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一种新型谷物营养方便早餐食品的加工工艺优化研究

作　者: 冯健
导　师: 刘文秀；张清泉；林亚玲
学　校: 中国农业机械化科学研究院
专　业: 农产品加工及贮藏工程
关键词: 滚筒干燥谷物早餐糊化度成型工艺烘烤工艺
分类号: TS213
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

近年来,谷物营养方便早餐食品日益受到人们青睐,然而我国谷物类早餐食品加工技术研究尚处于起步阶段。目前,市场上出现的大多数谷物早餐类食品,多是运用传统或挤压膨化加工技术生产而成,且形状多为面包式、玉米片、麦片或麦圈,然而能真正吸引消费者的营养型早餐却极少见。本文以滚筒干燥试验台为关键设备,研发一种新型谷物早餐食品的加工工艺及技术,旨在对新型谷物早餐食品加工工艺进行尝试性研究,为开拓我国谷物早餐市场服务。第一,选用全小麦粉为谷物原料,运用滚筒干燥试验台生产高糊化度的小麦糊化全粉。以小麦糊化全粉中淀粉的糊化度为指标,采用响应面分析法,研究物料质量浓度、滚筒转速和滚筒蒸汽压力对小麦糊化全粉糊化度及滚筒干燥加工工艺的影响。通过对响应面模型方差分析、响应面曲线及等高线分析可知,影响小麦糊化全粉糊化度的各因素的影响顺序依次为：物料质量浓度、滚筒转速、蒸汽压力。通过对回归模型及方程优化求解,确定生产高糊化度小麦糊化全粉的最优工艺为：物料质量浓度30%,滚筒转速3.67r/min,蒸汽压力0.404MPa。第二,根据谷物早餐试验要求,设计饼坯压制成型试验模具,并进行谷物早餐饼坯压制成型与烘烤的工艺探索,确定最终工艺路线,并对设计的谷物早餐工艺路线进行可行性验证。试验结果表明,通过饼坯压制成型工艺路线及饼坯烘烤工艺路线能够得到较理想的谷物营养方便早餐食品,工艺路线具有可行性。第三,在谷物早餐饼坯压制成型与烘烤工艺试验中,选取谷物早餐的脆性及保脆性为指标,以谷物早餐饼坯压制成型试验中的保压时间、麦麸含水量和麦麸添加量,及烘烤试验中的烘烤温度和烘烤时间为影响因素,运用正交设计试验方法,安排五因素四水平(L16(45))的正交试验。通过极差分析法,得出影响谷物早餐脆性及保脆性指标的各工艺参数的主次关系,并确定谷物营养方便早餐食品各工艺参数的最优值。即影响谷物早餐食品脆性指标的各影响因素主次顺序为：麦麸添加量>麦麸含水量>烘烤时间>保压时间>烘烤温度；影响谷物早餐食品保脆性指标的各影响因素主次顺序为：烘烤温度>保压时间>烘烤时间>麦麸含水量>麦麸添加量。根据谷物早餐的质构特性,在保证高糊化度小麦糊化全粉的基础上,结合实际加工需要,确定谷物早餐压制成型及烘烤试验的最佳工艺值,即保压时间3min,麦麸含水量55%,麦麸添加量30%,烘烤温度150℃,烘烤时间18min。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
图目录  9-11
表目录  11-12
第一章绪论  12-31
  1.1 谷物营养方便早餐食品的研究进展  12-13
    1.1.1 谷物早餐在国外的发展现状和趋势  12-13
    1.1.2 谷物早餐在国内的发展现状和趋势  13
  1.2 谷物早餐的特点  13-15
    1.2.1 谷物早餐的营养性  13-14
    1.2.2 谷物早餐的方便性  14-15
  1.3 谷物早餐的加工工艺研究进展  15-20
    1.3.1 挤压膨化加工工艺的研究进展  15-17
    1.3.2 滚筒干燥加工工艺的研究进展  17-20
  1.4 谷物早餐质构的研究进展  20-23
    1.4.1 谷物早餐质构—脆性、保脆性的研究  20-22
    1.4.2 谷物早餐质构—糊化度(即α化)的研究  22-23
  1.5 GT6/8滚筒干燥试验台研究简介  23-29
    1.5.1 主要结构  23-25
    1.5.2 工作过程及原理  25
    1.5.3 滚筒干燥试验台工艺参数控制及数据的实现  25-29
  1.6 本课题研究目的、内容和技术路线  29-30
  1.7 本章小结  30-31
第二章谷物糊化全粉滚筒干燥模型的建立及最优工艺的确定  31-48
  2.1 引言  31
  2.2 材料与仪器  31-32
    2.2.1 试验材料与试剂  31-32
    2.2.2 仪器与设备  32
  2.3 试验方法  32-35
    2.3.1 小麦糊化全粉加工工艺  32-33
    2.3.2 小麦糊化全粉糊化度的测定方法  33-34
    2.3.3 小麦糊化全粉最终含水量的测定方法  34-35
  2.4 试验设计  35-37
    2.4.1 初步试验设计  35
    2.4.2 单因素试验设计  35-36
    2.4.3 响应曲面法试验设计  36-37
  2.5 试验结果与分析  37-46
    2.5.1 初步试验结果与分析  37-40
    2.5.2 单因素试验结果及分析  40-42
    2.5.3 响应面回归模型优化滚筒干燥工艺条件  42-46
  2.6 本章小结  46-48
第三章谷物早餐饼坯压制成型及烘烤加工工艺的研究  48-63
  3.1 引言  48
  3.2 材料与仪器  48-49
    3.2.1 试验材料与试剂  48-49
    3.2.2 仪器与设备  49
  3.3 试验方法  49-51
    3.3.1 水分的测定  49-50
    3.3.2 食用麦麸的加工方法  50
    3.3.3 谷物早餐的感官鉴定  50-51
  3.4 谷物早餐成型及烘烤工艺设计  51-54
    3.4.1 谷物早餐饼坯压制成型试验的工艺设计  51-52
    3.4.2 谷物早餐饼坯烘烤试验的工艺设计  52-53
    3.4.3 谷物早餐成型及烘烤工艺可行性验证  53-54
  3.5 谷物早餐试验设计  54-55
    3.5.1 饼坯压制成型单因素试验设计  54-55
    3.5.2 饼坯烘烤单因素试验设计  55
  3.6 试验结果与分析  55-61
    3.6.1 饼坯烘烤单因素试验结果与分析  55-59
    3.6.2 饼坯烘烤单因素试验结果与分析  59-61
  3.7 本章小结  61-63
第四章谷物早餐饼坯压制成型及烘烤工艺参数的优化研究  63-75
  4.1 引言  63-64
  4.2 试验材料及试剂  64
    4.2.1 试验材料与试剂  64
    4.2.2 仪器与设备  64
  4.3 试验方法  64-68
    4.3.1 脆性的测定  64-67
    4.3.2 保脆性的测定  67-68
  4.4 试验设计  68-71
    4.4.1 正交试验数据分析方法  68-70
    4.4.2 正交试验设计  70-71
  4.5 试验结果与分析  71-74
    4.5.1 脆性及保脆性试验结果分析  71-73
    4.5.2 最优工艺的确定  73-74
  4.6 本章小结  74-75
第五章结论与建议  75-77
  5.1 结论  75-76
  5.2 建议  76-77
参考文献  77-82
致谢  82-83
个人简介  83

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