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产后妇女快速康复保健食品生产工艺研究

2011-01-12刘志伟

武汉轻工大学学报 2011年2期
关键词:糊精麦芽糖麦芽

邱 洁,刘志伟

(武汉工业学院食品科学与工程学院,湖北武汉430023)

随着社会进步和科学发展,人们对健康和生活的要求不断提高,为人民健康服务的医学发展已从治疗医学、预防医学发展到保健医学。2004年5月召开的第57届世界卫生大会上将生育健康列为当今的第二大任务,并将改进母婴健康服务列为生育健康的第一重点。产后缺乏调养产妇的体重将不易恢复,乳房疼痛,脱发,便秘的发生率高达22%,头晕、头痛的比例增加30.5%,胃不适增加16.5%,心悸者增加22.7%,最严重的是各种疼痛症,大约增加了30%。同时也容易产生疲劳,由于补充营养物质的不恰当,会造成脂肪的堆积和肥胖。因此根据表1中国营养协会推荐的每日膳食中营养素供给量以及中华人民共和国食品营养强化剂使用卫生标准(GB14880-94)确定蛋白质、脂肪、碳水化合物的含量分别设定在 10%—15%,13%—15%,60%—70%。同时添加具有生物活性的功效物质,补充针对营养、增强体质、减轻忌口的危害来实现产后、人流的生理和营养需求。

本研究添加麦芽糊精、低聚麦芽糖和黄原胶、卡拉胶等稳定剂,以喷雾干燥一步制粒技术使得产品形成预期固体粉剂的良好形态,使最终产品贮存安全,冲调食用便捷,口感俱佳;使其具有辅助增强免疫力,改善皮肤水份,改善睡眠,促进消化,促进泌乳,缓解体力疲劳的保健食品。

1 材料与方法

1.1 试验主要设备和仪器

AL204型电子分析天平,HHS型电热恒温水浴锅,PHS-25型pH计,HYP-Ⅱ型消化炉,7200型分光光度计,TGL-16G高速离心机,LG-5型真空冷冻干燥机,FW80型高速万能粉碎机,SLS-60均质机MDRP-5喷雾干燥机,GLZ-5高速离心喷雾干燥实验机。

1.2 主要材料和试剂

大豆分离蛋白,植物提取物,大豆肽,维生素及矿物质,低聚异麦芽糖,麦芽糊精,黄原胶,CMC,卡拉胶,硫酸铜,硫酸,无水乙醚,石油醚,丙酮,硼酸,氢氧化钠等,均为分析纯。

1.3 方法

根据中国营养协会推荐的孕妇每日膳食中营养素的供给量以及中国营养协会推荐的每日膳食中营养强化卫生标准(GB14880-94)确定产品中蛋白质、脂肪、碳水化合物以及维生素的比例如表1。生产工艺流程如图1所示

表1 营养协会推荐产妇每日膳食营养素供给量

图1 产后快速康复保健食品生产工艺总流程

工艺操作要点:①分别对各原料组分进行过筛处理,充分搅拌混合均匀后,过100目筛网,分离出颗粒较大的物质,将混合物用胶体磨处理,微化混合物中的大颗粒,有利于产品的加工,保证产品质量的同时,还有利于人体对有效成分的消化与吸收。②按配方比例加入稳定剂、辅料、辅助添加剂等到65℃纯净水中,混合、搅拌、均质,使其充分溶解。按配方加入辅助添加剂等冷却至50℃,再加入植物提取物,充分搅拌,混匀。有些辅料的溶解温度较高,溶解时间较长,溶解不彻底则会影响产品的营养指标,因此在溶化过程中应予以注意。③均质两次,在压力30 MPa下进行均质。④杀菌温度采用85—90℃,杀菌温度不宜太高,以避免产品中的活性成分等的损失。⑤喷雾干燥过程中,及时测定产品水分含量,根据测定值调整工艺参数。确定为进风温度200℃,出风温度为90℃,进料速度8mL/min。

2 结果与讨论

2.1 喷雾干燥工艺参数的确定

喷雾干燥能直接将溶液、乳状液、混悬液干燥成粉末或颗粒,省去进一步蒸发、粉碎等操作。该法具有干燥速度快,时间短,产品不受高温影响,卫生质量好,操作方便等优点。干燥工艺参数对产品的品质有影响,产品的质量指标可以通过改变操作参数来进行调整,因此工艺参数的确定是使产品具有良好的分散性和冲调性的条件。

2.1.1 进风温度的确定

在不同的进风温度下,测定产品的水分含量,同时观察产品的干燥效果。水分含量高,喷雾干燥时的黏壁的现象就越严重,影响产品的回收,从而使得产品的产率低。将出风温度固定在80℃,压力在0.4MPa,考察进风温度在 170℃、180℃、190℃、200℃、210℃、220℃时,分别以水分含量和产率为指标,确定最佳进风温度。结果如图2所示。

图2 进风温度对产品干燥品质的影响

进风温度低,会降低干燥速度和干燥能力,导致产品含水量偏高,黏壁现象严重,产品的产率低。而进风温度过高,影响产品的色泽和风味,同时也浪费能源,使产品色泽变暗,从而影响产品品质。由图2可得知,当进风温度升高,产品的的产率升高,水分含量下降,高于200℃时产品的水分含量小于5%,再升高温度,水分含量下降速率减慢,因此综合考虑,喷雾干燥的进风温度选定在200℃。

2.1.2 出风温度的确定

当进风温度为200℃时,分别测定出风温度在60℃、70℃、80℃、90℃、100℃下,产品的水分含量和感官状态。如图2所示

表2 出风温度对产品干燥品质的影响

由表2知,当出风温度在70℃以下时,产品的黏壁现象相对较严重,从而影响产品的产率,且水分含量也较高。随着温度的不断升高,产品的水分含量下降,并且黏壁现象也有所改善,产品的产率也有所提高。但随着温度的继续上升,由于产品受热过度而发生炭化现象,导致出现焦糊现象,从而影响产品的品质。综合考虑,出风温度选择在90℃。

2.1.3 进料速度的确定

进料速度与出风温度有一定相关性,进料速度高时,物料中水分多,在蒸发过程中也带走更多的热量。当进料速度过高时,料液未能及时喷雾而受热凝固,易造成堵塞,并且进料速度过高还会引起干燥不彻底,导致产品的水分含量过高。通过试验得出进料速度在8mL/min最合适。

2.2 添加剂对产品在生产过程中的影响

2.2.1 麦芽糊精加量对产品质量的影响

本产品中麦芽糊精作为食品添加剂,可以改善产品的工艺性能和感官品质,使产品不宜结块,速溶,冲调性好,提高营养价值,容易消化吸收。图3是喷雾干燥中,麦芽糊精对喷雾干燥的集粉率的影响。

图3 麦芽糊精对集粉率的影响

由图3可见,当麦芽糊精添加比例从10%上升到20%的时候,集粉率处于一直上升趋势,但随着麦芽糊精添加量的增加,特有的中药提取物中大枣的香味变淡,通过试验对产品的感官性能的比较,确定麦芽糊精的添加量控制在12%为宜。

2.2.2 低聚异麦芽糖的选择

在与葡萄糖、麦芽糖、蔗糖比较而言,低聚异麦芽糖所生产出的产品速溶性好,耐酸、耐热性强,功效成分(异麦芽糖、潘糖、异麦芽三糖)含量较高。在相同的条件下,其甜度约为蔗糖的50%,且甜味柔和纯美,对酸、热的稳定性很强,即使在pH值为3,120℃的条件下加热也不分解,有利于矿物元素吸收、强化人体耐力等,因此选择低聚异麦芽糖作为碳水化合物的补充配方,加入后不影响产品所需要的感官指标。在加入低聚异麦芽糖的处理中,以加入6g/50mL处理量的甜度适宜,香味纯正。

2.2.3 稳定剂的选择

稳定剂可以改善和稳定食品的物理性质和组织状态,稳定剂的种类、数量和配比对产品的稳定性影响极大。在一定范围内增大黏度可使产品获得较好的口感。本产品分别以黄原胶、CMC、卡拉胶单独加入浆料液中,以产品稳定性、口感和流动性作为评分的标准进行打分。评分标准见表3。

表3 稳定剂对产品的稳定效果评分标准

根据表3的标准分别对单一稳定剂的效果进行评分,评分结果如图4所示。由图4得出黄原胶的稳定效果最好,其次是卡拉胶,CMC相对较差。由于复合稳定剂较单一稳定剂更有效,并且从图中可以看出,当稳定剂的比例在0.15%后,产品的感官影响呈现略微下降趋势。因此选择单一稳定剂的比例在0.15%—0.2%之间较佳,黄原胶和卡拉胶进行复配,通过正交试验确定最佳用量。

图4 单一稳定剂添加量对产品稳定效果的评分

3 工艺优化设计结果

3.1 工艺优化的感官评定因素确定

在产后快速康复保健食品的研制中,为了寻找最佳的感官标准,对影响产品品质的因素进行了调配试验,对产品中加入的甜味剂、稳定剂等进行调配,根据表4的产后快速康复保健食品的感官评分标准,对产品的色泽、口感、气味、滋味及组织状态进行评分,从而得出较优的感官品质配方。

用评分法测定产品感官经本系10名食品专业人员组成的品评组进行品尝,主要对产品的色泽、口感、气味、滋味及组织状态几方面进行评定,试验产品的感官评定满分为100分。评分标准见表4。

表4 产后快速康复保健食品的感官评分标准

3.2 工艺优化设计正交试验

通过正交试验,对影响产品口感、色泽、香气的因素进行优化,使产品在感官上容易被产后妇女所接受。低聚异麦芽糖作为甜味剂,选取麦芽糊精、低聚异麦芽糖、复配稳定剂用量三个因素进行L9(34)正交试验。因素水平如表5所示。正交试验和方差分析结果见表6和表7,。

表5 产后快速康复保健食品配方正交试验因素水平表

表6 L9(34)正交试验结果 /分

续表

表7 产后快速康复保健食品配方正交试验方差分析结果

由表6和表7可以看出,极差R的大小依次为B>A>C,A2B2C3,即低聚麦芽糖的添加量为14%,麦芽糊精的添加量为12%,稳定剂为黄原胶0.20%,卡拉胶 0.20%。

3.3 质量标准制定

通过最佳配方和工艺的研究,生产出最佳配比的产品,按表4的评分标准对产品作出感官评定,得出的结果如表8所示。由表8的感官指标及检验结果表明产品的生产工艺具有可行性。

表8 产品的感官指标及检验结果

4 结束语

本文依据中国营养协会推荐的每日膳食中营养素供给量,中华人民共和国食品营养强化剂使用卫生标准,根据妇女产后身体康复及全面营养补充,研制出能快速康复的保健食品。通过单因素试验和正交试验,在保证配方营养全面的前提下,对辅料添加量进行调配,优化产品配方。研究得出,对产品感官品质影响的因素主次为:麦芽糊精>低聚麦芽糖>稳定剂的添加量。试验对喷雾干燥的条件进行了研究,确定了最佳的喷雾干燥参数为:进风温度为200℃,出风温度为90℃,进料速度为8mL/min。

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