一种高效能压缩食品的制作方法

专利名称：一种高效能压缩食品的制作方法
技术领域：
本发明涉及食品领域，具体涉及一种新的功能性压缩食品。
背景技术：
压缩干粮自诞生以来，一直是军用食品体系中的拳头产品，它体积小，能量密度高，耐饥饿，贮存期长，携带食用方便，不仅是装备部队的主要军用基础食品，也推广应用到抢险救灾、紧急救难、野外作业、旅游等民用领域。
尽管压缩干粮有如此优点，经过多次改进研究，产品的口感也有了很大改善，但目前的压缩干粮仍然存在以下几方面的不足三大营养素供能比例不合理，油脂含量过高而蛋白质含量过低，碳水化合物的组成结构不合理，必需的多种矿物质和水溶性维生素严重缺乏和不足，导致产品单独连续食用易出现“烧心”，腹泻、便秘等不良生理反应，影响了该产品的使用力度和范围。如我国目前装备部队的90压缩干粮的油脂含量超过25％，日本的救难口粮油脂含量达到了35％，这些产品的压缩成型以固态油脂热溶冷凝压缩粘结为基本机理。

发明内容
本发明的目的是提供一种口感好，营养全面合理，连续食用性能优良，具有良好的耐饥饿性能，食用方法简便多样的新型高效能压缩食品。
本发明提供的一种高效能压缩食品，基本由以下原料混合加工而成面包屑40-60重量份，速溶谷物粉5-10重量份，混合糖浆15-20重量份，大豆分离蛋白2-6重量份，油脂9-15重量份，以及其它辅料适量。
其中，所述混合糖浆由高麦芽糖浆、低聚异麦芽糖、果葡糖浆、转化糖浆中的一种或几种混合而成。
具体的，所述混合糖浆由高麦芽糖浆和低聚异麦芽糖浆混合而成。混合比例为重量比(3～4)∶1。
其中所述油脂由代可可脂、无水奶油、食用植物油按重量份4∶(0～1)∶1配比。
其中其它辅料包括0.4-1.0重量份的大豆多肽。
其它辅料还包括用于增加维生素和矿物质的复合营养素0.3重量份，用做表面活性剂的大豆卵磷脂0.6重量份，以及抗氧化剂0.003重量份；所述抗氧化剂可选自茶多酚、维生素E、PG、BHA、和特丁基对苯二酚TBHQ中任一种，优选TBHQ。
其中所述制作面包屑和谷物粉的谷物原料中含有低GI食品原料。所述面包屑和速溶谷物粉均具有多孔状结构，其粒径为1～4mm。
具体的，所述高效能压缩食品按以下原料和比例混合加工而成原料名称 原料比例(重量份)面包屑55.8速溶谷物粉7.8高麦芽糖浆15.0低聚异麦芽糖浆3.8白砂糖0.4代可可脂 7.8食用植物油1.7无水奶油 1.7大豆分离蛋白 4.5大豆多肽 0.6大豆卵磷脂0.6复合营养素0.3抗氧化剂TBHQ 0.003。
本发明采用以上原料合理组配加工而成的新型压缩食品，具有以下优点1、营养均衡，三大营养组成符合国军标规定，微量元素以及维生素含量也符合要求；2、以复合糖浆作为粘结成分，降低了油脂含量，仅为15％左右，连续食用无不良生理反应；3、产品采用不同结构的优质碳水化合物，结合适量的优质油脂，实现了梯度顺序供能，达到较长时间维持血糖水平在一定范围内的设计目的，产品耐饥饿性能好；4、产品以多孔原料为主料，使新型压缩食品具有多孔性立体网络骨架结构，产品硬度适当，首次实现了压缩干粮具有良好的复水性，使压缩干粮具有干吃和复水食用两种食用方法，即提高压缩食品的食用接受性，同时方便了存在咀嚼障碍的使用者食用该产品。


图1为本发明压缩食品(MCFs组)、挪威MR-8压缩食品(MR-8组)、90压缩干粮(90组)和正常膳食组(对照组)进行为期7天的动物喂养试验大鼠摄食量变化曲线。
图2为本发明压缩食品(MCFs组)、挪威MR-8压缩食品(MR-8组)、90压缩干粮(90组)和正常膳食组(对照组)进行为期7天的动物喂养试验大鼠体重变化曲线图。
图3为本发明压缩食品(MCFs组)、原军用90压缩干粮(90干粮组)和正常膳食组(对照组)餐后血糖变化情况曲线。
具体实施例方式
本发明提供的新型压缩食品要求块型完整，硬度适中，营养全面均衡，复水性好，耐饥饿。为此，对原辅材料要求很严格。本发明中，合理组配以下几类原料。
一、碳水化合物类原料(一)面包屑本发明使用面包屑是采用优质主食面包经粉碎、干燥而成的一种颗粒状食品原料，其具有面包特有的细密多孔性结构和风味，口感酥脆，该面包屑易于复水，连续食用接受性好，是本发明新型压缩食品的主要碳水化合物来源之一。本发明为维持新型压缩食品的耐饥饿性能，在保持多孔性和口感的前提下，优先筛选具有低血糖生成指数(GI)的食品原料作为加工面包屑的原料，如使用荞麦等谷物粉作为面包屑主料，能够得到GI小于55％的面包屑。本发明优选面包屑粒径1-4mm，水分含量小于8％，色泽浅黄，无其它异物，微生物和重金属含量符合国家标准。
(二)速溶谷物粉本发明中使用的速溶谷物粉是谷物经过膨化、粉碎而成的颗粒状谷物食品，其中有许多微孔，由于微孔结构具有较强的吸附作用，水容易快速渗入膨化食品内部，复水性显著提高；微孔结构还改善了食品的质构，口感较好；水溶性指数的提高，有利于酶的作用，改善消化吸收性能。本发明优选速溶谷物粉粒径为1-4mm，孔壁厚度约为20μm左右，水分含量小于5％，糊化度大于85％，色泽为白色或浅黄。
(三)混合糖浆本发明中使用的混合糖浆主要包括高麦芽糖浆、低聚异麦芽糖、果葡糖浆、转化糖浆等，根据工艺特点优选高麦芽糖浆和低聚异麦芽糖浆。
高麦芽糖浆粘度高，化学稳定性好，口感柔和，甜度适中，易被人体消化吸收，加工性能良好，具有良好的抗结晶性和护色性，成本较低。作为新型压缩食品碳水化合物和粘合原料有助于产品造粒和成型，可以形成坚而不黏，口味圆润的产品。
低聚异麦芽糖是一种低甜度、保湿性好的功能性多糖，对人体肠道内双歧杆菌有极佳的增殖效果，具有收敛胃肠炎症、改善胃肠功能、抑制腹泻、双相调节便秘、腹泻的功效。添加低聚异麦芽糖可以防止连续食用压缩食品引起的肠胃不适反应。
另外，在糖浆的筛选过程中，重点考虑的混合糖浆的GI值，在兼顾粘合性和功能性的同时，添加了低GI的糖类，如果糖等。
综上所述，本发明选用的面包屑、膨化谷物粉和混合糖浆为产品提供了不同结构碳水化合物，有助于形成梯度消化吸收，适合造粒，利于成型和复水，并具有改善胃肠机能的功效。
二、蛋白质类原料由于碳水化合物类原料中的蛋白质含量不能满足压缩食品营养平衡的要求，因此必须在产品中添加高蛋白原料，来补充蛋白质含量的不足。本发明选用大豆蛋白作为补充蛋白质的原料。
其中，大豆分离蛋白是一种与人体必需氨基酸组成比例最接近、易被人体利用的天然植物蛋白源，属于全价优质蛋白，其蛋白质含量可达90％以上，具有良好的乳化性、溶解性、吸油性。本发明中添加大豆分离蛋白可以有效地提高压缩食品蛋白质的含量，实现三大营养素的平衡。
为进一步提高了产品的优质蛋白质含量，并增加产品的抗疲劳功能，本发明还可以选择加入大豆多肽作为辅料，大豆多肽是以大豆分离蛋白为原料经蛋白酶水解后得到的深度酶解产物，极易消化和吸收，能够显著减轻或缓解高强度运动造成的肌肉损伤，增强肌肉运动能力，促进脂肪代谢，具有良好的抗疲劳效果。
三、油脂类原料为赋予压缩食品良好的口感、风味和营养性能，油脂类原料应具备入口即化，脂肪构成比适宜、性能稳定等特点，本发明选用饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸组配成油脂类原料，其中优选代可可脂、无水奶油和食用植物油。
代可可脂，是以优质植物油为原料，经过精炼、氢化、分离结晶而制成的，口味温和，抗氧化性能好，常用于糕点、糖果中产品中天然可可脂的替代品。加入优质代可可脂，可以提高产品口感和外观光泽，并使脂肪微粒具有好的口熔性，不会产生普通氢化油脂的蜡质感。
食用植物油不饱和度高，与起酥油、奶油配合使用，可以使产品具有合理的脂肪构成比。
四、其它辅料1、复合营养素复合营养素主要是指各种维生素和矿物元素。由于压缩食品原料中维生素和矿物元素的本底值低，在加工和贮存过程中损失大，因此可以进行强化。复合营养素可根据设计要求选择性添加，一方面保证产品在经过较长时间贮存后，营养素的量仍能达到要求；另一方面，又不至于因添加量过大而出现毒性作用，该部分按照食品卫生相关标准添加，可加入的复合营养素有微量元素钙、铁、锌、硒、碘等，维生素类有VA、VE、VB1、VB2、VB6、VPP、VC等。
2、抗氧化剂本发明压缩食品的保质期要达到四年，为防止保质期内油脂的氧化变质，需加入适量油脂抗氧化剂，可选用的抗氧化剂包括天然抗氧化剂茶多酚、维生素E等，人工合成抗氧化剂PG、BHA、TBHQ等，本发明优选TBHQ。TBHQ(特丁基对苯二酚)可稳定油脂和富脂食品，防止和延缓油脂氧化酸败，延长产品储存期，具有很高的安全性，加入各类食用油、脂肪和食品时不产生可辨别的气味或味道，添加量只有油脂含量的万分二，且极易分散于油脂中，使用十分方便。
3、大豆卵磷脂大豆卵磷脂在本发明中作为表面活性剂，在本发明新型压缩食品中添加大豆卵磷脂有助于油脂乳化，形成O/W结构；还有助于产品形成多粉末状，使产品迅速润湿和溶解，提高产品的复水性能和冲调性能，复水后能形成均匀的糊状。
4、口味调节物质包括白砂糖或甜味剂，调节产品甜味；无水奶油，以奶油或稀奶油为原料加工而成的，具有良好的滋味、气味，可赋予产品奶品的风味和细腻、润滑的口感，改善产品的接受性。
本发明所有选用原料均为市售产品，并应符合食品卫生标准。
将以上几类原料进行合理组配，可以确定本发明新型压缩食品的主、辅原料的配比，使其既符合营养要求，又满足生产工艺条件，形成块形完整，软硬适度，香酥可口，干湿两吃的新型压缩食品。
1、确定面包屑、速溶谷物粉、混合糖浆、大豆分离蛋白和油脂的配比。
根据营养均衡理论和军人营养素供给量标准，综合考虑生产工艺的适应性、产品的口感、生产成本等因素，对上述原材料进行反复配比试验，最终确定面包屑∶速溶谷物粉∶混合糖浆∶大豆分离蛋白∶油脂重量配比在(40-60)∶(5-10)∶(15-20)∶(2-6)∶(9-15)比较适宜，以该比例范围配置的产品三大营养素实际供能比例(占总能量的比例)符合军人营养素供给量标准，例如采用实施例二配方的压缩食品中碳水化合物57.5wt％，蛋白质12.7wt％，脂肪29.8wt％。
2、确定油脂中代可可脂，无水奶油，食用植物油配比。
营养学推荐的油脂构成比是饱和脂肪酸∶单不饱和脂肪酸∶多不饱和脂肪酸为1∶1∶1，根据该标准，结合本发明的要求，确定使用代可可脂∶无水奶油∶食用植物油重量配比为4∶1∶1，使产品油脂构成比较为合理。
3、确定混合糖浆配比。
根据功能低聚糖每日推荐摄入量，结合产品工艺要求和碳水化合物梯度消化吸收等因素，确定高麦芽糖浆、低聚异麦芽糖、果葡糖浆、转化糖浆可以多种混合使用，两两混合比例可以为1～4∶1，三种混合比例可以为1～3∶1∶1，其中优选高麦芽糖浆和低聚异麦芽糖浆按重量比(3～4)∶1混合使用。
根据以上各类产品的配比实验，本发明新型压缩食品的基础配比可参照表1实施例表1


将本发明选定的原料进行组配，经混合、压制等工序加工成本发明压缩食品。
本发明配制的新型压缩食品进行营养和性能测试(一)营养与能量分析对本发明压缩食品MCFs军用压缩食品进行全面营养分析，并与《军人营养素供给量标准》(GJB 823A-1998)进行比较，结果在本发明配比范围内的全部样品均符合该标准，其中摘取实施例2实验数据列于表2、表3。
表2 实施例2压缩食品三大营养素供能比分析

表3 实施例2压缩食品营养素含量分析

能量分析结果见表4

(二)性能测试1、硬度分析检测方法采用TA.XT.plus物性测定仪检测，检测结果见表5表5

2、复水性能检测方法将一块压缩食品，放入85℃的热水中，热水的量为压缩食品重量的3倍，容器的大小形状的选择应满足热水能全部没过食品上表面。用玻璃棒适度搅拌，直至食品与水混合成均匀的粥状物，表面没有可流动的水分，表明复水完成。记下从食品放入水中至复水完成所需的时间，即为复水时间，这也是检测复水性能的指标，检测结果见表6。
表6

3、贮存期实验实验方法贮存加速试验(AOM法)，测定在加速试验条件下产品的稳定性。该试验使样品中的油脂快速劣化，然后测定其过氧化值，判断加速试验的终点。记录从加速试验开始到试验达到终点时所对应的时间，根据加速试验与常温贮存时间的换算关系，预测样品常温贮存的期限。本试验定期测定新型压缩食品样品中油脂在加速试验过程中的过氧化值，观测过氧化值的变化，判断油脂的诱导期结束点，并以诱导期的结束点作为加速试验的终点。结果见表7表7

按AOM法，加速贮存试验的每一小时相当于在常温下贮存6-8天，根据上表可预测新型压缩食品贮存期为240×7＝1680天，大于四年，贮存期符合战技术指标的要求。
(三)食用指标测试1、动物试验研究为了验证新产品的性能指标，项目组对新型压缩食品(下称MCFs)、挪威MR-8压缩食品(由挪威COMPACT AS NORWAY制造，油脂含量在15％左右，配方不详，下称MR-8)、90压缩干粮(下称90)进行了为期7天的动物喂养试验，对摄食量、体重等指标进行了测试和分析。
试验方法健康雄性一月龄WISTAR大鼠单笼饲养于代谢笼中，自由进食。观察适应7天后，按体重将动物随机分成四组，分别喂予正常饲料和三种压缩食品。每天称量每头动物的给料量，次日称量剩余量，得出消耗量；每日称量动物体重，观察其活动情况。采用单因素方差分析或t检验方法分析各组数据差异显著性。
其中试验大鼠摄食量变化情况见图1。
由图1可见，在为期一周的试验期间，MCFs组和MR-8组大鼠的摄食量基本保持平稳，平均约15g/d左右，与对照组相比，无明显差异；90组大鼠的摄食量很快出现下降趋势，逐渐减少，并一直持续至试验结束，到试验后期只有6-7g/d，与对照组及其它两个试验组相比，均有显著性差异(p＜0.01)。表明90压缩干粮会很快影响食欲，导致动物摄食量明显减少。
大鼠体重变化情况见图2。由图2可见，MCFs组和MR-8组大鼠的体重变化情况与对照组相似，一直处于平稳增长状态，试验结束时的体重与对照组相比，无明显差异；90组大鼠的体重在试验的第三天即出现下降趋势，并一直持续至试验结束，试验结束时的体重与对照组和其它两个试验组相比，均有显著性差异(p＜0.01＝。生长期动物体重增长情况常被作为评价食物营养价值高低的客观指标之一，这一时期动物为满足生长的需要，对各种营养素的需求旺盛，同时对食物营养素的不足和缺乏也较敏感。试验结果显示，MCFs和MR-8提供了相对充足、均衡的营养，能够满足动物正常生长的需要；90的营养成分不能满足动物生长的基本需求，致使大鼠的正常生长受到明显抑制。
2、耐饥饿维持血糖水平性能分析实验方法在维持体力和反应性方面，血糖水平是一个重要因素，一般认为血糖浓度低于正常值下限就会出现饥饿感，大脑兴奋性降低、注意力不集中、反应性下降。将试验对象分三组对照组、MCFs组和90组，每组30人。试验时间为5天，期间MCFs和90组受试人员只食用规定的压缩食品，不能食用任何其它食物，自由饮水。为保证数据的可靠性、科学性，项目组和受试官兵一起进行集中吃、住、行、训，对参试人员进行封闭式管理。在经过四天的试吃，基本排除试验前膳食模式影响的条件下，第五天进行了两组受试对象血糖维持情况的测定(早餐进食等量压缩食品)，测定指标为空腹血糖、餐后1、2、3、4小时的血糖水平，并与对照组比较，实验结果见图3。
图3为本发明压缩食品(MCFs组)、原军用90压缩干粮(90干粮组)和正常膳食组(对照组)餐后血糖变化情况曲线。实验结果表明，MCFs组具有良好的维持血糖水平的性能，并优于正常膳食。
3、生理反应分析表8为连续食用MCFs和90干粮5天后的生理反应统计，表明MCFs连续食用基本无不良生理反应，具有良好的连续食用接受性。
表8

a与90组相比较，P＜0.01。
权利要求
1.一种高效能压缩食品，基本由以下原料混合加工而成面包屑40-60重量份，速溶谷物粉5-10重量份，混合糖浆15-20重量份，大豆分离蛋白2-6重量份，油脂9-15重量份，以及其它辅料适量。
2.根据权利要求1所述的高效能压缩食品，其特征在于所述混合糖浆由高麦芽糖浆、低聚异麦芽糖、果葡糖浆、和转化糖浆中的一种或几种混合而成。
3.根据权利要求2所述的高效能压缩食品，其特征在于所述混合糖浆由高麦芽糖浆和低聚异麦芽糖浆混合而成。
4.根据权利要求3所述的高效能压缩食品，其特征在于所述高麦芽糖浆和低聚异麦芽糖浆混合比例为重量比3～4∶1。
5.根据权利要求4所述的高效能压缩食品，其特征在于所述油脂由代可可脂、无水奶油、食用植物油按重量份4∶0～1∶1配比。
6.根据权利要求5所述的高效能压缩食品，其特征在于所述其它辅料包括0.4-1.0重量份的大豆多肽。
7.根据权利要求5所述的高效能压缩食品，其特征在于所述其它辅料包括大豆多肽0.4-1.0重量份，用于增加维生素和矿物质的复合营养素0.3重量份，用做表面活性剂的大豆卵磷脂0.6重量份，以及抗氧化剂0.003重量份；所述抗氧化剂可选自茶多酚、维生素E、PG、BHA、和特丁基对苯二酚TBHQ中任一种，优选TBHQ。
8.根据权利要求1至8任一所述的高效能压缩食品，其特征在于所述制作面包屑和谷物粉的谷物原料中含有低GI食品原料。
9.根据权利要求1至8任一所述的高效能压缩食品，其特征在于所述面包屑和速溶谷物粉均具有多孔状结构，其粒径为1～4mm。
10.根据权利要求7所述的高效能压缩食品，其特征在于所述原料按以下配比原料名称 原料配比(重量份)面包屑55.8速溶谷物粉7.8高麦芽糖浆15.0低聚异麦芽糖浆3.8白砂糖0.4代可可脂 7.8食用植物油1.7无水奶油 1.7大豆分离蛋白 4.5大豆多肽 0.6大豆卵磷脂0.6复合营养素0.3抗氧化剂TBHQ 0.003。
全文摘要
本发明公开了一种新型高效能压缩食品，基本由面包屑40－60重量份，速溶谷物粉5－10重量份，混合糖浆15－20重量份，大豆分离蛋白2－6重量份，油脂9－15重量份，以及其它辅料混合加工而成，其中，所述混合糖浆由高麦芽糖浆、低聚异麦芽糖、果葡糖浆、转化糖浆中的一种或几种混合而成。该新型高效能压缩食品具有口感好，营养全面合理，连续食用性能优良，具有良好的耐饥饿性能，食用方法简便多样的特点，可用作部队装备，也可作为民用压缩干粮的换代产品。
文档编号A23L1/302GK101066064SQ20071009832
公开日2007年11月7日 申请日期2007年4月19日 优先权日2006年4月21日
发明者刘嘉喜, 王越鹏, 耿战辉, 杜铁平, 吴晓京 申请人:中国人民解放军总后勤部军需装备研究所