CN111357918B - 米糠和豆渣组合物及其制备方法和用途 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及米糠和豆渣组合物及其制备方法和用途。本申请将米糠和豆渣以一定比例混合作为复合原料,经过不断地试验和调整,将二者的混悬液分为大小不同的两份分别进行水解处理和糖化处理,之后混合通过喷雾干燥处理,由此制备得到的米糠豆渣组合物具有良好的风味,可以直接作为食品配料应用于面食制品等。
Description
技术领域
本发明涉及谷物加工领域,具体涉及制备米糠和豆渣复合配料的方法,以及由此制备得到的米糠和豆渣复合配料及其用途。
背景技术
米糠是稻米加工的副产物,其含有丰富的蛋白质、脂肪、糖类、膳食纤维、维生素和矿物质等营养素,还含有维生素B、维生素E、β- 胡萝卜素、必需脂肪酸等营养物质。然而,由于脂肪酶等的水解作用,米糠易变质和酸败。
据报道,我国现年产米糠约l000万吨左右,主要用作动物饲料。随着米糠稳定化技术的应用,以米糠为基本原料开发了具有保健价值的米糠油,但是剩余的脱脂米糠由于带有明显的糠味,很难用作食品配料。
大豆豆渣是豆腐、豆浆及豆制品加工中的副产物。研究表明,豆制品生产中产生的豆渣占全豆质量的16%~25%。豆渣中含有丰富的营养成分,包括蛋白质、膳食纤维、脂肪、维生素及黄酮物质,具有很好的应用价值。
然而,由于豆渣水分含量高,口感粗糙,因此不宜于加工、贮藏和直接食用。目前一般作为动物饲料贱卖,甚至直接丢弃,造成了资源的极大浪费和环境污染。
米糠和豆渣单独深加工作为食品配料已有文献和专利报道,但是由于相关产品中分别带有米糠味或豆腥味,不容易被消费者接受。
因而,如何有效且经济地开发和利用米糠和豆渣,仍然是亟待解决的问题。
发明内容
为了解决上述问题,一方面,本申请提供了米糠和豆渣组合物,其包含:经水解处理的米糠豆渣混合物A;经糖化处理的米糠豆渣混合物B;以及任选地,未经处理的米糠豆渣混合物C。
在一些实施方案中,所述组合物中,米糠豆渣混合物A和B的质量比为9:1-6:4。
在一些实施方案中,所述组合物中,米糠豆渣混合物C的含量为米糠豆渣混合物A和B总质量的1-20%。
在一些实施方案中,所述米糠豆渣混合物A,B或C中,米糠物料和豆渣物料的干物质质量比为2:1-3:1。
在一些实施方案中,所述米糠物料为全脂米糠或脱脂米糠,优选脱脂米糠;所述豆渣物料为干豆渣或湿豆渣,优选干豆渣。
在一些实施方案中,所述米糠物料和/或豆渣物料的粒径为 100-500目,优选100-200目,更优选150-200目。
在一些实施方案中,所述米糠豆渣混合物A通过碱性水解或蛋白酶水解处理获得。
在一些实施方案中,所述米糠豆渣混合物B通过加酶糖化处理获得。
另一方面,本申请提供了制备米糠和豆渣组合物的方法,包括以下步骤:1)将米糠物料和豆渣物料混合并进行水解处理,获得米糠豆渣混合物A;2)将米糠物料和豆渣物料混合并进行糖化处理,获得米糠豆渣混合物B;3)将米糠豆渣混合物A和B混合,以及任选地,添加未经处理的米糠物料和豆渣物料混合物C,获得米糠和豆渣组合物;以及进一步任选地,4)干燥所获得的米糠和豆渣组合物。
在一些实施方案中,将所述米糠物料和豆渣物料以2:1-3:1的干物质质量比混合。
在一些实施方案中,将所述米糠豆渣混合物A和B以9:1-6:4的质量比混合。
在一些实施方案中,所述米糠豆渣混合物C以米糠豆渣混合物A 和B总质量1-20%的量添加。
在一些实施方案中,所述米糠物料为全脂米糠或脱脂米糠,优选脱脂米糠;所述豆渣物料为干豆渣或湿豆渣,优选干豆渣。
在一些实施方案中,所述米糠物料和/或豆渣物料的粒径为 100-500目,优选100-200目,更优选150-200目。
在一些实施方案中,所述米糠物料和豆渣物料通过添加质量为物料干物质总质量的至少2倍,优选2-10倍,更优选2-6倍的水制成混悬液。
在一些实施方案中,所述水解处理为碱性水解处理或蛋白酶。
在一些实施方案中,所述碱性水解处理包括:于pH 7-10,优选 pH 8-9下进行超声处理。
在一些实施方案中,所述超声处理的条件为:超声功率25-35KW,超声温度40-80℃,超声时间0.5-6小时。
在一些实施方案中,所述蛋白酶处理包括:加入以干物料总质量计0.1%-0.5%的蛋白酶,调节pH至7-8,于4-55℃下反应0.5-1.5h。
在一些实施方案中,所述蛋白酶选自以下中的一种或两种: Alcalase、Neutrase、Flavourzyme(诺维信生物技术有限公司)、风味酶(广西庞博生物工程有限公司)、ProteaseA"Amano"2SD、Protease M"Amano"SD(天野酶制剂有限公司)。
在一些实施方案中,所述加酶糖化处理包括:加入以干物料总质量计0.05%-0.5%的淀粉酶,于50-90℃下反应0.5-4小时。
在一些实施方案中,所述步骤3)中还包括对所混合的米糠豆渣混合物A和B进行灭酶处理。
在一些实施方案中,所述灭酶处理包括:于100℃下蒸煮5-20 分钟,优选10分钟。
在一些实施方案中,所述步骤4)中的干燥处理为喷雾干燥处理。
在一些实施方案中,所述喷雾干燥处理的条件为:进口温度为 160-180℃,出口温度为80-100℃。
另一方面,本申请提供了一种米糠和豆渣复合配料,其通过上述实施方案中的任一方法制备。
又一方面,本申请提供了所述米糠和豆渣复合配料作为食品配料的用途。
在一些实施方案中,所述食品选自面食制品,如烘焙食品。
还一方面,本申请提供了食品或食品配料,其中包含所述米糠和豆渣复合配料。
在一些实施方案中,所述食品选自面食制品,如烘焙食品。
可见,本申请首次提出了一种米糠和豆渣的复合利用方法。具体地,本申请提供了制备米糠和豆渣复合配料的方法,由此制备得到的米糠豆渣复合配料具有良好的风味,更长的货架期,并且非水溶性和水溶性膳食纤维的比例符合FDA推荐标准,可以直接作为食品配料应用于烘焙、巧克力等领域。
具体实施方案
在本申请中,“米糠”是指稻米加工的副产物,可分为全脂米糠或脱脂米糠,其中脱脂米糠指的是提取米糠中的脂肪(米糠油)后的米糠。在本申请的方法中,既可以使用全脂米糠,也可以使用脱脂米糠,优选使用脱脂米糠。
在本申请中,“豆渣”是指各种豆制品如豆腐、豆浆、豆奶等加工的副产物,可分为干豆渣或湿豆渣。在本申请的方法中,既可以使用干豆渣,也可以使用湿豆渣,优选使用干豆渣。
一方面,本申请提供的米糠和豆渣组合物,其以米糠和豆渣为物料制备而成,其中以干物质质量计,米糠物料是豆渣物料的至少2倍,例如2-10倍,优选2-5倍,更优选2-3倍。
在可选择的实施方案中,本申请提供的米糠和豆渣组合物,其以米糠和豆渣为物料制备而成,其中米糠物料与豆渣物料的干物质质量比2:1-3:1。
本申请制备的米糠豆渣复合食品配料具有具有甜香和烤香风味,并且其非水溶性和水溶性膳食纤维的含量比接近FDA推荐的比例。
在具体实施方案中,本申请提供的米糠和豆渣复合配料是通过以下步骤制备的:1)将物料米糠和豆渣混合并加水,获得物料混悬液,其中以干物质质量计,米糠是豆渣的2-10倍,优选2-5倍,更优选2-3 倍;任选地,所述水的添加质量为物料干物质总质量的至少2倍,优选2-10倍,更优选2-6倍;2)将步骤1)所获得的物料混悬液以非等分的质量比分为两份,优选以9:1-6:4的质量比分为两份;对大份物料混悬液进行碱性水解处理或蛋白酶处理,对小份物料混悬液进行加酶糖化处理,之后再合并混匀,获得经处理的混悬液;以及3)对步骤2) 所获得的经处理的混悬液进行干燥处理,获得米糠和豆渣复合物配料。
另一方面,本申请提供的制备米糠和豆渣复合配料的方法,包括以下步骤:1)将物料米糠和豆渣混合并加水,获得物料混悬液,其中以干物质质量计,米糠是豆渣的2-10倍,优选2-5倍,更优选2-3倍;任选地,所述水的添加质量为物料干物质总质量的至少2倍,优选2-10 倍,更优选2-6倍;2)将步骤1)所获得的物料混悬液以非等分的质量比分为两份,优选以9:1-6:4的质量比分为两份;对大份物料混悬液进行碱性水解处理或蛋白酶处理,对小份物料混悬液进行加酶糖化处理,之后再合并混匀,获得经处理的混悬液;以及3)对步骤2)所获得的经处理的混悬液进行干燥处理,获得米糠和豆渣复合物配料。
在一具体实施方案中,所述所述步骤1)中还包括对物料和/或物料混悬液进行粒径细化处理。
在一具体实施方案中,所述物料粒径为100-500目。在另一具体实施方案中,所述物料粒径为100-200目。在又一具体实施方案中,所述物料粒径为150-200目。
在另一具体实施方案中,所述粒径细化处理选自:超微粉碎、胶体磨处理。
在又一具体实施方案中,所述碱性水解处理包括:于pH 7-10,优选pH 8-9下进行超声处理。
在一具体实施方案中,所述超声处理的条件为:超声功率 25-35KW,超声温度40-80℃,超声时间0.5-6小时。
在另一具体实施方案中,所述加酶糖化处理包括:加入 0.05%-0.5%的淀粉酶,于50-90℃下反应0.5-4小时。
在又一具体实施方案中,所述方法还包括对经处理的混悬液进行灭酶处理。
在更具体的实施方案中,所述灭酶处理包括:于100℃下蒸煮5-20 分钟,优选10分钟。
在另一具体实施方案中,所述干燥处理为喷雾干燥处理。
在更具体的实施方案中,所述喷雾干燥处理的条件为:进口温度为160-180℃,出口温度为80-100℃。
在其他具体实施方案中,本申请提供的制备米糠和豆渣复合配料的方法,包括以下步骤:
1)先按米糠和豆渣的干物质质量比2:1-3:1称取,其中米糠为全脂米糠或脱脂米糠,优选脱脂米糠;豆渣为干豆渣或湿豆渣,优选干豆渣;再加入水,使体系的含水量达到200%-600%;通过超微粉碎或胶体磨处理,使物料颗粒在100-200目,优选150-200目。
2)将步骤1)中配置好的物料混悬液按照重量比9:1-6:4分为两份,占比多的部分先调节pH值为7-10,优选8-9;超声波处理0.5h-6h,超声功率为25-35KW,超声温度40℃-80℃;占比少的部分加入 0.05%-0.5%的淀粉酶,在50℃-90℃条件下反应0.5-4h;最后将两部分合并混匀,然后在100℃条件下蒸煮10分钟灭酶。
3)将步骤2)中最后的混悬液喷雾干燥,进口温度为160℃-180℃,出口温度为80℃-100℃,得到米糠豆渣复合食品配料。
又一方面,本申请提供了所述米糠和豆渣复合配料作为食品配料的用途。
在具体实施方案中,申请提供了所述米糠和豆渣复合配料作为烘焙品配料的用途。
在本申请中,发明人首次将米糠和豆渣混合作为复合原料,经过不断地试验和调整,将二者的混悬液分为大小不同的两份分别进行处理,其中大份(60-90%的)混悬液加碱并进行超声处理是为了水解部分蛋白生成氨基酸和多肽,小份(10-40%的)混悬液加酶处理是为了转化米糠中的部分淀粉,获得内源性的糖,最后将两者混合进行高温喷雾干燥,实质是发生美拉德反应,获得了具有较好风味和营养配比的米糠和豆渣复合配料。
以下举出实施例具体地说明本发明,但是本发明并非仅限于这些实施例。
本发明以下实施例中所使用的米糠和豆渣均由益海嘉里集团提供。
除非特别指明,以下实施例中所使用的仪器、设备和试剂均可通过商购获得。
实施例1
分别称取60g脱脂米糠和100g湿豆渣(含水70%)于1L烧杯中,加入360g水,然后使用胶体磨研磨后过150目筛,得到500g混悬液。
取450g混悬液,调节pH值为7.5,在50℃和25KW超声条件下处理90min;再取其余的50g混悬液,加入0.1%的中温淀粉酶,活力为2000U/g,在55℃条件下反应2h;然后将两部分混悬液合并,在 100℃条件下蒸煮10min。
最后,将混悬液进行喷雾干燥(进口温度170℃,出口温度80℃),得到米糠豆渣复合食品配料。
实施例2
分别称取75g全脂米糠和100g湿豆渣(含水70%)于1L烧杯中,加入400g水,然后使用胶体磨研磨后过100目筛,得到550g混悬液。
取450g混悬液,调节pH值为8,在70℃和30KW超声条件下处理30min;再取其余的100g混悬液,加入0.3%的高温淀粉酶,活力为20000U/g,在90℃条件下反应1h;然后将两部分混悬液合并,在100℃条件下蒸煮10min。
最后,将混悬液进行喷雾干燥(进口温度180℃,出口温度90℃),得到米糠豆渣复合食品配料。
实施例3
分别称取经过超微粉碎并过150目筛的75g脱脂米糠和25g干豆渣,加入400g水,得到500g混悬液。
取350g混悬液,调节pH值为9.5,在40℃和35KW超声条件下处理90min;再取其余的150g混悬液,加入0.2%中温淀粉酶,活力为2000U/g,在60℃条件下反应4h;然后将两部分混悬液合并,在 100℃条件下蒸煮10min。
最后,将混悬液进行喷雾干燥(进口温度170℃,出口温度80℃),得到米糠豆渣复合食品配料。
实施例4
分别称取经过超微粉碎并过200目筛的80g全脂米糠和40g干豆渣,加入600g水,得到720g混悬液。
取432g混悬液,调节pH值为9,在60℃和30KW超声条件下处理60min;再取其余的288g混悬液,加入0.4%中温淀粉酶,活力为2000U/g,在55℃条件下反应2h;然后将两部分混悬液合并,在 100℃条件下蒸煮10min。
最后,将混悬液进行喷雾干燥(进口温度175℃,出口温度85℃),得到米糠豆渣复合食品配料。
实施例5
分别称取经过超微粉碎并过200目筛的80g全脂米糠和40g干豆渣,加入600g水,得到720g混悬液。
取432g混悬液,调节pH值为7,加入0.72g Flavourzyme,于55℃反应1h;再取其余的288g混悬液,加入0.4%中温淀粉酶,活力为 2000U/g,在55℃条件下反应2h;然后将两部分混悬液合并,在100℃条件下蒸煮10min。
最后,将混悬液进行喷雾干燥(进口温度175℃,出口温度85℃),得到米糠豆渣复合食品配料。
实施例6
本实施例为未将米糠和豆渣的混悬液分两部分分别处理,而是依次对全部混悬液进行碱性水解处理和加酶糖化处理的对比例。
分别称取经过超微粉碎并过200目筛的80g全脂米糠和40g干豆渣,加入600g水,得到720g混悬液。
取720g混悬液,调节pH值为9,在60℃和30KW超声条件下处理60min;再加入0.4%中温淀粉酶,活力为2000U/g,在55℃条件下反应2h,在100℃条件下蒸煮10min。
最后,将混悬液进行喷雾干燥(进口温度175℃,出口温度85℃),得到米糠豆渣复合食品配料。
实施例7
本实施例为仅以米糠为原料实施本发明方法的对比例。
称取经过超微粉碎并过150目筛的100g脱脂米糠,加入400g水,得到500g混悬液。
取350g混悬液,调节pH值为9.5,在40℃和35KW超声条件下处理90min;再取其余的150g混悬液,加入0.2%中温淀粉酶,活力为2000U/g,在60℃条件下反应4h;然后将两部分混悬液合并,在 100℃条件下蒸煮10min。
最后,将混悬液进行喷雾干燥(进口温度170℃,出口温度80℃),得到脱脂米糠配料。
实施例8
本实施例为仅以豆渣为原料实施本发明方法的对比例。
称取经过超微粉碎并过200目筛120g干豆渣,加入600g水,得到720g混悬液。
取432g混悬液,调节pH值为9,在60℃和30KW超声条件下处理60min;再取其余的288g混悬液,加入0.4%中温淀粉酶,活力为2000U/g,在55℃条件下反应2h;然后将两部分混悬液合并,在 100℃条件下蒸煮10min。
最后将混悬液进行喷雾干燥(进口温度175℃,出口温度85℃),得到豆渣配料。
实施例9
本实施例为直接对米糠和豆渣的混悬液实施喷雾干燥的对比例。
分别称取经过超微粉碎并过150目筛的75g脱脂米糠和25g干豆渣,加入400g水,得到500g混悬液。
将混悬液进行喷雾干燥(进口温度170℃,出口温度80℃),得到米糠豆渣复合食品配料。
实施例10
本实施例为将米糠和豆渣的混悬液以1:1的比例等分为两部分分别处理的对比例。
分别称取经过超微粉碎并过150目筛的75g脱脂米糠和25g干豆渣,加入400g水,得到500g混悬液。
取250g混悬液,调节pH值为9.5,在40℃和35KW超声条件下处理90min;再取其余的250g混悬液,加入0.2%中温淀粉酶,活力为2000U/g,在60℃条件下反应4h;然后将两部分混悬液合并,在 100℃条件下蒸煮10min。
最后,将混悬液进行喷雾干燥(进口温度170℃,出口温度80℃),得到米糠豆渣复合食品配料。
实施例11
本实施例对实施例1-10中制备的产品进行了感官评价测试,8名感官评价员对产品的风味进行评测,结果见表1。
表1
从感官评价结果可知,通过本发明的方法(实施例1-5)制备的米糠豆渣复合食品配料都有明显的甜香味和烤香味,而实施例6制备的复合食品配料有焦苦味,实施例7制备的米糠配料有糠味,实施例8 制备的豆渣配料有豆腥味,实施例9制备的复合食品配料同时含有糠味和豆腥味,实施例10制备的复合食品配料有弱焦香味。
实施例12
本实施例根据GB5009.88-2014,对实施例1-5的样品进行了膳食纤维测试,结果如表2所示。
表2
样品 | 不溶性膳食纤维(IDF) | 可溶性膳食纤维(SDF) |
实施例1 | 24.4% | 10.9% |
实施例2 | 21.7% | 11.3% |
实施例3 | 22.2% | 9.0% |
实施例4 | 23.4% | 8.8% |
实施例5 | 24.5% | 10.5% |
美国FDA推荐的总膳食纤维摄入量为成人每天20-35g,其中非水溶性膳食纤维占70-75%,水溶性膳食纤维占25-30%。《中国居民膳食指南(2016)》也做了相同的推荐。
可见,利用本发明的方法制备的米糠豆渣复合食品配料中两种膳食纤维的含量比接近上述推荐的比例。
实施例13
本实施例为利用本发明的米糠豆渣复合食品配料烘焙面包的应用实施例。
分别称取100g实施例1制备的米糠豆渣复合食品配料、400g面包专用粉、90g白砂糖、5g食盐、7.5g酵母,混合均匀后加入搅拌器中,边搅拌边缓慢加入275g水,先慢搅3min,再快搅4min,然后加入面包用油25g,慢搅3min,快搅2min,直到面团能拉成薄膜,不易断裂。
从搅拌器中取出面团放在案板上松弛20min,将面团切割成每个 150g,揉搓成圆型,再松弛15min,然后再次整形成吐司卷,剩余的做出圆形,再松弛15min。
将吐司卷整形后放入模具,然后放入恒温恒湿箱中醒发80min,然后放进烤箱烘烤,上炉180℃,下炉175℃,吐司烘烤30min,圆形面包烘烤20min,取出脱模自然冷却。
面包的质构未发生变化,带有甜香和烤香味。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并非用以限定本发明的实质技术内容范围,本发明的实质技术内容是广义地定义于申请的权利要求范围中,任何他人完成的技术实体或方法,若是与申请的权利要求范围所定义的完全相同,也或是一种等效的变更,均将被视为涵盖于该权利要求范围之中。
Claims (28)
1.米糠和豆渣组合物,其包含:经碱性水解处理或蛋白酶水解处理的米糠豆渣混合物A;经淀粉酶糖化处理的米糠豆渣混合物B;以及任选地,未经处理的米糠豆渣混合物C;其中所述组合物中,所述米糠豆渣混合物A和B的质量比为9:1-6:4。
2.如权利要求1所述的组合物,其中所述组合物中,所述米糠豆渣混合物C的含量为所述米糠豆渣混合物A和B总质量的1-20%。
3.如权利要求1所述的组合物,其中米糠豆渣混合物A,B和C中,米糠物料和豆渣物料的干物质质量比为2:1-3:1。
4.如权利要求3所述的组合物,其中所述米糠物料为全脂米糠或脱脂米糠;所述豆渣物料为干豆渣或湿豆渣。
5.如权利要求3所述的组合物,其中所述米糠物料和/或豆渣物料的粒径为100-500目。
6.如权利要求3所述的组合物,其中所述米糠物料和/或豆渣物料的粒径为100-200目。
7.如权利要求3所述的组合物,其中所述米糠物料和/或豆渣物料的粒径为150-200目。
8.制备米糠和豆渣组合物的方法,包括以下步骤:
1)将米糠物料和豆渣物料混合并进行碱性水解处理或蛋白酶水解处理,获得米糠豆渣混合物A;
2)将米糠物料和豆渣物料混合并进行淀粉酶糖化处理,获得米糠豆渣混合物B;
3)将米糠豆渣混合物A和B以9:1-6:4的质量比混合,以及任选地,添加未经处理的米糠物料和豆渣物料混合物C,获得米糠和豆渣混合物D;以及进一步任选地,
4)干燥所获得的米糠和豆渣混合物D。
9.如权利要求8所述的方法,其中将所述米糠物料和豆渣物料以2:1-3:1的干物质质量比混合。
10.如权利要求8所述的方法, 其中所述米糠豆渣混合物C以米糠豆渣混合物A和B总质量1-20%的量添加。
11.如权利要求8所述的方法,其中所述米糠物料为全脂米糠或脱脂米糠;所述豆渣物料为干豆渣或湿豆渣。
12.如权利要求8所述的方法,其中所述米糠物料和/或豆渣物料的粒径为100-500目。
13.如权利要求8所述的方法,其中所述米糠物料和豆渣物料通过添加质量为物料干物质总质量的至少2倍的水制成混悬液。
14.如权利要求8所述的方法,其中所述米糠物料和/或豆渣物料的粒径为100-200目。
15.如权利要求8所述的方法,其中所述米糠物料和/或豆渣物料的粒径为150-200目。
16.如权利要求8所述的方法,其中所述米糠物料和豆渣物料通过添加质量为物料干物质总质量的2-10倍的水制成混悬液。
17.如权利要求8所述的方法,其中所述米糠物料和豆渣物料通过添加质量为物料干物质总质量的2-6倍的水制成混悬液。
18.如权利要求8至17中任一项所述的方法,其中所述碱性水解处理包括于pH 7-10下进行超声处理。
19.如权利要求8至17中任一项所述的方法,所述蛋白酶水解处理包括:加入以干物料总质量计0.1%-0.5%的蛋白酶,调节pH至7-8,于45-55OC下反应0.5-1.5小时。
20.如权利要求8至17中任一项所述的方法,所述糖化处理包括:加入以干物料总质量计0.05%-0.5%的淀粉酶,于50-90OC下反应0.5-4小时。
21.如权利要求18所述的方法,其中所述碱性水解处理包括于pH 8-9下进行超声处理。
22.如权利要求21所述的方法,其中所述超声处理的条件为:超声功率 25-35KW,超声温度40-80OC,超声时间0.5-6小时。
23.权利要求1至7中任一项所述的米糠和豆渣组合物作为食品配料的用途。
24.如权利要求23所述的用途,其中所述食品为面食制品。
25.如权利要求23所述的用途,其中所述食品为烘焙食品。
26.食品或食品配料,其包含权利要求1至7中任一项所述的米糠和豆渣组合物。
27.如权利要求26所述的食品或食品配料,其中所述食品为面食制品。
28.如权利要求26所述的食品或食品配料,其中所述食品为烘焙食品。
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