑性病 變的產生。
[0495] 2.2小米
[0496] 小米是粟(北方稱谷子)脫殼制成的糧食，因其粒小，直徑Imm左右，故名。小米是世 界上最古老的栽培農作物之一，起源于中國北方黃河流域，是中國古代的主要糧食作物，所 以夏代和商代屬于"粟文化"，中國最早的酒也是用小米釀造的。小米營養豐富，主要含有碳 水化合物、蛋白質及氨基酸、脂肪及脂肪酸、維生素、礦物質等，各種營養素比例適宜，是良 好的食品營養源，中醫及民間素以小米制作滋補粥食，用來調養身體；以小米加工的食品也 具有較高的營養價值。
[0497] 小米中的碳水化合物含量略低于大米、小麥和玉米，約74.62 %，主要成分是淀粉， 其中直鏈淀粉較多(27.2 % )，高于玉米淀粉中的直鏈淀粉含量(20.3 % )
[0498] 小米的水溶性多糖組成結構中，主要是阿拉伯糖和木糖，還有少量的甘露糖和乳 糖以及葡萄糖。另外小米中膳食纖維含量高，是大米的2.5倍，膳食纖維具有預防心血管疾 病發生的功效，因此，長期食用小米有益健康。
[0499]蛋白質在小米中的含量為9.28 %，消化率為83.4 %，生物價為57，高于小麥和大 米。小米蛋白中氨基酸種類齊全，含有人體必需的8種氨基酸，且含量分別比大米、小麥粉和 玉米高出56.4%、80.6%、42.6%，除賴氨酸含量偏低外，其他氨基酸的比例均符合WHO的推 薦模式。以AAS(氨基酸分)和CS(化學分)評價其中的8種必需氨基酸，結果發現小米的AAS和 CS除賴氨酸小于1外，其他必需氨基酸的AAS和CS均大于1，達到了全價蛋白的標準，一般脂 肪中脂肪酸占95%~96%，故脂肪的性質和營養功能主要取決于脂肪酸的性質。國內學者 研究發現，小米脂肪含量為2.8%~8%，因品種和產地不同含量略有差異，平均含量約為 4%~4.5%，但都是優質脂肪。小米脂肪6種主要脂肪酸中，亞油酸含量為70.01%、油酸 13.39%、亞麻酸1.96%、棕櫚酸8.34%、硬脂酸4.38%、花生四烯酸1.72%，不飽和脂肪酸 總含量高達85.54%。
[0500] 小米中維生素 B1的含量位居所有糧食之首，Va、Vd、Vc和￥^2含量較低一般糧食中不 含有的胡蘿卜素，小米每100g含量達〇.12mg;V E相對較高，大約為43.48yg/g。與大米相比，小 米中礦物微量元素的含量特點是:K、Fe、P含量較高；小米中的Se、Mg、Zn、K的含量分別為 1.2、231、172、2490yg/g，其中硒以有機硒的形式存在。國外學者對小米中多酚類物質進行 了分離、量測定及動物試驗，研究發現，小米多酚類物質含量約為0.3%~3%，有很強的抗 氧化活性，具有降血糖、降膽固醇及預防潰瘍等生理功效。
[0501] 2.3黃豆
[0502]黃豆含的營養素比較全面，并且含量豐富，每100克大豆含蛋白質36.3克、脂肪 18.4克、碳水化合物25.3克、熱量412千卡，鈣367毫克、磷571毫克、鐵11毫克、胡蘿卜素0.4毫 克、維生素 Bl 0.79毫克、維生素 B2 0.25毫克、尼克酸2.1毫克，與等量的豬肉相比，蛋白質 多1倍、鈣多33倍、鐵多26倍、而價格比豬肉便宜很多;此外，大豆所含的碳水化合物，有一半 是膳食纖維，而且不含淀粉，適合糖尿病患者食用。在《本草綱目》中，有大豆性味甘平，致健 脾開中，潤燥，消水，排濃解毒，消腫止痛功效的記載;在《延年秘錄》中，有服大豆長肌膚，益 顏色，填骨髓，加氣力，補虛能食的闡述。大豆及大豆制品屬于堿性食物，人體內由于受到主 要食物來源的限制，一般是酸有余而堿不足。從體內的酸堿平衡看，調節為中性很重要，這 對于骨骼的增強，大腦的發育，促進新陳代謝，提高免疫力，避免疾病，都很有益處。
[0503] 通過分析大豆蛋白的氨基酸組成，發現其含有8種必需氨基酸，其中蛋氨酸和半胱 氨酸含量較低，而其余氨基酸含量均達到或超過了世衛組織(WTO)推薦的需要量水平。在糧 豆作物中，大豆的賴氨酸含量最高，它是促進生長發育的主要物質。因此，大豆蛋白作為一 種優質的完全蛋白，并且不含有膽固醇，對于心腦血管疾病患者完全可以用其取代動物蛋 白。同時，大豆蛋白作為優質植物蛋白的主要來源，與糧食搭配食用，不但可以提高其蛋白 質的利用率，在營養上實現了互補，還可以作為人均蛋白質供應不足的補充。在植物蛋白 中，大豆蛋白不僅在營養上處于優勢，且其價格較動物蛋白低得多。1973年，世界糧農組織 (FAO)及其蛋白質咨詢小組推薦植物蛋白，大豆被認為是最易獲得、且最為經濟的優質植物 蛋白來源。
[0504] 大豆油的主要成分是由脂肪酸與甘油所形成的脂類，種類多達10種以上。脂肪酸 組成以不飽和脂肪酸為主，約占脂肪酸總量的80%，其中含量占50%以上，亞麻酸的含量為 6.8%;亞油酸能夠改善膽固醇代謝，預防動脈硬化，貯存能量，防止腎功能衰退、生殖功能 喪失等作用；亞麻酸也屬于必需脂肪酸，能抵抗動脈硬化及血栓，預防內循環系統的疾病。 油脂中磷脂的含量約為2%，不飽和脂肪酸和大豆磷脂均可以降低血膽固醇，防止 心腦血管疾病的發生。此外，磷脂還具有促進胎兒腦細胞形成(是腦細胞的主要成分，約占 大腦干基的43%)，增強人的記憶力，預防老人癡呆癥等效用。目前，FAO及WTO已將磷脂列為 "重要的營養補助品"和"九大長壽食品"之一。因此，大豆被稱為是超級營養食品。
[0505]大豆中還含有A、D、E、K 4種脂溶性維生素，以及Bl(硫胺素）、B2(核黃素）、B6(吡多 醇）、維生素 Bl 2、葉酸、B5 (尼克酸）、泛酸、VeS種水溶性維生素。
[0506] 大豆中含有豐富的維生素 E，王麗等人利用高效液相色譜法測定大豆中的維生素 E 含量，發現大豆維生素 E含量范圍0.05~0.38mg/g。
[0507] 微量元素在自然界中廣泛地存在，在人體內不能自動合成，它的缺失和不足會造 成循環紊亂甚至生長停滯，必須在膳食中不斷地予以補充。鈣、磷、硫等7種微量元素含量較 高，稱為常量元素;碘、鋅、錳等15種元素含量相對較低，稱為微量元素。大豆是富含微量元 素的糧油作物，在人們的膳食中占有重要位置。
[0508] 鈣能增加骨質密度，提高機體強壯能力;鈣、鐵和鎂具有調節血脂、降低血壓的作 用;鎂能防止鈉的損害，降低多余的鈉在細胞中的堆積，抑制血壓上升;磷具有改善脂質代 謝的能力，保護腦神經系統正常運作；鉀能調節血壓，具有將鈉驅逐體外的功能;鈉具有增 強血管壁的初性和彈性，促進血液循環流動;鐵能提尚血液質量，參與氧的輸送和細胞呼吸 作用;鋅能益智并抑制和調節體內機能紊亂，促進生長發育；氯能加強體液內循環的能力， 促進新陳代謝;碘能夠調節甲狀腺激素的代謝速率，使神經元的反應趨于平穩。硒同位素示 蹤法表明，它具有很強的"祀向"性，能阻斷癌細胞的能量供應，抑制癌細胞的分裂和增殖， 使其枯竭而凋亡。微量元素缺量有弊，適量有益，過量有害，會導致一系列的疾病。
[0509] 2.4燕麥
[0510] 燕麥，禾本科，燕麥屬作物，一般分為帶秤型（皮燕麥)和裸粒型(裸燕麥)兩大類。 裸燕麥在我國別名很多，如筱麥、玉麥、燕麥和鈴擋麥。燕麥是重要的糧食和飼料作物，燕麥 性味甘平，能益脾養心、斂汗，可用于體虛自汗、盜汗或肺結核病人。煎湯服，或"舂去皮作面 蒸食及作餅食"（《救荒本草》）。現代營養學和醫學研究表明，燕麥中含有多種活性營養成 分，具有降血脂、降血糖、減肥和美容等多種功能。
[0511] 據中國醫學科學院衛生研究所綜合分析，中國裸燕麥含粗蛋白質達15.6%，脂肪 8.5%，還有淀粉釋放熱量以及磷、鐵、鈣等元素，與其它8種糧食相比，均名列前茅。燕麥中 的B族維生素、尼克酸、葉酸、泛酸都比較豐富，特別是維生素 E，每100克燕麥粉中高達15毫 克。此外燕麥粉中還含有谷類食糧中均缺少的皂甙(人參的主要成分）。蛋白質的氨基酸組 成比較全面，人體必需的8種氨基酸的含量均居首位，尤其是含賴氨酸高達0.68克。燕麥含 有維生素 E，可以預防膽固醇堵塞血管，清除體內垃圾。燕麥中含有豐富的可溶性纖維素，其 含量分別是小麥和玉米的4.7倍和7.7倍;可溶性纖維素可以通過清理膽固醇來保護男人的 心臟和血管，減少罹患高血壓、中風等疾病的風險。燕麥富含膳食纖維，能促進腸胃蠕動，利 于排便，熱量低，升糖指數低，降脂降糖，也是高檔補品之一，在貧困地區是不可缺少的干 糧。
[0512] 燕麥β-葡聚糖是一種分子量較小的非淀粉多糖，存在于燕麥胚乳細胞壁和糊粉 層細胞壁。燕麥β-葡聚糖具有很高的粘度，提取后以燕麥膠的形式存在。燕麥膠在腸胃中 吸水膨脹并形成高粘度的溶膠或凝膠，能吸附膽汁酸、膽固醇等有機分子，可以明顯降低人 體血漿和肝臟膽固醇水平。燕麥膠有較強的陽離子交換功能，降低血液中的Na/K比，從而產 生降低血壓的作用。燕麥膠還具有增稠、乳化和親水等性質，可作為性能良好的食品添加 劑。
[0513] 2.5 花生
[0514] 花生是全球最重要的四大油料作物（油菜、大豆、花生、芝麻)之一，種植面積僅次 于油菜，居油料作物第二位，在世界油脂生產中具有舉足輕重的地位。因花生仁營養豐富， 有補裨潤肺、補中益氣、開胃醒裨的功效，又有強身健腦、駐顏延年之用，故又稱"長生果"， 被歷代醫家和養生家視為益壽精品。其性甘溫，生熟皆可食，既是營養補品，又是延年益壽 的良藥。花生富含蛋白質，必需氨基酸營養全面，尤其是各類主食中所缺乏的賴氨酸Lys含 量較高，并且維生素、礦物質的含量均較高，飽和脂肪酸含量則較低，對人類的膳食營養具 有重要的意義。
[0515]現代科學研究證明，花生仁的營養十分豐富，每100g花生仁含脂肪47.5g，蛋白質 26 .Og，碳水化合物18.6g，纖維素2.4(^,^69 .Omg，磷401 .Omg，鉀674 .Omg，鐵2. ImgJR 5·0mg，維生素Bll·14mg，維生素B20·13mg，煙酸17·2mg，維生素C5·8mg，維生素E41·6mg等。 此外，花生仁還含有豐富的氨基酸以及鋅、鐵、錳、銅、鉻等微量元素。現已清楚，花生仁富含 的蛋白質、磷脂、鈣、磷、鐵及維生素 B1、胡蘿卜素、維生素 E及尼克酸等，有增強細胞活力、提 高腦神經功能的作用。它含有的人體不能合成的亞油酸和亞麻酸等成分，作為維持膜流動 的重要物質，有利于細胞膜的酶促反應，同時對能調節人體生理機能、促進生長發育、預防 疾病有重要作用，特別是降低血液中膽固醇含量、預防高血壓和動脈硬化有明顯的功效。
[0516] 花生仁中含有多種抗衰老成分，尤其以不飽和脂肪酸、黃酮、白藜蘆醇、鋅、維生素 E和葉酸等成分最為突出。花生仁中含有一定數量的卵磷脂，能經腸道酶的作用轉化為膽 堿，進入腦內與乙酸結合，生成乙酰膽堿，是促進思維、加強記憶的重要補腦物質。磷脂在 生物體內是生物膜的重要組成部分，為細胞中不可缺少的成分。多酚類物質白藜蘆醇是心 臟病、動脈硬化及癌癥的天然化學預防 ]。它具有重要的生理活性包括:抑制血小板凝集;調 節脂蛋白的代謝，可清除過氧化離子，抑制細胞膜的脂質過氧化，在活體內存在明顯的抗氧 化活性。花生仁及其制品中存在β-谷留醇(SIT)，該化合物可抑制癌細胞生長，對結腸癌、前 列腺癌和乳腺癌有效。
[0517] 2.5 芝麻
[0518] 芝麻又稱胡麻、油麻、脂麻，既可食用，又可作為油料。芝麻分黑白兩種，食用以白 芝麻為好，補益藥用則以黑芝麻為佳。古代養生學家陶弘景對它的評價是"八谷之中，惟此 為良"。據營養學家科學分析，每100g芝麻中含蛋白質21.9g、脂肪61.7g、鈣564mg、磷368mg、 鐵50mg，還含有芝麻素、花生酸、芝麻酚、油酸、棕櫚酸、硬脂酸、留醇、卵磷脂、Va、V b、Vg、Vd、Ve 等營養物質。
[0519] 中醫認為芝麻性平、味甘，具有滋養肝腎、明目烏發、潤燥滑腸、和血增乳、止咳平 喘等作用。李時珍在本草綱目》中說："芝麻補五內、益氣力、長肌肉、填髓腦。久服，輕身不 老。"《神農本草經》也記載:芝麻"補五臟，益氣力，長肌肉，填腦髓，久服輕身不老。"身虛體 弱、頭暈眼花、腎虛腰酸之人食之，可以滋補肝腎，強身健體;津液不足、大便燥結之人食之， 可以生津防燥，潤腸通便;須發早白、發枯脫落之人食之，可使烏發再生、黑柔牢固；高血壓、 血管硬化病人食之，可以軟化血管，降低膽固醇；產后婦女食之，可以催乳；貧血者食之，可 以養血補血;慢性神經炎、末梢神經炎患者食之，有一定的治療作用。因此，久服芝麻，可以 健身強體，延年益壽，是很好的滋潤補養強壯劑。
[0520] 芝麻蛋白是完全蛋白，蛋氨酸和色氨酸等含硫氨基酸含量比其他植物蛋白高，易 被人體吸收利用，是一種理想的植物蛋白資源。芝麻蛋白中含有的8種必需氨基酸，其中有6 種高于雞蛋，2種與雞蛋接近。芝麻蛋白的氨基酸組成與FA0/WH0推薦的人類蛋白質標準具 有很好的一致性，必需氨基酸含量占氨基酸總量的30%，除賴氨酸和異亮氨基含量低于 FAO/WHO要求外，其他的氨基酸都可以滿足人體的需求。必需氨基酸在維生素 E、維生素 BI的 作用參與下，能加速人體的代謝功能。
[0521]芝麻油脂含量較高，約為40%~65%，是芝麻組成中的主要成分。主要含有10種脂 肪酸，不飽和脂肪酸為主要成分，達85.0 %，其中油酸和亞油酸的含量較高，均超過40.0 %， 亞麻酸為0.8%。亞油酸和亞麻酸具有很高的營養價值，是人體不能合成的必需脂肪酸，對 脂肪的消化、吸收和貯存以及在生理上都有其特別的意義，具有調節膽固醇，降低血栓形成 和血小板凝固，清除血管壁上的沉積物，防止動脈硬化，抗衰老，防病抗癌，促進人體健康等 功效。
[0522] 黑芝麻所含的維生素 E在眾多食品中名列前茅，維生素 E具有抗氧化作用，可以阻 止體內產生過氧化脂質，從而有效地保護組織細胞的生物膜，改善周圍血管血液循環，提高 血流量，增加組織器官的血液營養作用，增強機體免疫功能，抵御有害物質對人體組織細胞 的危害。它還能清除細胞內衰老物質"自由基"，延緩細胞的衰老。此外，芝麻中含量僅占 〇. 5 %的芝麻素比維生素 E具有更強的抗氧化作用，更能保持機體的青春活力。研究還顯示， 熟芝麻的抗氧化效果最好，新鮮芝麻必須經過高溫160~190 °C焙炒，抗氧化的功能才能達 到最尚。芝麻含有豐富的砸，是食物中含砸最尚的幾種之一。人體缺砸會導致人體機能下 降，感染高致病性病毒性疾病的危險性明顯增大。科學家已經證明，硒是紅細胞中抗氧化劑 的重要成分，充足的硒可使這種抗氧化劑有效地將人體內的過氧化氫轉化為水;此外，含有 硒的多種酶能夠調節甲狀腺的工作，參與氨基酸的合成。芝麻的含鐵量為各種食物之首，比 同量菠菜所含的鐵多三倍，故在治療缺鐵性貧血方面，芝麻是任何食物所無法比擬的。
[0523] 2.6綠莧菜
[0524]莧菜又名刺覓菜、野芡菜，為覽科一年生草本植物。按其葉的顏色，有紅、綠、斑覽 菜之分。多生于荒地、溝邊和園地上，現已進行人工栽培。芡菜的嫩莖葉既可炒食、涼拌，亦 可作餡食用，味道鮮美，同時還有很好的保健價值，深受消費者的喜愛。中醫學認為覓菜性 涼味甘，入肝、大腸、膀朧經，具有清熱明目、通利二便、收斂消腫、解毒止痢、抗炎止血等功 效。可治療尿血、內痔出血、痔瘡發炎、小便頻數、扁桃腺炎、急性腸炎、尿道炎、咽喉炎、子宮 頸炎、癰、_、毒蛇咬傷等病癥。
[0525] 莧菜含有豐富的營養物質，所含的胡蘿卜素、煙酸比茄果類蔬菜高2倍以上。鈣、鐵 的含量是鮮菜中最多的，其鐵含量比菠菜多1倍，鈣的含量是菠菜的3倍，更重要的是菠菜的 草酸含量高，其所含鈣質一般不易被人體利用，而莧菜中沒有草酸，很易被人體所吸收。鈣 是組成牙齒和骨骼的主要原料，并能維持正常的心肌活動，防止肌肉痙攣，促進凝血。莧菜 所含豐富的鐵可以合成紅細胞中的血紅蛋白，有造血和攜帶氧氣的功能。因此，莧菜是一種 補血佳蔬，適宜于貧血者食用。因而，兒童食用莧菜，對其生長發育特別有益。莧菜富含膳食 纖維，常食可以減肥輕身，促進排毒，防止便秘。常吃莧菜可增強體質，有"長壽菜"之稱。
[0526] 3營養評價方法
[0527]評價食物的營養價值有很多種方法，如感官的、化學的、物理的，甚至包括動物實 驗或人體實驗，根據前人大量的研究經驗，其中最為基本的就是判定食物營養素的含量、形 式是否可滿足人體需要，以及滿足的程度；另外在消化吸收利用率、血糖調節、甚至抗氧化 能力等保健功能方面作用。
[0528] 3.1食物營養質量指數評價法
[0529] 食物營養質量指數（INQ)是一種結合能量和營養素對食物進行綜合評價的方法， 他能直觀、綜合地反映食物能量和營養素需求的情況。
[0530] 食物的營養質量指數（INQ)二營 .目匕.単LU
[0531 ] INQ評價標準：當INQ = 1，表示該食物提供營養素的能力與提供熱能的能力相當， 二者滿足人體需要的程度相等，為"營養質量合格食物"；當INQ< 1，表示該食物提供營養素 的能力小于提供熱能的能力，會發生該營養素不足或供能過剩的危險，為"營養價值低食 物"；當INQ>1，表示該食物提供營養素的能力大于提供熱能的能力，為"營養質量優良食 物"，特別適合體重超重和肥胖者選擇。
[0532] 3.2食物蛋白質營養評價
[0533]主要是指食物的氨基酸評分(AAS)，一般來講，可以采用FA0/WH0,在1973年提出的 人體氨基酸模式作為評分標準。按照下列公式計算被評價食物蛋白質9中必需氨基酸的評 分值： AAS -被測食物每克蛋白質中的氧基酸含量（講呈) 理想模式中每克蛋白質的氨基酸含量（mg)
[0535] 3.3食物碳水化合物評價
[0536] 為評價碳水化合物的生理效應，國際上提出了食物血糖生成指數(GI)的概念，GI 反映了人體在食用一定數量的食物以后血糖的變化特征，并同進食等量葡萄糖相比、血糖 變化的幅度大小。GI大于70的為高GI食物;GI在55~70的為中GI食物;GI小于55為低GI食 物。 「1 含50g碳水化合物實驗食物餐后2/?血糖應答曲線下面積 _等量碳水化合物標準參考物餐后2/z血糖應答曲線下面積 W
[0538] 3.4食物脂肪評價
[0539] 主要評價膳食中所含的脂肪的含量，必需脂肪酸含量，一般合理膳食中脂肪的供 能比為20%~30%;脂肪酸的適宜比例，即飽和脂肪酸(S)、單不飽和脂肪酸(M)和多不飽和 脂肪酸(P)之間的比例，大多數國家提出S:M:P為1:1:1是比較適宜的比例。
[0540] 4結果與分析
[0541] 綜合考慮到早餐的易沖調性、感官質量和營養均衡性，經過反復的實驗和營養評 價計算，我們最終選定了早餐各個原料的比例:黃豆為56%，小米為12%，玉米為10%，燕麥 為10%，花生為6%，芝麻為2%，綠莧菜為8%。以下就是按照此種配比進行的營養評價結 果。
[0542] 4.1食物營養質量指數評價結果(見表18)
[0543] 表17中列出的是與要評價的早餐所含的食品原料的固有的營養成分含量，由于要 與現有的早餐食品燕麥片和黑芝麻糊進行營養價值方面的比較，因此也在表18中列出了它 們的營養成分含量。
[0544] 表17食品營養成分表

[0549] 由表18可知，在表中列出的10種重要營養素中，即沖型谷物早餐粉除了碳水化合 物、維生素 A和硒的INQ小于1之外，其它7種都大于1，尤其是維生素 E的INQ竟達8.87,說明這 一早餐在8種人體必需的主要的營養素方面，基本屬于營養質量合格的食物，尤其適合體重 超重和肥胖者選擇。即沖型谷物早餐與燕麥片相比，除了碳水化合物、維生素 Bl和硒的INQ 稍小于燕麥片的外，其余7種主要營養素都遠大于燕麥的，而且燕麥片除了蛋白質、碳水化 合物物、維生素 Bl和鐵的INQ大于1之外，其余6種營養素的INQ均小于1。即沖型谷物早餐與 黑芝麻糊相比，除了碳水化合物的INQ比黑芝麻糊的低以外，其余9種主要營養素的INQ都明 顯大于黑芝麻糊的，而且，黑芝麻糊除了碳水化合物和維生素 E的INQ大于1，其余8種主要營 養素的INQ均小于1。以上3種食物的INQ對比的結果說明，即沖型谷物早餐的營養質量相對 最優，營養最均衡。
[0550] 4.2三種不同早餐產品蛋白質質量評價即氨基酸評分(AAS)結果
[0551] 表19三種不同早餐產品的蛋白質氨基酸評分(AAS)
[0553] 由表19可知，即沖型谷物早餐除了"蛋氨酸+胱氨酸"的AAS評分小于1之外，蘇氨酸 和纈氨酸的AAS評分約等于1，其余5種必需氨基酸的AAS評分大于1，高于相應的人體氨基酸 模式，限制氨基酸為"蛋氨酸+胱氨酸"；燕麥片有4種氨基酸的AAS評分小于1，限制氨基酸為 賴氨酸；黑芝麻糊粉有4種氨基酸的AAS評分小于1，限制氨基酸為賴氨酸。很顯然，相比之 下，即沖型谷物早餐的氨基酸模式最接近理想的人體氨基酸模式；由于賴氨酸是促進兒童 和青少年生長發育的主要物質，即沖型谷物早餐的賴氨酸的AAS高于人體氨基酸模式，能夠 滿足兒童和青少年的對賴氨酸的營養需求，而燕麥片和黑芝麻糊粉則不能滿足。
[0554] 表20三種不同早餐產品的組氨酸的氨基酸評分
[0556]由表20可知，即沖型谷物早餐和燕麥片的組氨酸AAS評分，對三組不同的人群而言 分均大于1，說明這一早餐的組氨酸高于人體組氨酸的模式，能夠滿足兒童、青少年和成人 的需求;雖然黑芝麻糊粉的組氨酸只能滿足成人需求，滿足不了兒童、青少年的需求，但與 理想氨基酸模式相差較小。
[0557] 4.3三種不同早餐產品中各類脂肪酸在總脂肪中的含量（％)及脂肪酸比例
[0558]表21三種不同早餐產品中的脂肪酸比值
[0560]表21所示的三種不同早餐產品的脂肪酸比例，都是不飽和脂肪酸明顯多于飽和脂 肪酸，是很好的不飽和脂肪酸來源，其中即沖型谷物早餐中的多不飽和脂肪酸所占的比例 是三種食物中最高的，是很好的多不飽和脂肪酸的來源。亞油酸和亞麻酸屬于多不飽和 脂肪酸，同時也是人體必需脂肪酸，尤其是亞麻酸是構成人體組織細胞的主要成分，在體 內能轉化為機體必需的生命活性因子DHA和ΕΡΑ;然而，它在人體內不能合成，必須從體外 攝取。人體一旦缺乏，即會引導起機體脂質代謝紊亂，導致免疫力降低、健忘、疲勞、視力減 退、動脈粥樣硬化等癥狀的發生;尤其是嬰幼兒、青少年如果缺乏亞麻酸，就會嚴重影響其 智力正常發育，這一點已經被國內外科學家所證實，并被世界營養學界所公認；因此，α-亞 麻酸是人體健康必需卻又普遍缺乏，急需補充的一種必需營養素。在人類的絕大多數食物 中，α-亞麻酸的含量是極少的。只有白蘇籽、亞麻籽、紫蘇籽、火麻仁、核桃、蠶蛹、深海魚等 極少數的食物中含有豐富的α-亞麻酸及其衍生物。因此，在以上三種食物里面，α-亞麻酸的 含量也都是比較少的，而亞油酸則相當多，相比之下，即沖型谷物早餐中的α-亞麻酸的含量 比燕麥片和黑芝麻糊要高一些。4.4產品的血糖生成指數 [0561] 表22即食谷物早餐的總GI
[0563] 由表22可知，即沖型谷物早餐的GI值為47.96，小于55，屬于低GI食物，適合糖尿病 患者食用；而燕麥片的GI值為83，大于70，屬于高GI食物，適合低血糖患者食用，而不適合糖 尿病患者食用。
[0564] 5 結論
[0565] 5.1食物營養質量評價
[0566] 通過食品的INQ評價可知，即沖型谷物早餐粉除了碳水化合物、維生素 A和硒的INQ 小于1之外，其它7種都大于1，尤其是維生素 E的INQ達8.87,說明谷物早餐粉在8種人體必需 的主要的營養素方面，基本屬于營養質量合格的食物，與最常見的早餐產品燕麥片和黑芝 麻糊比較，谷物早餐粉的營養質量相對最優，營養最均衡。
[0567] 5.2產品蛋白質質量評價
[0568] 即沖型谷物早餐除了"蛋氨酸+胱氨酸"的AAS評分小于1之外，蘇氨酸和纈氨酸的 AAS評分約等于1，其余5種必需氨基酸的AAS評分大于1，高于相應的人體氨基酸模式，最接 近理想的人體氨基酸模式。
[0569] 5.3產品脂肪酸評價
[0570]與最常見的早餐產品燕麥片和黑芝麻糊比較，即沖型谷物早餐中的多不飽和脂肪 酸所占的比例是三種早餐產品中最高的，是很好的多不飽和脂肪酸的來源。
[0571 ] 5.4產品的碳水化合物評價
[0572]即沖型谷物早餐的GI值為47.96，小于55，屬于低GI食物，適合糖尿病患者食用。
[0573] 5.5產品營養綜合評價
[0574] 采用食物營養質量指數評價法，食物蛋白質質量評價即氨基酸評分法(AAS)、食物 碳水化合物評價法(食物血糖GI生成指數)和食物的脂肪評價法，對即沖型谷物早餐的營養 價值進行評價、分析得出：即沖型谷物早餐玉米、小米、燕麥的配比1: 1.2:1產品營養均衡， 具有低糖，低熱量，較高的蛋白質含量和質量，較高的營養素質量，營養素均衡等優點，是一 種搭配科學、營養均衡、方便美味、純天然的早餐食品。
[0575]九、多組分營養谷物粉產品標準
[0576] 范圍：
[0577] 本標準規定了營養谷物粉的技術要求、試驗方法、檢驗規則、標志、標簽及包裝、貯 存、運輸等內容。
[0578] 本標準適用于以玉米、大豆、小米、燕麥等為主要原料，以花生、芝麻、蔬菜為輔料， 經熟化、粉碎（或不粉碎），添加天然調味料、食鹽及食品添加劑，經混合、殺菌、包裝等工藝 加工制成可沖調性定型包裝谷物粉。
[0579] 規范性引用文件：
[0580] 下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文 件，其隨后所有的修改單(不包括勘誤的內容)或修訂版均不適用于本標準，然而，鼓勵根據 本標準達成協議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件， 其最新版本適用于本標準。
[0581 ] GB2760食品添加劑使用衛生標準
[0582] GB/T 4789.33食品衛生微生物學檢驗糧谷、果蔬類食品檢驗
[0583] GB/T 5009.3食品中水分的測定
[0584] GB/T 5009.11食品中總砷及無機砷的測定
[0585] GB/T 5009.12食品中鉛的測定
[0586] GB/T 5009.22食品中黃曲霉毒素 B，的測定
[0587] GB7718預包裝食品標簽通則
[0588] GB14881食品企業通用衛生規范
[0589] 術語和定義：
[0590]下列術語和定義適用于本標準。
[0591]營養谷物粉以玉米、大豆、小米、燕麥等為主要原料，以花生、芝麻、蔬菜為輔料，經 熟化、粉碎(或不粉碎），添加天然調味料、食鹽及食品添加劑，經混合、殺菌、包裝等工藝加 工制成可沖調性定型包裝谷物粉。
[0592]指標要求
[0593] 原料要求:應符合相應的標準和有關規定。
[0594] 感官要求:感官應符合表23要求。
[0595] 表23感官指標
[0597] 理化指標:理化指標應符合表24的規定。
[0598] 表24理化指標
[0600]微生物指標:微生物指標應符合表25的規定。
[0601 ] 表25微生物指標
[0603] 食品添加劑:食品添加劑質量應符合相應的標準和有關規定。
[0604] 食品添加劑品種及其使用量應符合GB 2760的規定。
[0605] 生產加工過程:應符合GB 14881的規定。
[0606] 標識:應符合GB 7718的規定。
[0607]包裝:包裝容器和材料應符合相應的衛生標準和有關規定。
[0608]貯存及運輸：
[0609] 貯存:產品應貯存在干燥、通風良好的場所。不得與有毒、有害、有異味、易揮發、易 腐蝕的物品同處貯存。
[0610] 運輸:運輸產品時應避免日曬、雨淋。不得與有毒、有害、有異味或影響產品質量的 物品混裝運輸。
[0611] 檢驗方法：
[0612] 沖調性：取30g被測樣品于500mL燒杯中，用150mL95°C以上熱水沖調，用玻棒攪拌 Imin后觀察其溶解情況。
[0613]水分:按GB/T 5009.3規定的方法測定。
[0614]酸價、過氧化值:按GB/T 5009.56規定提取脂肪。分析按GB/T 5009.37規定的方法 測定。
[0615]總砷:按GB/T 5009.11規定的方法測定。
[0616] 鉛:按GB/T 5009.12規定的方法測定。
[0617] 黃曲霉毒素 B，：按GB/T 5009.22規定的方法測定。
[0618] 菌落總數、大腸菌群、致病菌、霉菌:按GB/T 4789.33規定的方法檢驗。
[0619] 本發明取得效果：即沖型，食用方便;解決了不添加食品添加劑產品沖調后的穩定 性、均勻性問題，實現產品純天然；各種原材料處理方法、科學；符合北方人主食以谷物為 主、早餐喝粥的飲食習慣;解決了谷物食品營養缺陷問題，實現了產品營養均衡。
[0620] 應該注意的是，上述實施例對本發明進行說明而不是對本發明進行限制，并且本 領域技術人員在不脫離所附權利要求的范圍的情況下可設計出替換實施例。在權利要求 中，不應將位于括號之間的任何參考符號構造成對權利要求的限制。單詞"包含"不排除存 在未列在權利要求中的元件或步驟。位于元件之前的單詞"一"或"一個"不排除存在多個這 樣的元件。單詞第一、第二、以及第三等的使用不表示任何順序。可將這些單詞解釋為名稱。
【主權項】
1. 一種即沖型純天然營養谷物早餐加工方法，包括以下步驟： 制作黃豆粉;制備復合膨化粉;熟化制作花生粉;熟化制作芝麻;制作莧菜。2. 根據權利要求1所述的即沖型純天然營養谷物早餐加工方法，其中，所述黃豆粉的制 作方法包括： 將黃豆清理干凈； 將清理干凈的黃豆在35-40 °C的水里浸泡5小時，然后將其瀝干； 在濃度為1 % -1.4 %的鹽溶液中浸泡10-20分鐘，然后將其瀝干； 微波熟化； 干燥后冷卻到室溫； 粉碎至60-80目。3. 根據權利要求1所述的即沖型純天然營養谷物早餐加工方法，其中，所述復合膨化粉 制備方法包括： 將玉米粉、小米粉和燕麥粉按照1:1.2:1的重量比例混合擠壓膨化； 在烘箱進行干燥； 粉碎至80-120目。4. 根據權利要求1所述的即沖型純天然營養谷物早餐加工方法，其中，所述花生粉熟化 制作方法包括： 將花生仁進行微波烘烤； 去掉紅衣，粉碎至10-20目。5. 根據權利要求1所述的即沖型純天然營養谷物早餐加工方法，其中，所述芝麻熟化制 作方法包括:利用微波進行烘烤，微波的功率為500-600?，烘烤時間為2-3min。6. 根據權利要求1所述的即沖型純天然營養谷物早餐加工方法，其中，所述莧菜制作方 法包括： 將新鮮的莧菜清洗干凈后切段； 將切段的莧菜在100°c的水中燙漂l-2min; 冷卻至室溫，瀝水； 進行凍結，然后微波真空冷凍干燥； 包裝。7. 根據權利要求1所述的即沖型純天然營養谷物早餐加工方法，進一步包括:將復合膨 化粉、黃豆粉、花生粉、芝麻和莧菜混合后進行真空包裝，最后進行微波滅菌。8. 根據權利要求2所述的即沖型純天然營養谷物早餐加工方法，其中，在微波熟化過程 中，微波功率為560w，熟化時間為4min。9. 根據權利要求3所述的即沖型純天然營養谷物早餐加工方法，其中，在烘箱進行干燥 中，溫度為60 °C，干燥時間為0.5h。10. 根據權利要求4所述的即沖型純天然營養谷物早餐加工方法，其中，在將花生仁進 行微波烘烤中，微波功率為560w，烘烤時間為1.5min。
【文檔編號】A23L25/00GK105962083SQ201610234560
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年4月15日
【發明人】顧文明, 孟宏昌, 韓文鳳, 林曉麗, 呂廣英, 尚新友
【申請人】漯河職業技術學院