即冲型纯天然营养谷物早餐及加工方法

即冲型纯天然营养谷物早餐及加工方法
【专利摘要】本发明公开了种即冲型纯天然营养谷物早餐加工方法，包括以下步骤：制作黄豆粉；制备复合膨化粉；熟化制作花生粉；熟化制作芝麻；制作苋菜。本发明取得效果：即冲型，食用方便；解决了不添加食品添加剂产品冲调后的稳定性、均匀性问题，实现产品纯天然；各种原材料处理方法、科学；符合北方人主食以谷物为主、早餐喝粥的饮食习惯；解决了谷物食品营养缺陷问题，实现了产品营养均衡。
【专利说明】
即冲型纯天然营养谷物早餐及加工方法
技术领域
[0001] 本发明涉及食物领域，尤其涉及一种即冲型纯天然营养谷物早餐及加工方法。
【背景技术】
[0002] 谷物早餐是以谷物如玉米、大米、小麦、燕麦等为主要原料加工而成，加入牛奶(冷 食)或稍煮沸片刻(热食)就可食用的早餐食品。早在一个多世纪之前，美国Kellogg就开始 第一次生产谷物早餐，谷物早餐工业在1974-1983年间，以年均2%速度增长，在1983-1985 年间以3.3%速度增长，近些年更是以4%-5%速度增长。在南美和欧洲西南部，近几年谷物 早餐的市场份额上升到了20%。在亚洲，由于饮食习惯和经济原因，谷物早餐消费量非常 小;但目前，在韩国、新加坡等国，谷物早餐市场发展速度非常快。
[0003] 就我国来说，上个世纪80年代起，谷物食品开始出现在人们的餐桌上，随后出现了 以麦片为代表的"营养早餐"。但由于我国对工艺、设备、品种、口味等缺少系统性研究，谷物 早餐生产仍处于零散小规模、低水平状态。2004年国外生产谷物食品的大企业和食品业的 巨头纷纷抢滩营养早餐市场，中国的谷物早餐市场开始被强力启动。2004年12月，雀巢公司 在华建立的首个谷物早餐生产企业落户天津，至此以雀巢、西麦、倍纯、沐林等品牌为代表 的营养早餐市场开始初具雏形。然而在这场突如其来的市场争夺战中，国内企业则显得有 些措手不及。
[0004] 传统早餐绝大多数以单一谷物为原料，需要进行热加工，费时费力，已经不能满足 现代化快节奏的生活需要。近些年出现的方便谷物早餐大部分仍以单一谷物加工而成，虽 然解决了方便快捷的问题，但营养成分不均衡，仍不能满足消费者对早餐方便、快捷、营养、 健康的需要。
[0005]

【发明内容】

[0006] 本研究以中原地区传统地方特色早餐为基础，以玉米、小米、燕麦片、大豆为原料， 辅以花生、芝麻和蔬菜，以天然调味料调味，采用现代加工工艺得到一种科学搭配、营养均 衡、方便美味、纯天然的即冲型营养谷物早餐食品。本项目研究产品既可以丰富我国谷物早 餐的种类，也能为传统食品的工业化提供一定的借鉴作用。
[0007] 为此，本发明提出了一种可以解决上述问题的至少一部分的新即冲型纯天然营养 谷物早餐及加工方法。
[0008] 根据本发明的一个方面，提供了一种即冲型纯天然营养谷物早餐加工方法，包括 以下步骤:制作黄豆粉;制备复合膨化粉;熟化制作花生粉;熟化制作芝麻;制作苋菜。
[0009] 可选地，根据本发明的即冲型纯天然营养谷物早餐加工方法，其中，所述黄豆粉的 制作方法包括:将黄豆清理干净;将清理干净的黄豆在35-40Γ的水里浸泡5小时，然后将其 沥干;在浓度为1 %-1.4 %的盐溶液中浸泡10-20分钟，然后将其沥干;微波熟化;干燥后冷 却到室温;粉碎至60-80目。
[0010] 可选地，根据本发明的即冲型纯天然营养谷物早餐加工方法，其中，所述复合膨化 粉制备方法包括:将玉米粉、小米粉和燕麦粉按照1: 1.2:1的重量比例混合挤压膨化;在烘 箱进行干燥;粉碎至80-120目。
[0011] 可选地，根据本发明的即冲型纯天然营养谷物早餐加工方法，其中，所述花生粉熟 化制作方法包括:将花生仁进行微波烘烤;去掉红衣，粉碎至10-20目。
[0012] 可选地，根据本发明的即冲型纯天然营养谷物早餐加工方法，其中，所述芝麻熟化 制作方法包括:利用微波进行烘烤，微波的功率为500-600?，烘烤时间为2-3min。
[0013] 可选地，根据本发明的即冲型纯天然营养谷物早餐加工方法，其中，所述苋菜制作 方法包括:将新鲜的苋菜清洗干净后切段;将切段的苋菜在100 °C的水中烫漂l-2min;冷却 至室温，沥水;进行冻结，然后微波真空冷冻干燥;包装。
[0014] 可选地，根据本发明的即冲型纯天然营养谷物早餐加工方法，进一步包括:将复合 膨化粉、黄豆粉、花生粉和苋菜混合后进行真空包装，最后进行微波灭菌。
[0015] 可选地，根据本发明的即冲型纯天然营养谷物早餐加工方法，其中，在微波熟化过 程中，微波功率为560w，熟化时间为4min。
[0016] 可选地，根据本发明的即冲型纯天然营养谷物早餐加工方法，其中，在烘箱进行干 燥中，温度为60 °C，干燥时间为0.5h。
[0017] 可选地，根据本发明的即冲型纯天然营养谷物早餐加工方法，其中，在将花生仁进 行微波烘烤中，微波功率为560w，烘烤时间为1.5min。
[0018] 根据本发明的另一个方面，还提供了一种即冲型纯天然营养谷物早餐，包括复合 膨化粉、黄豆粉、花生粉和苋菜。
[0019] 本发明取得效果：即冲型，食用方便;解决了不添加食品添加剂产品冲调后的稳定 性、均匀性问题，实现产品纯天然；各种原材料处理方法、科学；符合北方人主食以谷物为 主、早餐喝粥的饮食习惯;解决了谷物食品营养缺陷问题，实现了产品营养均衡。
【附图说明】
[0020] 通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通 技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明 的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。其中在附图中，参考数字 之后的字母标记指示多个相同的部件，当泛指这些部件时，将省略其最后的字母标记。在附 图中：
[0021 ]图1示出了即冲型纯天然营养谷物早餐加工方法的流程图；
[0022] 图1-1示出了 IV区温度对糊化度的影响的示意图；
[0023] 图1-2示出了 IV区温度对膨化度的影响的示意图；
[0024] 图1-3示出了 IV区温度对蛋白质体外消化率的影响的示意图；
[0025] 图1-4示出了 IV区温度对水溶性指数的影响的示意图；
[0026]图2-1示出了物料水分含量对玉米粉挤压产品理化特性的影响的示意图；
[0027]图2-2示出了物料水分含量对玉米粉挤压产品理化特性的影响的示意图；
[0028]图2-3示出了物料水分含量对玉米粉挤压产品理化特性的影响的示意图；
[0029]图2-4示出了物料水分含量对玉米粉挤压产品理化特性的影响的示意图；
[0030]图3-1示出了喂料速度对玉米粉挤压产品理化特性的影响的示意图；
[0031]图3-2示出了喂料速度对玉米粉挤压产品理化特性的影响的示意图；
[0032]图3-3示出了喂料速度对玉米粉挤压产品理化特性的影响的示意图；
[0033]图3-4示出了喂料速度对玉米粉挤压产品理化特性的影响的示意图；
[0034]图4-1示出了螺杆转速对玉米粉挤压产品理化特性的影响的示意图；
[0035]图4-2示出了螺杆转速对玉米粉挤压产品理化特性的影响的示意图；
[0036]图4-3示出了螺杆转速对玉米粉挤压产品理化特性的影响的示意图；
[0037]图4-4示出了螺杆转速对玉米粉挤压产品理化特性的影响的示意图；
[0038] 图5示出了添加小米、燕麦混合粉对玉米粉挤压膨化产品的膨化度的影响的示意 图；
[0039] 图6示出了添加小米、燕麦混合粉对玉米粉挤压膨化产品的糊化度的影响的示意 图；
[0040] 图7示出了含水率对微波加热黄豆膨化率的影响的示意图；
[0041] 图8示出了蒸煮时间对黄豆熟化度的影响的示意图；
[0042] 图9示出了黄豆含盐量与一定的微波功率条件下、完全熟化黄豆所需时间的关系 的不意图；
[0043] 图10示出了黄豆含盐量对被微波完全熟化的黄豆的感官质量的影响的示意图；
[0044] 图11示出了微波功率和加热时间对黄豆膨化率的影响的示意图；
[0045] 图12示出了微波功率和加热时间对黄豆感官质量的影响的示意图；
[0046] 图13示出了使黄豆达到最好的感官质量的两种微波处理方式下的复水比的示意 图；
[0047]图14不出了微波功率和加热时间对蒸熟的黄?的感官质量的影响的不意图；
[0048]图15示出了不同的微波处理方式下、获得最好的感官评价的熟黄豆的复水比的示 意图；
[0049] 图16示出了烘烤温度对花生仁感官得分的影响的示意图；
[0050] 图17示出了 120Γ条件下烘烤时间对花生仁感官得分的影响的示意图；
[0051] 图18示出了 130°C条件下烘烤时间对花生仁感官得分的影响的示意图；
[0052] 图19示出了微波中低火条件下烘烤时间对花生仁感官得分的影响的示意图；
[0053]图20示出了微波中火条件下烘烤时间对花生仁感官得分的影响的示意图；
[0054] 图21示出了微波中高火条件下烘烤时间对花生仁感官得分的影响的示意图；
[0055] 图22示出了烘烤花生不同包装处理的过氧化值变化的示意图；
[0056] 图23示出了烘烤芝麻品质随储存时间的变化规律的示意图；
[0057]图24示出了微波冷冻干燥机的示意图；
[0058] 图25示出了在不同的微波功率条件下、物料温度随干燥时间的变化趋势的示意 图；
[0059] 图26示出了当真空度和装料厚度不变时、微波功率和时间与物料含水量的关系的 示意图；
[0060] 图27示出了在一定的微波功率和真空度下、不同物料厚度对干燥速率的影响的示 意图；
[0061 ]图28示出了当微波功率不变时、干燥仓压力对干燥速率的影响的示意图；
[0062]图29示出了各种干燥方式Vc保留率对比的示意图；
[0063I图30示出了不同微波功率对苋菜Vc保留率的影响的示意图；
[0064]图31示出了三种不同的干燥方式处理下的苋菜终产品的复水比的示意图；
[0065] 图32示出了玉米小米膨化混合粉添加量对即冲方便豆沫感官得分的影响的示意 图；
[0066] 图33示出了黄豆粉添加量对即冲方便豆沫感官得分的影响的示意图；
[0067] 图34示出了花生碎添加量对即冲方便豆沫感官得分的影响的示意图。 图35示出了纯天然即冲型营养谷物早餐的工艺流程图。 图36示出了谷物早餐混合粉制备的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0068] 下面结合附图和具体的实施方式对本发明作进一步的描述。
[0069] 图1示出了即冲型纯天然营养谷物早餐加工方法的流程图。如图1所示，即冲型纯 天然营养谷物早餐加工方法包括以下步骤:步骤S10:制作黄豆粉;步骤S20:制备复合膨化 粉;步骤S30:熟化制作花生粉;步骤S40:熟化制作芝麻;步骤S50:制作苋菜。
[0070] 一、复合膨化粉关键工艺技术研究：
[0071] 本试验采用膨化加工技术对玉米、小米、燕麦进行处理，研究不同工艺条件下，复 合膨化粉在糊化度、膨化度、水溶性、蛋白质消化率的变化，结果表明玉米和小米、燕麦混合 粉最佳膨化条件:膨化腔体温度的I区、II区、III区、IV区分别为常温、90 °C、120 °C、150 °C， 物料水分含量17 %，喂料速度300g/min，螺杆转速250r/min;玉米和小米粉、燕麦混合在一 定比例比例内可根据营养要求调整，且能够满足谷物早餐冲调稳定性的要求。
[0072]玉米是当之无愧的第一黄金主食，营养专家称，玉米所含的营养适合各个年龄段 的人群食用，其丰富的谷氨酸能促进大脑发育，是儿童最好的"益智食物"；所含维生素 B族 能调节神经，是适合白领的"减压食品"；富含的亚油酸、钙质，能帮助调脂、降压，高纤维含 量则使玉米成为很好的"刮肠食物"，还能预防中年发福。此外，玉米中富含的谷胱甘肽是最 有效的抗癌成分，其所含丰富的维生素 E也能帮助抗衰老，软化血管。
[0073] 小米含有较高的蛋白质、维生素和脂肪，小米中色氨酸含量为谷类之首，色氨酸有 调节睡眠的作用。因此小米作为辅料生产谷物早餐食品也具有很大的潜力。
[0074] 燕麦是一种低糖、高营养、高能食品。在中国人日常食用的小麦、稻米、玉米等9种 食粮中，以燕麦的经济价值最高，其主要表现在营养、医疗保健和食用价值均高。燕麦中的 葡聚糖可减缓血液中葡萄糖含量的增加，预防和控制肥胖症、糖尿病及心血管疾病。燕麦 富含膳食纤维，能促进肠胃蠕动，利于排便，具有清理肠道垃圾的作用。
[0075]玉米、小米和燕麦加工处理的方法有多种。传统的蒸煮烘干法不但工艺繁琐，而且 复水性差，产品质量较难控制;直接烘烤法也存在工艺条件不容易控制和复水性差、产品不 稳定等问题。挤压膨化是在热能和机械能的作用下，连续的压挤、剪切、混合、蒸煮、物料塑 化的加工方式，具有高温、短时、挤压、蒸煮等特点;在挤压过程中形成高温、高压、高剪切作 用的环境，使粗粮细化，破坏抗营养物质，改善杂粮的口感，赋予产品良好的风味;挤压机内 部物料中淀粉、蛋白质等组分发生复杂的生化反应，消化率提高。
[0076]本试验采用双螺杆挤压技术，探讨玉米、小米、燕麦混合粉作为即冲型方便谷物早 餐的挤压加工适应性，在挤压过程中用系统的分析方法研究工艺参数(包括小米粉和燕麦 粉的添加量)对产品品质特性的影响规律。由于玉米、小米、燕麦富含淀粉，通过三种原料的 挤压膨化加工，达到所含淀粉的糊化，可以作为调配产品的天然稳定剂，既解决了汤体的均 匀性、稳定性，也解决了玉米口感不佳的缺陷，同时提高了产品的消化率。本研究对充分利 用玉米资源，开发营养、健康、美味的富含玉米的挤压早餐食品奠定了基础。
[0077] 1试验材料与方法
[0078] 1.1试验材料与仪器
[0079] 1.1.1试验材料
[0080] 玉米粉，河南漯河市，80目；
[00811小米粉，河南漯河市，80目；
[0082]燕麦粉，河南漯河市，80目；
[0083]胃蛋白酶：Sigma。
[0084] 其他试验室各种常规化学试剂，均为分析纯。
[0085] 1.1.2主要设备和仪器
[0086] 实验所用主要仪器设备如表1所示。
[0087]表1试验仪器与设备
[0089] 1.2试验方法
[0090] 1.2.1基本组分的测定方法
[0091] 1.2.1.1水分含量的测定
[0092]采用AACC 44-19，135°C烘箱干燥法(AACC.2000)。
[0093] 1.2.1.2蛋白质含量的测定
[0094] 采用AACC 46-11A，凯氏定氮法(AACC.2000)。
[0095] 1.2.2试验方案设计
[0096] 采用SLG30-IV型双螺杆挤压机，模口直径0.39cm，长径比为23:1，开展以下内容的 研究试验。
[0097] 1.2.2.1挤压膨化工艺条件对玉米挤压膨化产品品质特性的影响
[0098] 挤压腔体温度I区、II区、III区、分别设置为常温，90°C，120°C ; IV区温度变化范围 设定为 120°C，130°C，140°C，150°C，160°C，170°C ;物料水分含量选用 15%，16%，17%， 18%，19%，21%;喂料速度设置为 200g/min，250g/min，300g/min，350g/min，400g/min;螺 杆转速设置为 200r/min，225r/min，250r/min，275r/min，300r/min，325r/min 进行单因素试 验，确定挤压膨化工艺参数的最佳范围。
[0099] 1.2.2.2添加小米、燕麦混合粉对玉米挤压膨化产品品质的影响
[0100]在研究了工艺条件对玉米挤压膨化产品品质特性的影响规律的基础上，设定工艺 参数最佳取值，其中腔体温度的I区、II区、III区、IV区分别为:常温，90°C，120°C，150°C，物 料水分含量17%，喂料速度300g/min，螺杆转速250r/min。在此挤压条件下，研究添加小米、 燕麦混合粉对玉米挤压膨化产品品质的影响。
[0101] 1.2.3挤压膨化产品的处理
[0102] 挤压产品室温冷却5min后，放置于60°C烘箱干燥0.5h，含水量小于5 %，产品经粉 碎过100目筛后备用。
[0103] 1.2.4挤压广品品质指标的测定
[0104] 1.2.4.1玉米粉挤压产品的糊化度的测定
[0105]玉米粉挤压产品糊化度的测定采用酶水解法。
[0106] 1.2.4.2膨化度的测定
[0107] 用游标卡尺测量挤压样品的直径，每个样品随机测定10次，求其平均值作为产品 的平均直径D(cm)。膨化度表示为：
[0108] 膨化度=竺 d
[0109] 其中：万为挤压产品平均直径(cm); d为模口直径(0 · 39cm) 〇
[011 0] 1.2.4.3蛋白质体外消化率的测定
[0111 ]采用Mertz等胃蛋白酶测定玉米粉蛋白质体外消化率的方法。取200mg玉米粉或挤 压样品置于离心管中，加入35mL含有1.5g/L胃蛋白酶的0.1mol/L磷酸盐缓冲液(pH=2中， 在37°C水浴振荡2h。加入2mL 2mol/L NaOH溶液终止胃蛋白酶消化。在转速8 000r/min下离 心2〇111；[11，弃去上清液，用201]11^0.11]1〇1凡磷酸盐缓冲液化!1=7)洗涤沉淀物两次，在相同条 件下离心。采用微量凯氏定氮法测定沉淀物中未消化的氮的含量。
[0112] 蛋白质体外的消化率计算公式如下：
[0113] 蛋白体外消化率
[0114]其中:M为样品中的氮;m为未消化的氮。
[0115] 1.2.4.4水溶性(WSI)的测定
[0116] 准确称取0.5g物料或挤压样品，置于已恒重的离心管中，加入IOmL水，在25°C下保 持30min，每5min振荡一次，3000r/min离心20min，分离上清液和沉淀物，并将上清液倾倒于 恒重的铝盒中，在120°C下的烘箱中蒸发干，至恒重。水溶性指数按下式计算：
[0117]
[0118] 其中:m为干物质的质量(g)，M为挤压样品的质量(g)。
[0119] 2结果与分析
[0120] 2.1挤压膨化工艺条件对挤压产品理化特性的影响
[0121] 在设置腔体温度I区、II区、III区分别常温，90°C，120°C的条件下，在单因素试验 的基础上，采用挤压过程中系统分析方法探讨IV区温度（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)，螺杆转速（200r/min，225r/min，250r/min，275r/min， 30〇 r/min，325r/min)等挤压工艺参数与玉米粉挤压膨化产品品质特性之间的关系，以期通 过调整工艺参数控制玉米粉挤压膨化产品的良好品质。
[0122] 2.2.1 IV区温度对挤压膨化产品理化特性的影响
[0123] 设置腔体温度I区、II区、III区分别为常温，90°C，120°C，水分含量17%，喂料速度 300g/min，螺杆转速250r/min，研究 IV区温度（120 °C，130 °C，140 °C，150 °C，160 °C，170 °C)对 玉米挤压膨化产品品质的影响。
[0124] 图1-1为IV区温度对糊化度的影响。由图1-1知，随着IV区温度的升高，糊化度总体 呈下降趋势。在低温下剪切作用较强是导致糊化度较高的原因；温度升高使物料吸收的热 量增加，导致淀粉由糊化状态向降解状态转变，糊化度降低。
[0125] 图1-2显示产品的膨化度先升高，140_160°C时显著降低。升高温度加快物料熔 融，在螺杆搅拌、剪切作用下，淀粉颗粒遭到破坏，物料容易被膨化;当温度高于150°C时，物 料熔融程度增加，黏度减小，模头压力小，膨化度降低。
[0126] 由图1-3知，随着温度的升高，产品蛋白质体外消化率呈先增后降的趋势，并在150 °C时达到最大值，其中，在130_160°C时变化显著。原因可能是:在螺杆转速不变的条件下， 随着温度升高，淀粉发生糊化降解的程度增加，使与淀粉结合紧密的蛋白脱离出来，蛋白质 的空间结构遭到破坏，大分子开始解缠，分了间的氢键、二硫键等次级键部分断裂，形成松 散的线性结构，氨基酸残基增加，扩大了与蛋白酶的接触面积，使之易于被蛋白酶降解，从 而提高蛋白质消化率;当温度大于150°C时，美拉德反应加剧，蛋白质利用率降低。
[0127] 由图1-4知，随着温度的升高，水溶性指数先增加后降低，其中在140-160 °C时变化 显著，并在150°C时达到最大值。该结果充分表明：淀粉在挤压过程中，糊化程度显著提高， 在高温、高剪切作用下，淀粉部分降解，分子量降低，水溶性指数增加；随着温度的升高(低 于150°C淀粉降解程度增大，水溶性指数增加，当温度高于150°C时，焦糖化反应加速，导致 挤压产品的水溶性指数降低。
[0128] 综合分析IV区温度对产品理化特性的影响，可知IV区温度150 °C时，产品的蛋白质 体外消化率最大，水溶性指数最大，有利于调配产品的均匀性和稳定性，糊化度达到90 %左 右，能够满足产品调配要求，产品的其它品质也较好。
[0129] 2.2.2物料水分含量对挤压膨化产品理化特性的影响
[0130] 在腔体温度I区、II区、III区、IV区温度分别为常温90°C，120°C，150°C，喂料速度 300g/min，螺杆转速250r/min的条件下，研究了物料水分（15%，16%，17%，18%，19%， 21 % )对玉米粉挤压膨化产品理化特性的影响，结果如图2-1、图2-2、图2-3和图2-4。
[0131] 图2-1描述了水分含量对产品糊化度的影响。由图2-1可知，糊化度随着水分含量 增加而升高，但影响不明显。原因是:水分增加有利于淀粉糊化，但物料所经受的剪切作用、 摩擦力等机械能减弱，单位物料吸收的热能减少，同时淀粉分子间的破坏作用减弱，淀粉 降解程度下降。
[0132] 图2-2为水分含量对产品膨化度的影响。由图2-2可知，随着物料水分的增加，产品 的膨化度在水分低于17%时增加显著。
[0133] 图2-3为物料水分对蛋白质体外消化率的影响。由图2-3可知，随着物料水分的增 加，蛋白质消化率先增加后降低，在物料水分17%时达到最大值。物料水分很低时，单位物 料吸收的热能多，淀粉降解程度大，美拉德反应甚至焦糖化反应加剧，造成蛋白质消化率较 低;物料水分很多时，作用于蛋白质、淀粉颗粒的热效应减弱，所受机械能减少，经受的压力 降低，暴露出的蛋白酶的敏感位点减少，蛋白质消化率也低。
[0134] 图2-4描述了水分含量对产品水溶性指数的影响。水分含量增加，产品的水溶性指 数显著降低。原因是:水分增加有利于淀粉糊化，但物料所经受的剪切作用、摩擦力等机械 能减弱，单位物料吸收的热能减少，淀粉水溶性降低，同时淀粉分子间的破坏作用减弱，淀 粉降解程度下降。
[0135] 综合分析物料水分含量对产品理化特性的影响可知，物料水分为17 %时，产品具 有较大的糊化度、膨化度和蛋白质体外消化率。
[0136] 2.2.3喂料速度对挤压产品理化特性的影响
[0137] 在腔体温度I区、II区、III区、IV区温度分别为常温，90°C，120°C，150°C，水分含量 17 %，螺杆转速250r/min的挤压条件下，考察喂料速度（200g/min，250g/min，300g/min， 350g/min，400g/min)对玉米粉挤压产品理化特性的影响，结果如图3-1、图3-2、图3-3和图 3_4〇
[0138] 图3-1，图3-2分别为喂料速度对产品的糊化度、膨化度的影响，由图可知，随着喂 料速度的增加，糊化度先增加后降低，并在转速300g/min时达到最大值;产品的膨化度总体 均呈增加趋势。原因可能是:喂料速度增加可提高机筒内物料的填充程度，使物料承受的剪 切作用和摩擦作用增强，淀粉颗粒的破坏程度加大，淀粉分子之间的氢键断裂，导致淀粉吸 水受热后膨胀，淀粉的有序结构遭到破坏，呈松散的无序结构，淀粉发生糊化，提高产品的 膨化程度，同时喂料速度增大导致模口处的压力增加，模口内外压差增大，产品的膨化度增 加；当喂料速度过大时，单位物料获得的热能将大大减少，导致物料从模孔被推出时释放 的能量降低，产品的糊化度降低。
[0139] 图3-3为喂料速度对产品的蛋白质体外消化率的影响，由图3-3可知，随着喂料速 度的增加，蛋白质体外消化率呈先增加后降低的趋势，在喂料速度300g/min时达到最大值 81.51%。原因是:在低喂料速度时，高温、高剪切作用使蛋白质降解，美拉德反应剧烈，蛋白 质消化率低;增加喂料速度，可提高机筒内物料的填充程度，加强了作用于蛋白质的剪切力 和摩擦作用，蛋白质消化率增加；当喂料速度较高时，单位物料吸收的热能减少，作用于蛋 白质的机械能减弱，导致蛋白质消化率下降。
[0140] 图3-4为喂料速度对产品水溶性指数的影响，由图3-4可知，随着喂料速度的增加， 产品的水溶性指数显著降低，在高于350g/min时趋于一致。原因是:在低喂料速度时，单位 物料接触到的热能多，淀粉由糊化状态向降解状态转化的程度高；随着喂入物料量的增加， 物料承受的剪切作用和摩擦作用增强，所吸收的热能降低，淀粉大多处于糊化状态。
[0141] 综合分析喂料速度对产品理化特性的影响得出喂料速度在300g/min时，产品具有 较高的糊化度和蛋白体外消化率，水溶性指数和膨化度较好。
[0142] 2.2.4螺杆转速对挤压膨化产品理化特性的影响
[0143] 设定腔体温度I区、II区、III区、IV区温度分别为常温，90°C，120°C，150°C，水分含 量17 %，喂料速度300g/min，研究螺杆转速（200r/min，225r/min，250r/min，275r/min， 300r/min，325r/min)对玉米粉挤压膨化产品理化特性的影响，结果如图4-1、图4-2、图4-3 和图4-4。
[0144] 图4-1为螺杆转速对产品糊化度的影响。由图4-1可知，螺杆转速对糊化度的影响 不大。原因是随着螺杆转速的增加，作用于物料的机械能增大，但物料在机筒停留的时间缩 短，单位物料吸收的热能减少，对淀粉的破坏程度减弱。
[0145] 图4-2为螺杆转速对挤压产品的膨化度的影响。由图4-2可知，在螺杆转速低于 250r/min时，产品的膨化度增加，大于250r/min时，膨化度降低。原因是:在低转速下，物料 受到的剪切作用较弱，膨化度低;随着转速的增加，螺杆及腔体内壁对物料的摩擦作用和剪 切力增强，部分支链淀粉发生裂解，淀粉分子间的氢键作用被削弱，分了骨架的自由空间加 大，膨化度高；当转速过大时，物料在机筒内停留的时间缩短，所受热能降低，减弱了淀粉由 糊化状态向降解状态转化的程度，膨化效果差。因此，在加工过程中螺杆转速不宜过高或过 低。
[0146] 图4-3为螺杆转速对产品蛋白质体外消化率的影响。由图4-3可知，产品的蛋白质 体外消化率在200_250r/min之间增加显著；在高于250/min时无显著变化。原因是多方面 的：在低转速下，剪切力较弱；当转速增加时，一方面剪切力、摩擦作用等机械能增强，使蛋 白质发生变性、均一化、重组以及降解的程度增加，另一方面，缩短了物料在筒体内停留的 时间，单位物料发生热效应的程度减弱，蛋白质消化率降低。
[0147] 图4-4分别为螺杆转速对产品水溶性指数的影响。由图4-4可知，螺杆转速增加，产 品的水溶性指数显著增加。原因是随着螺杆转速的增加，作用于物料的机械能增大，糊化度 提高，水溶性指数增加。
[0148] 螺杆转速对产品理化特性的影响是综合性的，在食品加工过程中需要严格控制以 期获得较好的产品品质。经过分析选择螺杆转速为250r/min时，产品的综合指标较好。
[0149] 2.2.5玉米挤压膨化的最佳工艺条件
[0150] 采用系统分析方法探讨了工艺参数对玉米挤压膨化产品品质的影响规律，结果表 明在工艺参数腔体温度的I区、II区、III区、IV区分别为常温，90°C，120°C，150°C，物料水分 含量17 %，喂料速度300g/min，螺杆转速250r/min时，玉米糊化度达到90 %，膨化度达到 4.5，蛋白质消化率达到80 %以上，玉米膨化粉冲调品质较好。
[0151 ] 2.3添加小米和燕麦混合粉对玉米挤压膨化产品品质的影响
[0152]为了平衡产品营养价值，在产品中添加营养价值高的小米和燕麦(比例为6: 5)。由 于小米和燕麦中淀粉质均含量很高，同样利用挤压膨化加工，达到所含淀粉的糊化，可以作 为调配产品的天然稳定剂，既解决了汤体的均匀性、稳定性，同时提高了产品的消化率。在 之前，本试验主要解决添加小米和燕麦混合粉对玉米挤压膨化产品品质的影响。
[0153] 图5示出了添加小米、燕麦混合粉对玉米粉挤压膨化产品的膨化度的影响。
[0154] 图6示出了添加小米、燕麦混合粉对玉米粉挤压膨化产品的糊化度的影响。
[0155] 由图5、图6可知，随着小米、燕麦混合粉添加量的增加，产品的膨化度降低不显著， 糊化度略有增加但不显著，因此，可以根据配方需要添加小米、燕麦混合粉。
[0156] 2.4 小结
[0157] (I) IV区温度升高，产品的糊化度下降；产品的膨化度先升高，140-160 °C时显著降 低;在IV区温度为150°C时，产品的蛋白质体外消化率达到最大值。
[0158] (2)物料水分增加糊化度无显著变化;在水分含量17 %时，产品的膨化度、蛋白质 体外消化率均达最高值。
[0159] (3)随着喂料速度的增加，在喂料速度300g/min时，产品的糊化度、膨化度和蛋白 质体外消化率均达到最高值。
[0160] (4)螺杆转速增加，产品的糊化度增加不明显；高于250r/min，产品的膨化度和蛋 白质体外消化率下降。
[0161] (5)随着小米、燕麦混合粉添加量的增加，膨化度降低不显著，糊化度略有增加但 不显著。
[0162] 3结论
[0163] 本试验采用系统分析方法探讨了玉米和小米、燕麦混合粉加工处理关键工艺技 术。结果表明在膨化腔体温度的I区、II区、III区、IV区分别为:常温，90°C，120°C，150°C，物 料水分含量17 %，喂料速度300g/min，螺杆转速250r/min时，玉米糊化度达到90 %，膨化度 达到4.5,蛋白质消化率达到80%以上，挤压产品品质较好。小米、燕麦混合粉添加量的增 加，膨化度降低不显著，糊化度略有增加但不显著，可以根据配方需要添加小米、燕麦粉。
[0164] 二、黄豆微波熟化工艺关键技术研究：
[0165] 对经过不同加工方式预处理的黄豆试样，进行了不同条件下的熟化处理，并对试 样在膨化率、熟化度、感官质量和复水率进行评价。结果表明，微波功率、微波时间、含水率 和含盐量是影响最终产品品质的主要因素。最佳加工工艺参数为:在含水量为60%的条件 下，再用浓度为1.2%的氯化钠水溶液浸泡15min，沥干后采用功率为350W的微波，加热 5min，接着采用功率为100W的微波干燥4min，水分在5 %以下。
[0166] 大豆含的营养素比较全面，并且含量丰富。每100克大豆含蛋白质36.3克、脂肪 18.4克、糖25.3克、热量412千卡，钙367毫克、磷571毫克、铁11毫克、胡萝卜素0.4毫克、维生 素 Bl 0.79毫克、维生素 B2 0.25毫克、尼克酸2.1毫克。与等量的猪肉相比，蛋白质多1倍、钙 多33倍、铁多26倍、而价格比猪肉便宜很多。通过分析大豆蛋白的氨基酸组成，发现其含有8 种必需氨基酸，其中蛋氨酸和半胱氨酸含量较低，而其余氨基酸含量均达到或超过了世卫 组织(WTO)推荐的需要量水平。在粮豆作物中，大豆的赖氨酸含量最高，它是促进生长发育 的主要物质。因此，大豆蛋白做为一种优质的完全蛋白，并且不含有胆固醇，对于心脑血管 疾病患者完全可以用其取代动物蛋白。在《本草纲目》中，有大豆性味甘平，致健脾开中润 燥、消水、排浓解毒，消肿止痛功效的记载;在《延年秘录》中，有服大豆长肌肤、益颜色、填骨 髓、加气力，补虚能食的阐述。大豆及大豆制品属于碱性食物，人体内由于受到主要食物来 源的限制，一般是酸有余而碱不足。从体内的酸碱平衡看，调节为中性很重要，这对于骨骼 的增强、大脑的发育、促进新陈代谢、提高免疫力，都很有益处。同时，大豆蛋白作为优质植 物蛋白的主要来源，与粮食搭配食用，不但可以提高其蛋白质的利用率，在营养上实现了互 补，还可以作为人均蛋白质供应不足的补充。
[0167] 微波是指波长为lmm-lm，频率为3.OX 102MHz至3.OX 105MHz的电磁波，微波与物 料直接作用，将高频电磁波转化为热能的过程即为微波加热。微波是一种全新的加热方式， 依靠每秒3.0~30亿次周期变化的微波透入物料内，与物料的极性分子相互作用，极性分子 彼此碰撞，产生大量摩擦热，从而使物料内各部分在同一时间升温。微波的能量虽不能使 牢固的共价键解离，但对氢键、范德华力、疏水键、盐键等次级键具有一定的破坏作用。微波 加热速度比常规加热快2~4倍，具有高效节能、穿透性好等特点。
[0168] 由于食品的介电特性反应了材料在电磁场中储存电能的能力，而电解质的损耗因 数，影响电磁能向热能的转化。当食品受电磁场作用时，食品中转化的热量与损耗因数的值 是成比例的。食品的介电特性受到很多因素影响，包括频率、温度、水分含量以及食品的组 分等，特别是盐和脂肪含量。温度对食品的介电性的影响与很多因素有关，包括食品组成， 特别是水分和盐含量。对于含盐的湿食品，通常在低微波频率下，损耗因数随温度升高而增 大，这会导致所谓的热失控现象。也就数说，食物优先得到加热的局部区域在电磁场中会得 到加速热化，这经常导致加热不均。
[0169] 因为损耗因数随水分含量降低而减小，所以干燥食品将电磁波转化为热能的能力 降低，在用微波对食品进行烘干过程中，食品的潮湿部分比干燥部分能将更多的微波能转 化为热能。这可以解决热风烘干过程中普遍存在的水分分配不均匀问题，因为热风烘干食 品内部比表面要潮湿些。这会显著缩短烘干时间。在同一温度下，在经常吃到的普通食品 中，加入低浓度的食盐，会使食品的介电常数和微波穿透深度降低，而损耗因数增加。用微 波烹饪食品时，建议尽可能用低浓度盐以确保合适的渗透深度，降低表面加热速度，这样就 能使加热更均匀而且可以避免过热在另一方面，盐的添加可根据一些特殊情况而定，例如， 需要提高某些食品的表面加热速度时。另外，研究还发现碳酸氢钠对微波膨化性能既无积 极影响也无消极影响，但适当的盐含量却可使产品获得理想的膨化性能。用微波加热食物， 对加热时间的准确度要求高，加热时间稍微延长，就会产生不可换回的过度加热的后果。 [0170]此外，微波加热的不均匀性也是应该高度重视的问题。因为食物表面暴露在周围 的未被加热的冷空气之中以及水分的蒸发使表面温度比食物中心的温度较低，还有微波炉 的设计、容器的选用、食物形状和物状的不均一性使微波通过反射、折射、吸收、穿透后多 重叠加的结果有可能影响食物各部分的受热情况;另一方面是由于微波加热的选择性一食 物的形状、摆放位置、大小、物性的均一性等都会影响到其在微波炉中的加热效率。
[0171]微波膨化技术是通过电磁能的辐射传导，使水分子吸收微波能，产生分子剧烈振 动，获得动能，实现水分的汽化，进而带动物料的整体膨化。膨化是利用了微波的加热特性， 微波加热时，物料的排湿和热量迀移方向、传热方向、蒸汽压迀移方向都一致，即由物料内 部指向表面。由于这样的特性有利于物料内部蒸汽的产生和积累，微波加热速度快，物料内 部气体温度急剧上升，物料升温很快，内部蒸汽的形成速率高于蒸汽的迀移速率，物料出现 蒸气压梯度，当压力超过纤维组织结构强度的承受能力，就能通过这种压力使物料膨化。膨 化物料主要依靠物料的物化特性而形成一定的质构，以利于包裹水蒸气和积累压力。另外， 也依赖于其介电特性吸收微波能有效地转化为热能的特性。
[0172] 微波应用于食品的生产可以改变传统的从表面到内部的热传导过程，具有受热均 勾、加热速度快、广品质量尚，反应灵敏、易于控制、热效率尚，以及设备占地面积小等优点。 并能$父好地保留食品中的营养物质及食品原有的色、香、味，有利于提尚膨化食品的品质。 蛋白质含量高的物料利用常规的膨化技术难以达到较好的膨化效果，采用微波加热，对材 料进行适当的预处理也可以得到较好的膨化效果。
[0173] 终上所述，本研究根据微波加热食品的原理和特性，对黄豆进行熟化，以得到色泽 金黄，口感酥脆，复水性良好香味浓郁的黄豆，来作为即冲型纯天然食营养谷物早餐的主要 原料。
[0174] 1)材料与方法
[0175] 原料与试剂
[0176] 原料黄豆：市售一级黄豆(新产，豆粒饱满，无虫蛀，无霉烂）；氯化钠(分析纯）；胃 蛋白酶、胰蛋白酶，活性1: 3000，武汉生物制品公司生产;pH值6.8的KH2P04-Na0H缓冲液； 0. lmol/L的NaOH标准溶液。
[0177] 主要设备：THZ-82恒温振荡水浴锅，金坛市杰瑞尔电器有限公司；DGG-9053A鼓风 干燥箱:上海森信实验仪器有限公司；TLDG-210型蒸煮锅;美的微波炉:美的集团；红外线焙 烤炉;食品原料粉碎机。充氮包装设备;KDY-08C凯氏定氮仪，上海瑞正仪器设备有限公司。
[0178] 制作方法如下：
[0179] 速熟黄豆加工工艺选择：
[0180]通过前期的预实验发现，如果单用烤箱焙烤干黄豆，需要用180°C的高温烤30分 钟，才能烤熟，烤熟后的黄豆口感偏硬不酥脆，复水性很差，故不采用此种加工工艺;事实证 明充分吸水的黄豆蒸熟后，用烤箱焙烤仅仅只起干燥的作用，不能提高豆子的酥脆感和复 水性能，所以也不采用这一处理方式。参考别人的研究结果，又通过做实验发现采用微波加 热充分吸水的黄豆粒，能够在一定的功率下，在几分钟之内就能使黄豆粒熟化并拥有酥脆 的口感;此外，让黄豆的表面吸附适量的氯化钠，既能显著提高微波加热的均匀性、膨化率、 感官质量和复水率，又不影响口感，且保证低盐，所以本实验采用的所有加工方案都包括 "低盐溶液短时浸泡"这一加工方式。
[0181] 工艺流程:原料黄豆-?清理-?浸泡-?沥千4蒸制或不蒸制4低浓度 盆溶液短时浸泡-?源干4微波熟化-?微波干燥-?冷却-?粉碎-?成品4备用
[0182] 主要工艺要点：
[0183] ⑴预处理:将原料进行过筛，除掉杂质
[0184] ⑵清洗:去除黄豆表面的杂质和灰尘，保证终产品免洗。
[0185] ⑶浸泡:黄豆具有一层坚韧的纤维素，直接加热蒸制不易软化渗透而且会产生成 熟不均匀的现象，因此，蒸制前或微波处理前要用适当温度的水进行充分浸泡和吸水，以增 加黄豆的热渗透性;此外，由于水是吸收微波的主要介质，原料中的水分含量越高，介电常 数也越大，食品将微波转化为热能的能力就越强。经过前期的预实验发现用温度40°C的自 来水浸泡黄豆5h，能使黄豆充分吸水，达到饱和水分。
[0186] ⑷蒸制:浸泡充分的黄豆取出后沥干多余水分，然后放到蒸笼上通过蒸汽进行蒸 制，料层厚度不超过2cm;通过蒸汽加热，使豆粒熟化，蛋白质变性凝胶化，以提高其膨化率。 蒸制时一定要保持蒸汽充足、快蒸，使黄豆中多余水分迅速蒸发逸出，成疏松多孔的内部结 构，以增加复水性。
[0187] (5)低盐短时浸泡:在物料中加入低浓度的食盐，能够提高物料吸收微波能的能力， 缩短膨化所需的时间，增大膨化率;然而盐浓度过大，穿透深度也会明显降低，这样会导致 加热极其不均匀，而且口感过咸，含盐过高不利于健康，所以选用的最大盐浓度不超过2%。 本实验分别选用0.5%、0.9%、1.2%、1.5%、1.8%、2.0%常温浸泡黄豆20分钟。
[0188] (6)微波膨化:经过前期的预实验，发现当选用微波炉的高火(700W)，火力过大，加 热极其不均匀，一部分已经焦黑，另一部分还半生不熟；当选用中低火(210W)时，熟化和膨 化的效果很差。所以只选用350W和560W对黄豆进行熟化，选用100W对熟化后的黄豆进行进 一步干燥杀菌。
[0189] (7)粉碎80目，用100°C的沸水冲泡30min后搅拌，观察其组织状态和口感。
[0190] 蒸煮熟化度的测定：从蒸煮后的黄豆中随机抽取50颗豆粒剖开，有硬芯，口感偏 硬，不松软香味不足，是未熟透;断面色泽均匀，无硬芯，口感松软，香味足，则已熟透。
[0191] 复水性的测定:复水性能是用来表示干燥产品在干燥过程中受损程度的一种重要 物理参数，复水性能常用干燥产品复水前后的重量比来表示，影响复水比大小的因素有水 温和浸水时间。
[0192] 复水比的测定:定量称取熟化黄豆成品A(g)，置于烧杯中，加入5倍的沸水（IO(TC) 立即加盖，复水一定时间后立即滤干，并用吸水纸吸干表面水分，称重为B(g)，复水比=B/A
[0193] 复水时间的测定:将一定量的速熟黄豆成品置于100°C开水中加盖，密封至豆粒完 全复水即豆粒中心完全软化，无硬芯，记录所用的时间。
[0194] 熟化黄豆成品感官质量评价：由10人组成评审组，对用以上不同工艺熟化的黄豆 进行感官评价，评审内容为色泽、香味和口感，评分标准见表2,最后的感官评分是各类别评 分的平均值。
[0195] 表2感官评分标准(满分为10分）
[0197] 膨化率的测定：
[0198] 采用比容法。通过石英砂法测定体积将浸泡以前的定量黄豆放入量筒中石英砂必 须掩盖所有黄豆，测膨化前的体积用同样的方法测膨化以后的体积并将结果代入以下公式 中计算，误差小于〇. 2mL，取平均值。
[0199] 膨化率（％ )=(膨化后体积-膨化前的体积)/膨化前的体积
[0200] 蛋白质消化率的测定：
[0201] 结合黄沧海及Emine Nur Herken等人对蛋白质的消化试验，采用胃蛋白酶及胃 蛋白酶-胰蛋白酶体外消化率的方法测定烹煮后面条的蛋白质消化率。
[0202] (1)胃蛋白酶消化率测定:称取Ig熟化干好的黄豆粗粉样品6份，分别置于250mL带 盖三角瓶中（每个样品做3个平行）；准确称取0.04g胃蛋
[0203]白酶于1000 mL pH值1.4HC1-KC1缓冲液中；用移液管吸取150mL上述缓冲溶液-胃 蛋白酶于三角瓶中；将三角瓶置于37±0. TC台式恒温摇床中，以其温度达到37°C开始计 时，震荡(80次/min)3h;将两个试样瓶的消化液用抽滤装置过滤，并用温水反复冲洗培养用 的三角瓶(3~4次），将洗液加到消化液中过滤，用洗瓶多次冲洗滤渣。然后将滤渣放入65 °C 恒温箱中烘干Ih至干，并用凯氏定氮法测定滤渣的含氮量，计算胃蛋白酶的消化率;经剩余 的3个经胃蛋白酶消化的试样瓶用于胰蛋白酶的消化试验。
[0204] (2)胃蛋白酶-胰蛋白酶总消化率测定：准确称取16mg胰蛋白酶于1000 mL pH值 6.8KH2P04-Na0H缓冲液中。放入冰箱中备用（温度4~6 °C );对经胃蛋白酶消化后的供进一 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缓冲液于三角瓶中，然后用移液管吸取15mL KH2P04-Na0H-胰蛋白酶溶液 于三角瓶中；继续在37 ± 0 . TC下震荡培养3h;用抽滤装置过滤消化液，并用温水反复冲洗 培养用的三角瓶(3~4次），将洗液加入消化液中过滤，同胃蛋白酶消化后的滤渣方法测定 并计算消化率。
[0205] (3)空白试验:按上述步骤进行，但不加样品，分别测定胃蛋白酶和胃蛋白酶-胰蛋 白酶消化率，测定空白试验的含氮量。
[0206] (4)体外消化率计算方法:体外法粗蛋白消化率=(a_b)/aX100%式中：a为样品 的粗蛋白含量;b为经胃蛋白酶或胃蛋白酶-胰蛋白酶消化后滤渣的粗蛋白含量（扣除空 白）。
[0207] 2)结果与分析
[0208] 2.1)不同含水量对微波加热黄豆的影响
[0209]本实验中我们采用膨化率来评估微波加热对黄豆作用效果，考察黄豆的含水率 对这一作用效果的影响。通过预实验可知，干黄豆充分吸水后的含水率为60%，而商业干黄 豆的含水率大约为10%，因此，考察在10%，20%，30%，40%，50%，60%，6个不同的含水率 条件下，选用功率为210W、350W和560W的微波，加热5分钟对黄豆膨化率的影响。
[0210] 图7示出了含水率对微波加热黄豆膨化率的影响的示意图。
[0211] 从图7中可以看出，在不同的微波功率下，在一定的作用时间下（5分钟），膨化率随 含水率的增加而增加，因此，选定在最大含水率60%下，进行后续的加工工艺。
[0212] 2.2)蒸制工艺参数的确定
[0213] 以蒸制时间为研究对象，考察其对含水率为60%的黄豆熟化度的影响，确定适当 的蒸煮时间。结果如图8所示:经过充分浸泡达到饱和含水率的黄豆，当用蒸汽蒸煮5分钟后 即达到了 55%的熟化度，蒸煮15分钟后即达到了完全熟化。
[0214] 2.3)黄豆的含盐量对微波熟化黄豆的影响
[0215] 由预实验可知在低功率下，无法实现黄豆的膨化，因此，本实验选用中等以上的微 波功率:350W和560W，研究含盐量对微波使黄豆达到35 %膨化率所需时间的影响；从图9可 以看出，适当的盐含量能提高微波能的利用率，增加加热的均匀性，提高膨化率。
[0216] 由图9可知一定功率的微波熟化黄豆时，所需的时间随盐浓度的增加呈现先降低 后增加的趋势，盐浓度低的时候所需时间较长，当盐浓度达到1.5%时所用的时间最短，以 后随着盐浓度的增加，所需时间增加，这说明当盐浓度超过一定量时，随着浓度的增加，微 波的穿透深度降低，影响了加热效果；由图10可知，感官质量评分(满分为10分)随着盐含量 的增加呈现先增加后降低的趋势，这同样也说明盐浓度过大过小都会影响微波的加热效果 进而影响感官质量;综上所述，当盐浓度为1.2%时，在两个不同的微波功率下，都能获得最 好的感官质量，和相对尽可能短的时间。因此，本研究决定采用浓度1.2%的盐水，对充分吸 水后的黄豆进行短时间浸泡。
[0217] 2.4)微波功率和作用时间的确定
[0218]用微波熟化黄豆，微波功率和时间是影响其熟后感官质量和复水率的主要因素， 本研究将重点考察这两个因素对终产品的品质所产生的影响。
[0219] 2.4.1)微波熟化未经蒸煮的黄豆
[0220]由图11可知，膨化率随着微波加热时间的增加而增加，但是在两个中高功率条件 下，到一定时间后，就不再增加;微波功率越大，在较短的时间里获得的膨化率就越大，黄豆 的膨化率在一定范围内和微波功率和微波时间都呈正相关。
[0221 ]图12示出了微波功率和加热时间对黄豆感官质量的影响的示意图。
[0222] 由图12的结果可知，当微波功率为210W时，只适合干燥，不适合熟化；当微波功率 为350W时，加热7分钟能使大约98%黄豆熟化，并获得最好的膨化率和最好的感官质量；当 微波功率为560W时，加热4分钟能使大约98 %的黄豆熟化，并获得较好的膨化率和最好的感 官质量。因此，我们只需要比较以上两种处理方式下、完全熟化的达到最好的感官质量的黄 豆的复水比。
[0223] 图13示出了使黄豆达到最好的感官质量的两种微波处理方式下的复水比的示意 图。
[0224] 选用微波加热的功率是350W，加热时间是7分钟能够得到相对最高的膨化率、最好 的感官质量的黄豆，但其复水比与采用功率560W，加热时间为4分钟的相比稍低，不过这对 最终产品的复水性的影响可以忽略。
[0225] 综合比较，微波处理未经蒸煮熟化的黄豆，选用微波功率560W，加热4分钟产品质 量最好。
[0226] 2.4.2)微波处理蒸熟的黄豆
[0227]考察蒸煮对微波熟化是否有协同增效作用，通过预实验可知，完全煮熟后，再用微 波加热，黄豆的体积增大的幅度很小，可忽略不计，这与生黄豆有着明显的差别；然而显著 提高了黄豆的感官质量和复水比。对生黄豆采用微波加热达到完全熟化，并拥有较好的感 官质量所用的时间，肯定和煮熟的黄豆采用微波加热达到同样的感官质量所用的时间显 著不同。煮熟的黄豆用微波加热主要起到了干燥的作用，所以应选用较小的功率和较短的 时间。
[0228]图14不出了微波功率和加热时间对蒸熟的黄?的感官质量的影响的不意图；图15 示出了不同的微波处理方式下、获得最好的感官评价的熟黄豆的复水比的示意图。
[0229]由图14和图15可知，对于蒸煮过的黄豆，微波功率越高，获得较高感官质量所需要 的时间就越短，在低功率210W条件下，感官质量随加热时间的增加而提高，而在其余两个较 高功率下，随着时间的增加，感官质量呈现先增加后降低的趋势;微波功率为350W时，加热5 分钟能获得最好的感官质量，微波功率为560W时，加热3分钟能获得最好的感官质量;在相 对最好的感官质量条件下，微波功率越大，复水比相对越大。
[0230]综合比较，微波处理经蒸煮熟化的黄豆，选用微波功率350W，加热5分钟产品质量 最好。
[0231] 2.5)不同加工处理方式下的黄豆的感官质量和复水比的比较
[0232] 表3不同加工处理方式下的黄豆的感官质量得分和复水比
L〇234」注:A:蒸熟后，采用微波加热：功率210W，时间8min
[0235] B:蒸熟后，采用微波加热：功率350W，时间5min
[0236] C:蒸熟后，采用微波加热：功率560W，时间3min
[0237] D:浸泡后，直接采用微波加热:功率350W，时间7min
[0238] E:浸泡后，直接采用微波加热:功率560W，时间4min
[0239] 由表3可知：蒸煮后再进行微波熟化工艺的效果在感官质量和复水比指标方面略 优于浸泡后直接微波熟化工艺。但是，蒸煮后再进行微波熟化工艺复杂，劳动强度大，能耗 高，综合对比分析，我们选择了浸泡后直接微波熟化工艺。
[0240] 2.6)微波干燥黄豆工艺条件的确定
[0241] 根据微波加热的原理，并充分考虑各种因素对微波加热的影响，根据前人的研究 结果，选定功率100W对黄豆进行最后的干燥，经过实验发现此功率下，加热3min水分可达到 低于5含水量的要求。
[0242] 2.7)不同加工处理方式下的蛋白质体外消化率
[0243] 表4不同加工处理方式下的黄豆粗粉的蛋白质体外消化率
[0245] 注:A:蒸熟后，采用微波加热：功率210W，时间8min
[0246] B:蒸熟后，采用微波加热：功率350W，时间5min
[0247] C:蒸熟后，采用微波加热：功率560W，时间3min
[0248] D:浸泡后，直接采用微波加热：功率350W，时间7min
[0249] E:浸泡后，直接采用微波加热：功率560W，时间4min
[0250] F:浸泡后，只进行蒸煮
[0251] 从表4中得知，微波处理比单独蒸煮处理，对黄豆蛋白质的消化率的贡献大，这很 有可能是因为微波加热导致了蛋白质的膨化的结果。蒸煮和微波加热连用，与只采用微波 加热，能适当提高蛋白质的消化率;蒸煮和微波加热连用，与只采用蒸煮，能显著提高蛋白 质的消化率;黄豆被蒸煮后，与采用较低功率的微波相比，采用较高功率的微波，能明显提 高其蛋白质的消化率，但加工方式B处理的黄豆与加工方式C处理的黄豆，在蛋白质的消化 率上的差异不明显。C处理方式，获得了最高的蛋白质的消化率。
[0252] 3)结论：
[0253] 原料中的水分含量越高，介电常数也越大，因而也就越易被加热;食品的潮湿部分 比干燥部分能将更多的微波能转化为热能，本研究证明了在不同的微波功率下，在一定的 作用时间下，膨化率随含水率的增加而增加，因此，将黄豆在40°C下浸泡5个小时，可以让 黄豆充分吸水，达到最大含水量后再进行后续的加工工艺。
[0254]适当的盐含量能增加微波加热的均匀性和能效，提高感官质量和复水性，本研究 通过反复试验发现，当用浓度为1.2%的盐溶液浸泡黄豆15min后，能显著提高感官质量和 复水性，并节约了时间。
[0255] 对于没有经过蒸熟的黄豆，进行微波加热，较低的功率210W，只能起到干燥作用， 而不能对其进行熟化，微波之前进行蒸煮，会显著提高黄豆的感官质量和复水性，而且较低 功率下，适当延长时间也能起到很好的效果。
[0256] 蒸煮后再进行微波熟化工艺的效果在感官质量复水比和蛋白质的消化率等指标 方面略优于浸泡后直接微波熟化工艺。但是，蒸煮后再进行微波熟化工艺复杂，劳动强度 大，能耗高，综合对比分析，我们选择了浸泡后直接微波熟化工艺。
[0257] 因此，本研究中，我们选定的微波熟化黄豆的最佳工艺流程是： 原料黄豆4清理4浸泡（4CTC，5h) 沥千-?低浓度盐溶液短时浸泡（1.2%， 15min)-?沥干-M数波熟化（功率560W，时间4min)4干燥（功率100w， 时间3min) -?冷却到室温-粉碎（60-80 0) -?备用。
[0258]三、花生微波熟化工艺关键技术研究：
[0259]花生是理想的高蛋白、高脂肪营养性食物来源，谷物早餐中添加花生碎，不仅保证 醇香的口感，而且实现产品营养均衡。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艺参数为:载物量50g、微波烘烤功率560w、时间1.5min，得到 的花生易于去红衣，且口感和香味最好。粉碎机粉碎成10-20目大小即可，采用真空包装贮 藏效果最好。
[0260] 花生又名长生果，也称落花生，是世界五大油料作物之一，是食用、榨油兼用的经 济作物。我国是世界上重要的花生生产国，其中山东省和河南省是我国最大的花生种植地 区。花生具有较高的营养价值，富含蛋白质、脂肪、维生素、矿物质，被誉为"植物肉"。
[0261 ] 1))花生的品种与营养价值
[0262] 花生的品种：
[0263] 按花生籽粒的大小分为大花生和小花生两大类型。按生育期的长短分为早熟、中 熟、晚熟三种。按植株形态分直立、蔓生、半蔓生三种。按花生荚果和子粒的形态、皮色等分 为四类:普通型、蜂腰型、多粒型、珍珠豆型，普通型即通常所说的大花生，荚壳厚，脉纹平 滑，荚果似茧状，无龙骨，籽粒多为椭圆形，为我国主要栽培的品种。试验选用普通型花生进 行。
[0264]花生的营养价值:花生果实含有蛋白质、脂肪、糖类、维生素 A、维生素 B6、维生素 E、 维生素 K，以及矿物质钙、磷、铁等营养成分，含有8种人体所需的氨基酸及不饱和脂肪酸，含 卵磷脂、胆碱、胡萝卜素、粗纤维等物质。
[0265] 蛋白质:根据中国预防医学科学院营养与食品卫生研究所《食物成分表》提供的数 据，鲜花生蛋白质含量为12.1%，花生果蛋白质含量为21.9%，而花生仁蛋白质含量则高达 25.5%。其籽仁蛋白质含量是稻米的3.5倍，玉米的2.9倍，小麦的2.2倍，仅次于大豆位于大 田作物的第二位。
[0266] 脂肪:花生脂肪含量比较高，其籽仁的含油率达44.3%，饱和脂肪酸占19%，不饱 和脂肪酸占81 %。在不饱和脂肪酸中，油酸含量为40.4%，亚油酸含量37.9%，亚麻酸含量 0.4%，另有少量的花生烯酸。油酸、亚油酸比值接近1:1，碘值101.低于豆油、葵花油，油质 稳定，耐储藏。
[0267] 氨基酸：蛋白质组分中含有人体必须的8种氨基酸和婴幼儿必须的组氨酸。8种人 体必需氨基酸的总含量每100克籽仁达到了 681毫克，组氨酸每100克籽仁为545毫克，除了 赖氨酸、苏氨酸、蛋氨酸略有不足，其他氨基酸均能满足人体营养需求。
[0268] 能量:花生是提供能量较高的的营养食品，每100克籽仁可供给热能2356千焦，是 大豆的1.5倍，小麦、稻米、玉米的1.6倍。经加工制成的花生酱，每100克可供能量2485千焦， 是较好的运动食品和滋补品。
[0269] 维生素:花生富含维生素，尤其是B族和E族维生素。每100克籽仁中含有维生素 B 为0.72毫克，是大豆的1.8倍，小麦的1.5倍，玉米的3.5倍，稻米的6.5倍。维生素 E的含量也 是谷类作物的4~10倍。
[0270] 矿物质：花生的的矿物质营养也很丰富，每100克籽仁中钙的含量为39毫克，是谷 类作物的2~3倍，磷、硒、镁、铜、钾、锰的含量也较高。尤其是值得提出的是锌元素含量，每 100克花生油含锌8.46毫克，是豆油的7.8倍，菜籽油的15倍，色拉油的37倍，是食物补锌的 优质来源，对提高青少年记忆力，稳定旺盛的食欲，维持皮肤的生理代谢、促进正常的性发 育都具有十分重要的作用。
[0271] 2))材料与方法
[0272] 材料:普通型花生仁
[0273] 主要仪器设备：
[0274] 远红外线食品烘炉:广州市新南方厨房设备厂;FSF型微型粉碎机:上海嘉定粮油 检测仪器厂;美的微波炉:佛山市顺德区美的微波电器制造有限公司等。
[0275] 工艺流程:花生仁-?烤箱烘烤或微波烘烤去紅衣-?粉碎4包装备 用
[0276] 2.4))操作要点
[0277] 原料选择：
[0278] 挑选颗粒饱满、质地硬、外形漂亮、色泽均匀、没有发霉的优质干净花生仁。
[0279]烤箱烘烤或微波烘烤：
[0280]电加热箱烘烤:将已筛选好的花生仁平铺于托盘上，调整好相应的温度和时间进 行烘烤。
[0281]微波烘烤:将已筛选好的花生仁平铺于托盘上，调整好相应的微波火力和时间进 行烘烤。
[0282] 去红衣:烘烤后的花生仁冷却至45°C以下时，搓揉花生仁使红衣脱落。
[0283] 粉碎:将去红衣的花生仁采用粉碎机进行粉碎，制成约10目（粒径2_)以下的颗粒 即可。
[0284] 包装方式：
[0285] 对比研究采用真空包装、抽真空充氮包装、袋内充氮包装和普通包装进行贮藏对 烘烤花生品质的影响。具体见表5。
[0286] 表5烘烤花生的不同包装处理
[0288] 烘烤花生的加速老化:在温度为60°C条件下贮藏用真空包装袋包装好的烘烤花生 24天，相当于20°C条件下贮藏一年。每4天测定其过氧化值。
[0289] 过氧化值的测定方法:参照GB/T 5538-2005动植物油脂过氧化值测定。
[0290] 2.5))感官评定方法
[0291] 食品感官评定是目前食品科学研究中应用广泛的一种食品品质评价方法，是根据 人的感觉器官对食品的色、香、味、行、质地、口感等各项指标做出评价的方法。对烘烤花生 进行感官品质评价，评价时抽10名有感官评价经验的专业人员组成评价小组，研究讨论确 定品评术语，在专业感官品质评价室内进行，从华山的色泽、口感、香味3个方面，按规定的 评分标准对烘烤花生进行综合评价，满分100分，取其平均值为最终结果，感官评分标准如 表6 〇
[0292] 表6感官评定标准
[0294] 3))结果与分析
[0295] 3.1))电烤箱烘烤工艺
[0296] 3.1.1))烘烤温度的确定
[0297] 固定烘烤时间30min，分别在100 °C、110 °C、120°C、130 °C、140 °C温度下对花生仁进 行烘烤、考查烘烤温度对花生仁感官品质的影响，结果见图16。
[0298] 由图16可知，随着烘烤温度的升高，感官得分呈现先增长后降低的趋势。相同时间 下，烘烤温度对花生仁的口感和风味影响较大，温度低时（l〇〇-ll〇°C)烘烤不足，花生未完 全熟透，香气淡薄，随着温度的升高，花生仁中的羰基化合物与氨基化合物在高温条件下发 生美拉德反应而产生香气，并赋予诱人的外观，而温度过高（140°C以上）导致烘烤过度则会 产生焦糊苦味。
[0299] 烘烤温度120°C-130°C，得到的花生仁口感较好，但120°C烘烤30min的花生香气还 不够浓郁，130°C烘烤30min的花生略有一点焦糊味。因此需要对其进行工艺参数的优化。
[0300] 3.1.2))烘烤时间的确定
[0301 ]根据上述烘烤温度对口感的影响，优化120°C和130°C的烘烤时间，考查烘烤时间 对花生仁感官品质的影响，结果见图17和图18。
[0302]由图17和图18可知，烘烤温度120°C时，烘烤40min 口感和香味最好，烘烤温度130 °C时，烘烤25min 口感和香味最好。
[0303] 3.2))微波烘烤工艺
[0304] 3.2.1))微波火力的确定
[0305]由于高火烘烤时间短，花生仁烘烤质量不易控制，因此本试验选择中高火(560w)、 中火(400w)、中低火(240w)处理花生仁，即将花生仁放盘中平铺一层，放入微波炉中分别进 行中高火(560w)、中火(400w)、中低火(240w)处理，不同的时间对花生仁感官品质的影响结 果如图19、图20和图21。
[0306]由图19、图20和图21可知，为了得到感官评分较好的花生仁，固定载物量为50g，不 同的火力处理需要不同的时间，中低火处理l〇min、中火处理2min，中高火处理1.5min得到 的花生仁较好。
[0307] 3.3))对比烤箱烘烤或微波烘烤
[0308] 烘焙去皮法是通过给花生仁一定的热量，使花生仁细胞中一部分水分蒸发到空气 中，从而使其体积缩小，而种衣的含水量远低于籽仁的含水量，故种衣体积变化较小，而籽 仁体积变化较大，因而种衣与籽仁分离，从而达到去皮的目的。
[0309] 微波干燥去皮法是用微波加热花生仁，花生仁的最内层首先干燥，最内层水分蒸 发迀移至次内层或次内层的外层，从而使种衣和籽仁体积变化，种衣体积变化较小，因而种 衣破裂与籽仁分离，从而达到去皮的目的。
[0310] 表7不同烘烤方法对比
[0312]由表7可知，当烘烤花生仁口感达到满意的程度时，花生仁的红衣干燥，经过适当 的搓揉处理，极容易去除掉。对比两种烘烤方法发现，微波烘烤由于加热时间较短，油脂的 过氧化值较低、能耗低，因此选择微波烘烤熟化工艺。
[0313] 3.4))包装储藏研究
[0314] 由于花生油脂含量高，尤其是不饱和脂肪酸含量很高，易受光、热、氧气、水分等的 影响酸败变质，而且加工过程中经过热风和高温的烘烤，极大激活自由基的活性，使产品极 易引起油脂的酸败。对比研究了采用不同包装方式贮藏下烘烤花生加速氧化处理后的氧化 程度，过氧化值是表明花生油脂的氧化初级程度，其油脂氧化反应生成的脂肪酸氢化物是 油脂氧化酸败的关键产物，因此，可以通过花生的过氧化值来判定其氧化变质的程度，对判 断产品货架期有重要指导意义。不同包装方式下加速氧化处理后过氧化值随着贮藏时间的 变化情况如图22。
[0315] 由图22可以看出，真空充氮包装的贮藏效果较好，其次是真空包装，其主要原因 是:真空充氮包装是充入氮气，去除了氧气就降低了花生仁中的酶活性以及抑制了脂肪酸 的水解反应发生，以达到保持花生品质的目的。
[0316]结论:烘烤花生碎的制作工艺为:采用微波烘烤，最佳工艺参数为:载物量50g、微 波烘烤功率560w、时间1.5min，得到的花生易于去红衣，且口感和香味最好，粉碎机粉碎10-20目大小，采用真空包装贮藏效果最好。
[0317] 四、芝麻熟化工艺技术研究：
[0318] 芝麻含有丰富的营养物质，富含对人体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，保证了早餐营养的均衡，且芝麻本身的特殊的香味也起到了调 香的作用。分别研究了焙炒和微波两种处理对芝麻的口感和品质的影响，最终确定微波处 理品质更佳，且更为方便快捷，最佳工艺参数为：载物量50g、微波烘烤功率560w、时间 2. Omin，在此条件下芝麻香气浓郁，色泽诱人，且口感最佳。
[0319]芝麻，又称胡麻、油麻，既可食用，又可作为油料。芝麻分黑白两种，食用以白芝麻 为好，补益药则以黑芝麻为佳。据《神家本草经》记载："芝麻，补心脏，益气力，长肌肉，填髓 脑，久服强身"。
[0320]芝麻的营养价值及保健功能
[0321]芝麻的营养价值:据现代营养学分析，芝麻含有人体所需的多种营养素，其蛋白 质含量多于肉类，其中氨基酸含量十分丰富，含钙量为牛奶的2倍，还含有维生素 A、D及丰富 的B族维生素。芝麻含高达54%的脂肪，芝麻油被誉为油类中最高级的食用油，富含防止心 血管疾病和有抗衰老作用的亚油酸、油酸、亚麻酸等不饱和脂肪酸。
[0322]芝麻的保健功效：
[0323] 防治皮肤炎症:芝麻能防止过氧化脂质对皮肤的危害，抵消或中和细胞内有害物 质游离基的积聚，可使皮肤白皙润泽，并能防治各种皮肤炎症。
[0324] 养血护肤:芝麻还具有养血的功效，可以治疗皮肤干枯、粗糙、令皮肤细腻光滑、红 润光泽。
[0325] 滋补养生:黑芝麻是滋补强壮剂，能够补班、养发、生津、通乳、润肠，适用于身体虚 弱、头发早白、贫血萎黄、津液不足、头晕耳鸣等症。
[0326] 通便：因芝麻含脂肪甚多，故能润肠通便，对肠液减少引起的便秘，单独应用即有 效验。
[0327] 促进骨骼发育：芝麻酱中含钙量比蔬菜和豆类都高，仅次于虾皮，经常食用对骨 豁、牙齿的发育都大有益处。
[0328] 延年益寿:可强壮身体、益寿延年、滋补肝肾、润养脾肺。
[0329] 预防高血压:芝麻中人体必需脂肪酸含量很高，日本人喜欢把黑芝麻和胡萝卜放在 一起制成黑芝麻胡萝卜酱。这样，胡萝卜中的胡萝卜素就很容易被人体吸收了，每天吃上三 勺，预防高血压的效果很好。
[0330]护发:它们有帮助消化、维护皮肤健康、头发健康等功效。
[0331] 材料与方法：
[0332]材料:挑选颗粒饱满、色泽光亮、没有杂质、有纯正芝麻香气和固有滋味的优质干 净白芝麻。
[0333] 主要仪器设备:炒锅
[0334] 分析方法:水分测定，参照GB/T 5497-1985;酸值测定，参照GB/T 5530-2005;过氧 化值测定，参照GB/T 5538-2005。
[0335] 3)))结果与分析
[0336] 焙炒温度试验：
[0337] 芝麻的香味与加工温度有关，过高的温度会造成营养物质的损失，也会导致酸值 和过氧化值的升高。确定载物量为50g，分别在170 °C、180 °C、190 °C、200 °C、210 °C温度下对 芝麻进行焙炒加工，检测焙炒芝麻的品质，结果见表8。
[0338] 表8不同焙炒温度下焙炒芝麻的品质
[0340] 从表8可以看出，焙炒温度的升高对芝麻的水分及挥发物、酸值和过氧化值都有一 定的影响，综合考虑感官指标和质量指标，焙炒温度在190-200°C比较合适。
[0341] 微波处理试验：
[0342]通过不同功率下微波对芝麻进行处理，确定载物量为50g，分别进行中高火 (560w)、中火(400w)、中低火(240w)处理，探究对芝麻口感和品质的影响，结果见表9。
[0343] 表9不同功率处理下芝麻的品质
[0345] 从表9可以看出，微波处理得到的芝麻口感都较为脆香，功率越大，所需的时间越 短，且酸值、过氧化值越低。
[0346] 焙炒和微波处理芝麻的对比分析：
[0347] 当芝麻口感达到满意的程度时，两种处理方法所需的时间差别较大。对比两种烘 烤方法发现，微波烘烤由于加热时间较短，过氧化值和酸值都较低，品质较好。
[0348] 烘烤芝麻储存试验：
[0349] 取烘烤好的芝麻样品封存，每隔10天取样检测品质变化情况，结果见图23。从图23 可以看出，半年后烘烤芝麻品质发生了较明显的变化，根据试验数据，常温密闭保存最长可 达6个月，在第4个月水分开始增加，第5个月酸值开始增大，口味不再酥脆，第6个月酸值超 标，过氧化值增大。因此烘烤芝麻要密封保存，忌潮湿，回潮则容易变质。
[0350] 结论:为保证熟香芝麻较好的质量和口感，通过焙炒和微波处理分析对比，最终确 定微波处理品质更佳，且更为方便快捷，最佳工艺参数为:载物量50g、微波烘烤功率560w、 时间2.Omin，在此条件下芝麻香气浓郁，色泽诱人，且口感最佳。为避免回潮和氧化，应采用 密封保存。
[0351] 五、苋菜的微波真空冷冻干燥工艺研究：
[0352] 以新鲜苋菜为原料，将微波用做冷冻干燥的热源提供升华热，缩短燥时间。研究了 干燥过程中的压力、物料层厚度、微波功率等因素对干燥过程的影响;并与真空冷冻干燥和 热风干燥处理的样品，在维生素 C存留率和复水性能上进行了对比;微波真空冷冻干燥与真 空冷冻干燥相比，不仅可以获得相同高质量的脱水蔬菜，而且能够显著缩短干燥时间和降 低能耗。本研究中，微波真空冷冻干燥苋菜的最佳工艺参数:物料的预冻温度为_30°C，冷阱 温度为-45°C，初始压力150Pa，微波功率800W，进入解析段后，压力设为IOOPa，微波功率设 为700W，料层厚度采用12mm，干燥时间6h，终产品含水率为6 %。
[0353] 苋菜属于苋科、苋属一年生草本，茎粗壮，绿色或红色，常分枝，幼时有毛或无毛。 苋菜菜身软滑而菜味浓，入口甘香，有润肠胃清热功效。苋菜茎叶作为蔬菜食用；叶杂有各 种颜色者供观赏;根、果实及全草入药，有明目、利大小便、去寒热的功效。每100克苋菜可 含水分90.1克，蛋白质1.8克，脂肪0.3克，碳水化合物5.4克，粗纤维0.8克，灰分1.6克，胡萝 卜素1.95毫克，维生素马0.04毫克，维生素马0.16毫克，尼克酸1.1毫克，维生素 C28毫克，钙 180毫克，磷46毫克，铁3.4毫克，钾577毫克，钠23毫克，镁87.7毫克，氯160毫克。苋菜能补 气、清热、明目、滑胎、利大小肠，且对牙齿和骨骼的生长可起到促进作用，并能维持正常的 心肌活动，防止肌肉痉挛。还具有促进凝血、增加血红蛋白含量并提高携氧能力、促进造血 等功能。也可以减肥清身，促进排毒，防止便秘。
[0354] 果蔬在干燥过程中受温度的影响，发生美拉德反应引起褐变，所以干燥温度和时 间是影响果蔬颜色变化的重要原因。目前我国生产脱水蔬菜仍以常压热风干燥为主，虽然 成本较低，生产量大，但由于产品品质较差，在国际市场上竞争力差。马荣朝等研究了热风 干燥、真空干燥和真空冷冻干燥三种方式对菠菜、水菜及胡萝卜干制产品的影响，研究得出 真空冷冻干燥得到的产品最优良。也有部分厂家采用真空冷冻干燥技术，产品品质高，作为 高端脱水蔬菜销往国外，但干燥周期长，产品的成本很高。其他如真空微波热风联合干燥， 也可提高产品质量，降低生产成本，但质量较冷冻干燥产品差。Huang Luelue等对微波真空 干燥、微波冷冻干燥、冷冻干燥等方法进行了比较研究，研究表明微波真空冷冻干燥所得的 产品质量最好。段续等人对甘蓝分别进行了微波冷冻干燥与普通真空冷冻干燥，对比两者 的干燥效果，发现前者可大大缩短干燥时间，并具有一定杀菌效果。微波加热干燥速度快， 其干燥速度和热效率是常规加热方法的4~20倍;经大量实验和模拟表明，用微波作为热源 进行真空冷冻干燥能够有效提高脱水速率和产品总体品质;如果在解析阶段采用微波加热 的方法，可以大大缩短干燥时间。
[0355] 微波真空冷冻干燥是将高效的微波辐射加热技术和真空冷冻干燥技术相结合的 一项新技术，同普通真空冷冻干燥一样，物料在低于共晶点温度以下冻结，然后利用微波辐 射处于冻结状态的被干燥物料，将电磁能转化热能进行升华脱水。为了提高冷冻干燥的效 率，降低能耗，从五十年代开始，就有学者开始了微波加热的冷冻干燥研究。1958年， Copson等利用微波为冷冻干燥提供升华热，大大缩短了冷冻干燥的时间；1999年，Wang等通 过试验综合论述了微波冷冻干燥的优点，讨论了真空压力、物料厚度等对干燥时间的影响； 2009年，赵庆亮等通过试验确定了微波真空冷冻干燥苹果脆片的工艺参数，得出微波真空 冷冻干燥苹果片的最优条件为:预冻温度为-30.09°C，切片厚度8mm，微波功率108.44W，真 空度60Pa。
[0356] 微波利用介电加热原理，热效率高，不需要对流介质，没有环境温升，便于自动控 制及连续生产等，同时具有杀菌功能。本研究利用微波真空冷冻干燥技术对新鲜苋菜进行 干燥，以探索绿叶新鲜蔬菜的最佳的干燥工艺，为新鲜蔬菜的冷冻干燥提供更好的方法。
[0357] 材料与设备
[0358] 原料:新鲜脆嫩的苋菜，购于当地菜市场。
[0359]主要仪器:微波真空冷冻干燥机BY-07,南京博有微波科技开发有限公司；超低温 冰箱;立式圆形压力蒸汽灭菌器:上海医用核子仪器厂制造；隔水式电热恒温培养箱：上海 跃进医疗器械厂生产;真空冷冻干燥机:北京德天佑科技发展有限公司制造;干热灭菌箱： 上海市实验仪器厂制造;SW-CJ-10型洁净工作台；苏州净化设备厂制造;FA1104分析天平： 上海天平仪器厂制造;电热恒温水浴锅:上海医疗器械五厂制造。
[0360] 工艺流程及工艺要点：
[0361] 微波冷冻干燥机示意图如图24所示，微波冷冻干燥机包括制冷机1、冷阱2、干燥仓 3、红外测温器4、磁控管5、料盘6和真空栗7。工作时将物料装入料盘6冻结后放入干燥仓3， 旋片式真空栗7用来维持干燥仓3压力，冷阱2温度足够低保证能够使水蒸汽凝结而不进入 真空栗7,为保证加热均匀性设置两个磁控管5成直角布置，物料温度由红外测温器4测定。
[0362] 苋菜微波冷冻干燥工艺流程：新鲜原料-?挑选4清洗4切段-?烫漂 -?冷沥水-?装盘-?冻結-?微波真空冷冻干燥-M佥查-?包装-成品
[0363] 工艺要点：
[0364] 1)原料的清理:合格的苋菜用清水清洗，洗去表面粘有的泥土及其他杂质，将水分 沥干后，切成段(4cm左右）。
[0365] 2)漂烫与冷却:漂烫目的是破坏苋菜中的氧化酶的活性，以便保持其原有色泽(护 绿)和营养成分，同时烫漂还能消灭原料表面的微生物、虫卵，除去原料组织内的空气，有利 于减少维生素 C和胡萝卜素的损失。因此，将切段后的苋菜置于HKTC的热水中浸烫1~2min 左右，立即取出，再浸入冷水中快速冷却至室温，以保持其脆度。
[0366] 3)沥水与装盘:经冷却捞出后的苋菜表面会滞留一些水滴，这对冻结是不利的。容 易使冻结后的苋菜相互粘结，不利于进一步的干燥。因为微波穿透能力有限，装料厚度控制 在在5~15mm左右。
[0367] 4)苋菜的预冻结:预冻结是真空冷冻干燥的要求，这里将原料装盘后在专用的冷 冻设备中，在20min内快速冷冻至中心温度-30°C，待干燥时放入冻干机干燥仓在低压下再 进行进一步降温。
[0368] 5)微波真空冷冻干燥:先将冷阱温度降至一45°C，物料放入干燥仓后抽真空，约 〇.5h后物料温度降至_32°C，开始开启微波进行加热，注意调整微波功率，采用分段加热方 法，升华段物料温度控制在-25~-20°C，解析段物料温度不超过60°C。
[0369] 微波真空冷冻干燥的工艺研究：1)微波功率对干燥过程的影响：微波功率是影响 干燥过程最重要的因素，通过改变微波功率，研究不同微波功率对物料温度的影响，得出物 料的冻干曲线。对升华段和解析段采用不同微波功率，来最大限度利用微波能，最终获得较 合适的微波功率。2)物料厚度对干燥过程的影响:通过改变物料装盘厚度对干燥速率的影 响来确定装盘时苋菜应采取的厚度。3)干燥压力对干燥过程的影响：在上述实验基础上调 节不同干燥压力进行实验并做出干燥速率的对比。
[0370]微波冷冻干燥与传统干燥工艺在营养素保存率及复水性能的对比实验:作为一种 新的生产工艺，和传统真空冷冻干燥以及热风干燥，进行营养素保存率上的对比实验，主要 是考察以上3种处理方式对苋菜维生素 C的保存率和复水性能的影响。
[0371] 主要指标检测方法：1)含水率参照685009.3-85方法测定。2)￥(：含量采用2,6-二氯 靛酚滴定方法测定，试验结果为3次试验结果平均值，VC残余率为干燥前后VC含量比率。 [0372]复水比：复水性能是用来表示干燥产品在干燥过程中受损程度的一种重要物理参 数，复水性能常用干燥产品复水前后的重量比来表示，影响复水比大小的因素有水温和浸 水时间。实验中将5 ±0.5g干燥后的苋菜放在100°C的水中，5min后将样品拿出，用吸水纸吸 M1 干表面水分，然后称重量。复水比（RC)的计算公式:R(J =^7式中：RC为复水比;HI1为复水 后吸干表面水分后样品质量(g) ;m2为复水前样品质量(g)。
[0373]统计分析:采用SPSSl0.0 对试验数据进行ANOVA分析。
[0374] 2'结果与分析
[0375] 2. Γ不同微波功率对干燥过程的影响
[0376] 2.1. Γ不同微波功率下的物料温度变化曲线
[0377] 在干燥压力为IOOPa，物料厚度IOmm，干燥时间6h，冷阱温度-45 °C的干燥条件下， 不同微波功率时干燥温度与时间的关系如图25所示。
[0378] 物料温度变化曲线对于冷冻干燥极为重要，它揭示了冷冻干燥的一般过程。由图 25可看出，微波冷冻干燥过程可分为3个阶段，预冻段、升华段以及解析段，这和普通冷冻干 燥是相似的。但微波冷冻干燥有其特别的的地方，其升华段不象普通冷冻干燥那么明显，且 持续时间较短，解析段温度升高则更快。
[0379] 在开始干燥的0.5h，由于未启动微波加热，冰晶在真空下升华迅速吸热，温度进一 步降低，有利于进一步进行高速升华干燥。当开启微波，冰晶吸热升华，大部分游离水在此 阶段升华，此时料温应当低于物料共融点，且尽量接近共融点。由图25可以发现不同微波功 率对升华段影响不明显，这主要因为这个阶段大量自由水生成的冰晶升华可吸收大量热 量，所以大的微波功率也不会使其升温太快，所以，在这个阶段可尽量采用较高微波功率， 来加速干燥。在解析段，由图25可以发现，解析段大概从第3小时开始，持续近3h，占总干燥 时间约一半。微波功率对解析段影响较大，900W功率使温度升高太快，最终温度太高，实际 也发现产品有部份焦糊现象。这主要是因为此时大部分自由水分已经脱去，低水分则容易 导致产品过热。而这也可作为判断干燥终点的一个标志，就是物料温度升高突然加快。从微 波功率对物料温度变化的影响来看，微波冷冻干燥最好采用两段干燥法，本试验中，升华段 可用800W，解析段降为650W。
[0380] 另外，本试验干燥终点所需时间大约6h，而使用真空冷冻干燥工艺则需约18h，可 见微波冷冻干燥可节约干燥时间近二倍。
[0381 ] 2.1.2 '不同微波功率下的物料含水量的变化曲线
[0382] 在干燥压力为IOOPa，物料厚度IOmm，干燥时间6h，冷阱温度-45 °C的干燥条件下。 不同微波功率时苋菜含水量随时间的变化关系如图26。
[0383] 由图26可知在微波干燥过程中，开始时物料含水量快速下降，相应的干燥速率也 迅速升高，但达到高峰后保持较短的时间（约Ih)后干燥速率就逐步下降，这是由于水分升 华造成物料内部对微波能量的吸收率下降所引起的。由此可见，等速干燥阶段较短是微波 冻干区别于一般冷冻干燥或热风干燥的一个重要特点。另外，较大功率微波可提高干燥速 率。
[0384] 2.2'不同物料厚度对干燥速率的影响
[0385] 图27所示为微波功率为700W，干燥压力为lOOPa，冷阱温度为_45°C情况下，采用5、 10、15、20_料层厚度测的的物料含水率变化规律。可见厚度不同对干燥速率影响趋势基本 一致，采用较薄料层干燥速率较快。这是因为微波的穿透深度有限，且物料层太厚不利于水 蒸汽迀移，但料层太薄也可能影响生产率，因此这一因素在实际生产中应综合考虑。
[0386] 2.3'不同干燥压力对干燥速率的影响
[0387] 在微波功率为800W的条件下，分别采用60、100、180Pa的干燥仓压力，考察在功率 不变的情况下，干燥仓压力对干燥速度的影响。如图28所示，在升华段不同压力对干燥速率 的影响差别不大，估计主要原因是压力高虽有利于传热，但却不利于水蒸汽从升华界面逸 出；但在解析段，采用较低的压力明显有助于提高干燥速率，因为此时主要是结合水分的除 去，较低的压力可使其介面传质阻力减小。因此，在干燥中压力也采用两段法较为合理。另 外，本试验中，发现在压力低于SOPa是很容易发生低压气体放电现象，所以压力的选择也应 进行试验后综合考虑。因此采用升华段压力150Pa，解析段压力I OOPa，能够提高干燥效率。
[0388] 2.4'微波冷冻干燥与其它干燥方式的对比
[0389] 2.4. Γ不同干燥方式Vc残存率对比
[0390] 对经过微波冷冻干燥、冷冻干燥以及热风干燥的苋菜进行干燥前后Vc含量的检 测，并折算为Vg残存率，经SPSSlO. OOne-Way ANOVA析，S-D-K检验，微波冷冻干燥和热风干 燥存在显著性差异(P〈〇.05)，而和普通冷冻干燥不存在显著性差(P>0.05)，如图29所示。图 29中不同的罗马字母I和Π ，表示组间存在显著性差异(p<0.05)。
[0391 ]由图29可知，微波冷冻干燥后的Vc残存率虽然低于真空冷冻干燥，但相差不大，比 热风干燥则高出很多。因此，采用微波冷冻干燥技术，在保证产品质量的情况下，其卫生指 标和干燥速率又大大优于真空冷冻干燥技术，是一种更为先进的生产工艺。
[0392]图30所示为压力IOOPa，料层厚5mm，干燥终水分为6 %情况下微波冷冻干燥产品Vc 含量随微波功率的变化情况。由图可知在微波功率700W时Vc含量保持的最好，这可能是因 为低于该功率情况下干燥时间太长，而高于该功率时物料温度则太高。在制定生产工艺时 应考虑这一现象。
[0393] 2.4.2'不同干燥方式处理的苋菜终产品复水性能的对比
[0394]被干燥的食品的复水性能通常采用复水比来标示，将5g干燥后的苋菜放在100°C 的水中，5min后拿出样品，用吸水纸吸干表面水分，然后称重量，并计算复水比。三种不同的 干燥方式对苋菜终产品的复水比的影响如图30所示。
[0395]由图31可知，微波真空冷冻干燥处理的产品的复水比，与真空冷冻干燥处理的相 比、稍低，但差异不显著(P>〇.05)，而微波真空冷冻干燥和真空冷冻干燥处理的产品的复 水比远高于热风干燥处理的产品，差异极其显著(P<〇.05)。
[0396] 结论：1)微波冷冻干燥对热敏性成分的保存率低于普通真空冷冻干燥，但两者差 异不显著；前者比后者在干燥时间上可缩短近二倍。2)影响微波冷冻干燥速率的主要因素 是微波功率、干燥压力和料层厚度;其升华段时间较短，等速干燥段也较短，很快进入解析 段;在升华段可采用较高功率和较高的压力，解析段则应采用较低的功率和压力，有利于提 高干燥速率并保证产品质量;薄的料层厚度有利于吸收微波能，提高干燥速率，但料层过 薄，生产率会下降，应综合考虑各种因素，密切联系生产实际情况来确定适当的物料厚度。 3)本研究得出的相对最合理的参数为:物料的预冻温度为_30°C，冷阱温度为_45°C，初始压 力150Pa，微波功率800W，进入解析段后，压力设为lOOPa，微波功率设为700W，料层厚度采用 12mm，干燥时间6h，终产品含水率为6 %。在此种加工工艺参数下，干燥新鲜脆嫩的苋菜，可 以显著提高干燥速率、大幅度降低能耗，并能保证获得很好的产品品质。
[0397] 六、纯天然即冲型营养谷物早餐配方研究：
[0398] 本试验研究出的即冲型五香谷物早餐配方为：以每份加300mL温度为85°C水冲调 为基准，加入玉米和小米、燕麦膨化混合粉16. Og，黄豆粉28. Og，花生碎3g，芝麻Ig，绿叶蔬 菜2g，食盐和调味料适量时，做出的产品色泽淡黄，口感鲜香，一种科学搭配、营养均衡、方 便美味、纯天然的即冲型营养谷物早餐食品。
[0399]项目研究以传统地方特色早餐为基础，以玉米、燕麦、小米、大豆为原料，辅以花 生、芝麻和蔬菜，以天然调味料调味，采用现代加工工艺得到一种科学搭配、营养均衡、方便 美味、纯天然的即冲型营养谷物早餐食品。项目产品既可以丰富我国谷物早餐的种类，也能 为传统食品的工业化提供一定的借鉴作用。
[0400] 项目产品具有醇厚的小米、玉米香，伴着豆香、芝麻香、花生香、和蔬菜的清香合为 一体，浓郁得扑鼻，最后品味，糊浓稠细腻，配菜香脆嫩滑，回味绵长。喝一口谷物早餐，仿佛 饮一壶醉人的美酒，满嘴留香。
[0401] 1)'材料与方法
[0402] 原辅料及设备
[0403]原辅料:玉米、小米、燕麦膨化混合粉，100-120目；黄豆粉，60-80目；芝麻;花生碎， 10-20目；脱水蔬菜;食盐;复合天然调味料(八角、肉桂、丁香、小茴香、花椒、干姜、陈皮等）， 自制。
[0404]试验设备:BF-Π拌粉机，GT-Π双滚筒调味生产线均为济南启东机械设备有限公 司生产。
[0405] 工艺流程:如图35所示。
[0406]
[0407] 产品基础原料配方制备:按一定比例黄豆粉、花生碎、膨化混合粉混合均匀。
[0408]调味料制备：八角20g、肉桂7g、丁香6g、小茴香8g、花椒18g、干姜5g、陈皮6g在120 度下烘烤10分钟后冷却、粉碎、按一定比例混合备用。
[0409] 五香谷物早餐产品制备:先把黄豆粉、花生碎、芝麻、脱水蔬菜按设计配比混合均 匀，然后依次加入膨化混合粉、食盐、复合天然调味料混合均匀。
[0410] 微波灭菌:2450MHz微波的杀菌确定杀菌时间为40s。
[0411] 1.4)'试验方案设计
[0412] 1.4.1)广品基础原料配方制备
[0413] 为了考查玉米、小米、燕麦膨化混合粉、黄豆粉、花生碎等主要因素对即冲型谷物 早餐基础配方感官品质的影响，采用单因素及正交试验方法，以即冲型谷物早餐的综合感 官评分为品质的评价标准，确定了即冲型谷物早餐的最佳生产配方。
[0414] 1.4.1.1)，单因素试验
[0415] 根据影响即冲方便豆沫感官品质的3个最主要的因素，膨化混合粉、黄豆粉、花生 碎进行单因素试验，考查产品产品口感和冲调稳定性。
[0416] 1.4.1.2)，正交试验设计
[0417] 即冲型谷物早餐是以膨化混合粉、黄豆粉、花生碎为主要原料的，以上讨论了各单 因素的影响，但在实际中，即冲型谷物早餐基础配方的感官品质是受它们相互交叉影响的， 因此，为全面考查影响因素，设计了正交试验因素水平表(见表10)，根据单因素实验结果通 过L9 (33)正交试验对配方进行优化。
[0418] 表10正交试验因素水平表
[0420] 1.4.2)'五香谷物早餐产品制备
[0421] 在单因素试验的基础上，采用正交试验对三种调味配方进行研究和分析，正交试 验因素水平表如表11所示。试验条件是在以每份加300mL温度为85°C水冲调为基准时，加入 即冲型谷物早餐基础配方粉47g，加入适量食盐、白砂糖、调味粉调制。
[0422] 表11五香风味配方正交试验因素水平表
[0424] 1.5) '即冲型谷物早餐质量的评定方法
[0425] 应用感官品质评价对即冲型谷物早餐的基础配方进行综合质量评价。感官品质评 价是一种能真实客观反映食品品质的有效方法，在国内外食品科学研究中得到广泛的应 用，目前尚无任何一种仪器测试能完全取代感官评价。评价时抽10名有感官评价经验的专 业人员组成评价小组，研究讨论确定品评术语，在专业感官品质评价室内进行，每份加 300mL温度为85°C水冲调2min后搅匀，从色泽、组织状态、气味和滋味4个方面，按规定的评 分标准对其感官品质进行综合评价，满分为100分，取其平均值为最终结果，评分标准如表 12。
[0426] 表12感官评定标准 ~拓禾与刀'f/T
[0429] 2.1)'产品基础原料配方制备
[0430] 2.1.1)'单因素实验
[0431] 2 · 1 · 1 · 1)'玉米、小米、燕麦膨化混合粉添加量
[0432] 以每份加300mL温度为85 °C水冲调为基准，固定黄豆粉28. Og，花生碎3g，芝麻Ig， 绿叶蔬菜2g;分别添加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对即冲型谷物早餐的基础配方感官品质的影响。结果见图32。
[0433] 由图32可知，随着玉米、小米、燕麦膨化混合粉添加量的增加，得分明显提高，但超 过16.Og得分下降明显。玉米、小米、燕麦膨化混合粉的添加量对即冲型谷物早餐的浓度影 响较大，玉米、小米、燕麦膨化混合粉添加量合适，浓度适宜，感官得分就高。
[0434] 2.1.1.2)'黄豆粉添加量
[0435] 以每份加300mL为85 °C水冲调为基准，固定玉米、小米、燕麦膨化混合粉添加量 16. Og，花生碎添加量3g，分别添加24. Og，26. Og，28. Og，30.0 g，32. Og的黄豆粉，考查黄豆粉 添加量对即冲型谷物早餐的基础配方感官品质的影响。结果见图33。
[0436] 由图33可知，随着黄豆粉添加量的增加，得分也相应提高，当黄豆粉添加量达到 28.Og后，得分有一定的下降。这是因为即冲型谷物早餐添加一定的黄豆粉能表现出很好的 风味，但过多就会影响它的口感。
[0437] 2.1.1.3)，花生碎添加量
[0438] 以每份加300mL温度为85°C水冲调为基准，固定玉米、小米.燕麦膨化混合粉添加 量16. Og，黄豆粉添加量28. Og，分别添加2. Og，2.5g，3g，3.5g，4. Og的花生碎，考查花生碎添 加量对即冲型谷物早餐的基础配方感官品质的影响。结果见图34。
[0439] 由图34可知，随着花生碎添加量的增加，得分提高，但当花生碎添加量超过3 . Og 后，得分下降。这是因为即冲型谷物早餐添加一定的花生碎能表现出良好的风味，但过多就 会影响风味。
[0440] 2.1.2)'正交试验
[0441]根据单因素试验结果，选取玉米、小米、燕麦膨化混合粉、黄豆粉、花生碎三个因素 中三个较好的水平做正交试验，优化配方，结果见表13。
[0442] 表13三因素三水平正交试验结果表
[0444]由表13可以看出，影响即冲型谷物早餐的基础配方感官得分的极差R大小顺序为A >B>C，即玉米小米膨化混合粉为最主要因素，其次为黄豆粉，花生碎影响最小。根据K值可 知，A3B1C2为最佳方案，即在以每份加300mL温度为85°C水冲调为基准时，加入玉米、小米燕 麦膨化混合粉16. Og，黄豆粉28. Og，花生碎3. Og时，做出的即冲型基础配方谷物早餐色泽淡 黄，口感鲜香，是一种很有开发前景的新型方便食品。
[0445] 2.2)'五香谷物早餐产品制备
[0446] 从表14正交试验结果可以看出，Ra>Rb>Rd>Rc即食盐的添加量对五香风味即冲 型谷物早餐风味的影响最大，熟芝麻、复合调味料、干苋菜依次降低。通过正交试验得出五 香风味即冲型谷物早餐最佳配方为A2B2C2D2,即为添加2.0 %的食盐，0.5%的熟芝麻， 2.0%干苋菜，1.0%的调味料。
[0447] 表14五香风味配方三因素三水平正交试验结果表
[0449]结论：
[0450] 本试验得出即冲型谷物早餐的基础配方为：以每份加300mL温度为85°C水冲调为 基准时，玉米、小米、燕麦膨化混合粉16. Og，黄豆粉28. Og，花生碎3. Og。
[0451] 即冲型五香谷物早餐配方:在以每份加300mL温度为85°C水冲调为基准时，加入玉 米和小米、燕麦膨化混合粉16. Og，黄豆粉28. Og，花生碎3g，芝麻Ig，绿叶蔬菜2g，食盐和调 味料适量。用上述配方调制出的产品，口感纯正，风味独特。
[0452] 七、即冲型谷物早餐的保质期试验：
[0453] 在即冲型谷物早餐包配比确定的条件下，对其生产工艺参数进行优化，得到最终 生产工艺参数为：玉米和小米、燕麦膨化混合粉16. Og，黄豆粉28. Og，花生碎3g，芝麻Ig，绿 叶蔬菜2g，食盐和调味料适量，在混合后，真空包装或充氮包装，经2450MHz微波杀菌40s;最 后将在上述生产工艺参数条件下生产的即冲型谷物早餐包进行储存期加速测试，最终确定 了即冲型谷物早餐包保质期。
[0454] 即冲型谷物早餐包在储存期间(保质期内）容易发生的变质为风味和花生、芝麻中 油脂的氧化酸败;风味变质主要是出现氧化酸败气味，产生脂肪过氧化物，引起令人不愉快 的气味即人们所说的有"哈喇味"，使其风味和香味丧失，改变了原有的颜色，降低了产品的 营养价值，以至缩短了产品的保质期，严重时不能食用。因此了解即冲型谷物早餐包在储存 过程中花生、芝麻中油脂变化情况，合理控制其在产品中的含量，进而控制其脂肪的氧化速 度;对于延长产品的保质期就显得尤为重要且非常必要，对于产品配方设计、生产过程关键 工序点的控制提供可靠的依据。
[0455] 1试验材料和试验方法
[0456] 1.1试验材料
[0457] 谷物早餐混合粉
[0458] 1.2试验方法
[0459] 谷物早餐混合粉制备:如图36所示。
[0460]
[0461] 包装方法:真空包装或充氮包装。
[0462] 杀菌方法:将真空包装或充氮包装的即冲型谷物早餐包置于微波炉中，用不同频 率微波分别处理产品，选择不同的杀菌时间，对照组则不进行微波杀菌，观察不同微波处 理条件对即冲型谷物早餐包微生物指标的影响。
[0463] 1.2.1加速储藏试验
[0464]即冲型谷物早餐包在常温下保质期一般为6-12个月，为了快速得出试验结果，需 要进行高温加速试验，温度越高，试验所需的时间越短，但过高的温度会引起蛋白质变性， 改变其氧化特性。为了使加速试验和实际5贮藏条件下的即冲型谷物早餐包变质情况有很 好的相关性，本实验将选择37°C条件下每隔15天测定即冲型谷物早餐包的相关指标的含 量。
[0465] 1.2.2各组分及指标的测定方法
[0466] 感官按照GB 10769-2010 "婴幼儿谷类辅助食品"测定，由专业人员组成感官评定 小组，根据即冲型谷物早餐包气味滋味、色泽形态与冲调性对即冲型谷物早餐包评定，评定 气味与冲调性时，将其调为糊状，即准备95°C的水300mL，边倒入60g即冲型谷物早餐包边搅 拌，观察即冲型谷物早餐包的结块情况及其粘度。
[0467] 过氧化值的测定方法参见GB/T5009-37 1996
[0468] 酸价的测定方法参见GB/T5009-37 1996
[0469] 1.2.3保质期的确定方法
[0470]将样品分别存放于5°C和37°C二个恒温箱中，5°C的样品作为标准样品或对照样 品，37 °C的样品作为环境破坏性样品。每隔15天左右对37 °C条件下的样品进彳丁感官品评，同 时检测其微生物指标，品评时与5°C的样品进行比较。当37°C下的样品出现与5°C的样品有 较大差异或出现不能被接受的差异时，37°C条件下的样品停止实验，那么在37°C条件下样 品存放的时间乘以3得到的时间即为产品的大致保质期。
[0471] 2结果与讨论
[0472] 2.1微波处理对普通包装产品微生物指标的影响
[0473] 表15列出了不同微波频率和不同处理时间对产品菌落总数、大肠菌群数和霉菌计 数的变化情况。由表15可知，915和2450MHz 2种频率的微波均有明显的杀菌效果，2450MHz 微波的杀菌效果更显著，进一步比较2450MHz频率微波不同处理时间的杀菌效果表明，微 波处理时间越长，杀死的微生物越多，表明其杀菌效果与微波处理时间密切相关，综合考虑 杀菌效果、降低能耗和产品标准要求，本试验2450MHz微波的杀菌确定杀菌时间为40s，微生 物指标达到国家规定的同类产品的卫生指标。
[0474] 表15微波处理条件对产品微生物指标的影响
[0476] 2.2不同包装形式的保质期试验结果
[0477] 经过四个多月的保质期试验的结果见表16和表17,由表中可明显看出37°C下放置 90天后，产品的质量开始发生变化，口感变略，有少许哈喇味且出现冲调性变差，且菌落总 数也超标。因此该产品的大致保质期为270天，为安全起见可定为6个月。 「04781 妄1 ft右氣句姑芦品祖商细球始姑里

[0483] 3结论：
[0484] (I)本试验选择2450MHz微波频率、杀菌时间为40s条件下，微生物指标达到国家规 定的同类产品的卫生指标。
[0485] (2)经保质期试验证明，该产品使用真空包装和充氮包装的保质期均能达到6个月 以上，但真空包装产品品质更好。
[0486] 八、即冲型谷物早餐的营养均衡性分析与评价：
[0487] 采用食物营养质量指数评价法，食物蛋白质质量评价即氨基酸评分法(AAS)、食物 碳水化合物评价法(食物血糖GI生成指数)和食物的脂肪评价法，对即冲型谷物早餐的营养 价值进行评价、分析得出：即冲型谷物早餐玉米、小米、燕麦的配比1: 1.2:1产品营养均衡， 具有低糖，低热量，较高的蛋白质含量和质量，较高的营养素质量，营养素均衡等优点，是一 种搭配科学、营养均衡、方便美味、纯天然的早餐食品。
[0488] 豆沫是河南省漯河市具有地方特色的营养丰富的健康早餐，它以很好的风味，和 均衡的营养深受广大消费者的喜爱。我们对这一传统食品的配方从营养均衡性上、口感上 加以改造，并通过特殊加工工艺将其加工成即冲型谷物早餐。除了玉米、小米和黄豆外，特 意添加的花生、芝麻和苋菜，天然调味品，都是营养丰富的健康食材。这种即冲型谷物早餐 吃起来香鲜、可口，有着淡淡的咸味，完全符合当今广大消费者希望吃的健康的需求，是不 可多得的健康营养早餐。本文将采用食物营养质量指数评价法，食物蛋白质质量评价即氨 基酸评分法(AAS )、食物碳水化合物评价法(食物血糖GI生成指数)和食物的脂肪评价法，对 含有玉米、小米、黄豆、花生、芝麻和苋菜的即冲型谷物早餐的营养价值进行评价、分析。
[0489] 人体在生命活动中需要的7大营养素是：蛋白质、脂肪、碳水化合物（糖类）、维生 素、纤维素、微量元素和水。营养物质与微量元素直接参与构成机体支架，存在于骨骼、肌 肉、内脏及软组织体液中，调控着体内酸碱度平衡，是多种酶和生物素的组成部分，促进着 新陈代谢，是维持人体正常生命活动必不可少的物质。
[0490]参与评价的食品种类:即冲型谷物早餐(含有黄豆、燕麦片、小米、玉米、花生、芝麻 和苋菜）；燕麦片，黑芝麻糊。
[0491 ] 2即冲型谷物早餐所含的营养素及其营养价值和保健功能
[0492] 2.1玉米
[0493]玉米是一种营养全面的粮食作物，也是一种丰富的食品资源，玉米中富含淀粉、月旨 肪、蛋白质、水溶性多糖和糖醇类物质，以及可降低血液胆固醇的谷胱甘肽、亚油酸等物质， 同时富含维生素、矿物质、人体必需的氨基酸、多糖等生理活性物质等。现代科学认为，玉米 中含有大量的纤维素，比精米高6~8倍，多吃玉米及其制品有明显的强身效果。中医认为， 玉米性平味甘，有开胃、健脾、除湿、利尿、降压、促进胆汁分泌、增加血中凝血酶和加速血液 凝固等作用。治腹泻、消化不良、水肿等。
[0494]德国营养保健协会著名营养学家拉赫曼教授指出，在当今被证实的最有效的50多 种营养保健食品中，玉米含有7种营养元素一一钙、维生素 E、谷胱甘肽、纤维素、镁、硒和脂 肪酸。经测定，每100g玉米能提供近300mg的钙，几乎与乳制品中所含的钙差不多。玉米中的 维生素含量非常高，为稻米、小麦的5~10倍。玉米油富含维生素 E、维生素 A、卵磷脂及镁等。 维生素 E可促进细胞分裂，增强机体新陈代谢，降低血清胆固醇，调节神经和内分泌功能，并 使皮下组织丰润，皮肤细胞富有弹性和光泽，防止皮肤病变。可增强人的体力和耐力，防细 胞衰老及脑功能退化，并有抗血管硬化的作用。玉米中所含的丰富的植物纤维素具有刺激 胃肠蠕动、加速粪便排泄的特性，可防治便秘、肠炎、癌等;纤维素能束缚及阻碍过量的葡萄 糖的吸收，起到抑制饭后血糖升高的作用;纤维素还可以抑制脂肪吸收，降低血脂水平，预 防和改善冠心病、肥胖、胆结石症的发生。玉米中所含的玉米黄质，可以预防老年黄斑性病 变的产生。
[0495] 2.2小米
[0496] 小米是粟(北方称谷子)脱壳制成的粮食，因其粒小，直径Imm左右，故名。小米是世 界上最古老的栽培农作物之一，起源于中国北方黄河流域，是中国古代的主要粮食作物，所 以夏代和商代属于"粟文化"，中国最早的酒也是用小米酿造的。小米营养丰富，主要含有碳 水化合物、蛋白质及氨基酸、脂肪及脂肪酸、维生素、矿物质等，各种营养素比例适宜，是良 好的食品营养源，中医及民间素以小米制作滋补粥食，用来调养身体；以小米加工的食品也 具有较高的营养价值。
[0497] 小米中的碳水化合物含量略低于大米、小麦和玉米，约74.62 %，主要成分是淀粉， 其中直链淀粉较多(27.2 % )，高于玉米淀粉中的直链淀粉含量(20.3 % )
[0498] 小米的水溶性多糖组成结构中，主要是阿拉伯糖和木糖，还有少量的甘露糖和乳 糖以及葡萄糖。另外小米中膳食纤维含量高，是大米的2.5倍，膳食纤维具有预防心血管疾 病发生的功效，因此，长期食用小米有益健康。
[0499]蛋白质在小米中的含量为9.28 %，消化率为83.4 %，生物价为57，高于小麦和大 米。小米蛋白中氨基酸种类齐全，含有人体必需的8种氨基酸，且含量分别比大米、小麦粉和 玉米高出56.4%、80.6%、42.6%，除赖氨酸含量偏低外，其他氨基酸的比例均符合WHO的推 荐模式。以AAS(氨基酸分)和CS(化学分)评价其中的8种必需氨基酸，结果发现小米的AAS和 CS除赖氨酸小于1外，其他必需氨基酸的AAS和CS均大于1，达到了全价蛋白的标准，一般脂 肪中脂肪酸占95%~96%，故脂肪的性质和营养功能主要取决于脂肪酸的性质。国内学者 研究发现，小米脂肪含量为2.8%~8%，因品种和产地不同含量略有差异，平均含量约为 4%~4.5%，但都是优质脂肪。小米脂肪6种主要脂肪酸中，亚油酸含量为70.01%、油酸 13.39%、亚麻酸1.96%、棕榈酸8.34%、硬脂酸4.38%、花生四烯酸1.72%，不饱和脂肪酸 总含量高达85.54%。
[0500] 小米中维生素 B1的含量位居所有粮食之首，Va、Vd、Vc和￥^2含量较低一般粮食中不 含有的胡萝卜素，小米每100g含量达〇.12mg;V E相对较高，大约为43.48yg/g。与大米相比，小 米中矿物微量元素的含量特点是:K、Fe、P含量较高；小米中的Se、Mg、Zn、K的含量分别为 1.2、231、172、2490yg/g，其中硒以有机硒的形式存在。国外学者对小米中多酚类物质进行 了分离、量测定及动物试验，研究发现，小米多酚类物质含量约为0.3%~3%，有很强的抗 氧化活性，具有降血糖、降胆固醇及预防溃疡等生理功效。
[0501] 2.3黄豆
[0502]黄豆含的营养素比较全面，并且含量丰富，每100克大豆含蛋白质36.3克、脂肪 18.4克、碳水化合物25.3克、热量412千卡，钙367毫克、磷571毫克、铁11毫克、胡萝卜素0.4毫 克、维生素 Bl 0.79毫克、维生素 B2 0.25毫克、尼克酸2.1毫克，与等量的猪肉相比，蛋白质 多1倍、钙多33倍、铁多26倍、而价格比猪肉便宜很多;此外，大豆所含的碳水化合物，有一半 是膳食纤维，而且不含淀粉，适合糖尿病患者食用。在《本草纲目》中，有大豆性味甘平，致健 脾开中，润燥，消水，排浓解毒，消肿止痛功效的记载;在《延年秘录》中，有服大豆长肌肤，益 颜色，填骨髓，加气力，补虚能食的阐述。大豆及大豆制品属于碱性食物，人体内由于受到主 要食物来源的限制，一般是酸有余而碱不足。从体内的酸碱平衡看，调节为中性很重要，这 对于骨骼的增强，大脑的发育，促进新陈代谢，提高免疫力，避免疾病，都很有益处。
[0503] 通过分析大豆蛋白的氨基酸组成，发现其含有8种必需氨基酸，其中蛋氨酸和半胱 氨酸含量较低，而其余氨基酸含量均达到或超过了世卫组织(WTO)推荐的需要量水平。在粮 豆作物中，大豆的赖氨酸含量最高，它是促进生长发育的主要物质。因此，大豆蛋白作为一 种优质的完全蛋白，并且不含有胆固醇，对于心脑血管疾病患者完全可以用其取代动物蛋 白。同时，大豆蛋白作为优质植物蛋白的主要来源，与粮食搭配食用，不但可以提高其蛋白 质的利用率，在营养上实现了互补，还可以作为人均蛋白质供应不足的补充。在植物蛋白 中，大豆蛋白不仅在营养上处于优势，且其价格较动物蛋白低得多。1973年，世界粮农组织 (FAO)及其蛋白质咨询小组推荐植物蛋白，大豆被认为是最易获得、且最为经济的优质植物 蛋白来源。
[0504] 大豆油的主要成分是由脂肪酸与甘油所形成的脂类，种类多达10种以上。脂肪酸 组成以不饱和脂肪酸为主，约占脂肪酸总量的80%，其中含量占50%以上，亚麻酸的含量为 6.8%;亚油酸能够改善胆固醇代谢，预防动脉硬化，贮存能量，防止肾功能衰退、生殖功能 丧失等作用；亚麻酸也属于必需脂肪酸，能抵抗动脉硬化及血栓，预防内循环系统的疾病。 油脂中磷脂的含量约为2%，不饱和脂肪酸和大豆磷脂均可以降低血胆固醇，防止 心脑血管疾病的发生。此外，磷脂还具有促进胎儿脑细胞形成(是脑细胞的主要成分，约占 大脑干基的43%)，增强人的记忆力，预防老人痴呆症等效用。目前，FAO及WTO已将磷脂列为 "重要的营养补助品"和"九大长寿食品"之一。因此，大豆被称为是超级营养食品。
[0505]大豆中还含有A、D、E、K 4种脂溶性维生素，以及Bl(硫胺素）、B2(核黄素）、B6(吡多 醇）、维生素 Bl 2、叶酸、B5 (尼克酸）、泛酸、VeS种水溶性维生素。
[0506] 大豆中含有丰富的维生素 E，王丽等人利用高效液相色谱法测定大豆中的维生素 E 含量，发现大豆维生素 E含量范围0.05~0.38mg/g。
[0507] 微量元素在自然界中广泛地存在，在人体内不能自动合成，它的缺失和不足会造 成循环紊乱甚至生长停滞，必须在膳食中不断地予以补充。钙、磷、硫等7种微量元素含量较 高，称为常量元素;碘、锌、锰等15种元素含量相对较低，称为微量元素。大豆是富含微量元 素的粮油作物，在人们的膳食中占有重要位置。
[0508] 钙能增加骨质密度，提高机体强壮能力;钙、铁和镁具有调节血脂、降低血压的作 用;镁能防止钠的损害，降低多余的钠在细胞中的堆积，抑制血压上升;磷具有改善脂质代 谢的能力，保护脑神经系统正常运作；钾能调节血压，具有将钠驱逐体外的功能;钠具有增 强血管壁的初性和弹性，促进血液循环流动;铁能提尚血液质量，参与氧的输送和细胞呼吸 作用;锌能益智并抑制和调节体内机能紊乱，促进生长发育；氯能加强体液内循环的能力， 促进新陈代谢;碘能够调节甲状腺激素的代谢速率，使神经元的反应趋于平稳。硒同位素示 踪法表明，它具有很强的"祀向"性，能阻断癌细胞的能量供应，抑制癌细胞的分裂和增殖， 使其枯竭而凋亡。微量元素缺量有弊，适量有益，过量有害，会导致一系列的疾病。
[0509] 2.4燕麦
[0510] 燕麦，禾本科，燕麦属作物，一般分为带秤型（皮燕麦)和裸粒型(裸燕麦)两大类。 裸燕麦在我国别名很多，如筱麦、玉麦、燕麦和铃挡麦。燕麦是重要的粮食和饲料作物，燕麦 性味甘平，能益脾养心、敛汗，可用于体虚自汗、盗汗或肺结核病人。煎汤服，或"舂去皮作面 蒸食及作饼食"（《救荒本草》）。现代营养学和医学研究表明，燕麦中含有多种活性营养成 分，具有降血脂、降血糖、减肥和美容等多种功能。
[0511] 据中国医学科学院卫生研究所综合分析，中国裸燕麦含粗蛋白质达15.6%，脂肪 8.5%，还有淀粉释放热量以及磷、铁、钙等元素，与其它8种粮食相比，均名列前茅。燕麦中 的B族维生素、尼克酸、叶酸、泛酸都比较丰富，特别是维生素 E，每100克燕麦粉中高达15毫 克。此外燕麦粉中还含有谷类食粮中均缺少的皂甙(人参的主要成分）。蛋白质的氨基酸组 成比较全面，人体必需的8种氨基酸的含量均居首位，尤其是含赖氨酸高达0.68克。燕麦含 有维生素 E，可以预防胆固醇堵塞血管，清除体内垃圾。燕麦中含有丰富的可溶性纤维素，其 含量分别是小麦和玉米的4.7倍和7.7倍;可溶性纤维素可以通过清理胆固醇来保护男人的 心脏和血管，减少罹患高血压、中风等疾病的风险。燕麦富含膳食纤维，能促进肠胃蠕动，利 于排便，热量低，升糖指数低，降脂降糖，也是高档补品之一，在贫困地区是不可缺少的干 粮。
[0512] 燕麦β-葡聚糖是一种分子量较小的非淀粉多糖，存在于燕麦胚乳细胞壁和糊粉 层细胞壁。燕麦β-葡聚糖具有很高的粘度，提取后以燕麦胶的形式存在。燕麦胶在肠胃中 吸水膨胀并形成高粘度的溶胶或凝胶，能吸附胆汁酸、胆固醇等有机分子，可以明显降低人 体血浆和肝脏胆固醇水平。燕麦胶有较强的阳离子交换功能，降低血液中的Na/K比，从而产 生降低血压的作用。燕麦胶还具有增稠、乳化和亲水等性质，可作为性能良好的食品添加 剂。
[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，种植面积仅次 于油菜，居油料作物第二位，在世界油脂生产中具有举足轻重的地位。因花生仁营养丰富， 有补裨润肺、补中益气、开胃醒裨的功效，又有强身健脑、驻颜延年之用，故又称"长生果"， 被历代医家和养生家视为益寿精品。其性甘温，生熟皆可食，既是营养补品，又是延年益寿 的良药。花生富含蛋白质，必需氨基酸营养全面，尤其是各类主食中所缺乏的赖氨酸Lys含 量较高，并且维生素、矿物质的含量均较高，饱和脂肪酸含量则较低，对人类的膳食营养具 有重要的意义。
[0515]现代科学研究证明，花生仁的营养十分丰富，每100g花生仁含脂肪47.5g，蛋白质 26 .Og，碳水化合物18.6g，纤维素2.4(^,^69 .Omg，磷401 .Omg，钾674 .Omg，铁2. ImgJR 5·0mg，维生素Bll·14mg，维生素B20·13mg，烟酸17·2mg，维生素C5·8mg，维生素E41·6mg等。 此外，花生仁还含有丰富的氨基酸以及锌、铁、锰、铜、铬等微量元素。现已清楚，花生仁富含 的蛋白质、磷脂、钙、磷、铁及维生素 B1、胡萝卜素、维生素 E及尼克酸等，有增强细胞活力、提 高脑神经功能的作用。它含有的人体不能合成的亚油酸和亚麻酸等成分，作为维持膜流动 的重要物质，有利于细胞膜的酶促反应，同时对能调节人体生理机能、促进生长发育、预防 疾病有重要作用，特别是降低血液中胆固醇含量、预防高血压和动脉硬化有明显的功效。
[0516] 花生仁中含有多种抗衰老成分，尤其以不饱和脂肪酸、黄酮、白藜芦醇、锌、维生素 E和叶酸等成分最为突出。花生仁中含有一定数量的卵磷脂，能经肠道酶的作用转化为胆 碱，进入脑内与乙酸结合，生成乙酰胆碱，是促进思维、加强记忆的重要补脑物质。磷脂在 生物体内是生物膜的重要组成部分，为细胞中不可缺少的成分。多酚类物质白藜芦醇是心 脏病、动脉硬化及癌症的天然化学预防 ]。它具有重要的生理活性包括:抑制血小板凝集;调 节脂蛋白的代谢，可清除过氧化离子，抑制细胞膜的脂质过氧化，在活体内存在明显的抗氧 化活性。花生仁及其制品中存在β-谷留醇(SIT)，该化合物可抑制癌细胞生长，对结肠癌、前 列腺癌和乳腺癌有效。
[0517] 2.5 芝麻
[0518] 芝麻又称胡麻、油麻、脂麻，既可食用，又可作为油料。芝麻分黑白两种，食用以白 芝麻为好，补益药用则以黑芝麻为佳。古代养生学家陶弘景对它的评价是"八谷之中，惟此 为良"。据营养学家科学分析，每100g芝麻中含蛋白质21.9g、脂肪61.7g、钙564mg、磷368mg、 铁50mg，还含有芝麻素、花生酸、芝麻酚、油酸、棕榈酸、硬脂酸、留醇、卵磷脂、Va、V b、Vg、Vd、Ve 等营养物质。
[0519] 中医认为芝麻性平、味甘，具有滋养肝肾、明目乌发、润燥滑肠、和血增乳、止咳平 喘等作用。李时珍在本草纲目》中说："芝麻补五内、益气力、长肌肉、填髓脑。久服，轻身不 老。"《神农本草经》也记载:芝麻"补五脏，益气力，长肌肉，填脑髓，久服轻身不老。"身虚体 弱、头晕眼花、肾虚腰酸之人食之，可以滋补肝肾，强身健体;津液不足、大便燥结之人食之， 可以生津防燥，润肠通便;须发早白、发枯脱落之人食之，可使乌发再生、黑柔牢固；高血压、 血管硬化病人食之，可以软化血管，降低胆固醇；产后妇女食之，可以催乳；贫血者食之，可 以养血补血;慢性神经炎、末梢神经炎患者食之，有一定的治疗作用。因此，久服芝麻，可以 健身强体，延年益寿，是很好的滋润补养强壮剂。
[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 被人体吸收利用，是一种理想的植物蛋白资源。芝麻蛋白中含有的8种必需氨基酸，其中有6 种高于鸡蛋，2种与鸡蛋接近。芝麻蛋白的氨基酸组成与FA0/WH0推荐的人类蛋白质标准具 有很好的一致性，必需氨基酸含量占氨基酸总量的30%，除赖氨酸和异亮氨基含量低于 FAO/WHO要求外，其他的氨基酸都可以满足人体的需求。必需氨基酸在维生素 E、维生素 BI的 作用参与下，能加速人体的代谢功能。
[0521]芝麻油脂含量较高，约为40%~65%，是芝麻组成中的主要成分。主要含有10种脂 肪酸，不饱和脂肪酸为主要成分，达85.0 %，其中油酸和亚油酸的含量较高，均超过40.0 %， 亚麻酸为0.8%。亚油酸和亚麻酸具有很高的营养价值，是人体不能合成的必需脂肪酸，对 脂肪的消化、吸收和贮存以及在生理上都有其特别的意义，具有调节胆固醇，降低血栓形成 和血小板凝固，清除血管壁上的沉积物，防止动脉硬化，抗衰老，防病抗癌，促进人体健康等 功效。
[0522] 黑芝麻所含的维生素 E在众多食品中名列前茅，维生素 E具有抗氧化作用，可以阻 止体内产生过氧化脂质，从而有效地保护组织细胞的生物膜，改善周围血管血液循环，提高 血流量，增加组织器官的血液营养作用，增强机体免疫功能，抵御有害物质对人体组织细胞 的危害。它还能清除细胞内衰老物质"自由基"，延缓细胞的衰老。此外，芝麻中含量仅占 〇. 5 %的芝麻素比维生素 E具有更强的抗氧化作用，更能保持机体的青春活力。研究还显示， 熟芝麻的抗氧化效果最好，新鲜芝麻必须经过高温160~190 °C焙炒，抗氧化的功能才能达 到最尚。芝麻含有丰富的砸，是食物中含砸最尚的几种之一。人体缺砸会导致人体机能下 降，感染高致病性病毒性疾病的危险性明显增大。科学家已经证明，硒是红细胞中抗氧化剂 的重要成分，充足的硒可使这种抗氧化剂有效地将人体内的过氧化氢转化为水;此外，含有 硒的多种酶能够调节甲状腺的工作，参与氨基酸的合成。芝麻的含铁量为各种食物之首，比 同量菠菜所含的铁多三倍，故在治疗缺铁性贫血方面，芝麻是任何食物所无法比拟的。
[0523] 2.6绿苋菜
[0524]苋菜又名刺觅菜、野芡菜，为览科一年生草本植物。按其叶的颜色，有红、绿、斑览 菜之分。多生于荒地、沟边和园地上，现已进行人工栽培。芡菜的嫩茎叶既可炒食、凉拌，亦 可作馅食用，味道鲜美，同时还有很好的保健价值，深受消费者的喜爱。中医学认为觅菜性 凉味甘，入肝、大肠、膀胧经，具有清热明目、通利二便、收敛消肿、解毒止痢、抗炎止血等功 效。可治疗尿血、内痔出血、痔疮发炎、小便频数、扁桃腺炎、急性肠炎、尿道炎、咽喉炎、子宫 颈炎、痈、_、毒蛇咬伤等病症。
[0525] 苋菜含有丰富的营养物质，所含的胡萝卜素、烟酸比茄果类蔬菜高2倍以上。钙、铁 的含量是鲜菜中最多的，其铁含量比菠菜多1倍，钙的含量是菠菜的3倍，更重要的是菠菜的 草酸含量高，其所含钙质一般不易被人体利用，而苋菜中没有草酸，很易被人体所吸收。钙 是组成牙齿和骨骼的主要原料，并能维持正常的心肌活动，防止肌肉痉挛，促进凝血。苋菜 所含丰富的铁可以合成红细胞中的血红蛋白，有造血和携带氧气的功能。因此，苋菜是一种 补血佳蔬，适宜于贫血者食用。因而，儿童食用苋菜，对其生长发育特别有益。苋菜富含膳食 纤维，常食可以减肥轻身，促进排毒，防止便秘。常吃苋菜可增强体质，有"长寿菜"之称。
[0526] 3营养评价方法
[0527]评价食物的营养价值有很多种方法，如感官的、化学的、物理的，甚至包括动物实 验或人体实验，根据前人大量的研究经验，其中最为基本的就是判定食物营养素的含量、形 式是否可满足人体需要，以及满足的程度；另外在消化吸收利用率、血糖调节、甚至抗氧化 能力等保健功能方面作用。
[0528] 3.1食物营养质量指数评价法
[0529] 食物营养质量指数（INQ)是一种结合能量和营养素对食物进行综合评价的方法， 他能直观、综合地反映食物能量和营养素需求的情况。
[0530] 食物的营养质量指数（INQ)二营 .目匕.単LU
[0531 ] INQ评价标准：当INQ = 1，表示该食物提供营养素的能力与提供热能的能力相当， 二者满足人体需要的程度相等，为"营养质量合格食物"；当INQ< 1，表示该食物提供营养素 的能力小于提供热能的能力，会发生该营养素不足或供能过剩的危险，为"营养价值低食 物"；当INQ>1，表示该食物提供营养素的能力大于提供热能的能力，为"营养质量优良食 物"，特别适合体重超重和肥胖者选择。
[0532] 3.2食物蛋白质营养评价
[0533]主要是指食物的氨基酸评分(AAS)，一般来讲，可以采用FA0/WH0,在1973年提出的 人体氨基酸模式作为评分标准。按照下列公式计算被评价食物蛋白质9中必需氨基酸的评 分值： AAS -被测食物每克蛋白质中的氧基酸含量（讲呈) 理想模式中每克蛋白质的氨基酸含量（mg)
[0535] 3.3食物碳水化合物评价
[0536] 为评价碳水化合物的生理效应，国际上提出了食物血糖生成指数(GI)的概念，GI 反映了人体在食用一定数量的食物以后血糖的变化特征，并同进食等量葡萄糖相比、血糖 变化的幅度大小。GI大于70的为高GI食物;GI在55~70的为中GI食物;GI小于55为低GI食 物。 「1 含50g碳水化合物实验食物餐后2/?血糖应答曲线下面积 _等量碳水化合物标准参考物餐后2/z血糖应答曲线下面积 W
[0538] 3.4食物脂肪评价
[0539] 主要评价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 能比为20%~30%;脂肪酸的适宜比例，即饱和脂肪酸(S)、单不饱和脂肪酸(M)和多不饱和 脂肪酸(P)之间的比例，大多数国家提出S:M:P为1:1:1是比较适宜的比例。
[0540] 4结果与分析
[0541] 综合考虑到早餐的易冲调性、感官质量和营养均衡性，经过反复的实验和营养评 价计算，我们最终选定了早餐各个原料的比例:黄豆为56%，小米为12%，玉米为10%，燕麦 为10%，花生为6%，芝麻为2%，绿苋菜为8%。以下就是按照此种配比进行的营养评价结 果。
[0542] 4.1食物营养质量指数评价结果(见表18)
[0543] 表17中列出的是与要评价的早餐所含的食品原料的固有的营养成分含量，由于要 与现有的早餐食品燕麦片和黑芝麻糊进行营养价值方面的比较，因此也在表18中列出了它 们的营养成分含量。
[0544] 表17食品营养成分表

[0549] 由表18可知，在表中列出的10种重要营养素中，即冲型谷物早餐粉除了碳水化合 物、维生素 A和硒的INQ小于1之外，其它7种都大于1，尤其是维生素 E的INQ竟达8.87,说明这 一早餐在8种人体必需的主要的营养素方面，基本属于营养质量合格的食物，尤其适合体重 超重和肥胖者选择。即冲型谷物早餐与燕麦片相比，除了碳水化合物、维生素 Bl和硒的INQ 稍小于燕麦片的外，其余7种主要营养素都远大于燕麦的，而且燕麦片除了蛋白质、碳水化 合物物、维生素 Bl和铁的INQ大于1之外，其余6种营养素的INQ均小于1。即冲型谷物早餐与 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种主要营养素的INQ都明 显大于黑芝麻糊的，而且，黑芝麻糊除了碳水化合物和维生素 E的INQ大于1，其余8种主要营 养素的INQ均小于1。以上3种食物的INQ对比的结果说明，即冲型谷物早餐的营养质量相对 最优，营养最均衡。
[0550] 4.2三种不同早餐产品蛋白质质量评价即氨基酸评分(AAS)结果
[0551] 表19三种不同早餐产品的蛋白质氨基酸评分(AAS)
[0553] 由表19可知，即冲型谷物早餐除了"蛋氨酸+胱氨酸"的AAS评分小于1之外，苏氨酸 和缬氨酸的AAS评分约等于1，其余5种必需氨基酸的AAS评分大于1，高于相应的人体氨基酸 模式，限制氨基酸为"蛋氨酸+胱氨酸"；燕麦片有4种氨基酸的AAS评分小于1，限制氨基酸为 赖氨酸；黑芝麻糊粉有4种氨基酸的AAS评分小于1，限制氨基酸为赖氨酸。很显然，相比之 下，即冲型谷物早餐的氨基酸模式最接近理想的人体氨基酸模式；由于赖氨酸是促进儿童 和青少年生长发育的主要物质，即冲型谷物早餐的赖氨酸的AAS高于人体氨基酸模式，能够 满足儿童和青少年的对赖氨酸的营养需求，而燕麦片和黑芝麻糊粉则不能满足。
[0554] 表20三种不同早餐产品的组氨酸的氨基酸评分
[0556]由表20可知，即冲型谷物早餐和燕麦片的组氨酸AAS评分，对三组不同的人群而言 分均大于1，说明这一早餐的组氨酸高于人体组氨酸的模式，能够满足儿童、青少年和成人 的需求;虽然黑芝麻糊粉的组氨酸只能满足成人需求，满足不了儿童、青少年的需求，但与 理想氨基酸模式相差较小。
[0557] 4.3三种不同早餐产品中各类脂肪酸在总脂肪中的含量（％)及脂肪酸比例
[0558]表21三种不同早餐产品中的脂肪酸比值
[0560]表21所示的三种不同早餐产品的脂肪酸比例，都是不饱和脂肪酸明显多于饱和脂 肪酸，是很好的不饱和脂肪酸来源，其中即冲型谷物早餐中的多不饱和脂肪酸所占的比例 是三种食物中最高的，是很好的多不饱和脂肪酸的来源。亚油酸和亚麻酸属于多不饱和 脂肪酸，同时也是人体必需脂肪酸，尤其是亚麻酸是构成人体组织细胞的主要成分，在体 内能转化为机体必需的生命活性因子DHA和ΕΡΑ;然而，它在人体内不能合成，必须从体外 摄取。人体一旦缺乏，即会引导起机体脂质代谢紊乱，导致免疫力降低、健忘、疲劳、视力减 退、动脉粥样硬化等症状的发生;尤其是婴幼儿、青少年如果缺乏亚麻酸，就会严重影响其 智力正常发育，这一点已经被国内外科学家所证实，并被世界营养学界所公认；因此，α-亚 麻酸是人体健康必需却又普遍缺乏，急需补充的一种必需营养素。在人类的绝大多数食物 中，α-亚麻酸的含量是极少的。只有白苏籽、亚麻籽、紫苏籽、火麻仁、核桃、蚕蛹、深海鱼等 极少数的食物中含有丰富的α-亚麻酸及其衍生物。因此，在以上三种食物里面，α-亚麻酸的 含量也都是比较少的，而亚油酸则相当多，相比之下，即冲型谷物早餐中的α-亚麻酸的含量 比燕麦片和黑芝麻糊要高一些。4.4产品的血糖生成指数 [0561] 表22即食谷物早餐的总GI
[0563] 由表22可知，即冲型谷物早餐的GI值为47.96，小于55，属于低GI食物，适合糖尿病 患者食用；而燕麦片的GI值为83，大于70，属于高GI食物，适合低血糖患者食用，而不适合糖 尿病患者食用。
[0564] 5 结论
[0565] 5.1食物营养质量评价
[0566] 通过食品的INQ评价可知，即冲型谷物早餐粉除了碳水化合物、维生素 A和硒的INQ 小于1之外，其它7种都大于1，尤其是维生素 E的INQ达8.87,说明谷物早餐粉在8种人体必需 的主要的营养素方面，基本属于营养质量合格的食物，与最常见的早餐产品燕麦片和黑芝 麻糊比较，谷物早餐粉的营养质量相对最优，营养最均衡。
[0567] 5.2产品蛋白质质量评价
[0568] 即冲型谷物早餐除了"蛋氨酸+胱氨酸"的AAS评分小于1之外，苏氨酸和缬氨酸的 AAS评分约等于1，其余5种必需氨基酸的AAS评分大于1，高于相应的人体氨基酸模式，最接 近理想的人体氨基酸模式。
[0569] 5.3产品脂肪酸评价
[0570]与最常见的早餐产品燕麦片和黑芝麻糊比较，即冲型谷物早餐中的多不饱和脂肪 酸所占的比例是三种早餐产品中最高的，是很好的多不饱和脂肪酸的来源。
[0571 ] 5.4产品的碳水化合物评价
[0572]即冲型谷物早餐的GI值为47.96，小于55，属于低GI食物，适合糖尿病患者食用。
[0573] 5.5产品营养综合评价
[0574] 采用食物营养质量指数评价法，食物蛋白质质量评价即氨基酸评分法(AAS)、食物 碳水化合物评价法(食物血糖GI生成指数)和食物的脂肪评价法，对即冲型谷物早餐的营养 价值进行评价、分析得出：即冲型谷物早餐玉米、小米、燕麦的配比1: 1.2:1产品营养均衡， 具有低糖，低热量，较高的蛋白质含量和质量，较高的营养素质量，营养素均衡等优点，是一 种搭配科学、营养均衡、方便美味、纯天然的早餐食品。
[0575]九、多组分营养谷物粉产品标准
[0576] 范围：
[0577] 本标准规定了营养谷物粉的技术要求、试验方法、检验规则、标志、标签及包装、贮 存、运输等内容。
[0578] 本标准适用于以玉米、大豆、小米、燕麦等为主要原料，以花生、芝麻、蔬菜为辅料， 经熟化、粉碎（或不粉碎），添加天然调味料、食盐及食品添加剂，经混合、杀菌、包装等工艺 加工制成可冲调性定型包装谷物粉。
[0579] 规范性引用文件：
[0580] 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文 件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据 本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件， 其最新版本适用于本标准。
[0581 ] GB2760食品添加剂使用卫生标准
[0582] GB/T 4789.33食品卫生微生物学检验粮谷、果蔬类食品检验
[0583] GB/T 5009.3食品中水分的测定
[0584] GB/T 5009.11食品中总砷及无机砷的测定
[0585] GB/T 5009.12食品中铅的测定
[0586] GB/T 5009.22食品中黄曲霉毒素 B，的测定
[0587] GB7718预包装食品标签通则
[0588] GB14881食品企业通用卫生规范
[0589] 术语和定义：
[0590]下列术语和定义适用于本标准。
[0591]营养谷物粉以玉米、大豆、小米、燕麦等为主要原料，以花生、芝麻、蔬菜为辅料，经 熟化、粉碎(或不粉碎），添加天然调味料、食盐及食品添加剂，经混合、杀菌、包装等工艺加 工制成可冲调性定型包装谷物粉。
[0592]指标要求
[0593] 原料要求:应符合相应的标准和有关规定。
[0594] 感官要求:感官应符合表23要求。
[0595] 表23感官指标
[0597] 理化指标:理化指标应符合表24的规定。
[0598] 表24理化指标
[0600]微生物指标:微生物指标应符合表25的规定。
[0601 ] 表25微生物指标
[0603] 食品添加剂:食品添加剂质量应符合相应的标准和有关规定。
[0604] 食品添加剂品种及其使用量应符合GB 2760的规定。
[0605] 生产加工过程:应符合GB 14881的规定。
[0606] 标识:应符合GB 7718的规定。
[0607]包装:包装容器和材料应符合相应的卫生标准和有关规定。
[0608]贮存及运输：
[0609] 贮存:产品应贮存在干燥、通风良好的场所。不得与有毒、有害、有异味、易挥发、易 腐蚀的物品同处贮存。
[0610] 运输:运输产品时应避免日晒、雨淋。不得与有毒、有害、有异味或影响产品质量的 物品混装运输。
[0611] 检验方法：
[0612] 冲调性：取30g被测样品于500mL烧杯中，用150mL95°C以上热水冲调，用玻棒搅拌 Imin后观察其溶解情况。
[0613]水分:按GB/T 5009.3规定的方法测定。
[0614]酸价、过氧化值:按GB/T 5009.56规定提取脂肪。分析按GB/T 5009.37规定的方法 测定。
[0615]总砷:按GB/T 5009.11规定的方法测定。
[0616] 铅:按GB/T 5009.12规定的方法测定。
[0617] 黄曲霉毒素 B，：按GB/T 5009.22规定的方法测定。
[0618] 菌落总数、大肠菌群、致病菌、霉菌:按GB/T 4789.33规定的方法检验。
[0619] 本发明取得效果：即冲型，食用方便;解决了不添加食品添加剂产品冲调后的稳定 性、均匀性问题，实现产品纯天然；各种原材料处理方法、科学；符合北方人主食以谷物为 主、早餐喝粥的饮食习惯;解决了谷物食品营养缺陷问题，实现了产品营养均衡。
[0620] 应该注意的是，上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本 领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求 中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词"包含"不排除存 在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词"一"或"一个"不排除存在多个这 样的元件。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
【主权项】
1. 一种即冲型纯天然营养谷物早餐加工方法，包括以下步骤： 制作黄豆粉;制备复合膨化粉;熟化制作花生粉;熟化制作芝麻;制作苋菜。2. 根据权利要求1所述的即冲型纯天然营养谷物早餐加工方法，其中，所述黄豆粉的制 作方法包括： 将黄豆清理干净； 将清理干净的黄豆在35-40 °C的水里浸泡5小时，然后将其沥干； 在浓度为1 % -1.4 %的盐溶液中浸泡10-20分钟，然后将其沥干； 微波熟化； 干燥后冷却到室温； 粉碎至60-80目。3. 根据权利要求1所述的即冲型纯天然营养谷物早餐加工方法，其中，所述复合膨化粉 制备方法包括： 将玉米粉、小米粉和燕麦粉按照1:1.2:1的重量比例混合挤压膨化； 在烘箱进行干燥； 粉碎至80-120目。4. 根据权利要求1所述的即冲型纯天然营养谷物早餐加工方法，其中，所述花生粉熟化 制作方法包括： 将花生仁进行微波烘烤； 去掉红衣，粉碎至10-20目。5. 根据权利要求1所述的即冲型纯天然营养谷物早餐加工方法，其中，所述芝麻熟化制 作方法包括:利用微波进行烘烤，微波的功率为500-600?，烘烤时间为2-3min。6. 根据权利要求1所述的即冲型纯天然营养谷物早餐加工方法，其中，所述苋菜制作方 法包括： 将新鲜的苋菜清洗干净后切段； 将切段的苋菜在100°c的水中烫漂l-2min; 冷却至室温，沥水； 进行冻结，然后微波真空冷冻干燥； 包装。7. 根据权利要求1所述的即冲型纯天然营养谷物早餐加工方法，进一步包括:将复合膨 化粉、黄豆粉、花生粉、芝麻和苋菜混合后进行真空包装，最后进行微波灭菌。8. 根据权利要求2所述的即冲型纯天然营养谷物早餐加工方法，其中，在微波熟化过程 中，微波功率为560w，熟化时间为4min。9. 根据权利要求3所述的即冲型纯天然营养谷物早餐加工方法，其中，在烘箱进行干燥 中，温度为60 °C，干燥时间为0.5h。10. 根据权利要求4所述的即冲型纯天然营养谷物早餐加工方法，其中，在将花生仁进 行微波烘烤中，微波功率为560w，烘烤时间为1.5min。
【文档编号】A23L25/00GK105962083SQ201610234560
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年4月15日
【发明人】顾文明, 孟宏昌, 韩文凤, 林晓丽, 吕广英, 尚新友
【申请人】漯河职业技术学院