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1.1面包
1.1.1面包營養品質研究
從均衡膳食的角度來看,面包產品仍存在一定的營養缺陷。然而對面包進行營養強化時,其感官、質構等各項品質也都會發生相應的改變。張慧等人研究發現添加2%的大豆分離蛋白能顯著提高面包的保水能力和改善面包的質構,并能延長其保質期;Rossana等人在配方中添加γ-氨基丁酸后,發現面包的風味和口感都得到了很大的改善;Mario等人研究發現添加大米制得的面包具有較大的體積和較軟的質構;Sabanis等人研究表明玉米和燕麥中的膳食纖維能夠很好的改善無面筋面包的營養及感官品質;Skendi等人發現β-葡聚糖可以提高面團穩定性、抗變形能力以及面包的比容。
1.1.2面包貯藏品質研究
面包的貯藏品質主要取決于其抗老化能力。近年來,在對面包老化機理研究不斷深入的基礎上,延緩面包老化方法的研究也取得了一定的進展,主要體現在兩個方面:一方面,在面包配方中添加抗老化因子。覃鵬等人研究發現,在不降低面包品質的前提下,添加15.0%的糯小麥粉可以延緩面包老化;李清筱的研究結果表明,添加2.0%的β-環糊精對面包老化有明顯的延緩作用;Jeanette等人研究表明添加麥芽α-淀粉酶、蒸餾單甘酯和脂肪酶有助于提高面包中淀粉的抗回生能力。另一方面,改善加工工藝和貯藏條件。Alain等人研究發現降低面包的焙烤速率可以延緩面包的老化;Feli-cidad等人研究發現降低水分流失可以改善面包的老化程度。
1.2餅干
1.2.1餅干加工工藝研究
焙烤是餅干加工過程中的一個重要環節。在低濕、高溫條件下,焙烤食品會發生各種化學變化,從而引起產品的物理和感官特性的變化,并且會造成營養成分的缺失。因此,對餅干焙烤工藝的研究與完善,有助于改善餅干的營養、感官及質構等品質。Francesco等人研究發現餅干面團攪打過程中部分多不飽和脂肪酸被氧化成飽和脂肪酸,在焙烤過程中轉化成香氣成分;Amber等人認為焙烤過程中餅干中兒茶素的穩定性降低了。國內對各種餅干的加工技術也進行了研究改善。白衛東等人進一步改善了威化餅干餅皮的加工工藝,表明該產品最適宜的面粉筋度為26%;陳振家等人研究得出了麥芽糖醇在無糖發酵功能餅干的最佳添加量為15%,發酵時間為3.5h。
1.2.2餅干的營養品質研究
近年來,高膳食纖維餅干已經成為市場的主流。李夢琴等人通過正交試驗優化了高纖維麥麩餅干的配方;Vitali等人研究發現蘋果纖維能很好的維持餅干的多酚含量和抗氧化性,菊粉則能降低餅干的熱量值;Laura等人研究發現添加抗性淀粉(RS)可以改善餅干的質構。除對餅干的膳食纖維進行強化以外,其他的配料和添加劑也對餅干的營養品質有顯著的影響。孫立志等人開發了富含纖維素和植物膠原的黑木耳餅干;Bojana等人在姜汁堅果餅干中添加蕎麥粉,結果發現餅干中的蛋白質、鋅、總多酚含量得到了很好的保存,同時餅干的抗氧化性和金屬螯合活性得到了增強。
1.2.3餅干的貯藏品質研究
餅干在運輸和儲存的過程中極易受潮變軟而導致各項品質的下降,因此,防止餅干受潮是延長其保質期的重要手段。原琳等人分析了環境相對濕度對餅干平衡含水率的影響,通過擬合得到餅干吸濕特性曲線,為酥性餅干防潮包裝的研究奠定了基礎。同時,餅干的松脆性也決定了餅干是一種易碎產品,研究餅干的抗破損包裝對其貯藏品質的改善具有重要的實用價值。高玲等人以蘇打餅干為研究對象,研究其破損邊界曲線,為餅干的緩沖包裝設計提供了理論指導。另外,添加劑的應用也可改善餅干在貯藏過程中的品質。Nicola等人通過研究發現,在餅干中添加乳清粉能延緩餅干硬化并延長其保質期。
1.3面條
1.3.1面條的加工工藝研究
面條的制作方法分為手工和機制,加工過程主要包括和面、壓延、醒發、烘干等。李韋謹等人研究得出最佳的面條機制工藝為:加水量為面團含水量的33%~37%、加鹽量為l%~4%、和面時間8min、40℃烘干6h;張麗華等人研究得出花粉保健面條最佳配方為:玉米花粉的添加量6%,食鹽的添加量2%;范素琴等人對復合營養燕麥面條工藝條件進行了優化,發現添加谷朊粉和海藻酸鈉可增強面團的吸水率,延長穩定時間。用于商業化生產意大利面的主要工藝有薄板層壓和擠壓技術。Stefano等人研究表明通過擠壓工藝制得的意大利面比薄片層壓制得的更堅韌,在蒸煮過程中會吸收更多的水分,呋喃素含量也更高;Eleonora等人研究發現原料不同的混合方式對擠壓面條品質的影響比層壓面條更為顯著;Alessandra等人對大米面條的兩種制作工藝———傳統擠壓工藝和擠壓蒸煮工藝進行了比較,結果表明擠壓蒸煮工藝能賦予大米面條更好的蒸煮品質。
1.3.2面條的營養改善及品質分析
近年來,在國內對于面條的營養價值及品質特性的研究更加深入。郭曉娜等人研究發現隨著苦蕎粉比例的提高,面條的斷條率也不斷提高,但可以通過添加羧甲基纖維素(CMC)來改善;郭曉冬等人在小麥粉中加入花生蛋白粉制成高蛋白冷凍面條,既提高了面條中蛋白質的含量,又賦予面條特殊的花生風味。在國外,對意大利面的營養強化也從未間斷。Maud等人研究發現添加高含量的豆粉能改善意大利面的質構和營養價值,并提高了淀粉對消化酶的敏感性;Eleonora等人發現大豆和胡蘿卜的添加削弱了意大利面的抗破裂性和抗延伸性,增加了蒸煮過程中固形物的損失。
1.3.3面條的貯藏品質研究
與干面條相比,濕面條具有新鮮、嚼勁好以及風味好的優點,但是因其水分含量較高則極易腐敗變質。劉暢等人利用生物防腐劑Nisin和納他霉素取代化學防腐劑,制得的濕生面條采用充N2包裝,能在30℃條件下保存3d;Nobile等人發現殼聚糖與氣調包裝貯藏結合的方法可以改善自制新鮮意大利面的腐敗品質。另外,冷凍貯藏也是新鮮面條防腐保鮮的有效方法。Daniela等人的研究結果表明快速冷凍能較好的保持面條的新鮮度。在冷凍貯藏的同時,面條的品質也會受到一定影響。陳潔等人利用食用膠體對冷凍面條品質進行了改良;王明明等人研究表明通過和面工藝的改進能顯著改善冷凍面條的剪切力、拉伸力和咀嚼度。
1.4谷物棒
1.4.1谷物棒加工工藝研究
谷物棒的種類繁多,可針對不同的消費群體生產出各種不同形狀、口味和營養的谷物棒。對于谷物棒的加工工藝,目前未見專門的研究報道。從市場上出現的各類產品來看,國內外的谷物棒在形式上存在明顯的差別。國內,谷物原料通常都經過精細的研磨加工制成粉狀,獲得較為精致的外形和細膩的口感,以滿足國內消費者傳統的飲食習慣;而國外消費者則更加關注谷物棒的營養功能,對產品的形態要求較低,因此產品的加工過程相對簡便,谷物原料通常只需粗磨(或不研磨),再通過熱處理、焙烤或擠壓膨化的方法進行預糊化,然后與高溫糖漿混合,在模具中冷卻成型。
1.4.2谷物棒營養改善及品質分析
我國對與谷物棒的研究起步較晚,近年來主要集中在各種能量棒和營養棒的開發與研究。張春美等人研究制得了富含蛋白質、脂肪、維生素和礦物質等營養成分的小麥胚芽能量棒;宋慧等人通過研究得到了由麩皮、大豆制得的膳食纖維在高纖維營養棒中的最佳添加量;朱連君等人通過在面粉中添加膳食纖維和魔芋精粉來研制新型的減肥代餐棒。相對于國內來說,國外的谷物棒市場則更為成熟。Donna等人研究表明扁豆微粉的添加量、風味、硬度、凝聚力以及濕度等都對谷物棒的感官品質有很大的影響;Krittika等人通過研究發現在擠壓大米粉中添加大麻粉會降低谷物棒的膨脹性。另有研究表明,食品中糖濃度的增加會顯著促進芳香化合物的釋放,對溶液的粘度以及糖與揮發物之間的結合能力也有直接的影響。因此,糖對于谷物產品風味物質的釋放有重要的作用。Samuel等人利用質子轉移反應質譜(PTR-MS)作為檢測手段,發現高糖含量有助于草莓口味谷物棒中風味物質的釋放,且不同的葡萄糖漿和葡聚糖含量的樣品,其揮發性化合物的釋放存在明顯的差異。
1.4.3谷物棒貯藏品質研究
目前市場上各種不同的谷物棒產品日新月異,如低脂谷物棒、有機谷物棒、巧克力棒、水果谷物棒等。這些谷物棒產品營養含量豐富,且口感風味受廣大消費者喜愛。但是在通常的包裝條件下,保質期只有3~4個月。所以,在改善營養品質和風味的同時,如何延長谷物棒的保質期問題也亟待解決。Villavicencio等人采用電離輻射來保藏谷物棒,以谷物棒的感官品質為指標得到了電離輻射的最佳劑量;Anna等人研究發現咖啡酸、抗壞血酸和γ-生育酚可以用來延長魚油谷物棒的保質期;Ananthan等人的研究結果表明,聚丙烯(PP)包裝下的谷物棒保質期為3個月,聚乙烯鋁箔紙(PFP)、金屬化聚酯(MP)以及MP真空包裝下保質期為6個月。
2谷物食品的發展趨勢
除了上述提到的幾種產品以外,常見的谷類食品還包括饅頭、麥片、谷物早餐和谷物飲料等。長期以來,人們要求產品具有細膩的口感和精白的外觀,因此,在享用良好感官品質的同時,也造成了膳食纖維、維生素、礦物質等眾多營養素的缺失,從而導致糖尿病、心血管疾病、癌癥等疾病發病率不斷上升。作為人類最基本的膳食來源,對谷物食品的營養強化引起了社會各界的關注。然而受感官和貯藏品質的影響,通過人為的方式添加到谷物產品中的營養素有限,不能完全彌補谷物在精加工過程中的營養損失。因此,保留了麩皮和胚芽的全谷物食品,成為了目前谷物食品領域發展的新趨勢。
2.1全谷物食品的發展態勢
上世紀八十年代,全谷物食品首先在發達國家掀起了熱潮。自1980年起,美國衛生部門在其每五年出版一次的膳食指南中,就一直鼓勵人們增加對全谷物的消費。2005年,該刊物對全谷物的攝入作出了更詳細的說明,建議人們每日谷物的攝入量中至少要有一半來自全谷物食品。2006年,國際食品信息委員會調查發現,73%的調查者表示他們愿意增加對全谷物的攝入。尼爾森食品公司調查數據顯示,從2001年至2005年期間,全谷物面包及其他焙烤產品的銷售額比1997年至2001年期間增長了23%,全谷物意大利面銷量則上升了27%。通過數據分析還可看出,全麥面包、即食谷物早餐等全谷食品的銷量增長快于面粉和大米等谷物原料。因此,為滿足人們對全谷物攝入日益增長的需求,越來越多新型的全谷物食品得到研制開發。據統計,2007年,全球約有2368種全谷物產品進入市場,是2000年的14.4倍。在全谷物食品發展最快的美國,全谷物產品占所有谷物食品的40%以上,在高端產品中占70%以上。調查結果顯示,目前對谷物棒及谷物早餐的全谷物產品的相關報道較少,其潛在市場有待開發。
2.2全谷物食品的研究
2.2.1全谷物的營養分析
全谷物食品之所以越來越受到廣大消費者的歡迎,主要取決于全谷物中豐富的營養成分。汪祿祥等人總結分析了全谷物食品的營養保健功能,認為全谷物原料中除了含有大量的膳食纖維以外,還包括類黃酮、酚酸、植酸、多糖、硒和VE等成分,具有諸多生理保健功能;Giacco等人分別從流行病學理論依據和臨床試驗兩方面綜述了全谷物食品的攝入與人體體重之間的關系,指出全谷物的食用不僅能控制人體體重,還能降低患2型糖尿病、心血管疾病和癌癥的風險;Ulrika等人研究了全谷物小麥粉與全谷物黑麥粉對糖尿病小鼠新陳代謝的影響,證實了全谷的攝入能抑制小鼠的體重,并能顯著降低血漿中總膽固醇和甘油三脂的含量。
2.2.2全谷物食品的品質研究
隨著全谷物食品在谷物食品領域所占比重越來越大,關于全谷物食品品質的研究也越來越多。Barros等人研究發現,全麥面團的加工品質雖不如小麥精粉面團,但其面包的營養含量更加豐富,且貨架期也較長;馬福敏利用阿拉伯木聚糖對全麥面包的質構進行了改善,并延緩了面包的老化;Vitali等人研究發現全谷物原料能夠改善礦物質的溶解度并提高其生物利用率;唐曉珍等人對山東黑、紫粒小麥全麥粉面條的品質進行了評價,得出全黑麥面條富有彈性、口感較軟,比紫麥面條更受消費者歡迎;謝潔采用麩皮回添工藝制備全麥面粉,并得出了改善全麥饅頭品質的最優添加劑復配比例。除了營養與質構的研究,Sidsel等人對全麥面包貯藏過程中氧化穩定性進行了測定,指出在儲存2~3周后,全麥面包的抗氧化能力開始降低,同時也發現面包皮比面包芯的抗氧化性更加穩定。
2.3全谷物食品的發展前景
雖然全谷物食品在全世界的發展呈現出良好的態勢,但是就目前調查結果來看,世界各國對于全谷物食品的人均攝入量仍然達不到專家建議的水平,全谷物食品的品質研究和市場推廣任重道遠。尤其是在我國,全谷物食品的發展相對更加滯后,除了缺乏系統性的研究之外,還存在許多阻礙因素。首先,對全谷物食品的消費缺乏有效的科普宣傳。目前,每個國家對全谷物食品都有不同的理解,世界范圍內還沒有關于全谷物食品統一的定義,因此人們對全谷物食品認識不足。國外的相關報道也指出,對全谷物食品不能正確的識別是阻礙全谷物食品消費的一個重要因素。其次,飲食結構不合理,人們對口感的關注度遠高于對營養的重視,營養健康谷物食品比重低。另外,我國全谷物食品的生產發展跟不上市場需求增長的步伐,全谷物食品的產業化推廣需要一個廣闊的平臺和長期的發展過程。
3小結
隨著人們生活水平的提高、飲食結構的轉變,以及對全谷物食品營養價值的逐步認識,全谷物食品越來越受到消費者的歡迎。在科研領域,只有通過更加細致和深入的研究,采用更先進的加工技術,使全谷物食品具有更好的感官品質、更高的營養價值,才能有效的促進全谷物食品的發展。相信在不久的將來,在社會各界的共同努力下,全谷物食品的發展必定會步入一個嶄新的時代。
作者:馮炳洪 鄧璐璐 王立 錢海峰 張暉 齊希光 單位:廣州雙橋股份有限公司 江南大學食品學院食品科學與技術國家重點實驗室