CN109497406A - 藜麦南瓜粉冲剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种藜麦南瓜粉冲剂,由如下重量份的组分制成:藜麦粉36.0‑56.0、南瓜粉17.0‑27.0、木糖醇17.0‑27.0、奶粉2.0‑4.0、木薯变性淀粉2.0‑3.0、麦芽糊精4.0‑5.0。本发明藜麦粉采用破壁和喷雾干燥制成;产品不仅营养丰富、冲调性好,而且对预防及治疗糖尿病、心血管疾病、保护胃肠粘膜、塑身、促生长发育等具有一定的作用。

Description

藜麦南瓜粉冲剂
技术领域
本发明涉及一种藜麦南瓜粉冲剂,并涉及该冲剂的制备方法,属于食品及其加工技术领域。
背景技术
藜麦(Chenopodium quinoa)是苋科藜亚科藜属一年生双子叶草本植物,起源于南美洲安第斯山区,具有7000多年的种植历史,原产地为秘鲁、玻利维亚和厄瓜多尔等国家,是古代印加民族的传统食物,被当地人民称为“粮食之母”。藜麦是全谷全营养完全蛋白碱性食物,胚乳占种子的68%,且具有营养活性。其蛋白质含量高达12%-22%(牛肉20%),品质与奶粉及肉类相当,富含多种氨基酸,其中有人体必需的全部9种必需氨基酸,比例适当且易于吸收,尤其富含植物中缺乏的赖氨酸,钙、镁、磷、钾、铁、锌、硒、锰、铜等矿物质营养含量高,富含不饱和脂肪酸、类黄酮、B族维生素和维生素E、胆碱、甜菜碱、叶酸、α-亚麻酸、β-葡聚糖等多种有益化合物,膳食纤维素含量高达7.1%,胆固醇为0,不含麸质,低脂,低热量(305kcal/100g),低升糖(GI升糖值35,低升糖标准为55),几乎都是常见食物里最优秀的。因其全面的营养特性,上世纪八十年代美国国家航空航天局将其作为宇航员的太空食品,2012年被联合国粮农组织推荐为唯一一种单体植物即可满足人类基本营养需求的食物,联合国将2013年定为“世界藜麦年”,并正式推荐藜麦为最适宜人类的完美“全营养食品”,被列为全球10大健康营养食品之一。
冲剂贮藏、食用及携带方便,广泛应用于药品、保健品及食品领域,其种类及产量逐年增加。如松花粉冲剂、平菇菌丝体营养即食冲剂等。食品类冲剂目前存在的主要问题是冲调性不佳、结块率高等。因此,提高冲调性是解决即冲即食产品品质的关键。有关冲调性方面的研究人们已做了大量的工作。许亚翠等研究了在双螺杆挤压系统下应用高温型α-淀粉酶制备和改善膨化米粉冲调性能的工艺和方法,结果显示,在挤压过程中添加高温型α-淀粉酶,可以提高原料淀粉的降解程度,产品在冲调复水时,膨化米粉的结块率降低。也有学者报道了婴儿配方奶粉粉体粒度分布与冲调性存在显著的线性相关性。
藜麦籽粒小,脱壳后制熟粉主要有炒制、磨粉后蒸制和喷雾干燥等常用的方式,有关藜麦粉冲调性的研究目前尚未见报道。即冲即食产品其营养性和功能性是人们关注的焦点。我国南瓜产量居世界第一位,近年来国内引入阿根廷奶油南瓜,并开始大面积种植。研究证明,阿根廷奶油南瓜富含微量元素钴和降血糖因子,对预防及治疗糖尿病有较好的效果;钾的含量远高出一般蔬菜,可以预防心血管疾病;富含果酸、果糖、甘露醇、特殊尿素酶、维生素、锌等,具有保护胃肠粘膜、抑制身体肥胖、分解致癌物亚硝胺、促进钙的吸收和生长发育等功效。采用藜麦与南瓜粉复配,不仅可提供全面的营养,而且对预防和辅助治疗一些疾病具有一定的作用。
发明内容
本发明提供一种藜麦南瓜粉冲剂,是一种营养价值高、冲调性好的全新即食营养冲剂。
本发明所采用的技术方案为:
一种藜麦南瓜粉冲剂,该藜麦南瓜粉冲剂由如下重量份的组分制成:藜麦粉36.0-56.0、南瓜粉17.0-27.0、木糖醇17.0-27.0、奶粉2.0-4.0、木薯变性淀粉2.0-3.0、麦芽糊精4.0-5.0。
进一步的,该藜麦南瓜粉冲剂由如下重量份的组分制成:藜麦粉46.0、南瓜粉22.0、木糖醇22.0、奶粉3.0、木薯变性淀粉2.5、麦芽糊精4.5。
一种藜麦南瓜粉冲剂的制备方法,具体步骤如下:
(1)选料:选用陇藜1号脱壳藜麦米,去除霉烂、杂物,按配方比例称量备用;
(2)漂洗:将称量好的藜麦米放入容器,注入适量清水漂洗3次,备用;
(3)藜麦粉制备:将藜麦按料水比1:16加水,采用高速破壁调理机24000r/min、5min破壁成匀浆,120目滤布过滤,在进风温度185℃、出风温度80°C的条件下喷雾干燥制粉,备用;
(4)混合:将阿根廷奶油南瓜粉、木糖醇、奶粉、木薯变性淀粉、麦芽糊精按配方比例称量,与藜麦粉在三维混合机内混合15min;
(5)包装:在10万级洁净室内采用马口铁罐定量包装,规格250g/罐。
本发明为制成营养价值高、冲调性好的即食营养冲剂,对炒制、蒸制、喷雾干燥不同藜麦制熟粉方式的冲调性开展了研究。通过对藜麦粉的水溶性、吸水性、溶解性、润湿下沉性、稳定性指数等冲调性进行比较,选择冲调性好的藜麦粉与南瓜粉、木糖醇、奶粉、木薯变性淀粉、麦芽糊精进行复配。在单因素试验的基础上,采用响应面设计,以感官评分为响应值,对其配方进行了优选,并测定了成品的营养成分及流动性。结果表明,喷雾干燥制得的藜麦粉水溶性、吸水性、溶解性、润湿下沉性、稳定性指数分别为50.31±0.56%、3.75±0.19%、62.20±2.71%、120.00±7.16s、40.98±4.41%,较炒制、蒸制冲调性好;藜麦南瓜粉冲剂的最佳配方为藜麦粉46.0重量份、南瓜粉22.0重量份、木糖醇22.0重量份、奶粉3.0重量份、木薯变性淀粉2.5重量份、麦芽糊精4.5重量份;成品中能量、脂肪、蛋白质、碳水化合物和钠分别为1595KJ/100g、3.8g/100g、9.14g/100g、75.6g/100g、111mg/100g,休止角为24°,流动性好,符合营养冲剂生产的基本要求。研究结果丰富了藜麦产品种类,为工业化生产提供了依据,为消费者提供了一种健康的新产品。
附图说明
图1为藜麦粉添加量对本发明感官评分的影响图;
图2为南瓜粉添加量对本发明感官评分的影响图;
图3为木糖醇添加量对本发明感官评分的影响图;
图4为麦芽糊精添加量对本发明感官评分的影响图;
图5为奶粉添加量对本发明感官评分的影响图;
图6为木薯变性淀粉添加量对本发明感官评分的影响图;
图7为藜麦粉和南瓜粉交互作用对本发明感官评分影响的响应面图;
图8为为藜麦粉和南瓜粉交互作用对本发明感官评分影响的等高线图;
图9为南瓜粉和木糖醇交互作用对本发明感官评分影响的响应面图;
图10为南瓜粉和木糖醇交互作用对本发明感官评分影响的等高线图;
图11为藜麦粉和木糖醇交互作用对本发明感官评分影响的响应面图;
图12为为藜麦粉和木糖醇交互作用对本发明感官评分影响的等高线图。
具体实施方式
下面结合实验过程进一步说明本发明。
实施例1,一种藜麦南瓜粉冲剂,该冲剂由如下重量份的组分制成:藜麦粉46.0、南瓜粉22.0、木糖醇22.0、奶粉3.0、木薯变性淀粉2.5、麦芽糊精4.5。
实施例2,一种藜麦南瓜粉冲剂,该冲剂由如下重量份的组分制成:藜麦粉36.0、南瓜粉27.0、木糖醇27.0、奶粉2.0、木薯变性淀粉3.0、麦芽糊精5.0。
实施例3,一种藜麦南瓜粉冲剂,该冲剂由如下重量份的组分制成:藜麦粉56.0、南瓜粉17.0、木糖醇17.0、奶粉4.0、木薯变性淀粉2.0、麦芽糊精4.0。
上述如实施例1、2、3所述的藜麦南瓜粉冲剂的制备方法的工艺流程为:
具体步骤为:
(1)选料:选用陇藜1号脱壳藜麦米,去除霉烂、杂物等,按配方比例称量备用;
(2)漂洗:将称量好的藜麦米放入容器,注入适量清水漂洗3次,备用;
(3)藜麦粉制备:将藜麦按料水比1:16加水,采用高速破壁调理机24000r/min、5min破壁成匀浆,120目滤布过滤,在进风温度185℃、出风温度80°C的条件下喷雾干燥制粉,备用;
(4)混合:将市售喷雾干燥制成的阿根廷奶油南瓜粉、木糖醇、奶粉、木薯变性淀粉、麦芽糊精按配方比例称量,与藜麦粉在三维混合机内混合15min;
(5)包装:在10万级洁净室内采用马口铁罐定量包装,规格250g/罐。
下面从工艺路线及参数的确定过程进一步说明本发明。
1藜麦粉制备试验:
(1)熟粉制备方法
炒制:准确称取500g藜麦面粉,炒制温度100°C,炒制时间30min。
蒸制:准确称取500g藜麦面粉,蒸制温度100°C,蒸制时间30min。
喷雾干燥:参照王磊等的方法(王磊, 兰玉倩, 林奇. 喷雾干燥工艺对板栗粉速溶性的影响[J]. 食品科学, 2010,31(2):106-109.)。藜麦与水按不同的料液比1:16使用高速破壁调理机在24000r/min,5min的条件下破壁成匀浆,120目滤布过滤后再以进风温度、出风温度为185、80°C、进料速度350ml/h 的条件下用喷雾干燥机干燥成藜麦粉。
(2)藜麦粉冲调性能分析:
1)水溶性指数和吸水性指数的测定
水溶性指数(water solubility index,WSI)和吸水性指数(water absorptionindex,WAI)的测定参照张东媛等的方法(张东媛, 邓媛元, 张名位, 等. 发芽-挤压-淀粉酶协同处理对速食糙米粉品质特性的影响[J]. 中国农业科学, 2015, 48(4):759-768.)并加以修改。准确称取2.5 g藜麦粉置于50 m L离心管中,加入 30 m L蒸馏水(室温),以120r /min 的速率振摇30 min后在3000r/min的条件下离心15 min,取上清液置于恒重的铝制称量盒中,在105°C烘箱中烘干至恒重后称重。WSI和WAI按下式计算:
式中:W 1 =上清液烘干后残余物质量;W 2 =倒出上清液后凝胶质量 ;M=样品的干重
2)溶解性(DSI)的测定
参照王素雅等的方法(王素雅, 刘长鹏, 杨玉玲, 等. 酶法生产速溶慈姑粉的工艺研究[J]. 食品与发酵工业, 2008, 34(4):80-83.)并加以修改。精确称取藜麦粉5 g,置于50m L烧杯中,加入蒸馏水30 m L,室温下用磁力搅拌器搅拌30 min。再将溶液完全转移至50m L容量瓶中,用蒸馏水定容,充分摇匀。取10 m L匀浆置于离心管中,3 000r/min的条件下离心10 min,将上清液完全转入恒重的铝制称量盒中,在105°C烘箱中烘干至恒重后称重。DSI按下式进行计算:
3)润湿下沉性的测定
参照刘静波等的方法(刘静波, 马爽, 刘博群, 等. 不同干燥方式对全蛋粉冲调性能的影响[J]. 农业工程学报, 2011, 27(12):383-388.)并加以修改,准确称取藜麦粉5g,撒布于50 mL蒸馏水表面,在静置条件下,测定藜麦粉全部润湿下沉的时间。
4)冲调稳定性的测定
参照孙玉清等的方法(孙玉清, 罗红霞, 孙爱东, 等. 紫甘薯全粉冲调性研究[J].食品工业, 2015(5):70-73.)并加以修改,准确称取20 g藜麦粉置于250 m L烧杯中,加入180ml 80 °C热水并搅拌5min,静置3 min,测量上清液高度(H1)和冲调液总高度(H),计算二者的比值K。
(3)试验结果:
表1 不同制粉方式对藜麦粉冲调性能的影响
注:相同条件下进行3次重复试验,±为标准误差,不同字母表示显著差异(p<0.05)
表1表明,喷雾干燥制得的藜麦粉的WSI显著高于蒸制和炒制的,而WAI则呈相反的趋势,且溶解性最大,而蒸制和炒制所得藜麦粉的溶解性无显著差异;喷雾干燥制得的藜麦粉比蒸制和炒制所得藜麦粉的润湿下沉性时间短,为120s。说明其润湿下沉性最好,藜麦粉颗粒间的孔隙适中,有利于水分的流动与排除过程,加强了亲水基团对水的吸附作用。喷雾干燥制得的藜麦粉其稳定性指数K最小,说明此种方法下制得的藜麦粉冲调稳定性最好。综上所述,选择喷雾干燥法制备藜麦粉。
2藜麦南瓜粉配方优化试验:
(1)配方单因素试验:
参照马永轩等的方法(马永轩, 魏振承, 张名位, 等. 改善营养糊冲调性和流动性的配方优化和工艺研究[J]. 中国粮油学报, 2013, 28(7):81.),在藜麦粉用量44.8g、南瓜粉22.4g、奶粉3.0g、木糖醇22.4g、木薯变性淀粉2.5g、麦芽糊精4.5g的基础配方条件下,保持其他条件不变,只改变其中一种用量进行单因素试验,以感官评分为指标,优选其用量。其中藜麦粉用量试验设置为24.8、34.8、44.8、54.8、64.8g;南瓜粉为12.4、17.4、22.4、27.4、32.4g;奶粉为2.0、2.5、3.0、3.5、4.0g;木糖醇为12.4、17.4、22.4、27.4、32.4g;木薯变性淀粉为1.5、2.0、2.5、3.0、3.5g;麦芽糊精为3.5、4.0、4.5、5.0、5.5g。
(2)响应面优化试验设计:
采用Design-Expert 软件进行Box-Behnken试验设计,在单因素试验的基础上,选取奶粉3.0g、木薯变性淀粉2.5g以及麦芽糊精4.5g,分别以藜麦粉(A)、南瓜粉(B)和木糖醇(C)的添加量为自变量,感官评分为响应值,进行三因素三水平的试验设计。因素水平如表2。
表2 响应面试验因素水平和编码
(3)成品检测:
感官评定:制好成品后,参照杨添植等的方法(杨添植, 丁方莉, 冯雁波等. 复合解酒颗粒冲剂制备工艺优化[J]. 食品安全质量检测学报, 2015, 6(08):2937-2943.),由7位事先经过训练对品尝有经验的人员组成的品尝小组进行评定。感官评定表见表3。
表3感官评分表
流动性试验:参照王阳和胡大为等人的方法(王阳, 颜才植, 叶发银, 等. 膳食纤维粉体流动性与其颗粒结构的关系[J]. 食品科学, 2018, 39(10).和胡大为, 胡小芳. 食品粉体颗粒流动性分形维测试法[J]. 食品科学, 2007, 28(3):55-58.)并加以修改。将冲剂倒入漏斗内,使样品通过漏斗落在下方直径为22mm的圆平板上,冲剂逐渐堆积,直至不能继续堆高为止。按下式求出休止角。
H—粉堆高度(mm);α—休止角;R—圆平板半径。
标签营养组分测定:参照GB5009. 5-2016对成品中的蛋白质进行测定;参照GB5009. 6-2016对成品中的脂肪进行测定;参照GB5009. 91-2017对成品中的钠进行测定;参照GB28050-2011对成品中的碳水化合物以及能量进行计算。
营养成分含量占营养素参考值(NRV)的百分数参照GB28050-2011计算,公式:
式中:X食品中某营养素的含量;NRV—该营养素的营养素参考值;Y—计算结果。
(4)试验结果:
1)各组分添加量单因素试验
在藜麦粉添加量24.8-44.8g的范围内,随着其添加量的增大,冲剂感官评分逐渐上升,当添加量为44.8g时,感官评分达到最大,之后降低(图1)。因此后续优化试验的藜麦粉添加量选取34.8-54.8g进行。在南瓜粉和木糖醇添加量为12.4-22.4g的范围内,冲剂感官评分随其添加量的增加而升高,当添加量为22.4g时,感官评分达到最大,之后降低(图2,图3)。因此后续优化试验的南瓜粉和木糖醇添加量选取17.4-27.4g进行。在麦芽糊精添加量3.5-4.5g的范围内,随其添加量的增加,冲剂感官评分逐渐上升,当添加量为4.5g时,感官评分达到最大,之后降低(图4),故选择4.5g进行试验优化。在奶粉粉添加量2-3g的范围内,随其添加量的增加,冲剂感官评分逐渐上升,当添加量为3g时,感官评分达到最大,之后降低(图5),故选择3g进行试验优化。在木薯变性淀粉添加量1.5-2.5g的范围内,随其添加量的增加,冲剂感官评分逐渐上升,当添加量为2.5g时,感官评分达到最大,之后降低(图6),故选择2.5g进行试验优化。
上述单因素试验结果表明,藜麦粉、南瓜粉以及木糖醇的添加量对冲剂的感官评分有较大影响,因此选择这三个因素进行响应面优化。
2)响应面试验结果
表4 响应面试验设计及感官评分
3)回归方程拟合及方差分析
表5 回归方程方差分析
注:**表示0.01水平差异显著;*表示0.05水平差异显著
利用Design-Expert 8.0软件对表3数据进行二次多项式回归拟合,得到感官评分对藜麦粉添加量(A)、南瓜粉添加量(B)以及木糖醇添加量(C)的回归模型方程为:感官评分=88.4+1.14A-0.018B-0.23C-1.82AB+1.96AC+2.21BC-3.63A2-2.88B2-2.09C2
对回归模型进行方差分析(表4),模型P<0.01,表明模型方程高度显著,失拟检验P=0.1881>0.05,模型失拟项不显著,模型选择合适。相关系数R2=0.9604,RAdj 2=0.9095,说明方程对试验拟合较好,也能较好的反映各因素与响应值之间的关系,利用此方程模型分析预测藜麦南瓜粉的最优配方是可行的。
回归方程系数的显著性分析结果表明,藜麦粉添加量对藜麦南瓜粉冲剂品质的影响显著(P<0.05),AB、AC以及BC的交互项均为极显著(P<0.01),表明藜麦粉、南瓜粉以及木糖醇的添加有一定的交互作用,而其他项之间的影响不显著。比较三维响应面图可知(图7至图12),藜麦粉与南瓜粉、藜麦粉与木糖醇以及南瓜粉与木糖醇对藜麦南瓜粉的影响都极为显著,其曲线都较陡。这与回归方程各项方差分析的结果相一致。
3)最佳配方的确定
通过模型预测藜麦南瓜粉配方的最优工艺参数为藜麦粉46.51g、南瓜粉22.10g、木糖醇22.37g,感官评分的预测值为88.50。考虑到实际操作条件,确定该冲剂的最终配方为藜麦粉46g (46%)、南瓜粉22g (22%)、木糖醇22g (22%)、奶粉3.0g (3.0%)、木薯变性淀粉2.5g (2.5%)、麦芽糊精4.5g (4.5%)。根据得出的最佳配方,验证回归模型的有效性,通过验证试验表明,试验综合感官评分为88.46,实际测定值比理论预测值低0.04,两值接近,说明该模型合理有效,此回归方程能较好地预测理论综合感官评分,具有一定的实际指导意义。
4)成品检测
流动性主要体现在休止角的大小,休止角也称安息角、自然坡度角等。该参数表征食品粉体颗粒堆积层的自由表面在静止状态下可以形成的最大角度。休止角越小,食品粉体颗粒的流动性越好。当θ≤30°时,流动性好,θ≤40°时可以满足生产过程中流动性的需要。测得锥体高度H为4.90mm,按公式求得θ为24°,表明该冲剂流动性好。
表6营养成分表

Claims (3)

1.一种藜麦南瓜粉冲剂,其特征在于,该藜麦南瓜粉冲剂由如下重量份的组分制成:藜麦粉36.0-56.0、南瓜粉17.0-27.0、木糖醇17.0-27.0、奶粉2.0-4.0、木薯变性淀粉2.0-3.0、麦芽糊精4.0-5.0。
2.根据权利要求1所述的一种藜麦南瓜粉冲剂,其特征在于,该藜麦南瓜粉冲剂由如下重量份的组分制成:藜麦粉46.0、南瓜粉22.0、木糖醇22.0、奶粉3.0、木薯变性淀粉2.5、麦芽糊精4.5。
3.一种如权利要求1或2 所述的藜麦南瓜粉冲剂的制备方法,其特征在于:具体步骤如下:
(1)选料:选用陇藜1号脱壳藜麦米,去除霉烂、杂物,按配方比例称量备用;
(2)漂洗:将称量好的藜麦米放入容器,注入适量清水漂洗3次,备用;
(3)藜麦粉制备:将藜麦按料水比1:16加水,采用高速破壁调理机24000r/min、5min破壁成匀浆,120目滤布过滤,在进风温度185℃、出风温度80°C的条件下喷雾干燥制粉,备用;
(4)混合:将阿根廷奶油南瓜粉、木糖醇、奶粉、木薯变性淀粉、麦芽糊精按配方比例称量,与藜麦粉在三维混合机内混合15min;
(5)包装:在10万级洁净室内采用马口铁罐定量包装,规格250g/罐。
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