应用挤压膨化技术生产老年杂粮营养餐的研究

论文摘要

本研究以燕麦、荞麦、黑米、高粱、玉米作为原料,应用布拉班德DSE-25型双螺杆挤压机对杂粮粉进行了挤压膨化实验,根据对各种杂粮粉营养成分的分析以及挤压膨化效果,确定了老年杂粮营养餐的原料配方。以挤压腔温度、螺杆转速、进料速度以及原料杂粮的水分含量为因素,以产品的膨化度、糊化度、水溶性指数、感官水平作为指标,确定了老年杂粮营养餐的最佳膨化参数。在微观结构方面,应用菲利浦FEI Sirion扫描电子显微镜对原料以及产品进行观察,比较挤压膨化前后原料和产品在微观结构上的变化、不同挤压膨化参数对产品微观结构的影响,为老年杂粮营养餐的生产提供了依据。本研究通过对原料营养成分的分析以及原料的挤压膨化效果确定了老年杂粮营养餐的最佳配方为：玉米质量分数30%、高粱质量分数10%、荞麦质量分数25%、黑米质量分数10%、燕麦质量分数25%。膨化度和糊化度是挤压膨化产品的两项重要指标,也是影响膨化食品品质的重要指标,本研究对谷物杂粮粉进行挤压膨化,探讨挤压膨化参数对产品膨化度和糊化度的影响,确定了产品膨化效果最佳的挤压参数为：物料水分含量16%、机筒温度T2；（五区温度分别为：80℃、90℃、110℃、130℃、165℃）；螺杆转速为140r/min；进料速度30r/min。产品膨化度达到4.1。产品糊化效果最好的挤压膨化参数为机筒温度T2；（五区温度分别为：80℃、90℃、110℃、130℃、165℃）；物料水分含量18%、螺杆转速为160r/min；进料速度30r/min。产品糊化度达到91%。以产品的水溶性为考察指标,确定了水溶性最佳的挤压参数为：物料含水量为18%,V区温度为175℃,螺杆转速200r/min,进料速度为35r/min。产品的水溶性指数最高,达到33%。以感官评分为考察指标进行单因素分析,作物料水分含量、挤压腔温度、螺杆转速、进料速度的正交实验,确定加工老年杂粮营养的最佳感官特性操作工艺参数为：螺杆转速180r/min；进料速度30r/min；物料水分含量16%、挤压腔温度T2；（五区温度分别为：80℃、90℃、110℃、130℃、165℃）。对上述实验所确定的4组挤压膨化参数进行对比分析,并采用菲利浦FEI Sirion扫描电子显微镜对原料以及产品进行观察,可见通过挤压膨化加工,可以将淀粉颗粒破坏后融为一体,产生微小气腔,形成质构均匀,组织化明显的膨化产品。最终确定了老年杂粮营养餐的最佳挤压膨化操作参数为：螺杆转速180r/min；进料速度30r/min；物料水分含量16%、挤压腔温度T2；（五区温度分别为：80℃、90℃、110℃、130℃、165℃）。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 概述
• 1.2 挤压膨化设备的发展
• 1.2.1 单螺杆挤压机
• 1.2.2 螺杆挤压机
• 1.3 挤压膨化在谷物杂粮加工中的应用
• 1.4 课题的国内外研究现状
• 1.4.1 国外研究状况
• 1.4.2 国内研究状况
• 1.5 课题的研究背景、目的、意义
• 1.5.1 课题的研究背景
• 1.5.2 课题研究的目的及意义
• 1.6 课题研究内容
• 2 老年杂粮营养餐的配方研究
• 2.1 引言
• 2.2 实验材料、仪器及方法
• 2.2.1 实验材料
• 2.2.2 实验仪器
• 2.2.3 实验分析方法
• 2.3 单一原料的挤压膨化效果
• 2.4 挤压膨化老年营养餐配方的确定
• 2.4.1 老年营养餐几种主要原料的营养成分分析
• 2.4.2 营养成分的计算和营养餐配方的初步确定
• 2.5 老年杂粮营养餐配方的分析
• 2.5.1 各个配方的营养情况研究
• 2.5.2 各个配方的挤压膨化效果
• 2.6 讨论
• 2.7 本章小结
• 3 老年杂粮营养餐操作参数对产品特性影响的研究
• 3.1 引言
• 3.2 实验材料、仪器及方法
• 3.2.1 实验材料
• 3.2.2 实验仪器
• 3.2.3 实验分析方法
• 3.3 挤压操作参数的单因素试验
• 3.3.1 物料含水量对产品膨化度和糊化度的影响
• 3.3.2 挤压腔温度对产品膨化度及糊化度的影响
• 3.3.3 螺杆转速对产品膨化度及糊化度的影响
• 3.3.4 进料速度对产品膨化度及糊化度的影响
• 3.4 膨化度和糊化度挤压操作最佳参数的确定
• 3.4.1 挤压参数对膨化度的影响正交试验
• 3.4.2 挤压参数对糊化度的影响正交试验
• 3.5 讨论
• 3.6 本章小结
• 4 挤压参数对产品水溶性、吸水性的影响
• 4.1 引言
• 4.2 实验材料、仪器及方法
• 4.2.1 实验材料及仪器
• 4.2.2 实验分析方法
• 4.3 挤压参数对产品WSI和WAI的影响
• 4.3.1 物料水分含量对产品（WSI）和（WAI）的影响
• 4.3.2 挤压腔温度对产品WSI和WAI的影响
• 4.3.3 螺杆转速对产品WSI和WAI的影响
• 4.3.4 进料速度对产品WSI和WAI的影响
• 4.3.5 挤压参数对产品的水溶性指数影响正交试验
• 4.4 讨论
• 4.4.1 蛋白质在挤压过程中的变化
• 4.4.2 淀粉在挤压膨化过程中的变化
• 4.4.3 脂肪在挤压膨化过程中的变化
• 4.4.4 膳食纤维在挤压过程中的变化
• 4.5 本章小结
• 5 产品的感官评价和挤压工艺的优化
• 5.1 引言
• 5.2 实验材料、仪器及方法
• 5.2.1 实验材料及仪器
• 5.2.2 感官评定方法
• 5.3 老年杂粮营养餐感官评定单因素试验
• 5.3.1 原料水分含量对老年杂粮营养餐感官特性的影响
• 5.3.2 挤压腔温度对老年杂粮营养餐感官特性的影响
• 5.3.3 螺杆转速对老年杂粮营养餐感官特性的影响
• 5.3.4 进料速度对老年杂粮营养餐感官特性的影响
• 5.4 感官评价的正交试验
• 5.4.1 实验设计
• 5.4.2 实验结果
• 5.5 老年杂粮营养餐挤压参数的优化
• 5.5.1 各项挤压工艺的比较
• 5.5.2 产品的挤压效果分析
• 5.5.3 产品的质构分析
• 5.6 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢