玉米胚芽饼中植酸的提取

哈尔滨商业大学毕业设计（） 小麦麸皮膳食纤维饼干的研制 学 生 姓 名 贾冰心 指 导 教 师 陈凤莲 专 业 食品科学与工程 学 院 食品工程学院 2009年 6月10日 Graduation Project (Thesis) Harbin University of Commerce Study on the Biscuit Made of Wheat Fibre Student Jia Bing Xin Supervisor Chen Feng Lian Specialty Food Science and Engineering School Food Engineering 2009-06- 10 毕业设计（论文）任务书 姓名：贾冰心 学院：食品工程学院 班级：2005级3班 专业：食品科学与工程 毕业设计（论文）目： 小麦麸皮膳食纤维饼干的研制 立题目的和意义： 本文主要对小麦麸皮在食品中的深加工进行研究。 随着社会的不断进步，人们在饮食方面更加关注营养的膳食平衡，而人们又不能每时每刻注意这方面问题，我想能不能让人们在日常的休闲食品中就可以获得营养呢？我们可不可以研发这样一种食品，有病治病无病防病的一种休闲食品。 人们的生活水平提高了，接踵而来的“富贵病”也随之而来了。小麦纤维在人体消化道内可吸收大量水分，刺激肠胃蠕动，软化粪便，易于排泄，可起到防治便秘的作用。它还能吸收食物中变异原物质和毒性物质，可防止肠癌的发生。小麦纤维还可减弱机体对糖分、脂肪的吸收，起到预防糖尿病、肥胖症及心脑血管疾病发生的作用。正好可以防治我们现在所谓的“富贵病”。 民以食为天，人离不开食品。传统食品的功能主要有两项，一是维持生命的功能称为营养功能；二是给人以嗅觉味等感觉的功能，称为感觉功能。近些年来，随着技术的进步，功能性食品则具备全新的第三种功能，这就是对于高级生命活动的各种调节功能。功能性食品是即可饱腹美味，又能营养滋补，调节人体功能，预防和治疗疾病的新型食品。营养学家把功能性食品称之为当今一次性突破性发展。本文谨就功能性食品中膳食纤维进行研究。 饼干是深受大众喜爱的一种休闲食品，它不仅方便携带，而且即可充饥又可品味。在烘焙食品中，饼干的最大特点是含水量低、热能高。加之饼干还具有口感上的酥松、香脆、爽口等特点，使饼干在人类生活中具有特殊的功能。它不仅易于运输、携带；而且即可充饥，又可品味。饼干的这些特点，决定了它在饮食文化中的特殊地位。首先，饼干是主要的应急食品；其次，饼干又是一种方便食品；第三，饼干还是一种消闲食品；第四，饼干也是一种保健食品。 小麦麸皮是小麦面粉厂加工面粉后的主要副产品，它含40%的膳食纤维，据调研麸质面粉能生产多种保健食品，具有抗衰老、抗癌和减肥的功能。所以小麦麸皮是一种具有很高营养价值产品。经过研究，膳食纤维具有十分重要的生理功能，可预防便秘、抗癌、降低血清胆固醇、调节糖尿病患者的血糖水平、预防胆结石。 随着社会的进步，经济的发展，生活水平的提高，人类对美味可口、营养丰富食品的追求，从而引起膳食结构的变化；食品原料加工业追求制造高精度，高纯度的产品，使得人们饮食中高糖、高脂的摄入逐渐增加，而膳食纤维严重不足。这种膳食结构的变化带来的是心脏病、高血压、糖尿病、肥胖、便秘等------非传染性“文明病”的流行。因此为了避免和预防这些问题，我想在人们日常生活休闲食品中就可以摄入膳食纤维。本文就是研发一种休闲保健型饼干。 据研究显示，人们对高品质的生活有了新的认识，人们需要的不再是以前的吃饱，吃好。现在人们在追求营养的平衡搭配吃法，无论是我们的一日三餐还是零食，人们现在讲究的是绿色、营养。 因此我想把小麦麸皮添加到我们生活的休闲食品饼干中，我想让人们在吃零食的时候就可以摄入人体必须的营养，大人们不再为孩子吃零食犯愁，老年人不再为想吃零食而害羞，因为我们的饼干是营养保健食品，它适合任何年龄段的人们。本文拟饼干的制作方法流程，研制小麦麸皮饼干的配方、物性及其营养成分的分析，同时对小麦麸皮的营养成分分析做了一定的研究，为人们吃到有营养的零食做基本的素材和证据。 技术要求与： 对小麦麸皮化学成分进行测定，测定其蛋白质和脂肪及其它成分含量 对原料小麦粉进行粉质特性、拉伸特性及糊化特性分析 小麦麸皮进行前处理，即烘干和粉碎 对粉碎不同目数的麸皮加入饼干配料中，得到最佳目数及添加量 通过单因素和正交，对影响小麦麸皮饼干品质的主要因素进行分析，并确定出小麦麸皮饼干的最佳工艺及配方。研究因素包括:小麦麸皮粉的添加量、白糖添加量、油添加量和疏松剂添加量 进行感官和物性分析 对最优产品进行物性分析 将小麦麸皮最佳添加量与小麦粉混合对混合粉进行粉质特性、拉伸特性分析 时间安排： 2009年2月1日----2009年3月1日 收集资料，整理思路 20009年3月2日----209年3月11日 实验方案的设计，递交开题报告 2009年3月12日---2009年3月20日 麸皮的前处理工作 2009年3月21日----2009年4月3日 单因素实验 2009年4月4日----2009年4月17日 正交实验 2009年4月18日---2009年5月1日 数据整理 2009年5月2日----2009年6月10日 论文的提交和准备答辩 指导教师要求： （签字） 年 月 日 教研室主任意见： （签字） 年 月 日 院长意见： （签字） 年 月 日 毕业设计（论文）审阅评语 一、指导教师评语： 指导教师签字： 年 月 日 毕业设计（论文）审阅评语 二、评阅人评语： 评阅人签字： 年 月 日 毕业设计（论文）答辩评语 三、答辩委员会评语： 四、毕业设计（论文）成绩： 专业答辩组负责人签字： 年 月 日 五、答辩委员会主任单位： （签章） 答辩委员会主任职称： 答辩委员会主任签字： 年 月 日 摘　　要 以小麦麸皮和小麦粉为原料，制作富含膳食纤维的全麦型饼干。采用单因素及正交实验，通过对小麦麸皮膳食纤维饼干成品应用英国物性仪进行物理性质以及感官检测方面的分析，确定出小麦麸皮饼干的最佳工艺配方。结果表明：小麦麸皮含大量膳食纤维，植物油的用量对产品感官品质的影响最大，其次是小麦麸皮粉添加量、糖用量、疏松机用量。小麦麸皮膳食纤维饼干的最佳工艺条件为：小麦麸皮粉添加量20%、绵白糖用量30%、色拉油用量15%、疏松剂用量为0.3%。以此最佳工艺条件生产的产品口感酥脆，风味纯正，品质优良。 关键词：小麦麸皮；膳食纤维；饼干 Abstract In order to make more wheat biscuits with dietary fiber, we add manufactured wheat bran and wheat to it. To make sure wheat fibre biscuits’ optimum technology, we conduct the test of single factor and orthogonil test. Through the analysis of physics character and sensory evaluation, the best technology of wheat fibre biscuits is determined. Physics character is examined by British instrument. The result shows that the amount of grease is the most significant effect on food’s sensory evaluatio , next are the amount of wheat bran, sugar and loosen agent. The quality of biscuits is best with the condition of the amount of wheat bran 20%, sugar 30%, grease 15% and loosen agent 0.3%. Key Words：wheat bran; dietary fiber；biscuit 目 录 I摘　　要 IIAbstract 11 绪 论 11.1 小麦麸皮的概述 11.1.1 小麦麸皮的成分 21.1.2 小麦麸皮国内外研究现状 31.2 膳食纤维的概述 31.2.1 膳食纤维的功能特性 51.2.2 膳食纤维在食品中应用及研究现状 61.3 饼干的国内外研究及其市场现状 71.4 本课题来源及研究的意义 81.5 本课题研究内容 92 实验部分 92.1 实验材料 92.2 仪器设备 92.3 实验方法 92.3.1 小麦麸皮的预处理 102.3.2 小麦麸皮的成分分析 102.3.3 小麦粉及混合粉工艺性能的测定 122.3.4 小麦麸皮膳食纤维饼干生产工艺流程 122.3.5 小麦麸皮膳食纤维饼干操作要点[25] 132.3.6 小麦麸皮膳食纤维饼干工艺及配方的研究 142.3.7 饼干综合品质鉴评方法 152.3.8 饼干质构特性的测定 173 结果与讨论 173.1 小麦麸皮成分分析结果 173.2 小麦粉工艺性能测定结果 173.2.1 小麦粉湿面筋测定结果 173.2.2 小麦粉粉质特性测定结果 183.2.3 小麦粉拉伸特性测定结果 193.2.4 小麦粉糊化特性测定结果 203.3 小麦麸皮膳食纤维饼干工艺及配方的确定 203.3.1 小麦麸皮膳食纤维饼干制作工艺及配方的单因素分析 243.3.2 小麦麸皮膳食纤维饼干制作工艺及配方的多因素分析 253.4 小麦麸皮粉与小麦粉混合粉工艺性能测定 263.4.1 混合粉粉质特性测定结果 273.4.2 混合粉拉伸特性测定结果 28结 论 29参考文献 31致　　谢 32附 录1 饼干制作方法图 34附 录2 各因素对饼干品质影响的综合评价 35附　录3 正交样品物性测定曲线 1 绪 论 1.1 小麦麸皮的概述 1.1.1 小麦麸皮的成分 麸皮是小麦提取面粉后的副产品，在我国产量极大。国内外营养学专家一致认为，麸皮是含膳食纤维素很高的“保健食品”。小麦纤维是西方国家的天然食物纤维，应用历史悠久，安全性高[1]。 面粉厂加工出的麸皮主要由小麦的皮层和糊粉层所组成，另外，由于制粉工艺的限制，麸皮中含有一定量的胚乳和胚。最近由于制粉过程中单独提胚，进行麦胚的深加工和再利用，麸皮中的含胚量逐渐减少[2]。总的来说，面粉厂生产出的麸皮约占小麦籽粒重量的20%左右，每年加工出的小麦麸皮可达2000万t以上，其中85%的麦麸用来做饲料、酿酒、制醋和酱油，只有很少量的麦麸食品。麦麸含40%的膳食纤维，如果制成麸质面粉能生产多种保健食品，具有抗衰老、抗癌和减肥等功能。麸皮还可以通过化学、物理、微生物等方法，提取麸皮蛋白、植酸和抗氧化剂，工艺并不太复杂，经济效益良好[3~4]。 小麦麸皮的组成成分由于小麦种类、品质、制粉工艺条件、面粉出率的不同而有所差异。麸皮中的蛋白质、维生素、矿物质等较胚乳含量丰富，另外，麸皮中还含有大量的碳水化合物。麸皮的主要营养组分、维生素及氨基酸组成含量分别如表1-1、表1-2、表1-3所示[5]。 表1-1 小麦麸皮、面粉及大米营养成分对照表% 名称 小麦麸皮 特制粉 标准粉 大米 水分 12.2 13.0 12.0 14.0 碳水化合物 53.6 77.8 74.6 76.0 蛋白质 14.1 7.2 9.9 6.9 脂肪 3.9 1.3 1.8 1.7 粗纤维 10.5 0.2 0.6 0.4 灰分 5.7 0.5 1.1 1.0 表1-2 小麦麸皮中的维生素含量 种类 含量 种类 含量/mg·kg-1 肌醇 1.34% 安息香酸 14.8 胆碱 0.154% 泛酸 39.1 叶酸 0.88mg·kg-1 核黄素（VB2） 3.34 生物素（VH） 0.44 mg·kg-1 硫胺素（VB2） 6.29 烟酸（VPP） 266 mg·kg-1 生育酚 65 表1-3 小麦麸皮的氨基酸 名称 质量分数/% 名称 质量分数/% 全蛋白量 11.8-14.5 亮氨酸 0.80-0.86 丙氨酸 0.7-0.8 赖氨酸 0.56-0.61 精氨酸 1.01-1.12 蛋氨酸 0.20-0.26 天门冬氨酸 1.05-1.12 苯丙氨酸 0.51-0.62 胱氨酸 0.32-0.42 脯氨酸 0.70-1.00 谷氨酸 2.16-3.21 丝氨酸 0.57-0.76 甘氨酸 0.82-0.94 苏氨酸 0.36-0.53 组氨酸 0.39-0.50 色氨酸 0.26 异亮氨酸 0.39-0.50 1.1.2 小麦麸皮国内外研究现状 国内外营养学专家一致认为，小麦麸皮是含膳食纤维素很高的“保健食品”，有利于人体新陈代谢，对减少便秘、痔疮、肠癌有重要作用，并对降低胆固醇、防止动脉硬化等症装有显著疗效。 从90年代起，美国、日本等一些发达国家在小麦麸皮中添加柠檬酸、乳酸、蔗糖、葡萄糖、麦芽糖等制成低脂肪、高纤维面粉，成为新型的食品添加剂；用小麦麸皮开发出的高纤维食品饮料成为国际市场上的抢手货。我国开发小麦麸皮食品起步较 晚，但近几年发展较快，上海、广东等地科研部门和食品企业开发出高纤维素粉作添加剂加工的面包、饼干、保健粥等食品，投入市场后颇受消费者的青睐，产品供不应求[6]。 我国小麦麸皮年总量为2000万t多，过去主要将麸皮用作饲料加工，如果全部开发保健食品，将是一笔巨大的财富。因此，各地应以市场为导向，大力组织开发小麦麸皮保健食品，改善饮食结构，满足市场对食品新资源的需求，为企业创造最佳效益。 长期以来，麸皮主要被人们用作饲料，其经济价值远远没有开发出来。食用麸皮纤维，因其具有多种食疗保健作用，可作功能性食品的添加剂。经常食用添加麸皮纤维食品，能降低胆固醇，防止动脉硬化，吸附胆汁酸，减少直肠癌的发病率，并能抑制脂肪的合成，有明显的减肥效果。可广泛用于面包、糕点、饼干等的制作或直接食用。 1.2 膳食纤维的概述 1.2.1 膳食纤维的功能特性 国内外很多专家认为功能性食品将是21世纪人类摄取的主要食品，而膳食纤维作为一种极其重要的功能性食品基料已成为提出，本领域的热门课题。膳食纤维一词最先由Hipsley提出，指在人体内难以被酶解消化的高分子多糖类物质的总称，包括纤维素、半纤维素、木质素、果胶、树胶和粘液等[7]。 根据新的定义，膳食纤维是一个营养学概念，而不再表示膳食中的特定成分。这些概念的更新对今后的碳水化物研究、食物成分分析、食品标签标示有重要的理论指导意义。随着低聚糖、抗消化淀粉、果胶等单体成分研究的深入和生理学的发展，使人们对以往那些认为不能或难被肠道酶所作用的物质（低聚糖、膳食纤维、抗消化淀粉等）的生理意义有了一个全新的认识，应该说这些新的发现是对传统食品科学提出了挑战，也为食品科学的蓬勃发展注入了新的生机。目前认为这些难被小肠消化的单体成分有：非淀粉多糖（它包括纤维素、半纤维素、果胶及亲水胶体物质如树胶及海藻多糖等组分）、抗性淀粉、某些糖醇、某些低聚糖、木质素、氨基多糖（也称甲壳素）等。 膳食纤维虽然不能被人体消化吸收,但膳食纤维在体内具有重要的生理作用,是维持人体健康必不可少的一类营养素[8]。由于膳食纤维在预防人体胃肠道疾病和维护胃肠道健康方面功能突出,因而有“肠道清洁夫”的美誉。 膳食纤维至少具有以下生理功能： 1.防治便秘：膳食纤维体积大，可促进肠蠕动、减少食物在肠道中停留时 间，其中的水份不容易被吸收。另一方面，膳食纤维在大肠内经细菌发酵，直接吸收纤维中的水份，使大便变软，产生通便作用。 2.利于减肥：一般肥胖人大都与食物中热能摄入增加或体力活动减少有关。而提高膳食中膳食纤维含量，可使摄入的热能减少，在肠道内营养的消化吸收也下降，最终使体内脂肪消耗而起减肥作用[9]。 3.预防结肠和直肠癌：这两种癌的发生主要与致癌物质在肠道内停留时间长，和肠壁长期接触有关。增加膳食中纤维含量，使致癌物质浓度相对降低，加上膳食纤维有刺激肠蠕动作用，致癌物质与肠壁接触时间大大缩短。学者一致认为，长期以高动物蛋白为主的饮食，再加上摄入纤维素不足是导致这两种癌的重要原因。 4.防治痔疮：痔疮的发生是因为大便秘结而使血液长期阻滞与瘀积所引起的。由于膳食纤维的通便作用，可降低肛门周围的压力，使血流通畅，从而起防治痔疮的作用。 5.降低血脂，预防冠心病：由于膳食纤维中有些成分如果胶可结合胆固醇，木质素可结合胆酸，使其直接从粪便中排出，从而消耗体内的胆固醇来补充胆汁中被消耗的胆固醇，由此降低了胆固醇，从而有预防冠心病的作用。 6.改善糖尿病症状：膳食纤维中的果胶可延长食物在肠内的停留时间、降低葡萄糖的吸收速度，使进餐后血糖不会急剧上升，有利于糖尿病病情的改善。近年来，经学者研究表明，食物纤维具有降低血糖的功效，经实验证明，每日在膳食中加入26克食用玉米麸（含纤维91.2％）或大豆壳（含纤维86.7％）。结果在 28—30天后，糖耐量有明显改善。因此，糖尿病膳食中长期增加食物纤维，可降低胰岛素需要量，控制进餐后的代谢，要作为糖尿病治疗的一种辅助措施[10]。 7.改善口腔及牙齿功能：现代人由于食物越来越精，越柔软，使用口腔肌肉牙齿的机会越来越少，因此，牙齿脱落，龋齿出现的情况越来越多。而增加膳食中的纤维素，自然增加了使用口腔肌肉牙齿咀嚼的机会，长期下去，则会使口腔得到保健，功能得以改善。 8.防治胆结石：胆结石的形成与胆汁胆固醇含量过高有关，由于膳食纤维可结合胆固醇，促进胆汁的分泌、循环。因而可预防胆结石的形成。有人每天给病人增加20－30克的谷皮纤维，一月后即可发现胆结石缩小，这与胆汁流动通畅有关。 9.预防妇女乳腺癌：据流行病学发现，乳腺癌的发生与膳食中高脂肪、高糖、高肉类及低膳食纤维摄入有关。因为体内过多的脂肪促进某些激素的合成，形成激素之间的不平衡，使乳房内激素水平上升所造成。 1.2.2 膳食纤维在食品中应用及研究现状 膳食纤维素是一种多糖类，由于人类消化液中缺乏催化纤维素分解的酶系统，不被吸收利用，但在人体内的有益作用则是多方面的。关于膳食纤维素的价值的评价，一些营养学家称之为恶“21世纪食品”，“更有利于健康的未来的饮食”，“纤维素：营养键上缺少的一环，”甚至美国联邦政府批准一项法规，该法规禁止食品包装作防病宣传，但新法规允许包括纤维素可预防心血管病和钙可预防骨质疏松症，低盐可预防高血压等可在食品包装上进行宣传，但持疑问题和相反观点者认为纤维素的价值尚缺乏直接证据，如1990年美国哈佛大学一项研究结果显示：燕麦麸可能对胆固醇并无直接影响，同年美国科学杂志在一篇述评中认为哈佛的研究报告所观察的对象原系胆固醇正常，因此其结论尚待更多实验评价[11]。 1989年在东京举办了膳食纤维素与胃肠道功能，脂肪物质的吸收与糖尿病的营养对象和动脉粥样硬化及大肠癌的关系等。该讨论会提供了更多数据，进一步肯定了膳食纤维的功能价值，具体研究方法及实验结果将在另文中介绍。 美国哈格斯特博士对血浆胆固醇高于正常水平的十个人作为研究对象，研究表明燕麦麸皮和大米麸皮能降低血浆胆固醇7%和低密度脂蛋白中的胆固醇10%[12]。美国的USDA（膳食纤维协会），美国的Archer Daniels Midland Co.，Nationaloats Co.，A.E.Staley Mfg Co.，James River Corp.，Miller Brewing Co.等公司均在制造并销售各类膳食纤维产品。在美国近60亿美元的方便谷物食品中，20%是高纤维产品[13]。 自从70年代以来，关于膳食中纤维的含量与人体健康的关系有了新的认识。流行病学调查资料提出膳食纤维的缺乏与某些非传染性肠道疾病及心血管疾病等有关，因而日益引起人们对于这个问题的重视。新西兰皇家学会与国际营养科学联合会鉴于这个研究领域是多学科性的，而其近年来，这方面的研究工作也比较活跃，乃于1982年5月23—28日在新西兰联合召开了一次国际讨论会，交流膳食纤维各个方面的最新研究进展。出席这次国际讨论会的学者来自20个国家，共181人，我国派出了两名营养学工作者参加会议[14]。 欧美各国和日本等发达国家最先开展膳食纤维的研究，对其组成成分的分析及分析方法的研究，对其生理价值的研究以及具体的生产应用均已获得很大进展。目前已有数十种不同来源和不同牌号的膳食纤维制品进入市场，添加此类制剂的食物制成品也纷纷问世[15]。 中国对于膳食纤维的研究是80年代中期以后才逐步开展的。日本从20世纪60年代末至今，仅就大豆膳食纤维应用在食品上的专利已达80余项。我国在膳食纤维的开发应用方面起步较慢，目前仅有5家科研单位在研究开发大豆膳食纤维，尚属研究阶段，没有形成产品产业化。20世纪80年代中后期，我国大中城市特别是沿海城市明显出现因膳食纤维摄入量不足而导致的文明疾病。因此研究开发膳食纤维对人体健康非常重要[13]。 1.3 饼干的国内外研究及其市场现状 在各大超市里逛一下，几乎每个超市都有一整排货架摆满了各种各样的饼干。琳琅满目的造型、眼花缭乱的包装，饼干种类之丰富令人咋舌。饼干正在渐渐成为我们眼中的热门食物。有时忙起来顾不上吃饭，饿了就先来块饼干充饥；而更有一些时尚女性为保持身材，绝不碰主食，水果加饼干就是一餐[13]。 以英国为例，有约99%的家庭都会购买饼干，在正常情况下他们每月都会从400多类饼干品种中选择7种购买。饼干的销售在该国直至1998年均是增长的，但近年来趋势放缓，曾经在很多市场上占有一定份额的那些传统的，一般的、甜的和可口的饼干产品所取代。通过改变消费者的生活方式和饮食习惯，厂商正引导消费者购买大量的新的饼干产品。开发新产品，在包装上的更新均促进了饼干市场的繁荣[17]。 近年来，中国的饼干行业快速发展，并且其市场潜力不可低估。根据国家统计局提供的数字显示，2003年，饼干产量比2002年增加了100，2005年饼干业利润总额为10.64亿元，同比增长41%，税金总额为13.84亿元，同比增51.56%，通过以上数据可以看出整个行业规模一直在不断扩大。而从目前国内经济情况看，“十一五”期间中国经济仍将持续增长，国民生产总值仍将保持8%左右的增长速度上。在这样高的经济增长速度带动下，中国饼干市场的发展潜力应该仍然很大，发展空间也非常广阔。 饼干工业比较发达国家有英国、美国、西德、日本等国，驰名于世的饼干厂有英国的夹可白饼干公司(Jocob)、汉特里-巴尔马饼干公司(Huntley Palmers)，毕克-弗兰饼干公司(Peek Fnneans)；每股的国家饼干公司(Nabisco)；日本的明治制果与森永制果。丹麦的凯德逊饼干公司(Kjeldsen & Co)。 我国的饼干工业是以广州、上海、沈阳等市的老厂为基础发展起来的。1985年后，我国饼干工业发展迅速，除了沿海各大城市原有老厂以外，北从呼和浩特，南至湛江，东从青岛、济南，西至新疆石河子、伊犁，边远地区与中小城市都建立了加工厂。其中以广州饼干产量最大，花色品种最多；上海饼干工业技术设备更新改造比较突出；沈阳饼干工业则以制作韧性饼干而著称。天津、北京、武汉则为解放后发展速度较快的城市。 目前，在国内市场上，大部分饼干还是以中低挡、低营养产品为主，利润空间缩小。对此，一些企业已经减少了低档饼干产品的生产量，开始向中高档产品领域进军，不断提升饼干产品的档次和营养。我国饼干行业发展迅速，无论是在产品的口味还是花色品种上，都有了非常大的提高[18]。 1.4 本课题来源及研究的意义 近些年来，随着物质生活的不断改善与提高，饥不择食的年代已成为历史，人们在膳食习惯与结构上有了明显改观。人类对食物有三个层次的需求，首先是吃饱，然后才是吃好，当这两个需求得到保障后，就希望强身健体，延年益寿，要求所吃食品有更高的营养价值、更多的保健功能和更明显的医疗作用。于是，对功能保健食品的需求便应运而生。 功能性食品是以高技术为依托的新型食品，传统食品的功能主要有两项，一是维持生命的功能，称为营养功能；二是给人以嗅觉味觉等感觉的功能，称为感觉功能。高技术功能性食品则具备全新的第三种功能，这就是对于高级生命活动的各种调节功能[11]。 我国保健食品市场潜力大，发展迅速。我国城乡居民保健品消费支出以15%～30%的速度增长，明显高于发展国家平均12%的增长率。保健食品出口遍及世界150多个国家和地区。保健食品的消费对象已由过去的老年、儿童及病后康复，扩大到妇女及中年和少年等各类人群[19]。 功能保健食品的发展趋势是营养化、保健化、天然化。营养学方面的重大发现轰动了美国，它可以和几十年前发现维生素相比，这就是人们发现食品中的粗糙成分，如纤维、纤维素、糠和麸皮的营养价值及其生理作用。以前，食物的营养价值以其热量的高低，糠、油脂、蛋白质、矿物质、维生素等的多少来衡量，知识从生物化学的角度来考虑的，忽略了纤维素或纤维的作用，而误认为它们是没有营养价值的。恰恰相反，食品含粗糙成分大概应该是食谱的一个基本特点[20]。 小麦麸皮是面粉厂生产面粉的副产物，它含40%的膳食纤维，这些膳食纤维具有十分重要的生理功能，如可预防便秘、抗癌、降低血清胆固醇、调节糖尿病患者的血糖水平、预防胆结石等。如果制成麸质面粉能产生多种保健食品， 如面包、饼干、糕点等，还可以利用膳食纤维所具有的吸水、吸油、保水等性质，添加到豆酱、豆腐和肉制品中，可以保鲜和防止水的渗透[3]。 在浩瀚的中国饮食文化中，也能找到饼干的文化渊源。就在七、八千前的新石器食道，中国就种植小麦。1955年，我国考古学家在安徽毫县，挖掘出西周时代的陶器中，就发现了已碳化了的小麦。约在三千年前，我国就有烘焙制饼技术[16]。 在烘焙食品中，饼干的最大特点是含水量低，热能高。加之饼干还具有口感上酥松、香脆、爽口等特点，使饼干在人类生活中具有特殊的功能。首先是易于贮藏，不同于面包等易霉变、老化、氧化；其次是轻便，易于运输、携带；第三是好吃、松脆，即可充饥，又可品味。 随着社会的进步，经济的发展，生活水平的提高，人类对美味可口、营养丰富食品的追求，从而引起膳食结构的变化；食品原料加工业追求制造高精度，高纯度的产品，使得人们饮食中高糖、高脂的摄入逐渐增加，而膳食纤维严重不足。这种膳食结构的变化带来的是心脏病、高血压、糖尿病、肥胖、便秘等------非传染性“文明病”的流行[21]。因此为了避免和预防这些问题，我想在人们日常生活休闲食品中就可以摄入膳食纤维。本文就是研发一种休闲保健型饼干 因此我想把小麦麸皮添加到我们生活的休闲食品饼干中，我想让人们在吃零食的时候就可以摄入人体必须的营养，大人们不再为孩子吃零食犯愁，老年人不再为想吃零食而害羞，因为我们的饼干是营养保健食品，它适合任何年龄段的人们。本文拟饼干的制作方法流程，研制小麦麸皮饼干的配方、物性及其营养成分的分析，同时对小麦麸皮的营养成分分析做了一定的研究，为人们吃到有营养的零食做基本的素材和证据。 1.5 本课题研究内容 人类膳食经过讲求营养和烹调的色香味需求之后，现在已进入第三代食品，功能性食品的新时代。功能性食品是即可饱腹美味，又能营养滋补，调节人体功能，预防和治疗疾病的新型食品。本文主要将小麦麸皮粉添加到面粉中，用混合粉制成人们熟悉的饼干。 对小麦麸皮进行预处理，然后将其磨成粉。采用单因素法确定各因素在正交实验中的水平。对各因素选取五个水平进行分组实验，在择优选取三个水平以供正交实验。 通过正交试验，对影响小麦麸皮膳食纤维饼干品质的主要因素行分析，确定小麦麸皮膳食纤维饼干的最佳工艺及配方。研究因素包括：小麦麸皮粉的用量、绵白糖的用量、色拉油的用量和疏松机的用量。 除此之外，我们对混合粉进行了物性分析。最后通过感官分析对各因素水平对产品的影响做出评定。 2 实验部分 2.1 实验材料 小麦麸皮 黑龙江地产 丰缘标准粉 北大荒丰缘集团有限公司 雪泉白砂糖 海伦南华糖业有限公司 光明植物黄油 光明乳业股份有限公司 食用植物油 (福临门一级大豆油)中粮食品营销有限公司 奶粉 (油花牌全脂速溶奶粉)黑龙江省农垦华威乳业有限公司 玉米淀粉 龙江龙凤玉米开发有限公司 鸡蛋 咯咯哒 小苏打 大庆家良亚辉食品有限公司 碳酸氢氨 市售 柠檬酸 市售 2.2 仪器设备 电热恒温鼓风干燥箱 DHG-9123A 上海一恒科技有限公司 电热鼓风干燥箱 702 中华人民共和国大连干燥箱厂 粉碎机 HJZC-XFB-400 北京东方科技有限公司 标准检验筛 浙江上虞县仪器纱筛厂制 远红外食品烘箱 YXD系列 上海花元食品机械有限公司 电子天平 ESJ180-4 上海恒平科学仪器有限公司 分析天平 ALC-210.4 Mettler .Toledo instr.LTD 粉质仪 Farinograph－E 德国Brabender公司 拉伸仪 Extensograph 德国Brabender公司 糊化仪 Amylograph 德国Brabender公司 质构仪 TA－XT2i 英国Stable Micro System公司 2.3 实验方法 2.3.1 小麦麸皮的预处理 小麦麸皮虽然具有广泛的开发利用价值，但是因为其食感、口味不佳，不能直接食用。将小麦麸皮平铺在烤盘上，用红外烤箱烘干约5-6分，不时的取出翻动，然后取出晾凉，即可把麸皮本身的气味除去，并使它味道变香，用粉粹机粉碎，细度要求80目以上备用。这样加工后的麸皮作为添加剂，可在面包等点心制作时与面粉配合使用；还可利用生物法和化学法相结合的工艺，专门加工成食物纤维，作为食品中的食物纤维强化剂[22]。 2.3.2 小麦麸皮的成分分析 小麦麸皮水分的测定：GB/T 5009.3-2003 小麦麸皮蛋白质的测定：GB/T 5009.5-2003 小麦麸皮脂肪的测定：GB/T 5009.6-2003 小麦麸皮膳食纤维的测定：GB/T5009.88-2008 2.3.3 小麦粉及混合粉工艺性能的测定 2.3.3.1 水分测定 GB/T 5009.3-2003 2.3.3.2 面粉湿面筋的测定 称取小麦粉样品10.00+0.01g，于小塘瓷碗中，加入4.6-5.2mL氯化钠缓冲溶液，制成面团。 将面团放在手心中，从盛有氯化钠缓冲溶液的容器中，放出氯化钠溶液滴入面团，以每分钟约50mL流量，洗涤8min,洗涤过程不断用另一只手的手指压挤面团，反复压平、卷叠滚团。洗涤时为防止面团及碎面筋损失，操作应在绷有筛绢的筛具上进行，用氯化钠缓冲液洗涤后，再用自来水揉洗2min以上（测定全麦粉面筋须适当延长时间），至面筋挤出液用碘液检查呈微蓝色时，洗涤即可结束。 式：W---面粉中湿面筋的含量% M1---总面粉量g M2---洗涤后湿面筋量g 2.3.3.3 粉质特性[23] 小麦粉在粉质仪中加水糅合，随着面团的形成及衰败，其稠度不断变化。用测力计和记录器测量并自动记录面团揉和时相应稠度的阻力变化，根据加水量及记录揉和性能的粉质曲线计算小麦粉吸水量及面团的形成时间、稳定时间和弱化度等，可以评价面团强度。 (1)吸水率 指调致一定稠度(500+20BU)和粘度的面团，所需的加水量，以占面粉(含水14%)质量的百分数表示，面粉在测量之前应计算面粉的含水量。高筋粉的吸水率60+25%。 (2)面团形成时间(D) 从零点(开始加水时)直至面团稠度达最大时所需搅拌时间。与面筋中蛋白质含量有关，含量高，时间长；含量低，时间短。高筋粉面团形成时间7.5+1.5min。 (3)稳定时间(E) 指曲线首次达到500BU和离开500BU之间的时间差，是面筋很好的形成阶段，面筋蛋白质含量越高，稳定时间长。美国面包粉，12+1.5min。 (4)弱化度(H) 反应面筋质量，指曲线最高点中心与达到最高点后12min，曲线中心两者之差，面筋质量差，弱化度大。面包粉，20~50BU。 (5)评价值 评价值通过粉质仪所配备的评价计测定。评价值在50以上，面粉品质属于良好。评价值越大，弱化度越小，稳定时间也越长。 2.3.3.4 拉伸特性[23] 小麦粉在粉质仪揉面钵中加盐水揉和成面团后，在拉伸仪中揉球、搓条、恒温醒面，然后将装有面团的夹具置于系统托架上，牵拉杆和拉面钩以固定速度向下移动，用拉面钩拉伸面团，面团受拉力作用产生形变直至拉断，此时记录器自动将面团因受力产生的抗拉伸力和拉伸变化情况记录下来，从所得拉伸曲线评价面团的抗拉阻力和延伸度等性能。拉伸仪广泛用于评价小麦粉品质及面团改良剂的研究，并通过不同醒面时间的拉伸曲线所表示的面团拉伸性能指导食品生产，选定合适的醒发时间。 弱力粉：韧性小于200BU，延伸性小或较大，适合做酥性饼干。 中力粉：韧性较大，延伸性适中，适合做馒头。 强力粉：韧性350-500BU，延伸性适中，一般生产面包。 (1)延伸性 面包从开始拉伸直到断裂时曲线的水平总长度。 (2)韧性 以拉伸单位BU表示，面团拉致固定距离50mm时曲线所达到的最高值。 (3)曲线面积 曲线与底线所围成的面积。 (4)拉伸比值 抗延伸阻力与延伸性之比。 (5)评价值 评价值通过粉质仪所配备的评价计测定。评价值在50以上，面粉品质属于良好。评价值越大，弱化度越小，稳定时间也越长。 2.3.3.5 糊化特性[24] 通过糊化分析，可得到糊化速度快慢、糊化温度、粘度稳定性和糊凝沉性趋势等许多重要数据。 在恒定转子转速下，在对面粉乳进行连续、均匀加热升温过程中，旋转样品钵中面粉糊与静止测定探头之间存在一个扭矩力，这个扭矩信号通过探头，转换成电信号输入到相应计算机中，被特定数据处理软件处理后，成功将粘度、温度和时间三者完美体现在同一张图像中。为进一步了解面粉颗粒糊化后粘度变化特性，糊化仪还增加保温、降温、保温过程中粘度与温度变化之间关系。 (1)开始糊化温度 生淀粉起始粘度值很低，粘度曲线随温度升高淀粉开始糊化即拐点处称为糊化开始温度。 (2)最高粘度 粘度显著升高后，曲线发生突变形成峰值，称为最高粘度又称为麦芽指数。 (3)糊化完成温度 淀粉粘度达到最大时的对应温度。 公式：T+3a 式中:T---开始糊化温度 a---开始糊化拐点到粘度最高的水平距离 (4)糊化时间 淀粉开始糊化(拐点处)到完成糊化(粘度最大)所需的时间。 (5)α-淀粉酶活性及麦芽指数 高度超过600BU时，α-淀粉酶活性太低；低于400BU时，α-淀粉酶活性过高。 2.3.4 小麦麸皮膳食纤维饼干生产工艺流程 小麦麸皮预处理→面团的调制→辊轧→成形→摆盘→烘烤→冷却→成品。 饼干制作方法图见附录1 2.3.5 小麦麸皮膳食纤维饼干操作要点[25] 2.3.5.1 过筛 将制作的面粉过筛，结块的要压碎 2.3.5.2 面团的调制 按照配方将各种物料称量好，将白糖与水充分搅拌使糖溶化，再加入调和油、人造奶油、鸡蛋、食用碳酸氢氨、小苏打等搅拌乳化均匀，最后加入混合均匀的面粉、奶粉、柠檬酸、麸皮粉，揉制成面团。 2.3.5.3 辊轧 将调制好的面团用擀筒辊压成薄厚均匀的面片，增加其韧性和可塑性，保证产品形态完整，色泽均匀。 2.3.5.4 成形 用模具将面片切割成符合要求的形状。 2.3.5.5 摆盘 将饼干坯整齐的摆入盘中，饼干坯的间距要适当且满盘运行，保证产品的焙烤均匀度。 2.3.5.6 焙烤 将烤盘放入预热到180~240℃的烤箱中，然后调节炉温度为下火180℃，上火220℃，焙烤4-6min,产品表面呈棕黄色并具有一定焙烤香气即已成熟。 2.3.5.7 出炉 戴上棉手套，拉出烤盘，振动后倒出饼干，摊均，防止饼干弯曲变形。 2.3.5.8 冷却 烘烤后饼干温度较高，饼体柔软易变形，应进行冷却处理，使产品形态完整，口感疏松，且可防止包装后产生冷凝水引起霉变。但不可用强风速冷，以免产生内应力使饼干出现裂缝，导致饼干破碎率升高。冷却至40℃以下，若室温为25℃，可自然冷却5min左右即可。 2.3.6 小麦麸皮膳食纤维饼干工艺及配方的研究 2.3.6.1 小麦麸皮膳食纤维饼干单因素研究 每个配方中基本配料，(以面粉为基准，其它辅料分别占面粉的比例为：鲜鸡蛋20%，人造奶油5%，奶粉0.03%，)保持不变。A，B，C，D各组分别固定另外三个因素，改变单一量，以衡量对产品质量的影响，确定水平。 研究因素包括：小麦麸皮粉的用量、绵白糖的用量、植物油的用量和疏松剂用量。 (1)小麦麸皮粉用量（A）对饼干品质的影响 小麦麸皮粉用量分别取5%、10%、15%、20%、25%。 (2)绵白糖用量（B）对饼干品质的影响 绵白糖用量分别取15%、20%、25%、30%、35%。 (3)植物油用量（C）对饼干品质的影响 植物油用量分别取10%、15%、20%、25%，30%。 (4)疏松剂用量（D）对饼干品质的影响 疏松剂用量分别取0.1%、0.3%、0.5%、0.7%、0.9%。 2.3.6.2 小麦麸皮膳食纤维饼干多因素研究 采用L9(34)正交试验法对影响小麦麸皮饼干品质的主要因素进行研究和分析，并测定最佳一组面团粉质特性。每个配方中基本配料（以面粉为基准，其它辅料分别占面粉的比例为：鲜鸡蛋20%，人造奶油5%，奶粉0.03%）保持不变，根据单因素法确定水平，小米粉用量（A），绵白糖用量（B），植物油用量（C），疏松剂用量（D）见表2-1。 表2-1 L9(34)正交实验因素和水平 水平 因素 小麦粉用量/% A 绵白糖用量/% B 植物油用量/% C 疏松剂用量/% D 1 2 3 10 15 20 25 30 35 10 15 20 0.3 0.5 0.7 2.3.7 饼干综合品质鉴评方法 对饼干综合品质进行感官品质鉴评。感官品质鉴评（Sensory Analysis）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应用，目前尚无任何一种仪器测试能完全取代感官鉴评。鉴评时由10名有感官品评经验的专业技术人员组成鉴评小组，研究讨论确定品评术语，在专业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[26]。 根据实验方案设计，按工艺要点制作出相应的9组产品。从教师和同学中选出10人组成评委，分别对9组产品的外形、结构、口感、色泽和香味5个方面进行评定，评分细则见表2-2。 表2-2 饼干综合品质评分标准与细则 项目 外形 结构 口感 色泽 香味 好 8~10 外形饱满，花纹清晰 22~25 紧密，质地酥松，断面呈多孔状，无针孔，无杂质 36~40 酥化，入口很快溶化，无粗糙感，细腻 8~10 色泽棕黄色，均匀一致，无焦糊现象 13~15 香味纯正，有饼干香味，无异味 一般 5~7 外形饱满，花纹略模糊 8~21 断面无层次，呈多孔性组织，略有大孔 31~35 较松脆，略有粗糙感 5~7 色泽浅黄色，表面有少许焦糊 10~12 香味略淡，有少许饼干香味 差 <5 外形不太饱满，有鼓气现象，花纹模糊 <18 疏松，断面略有层次，质地略硬 <31 略硬，粗糙，有焙烤香味 <5 色泽黄褐色，不匀，有焦糊现象 <10 香味淡，无饼干香味 2.3.8 饼干质构特性的测定 样品处理:选取厚度均匀的饼干，切割成20mm×20mm的方块，由质构仪进行测量。 物性仪参数： 测试方式：T.P.A 探头：HDP/BSK 下压前速度：3.00mm/s 下压中速度：2.00mm/s 下压后速度：10.00mm/s 下压距离：10.00mm 数据采集速率：200PPS 酥脆性的测量方法有感官方法和仪器方法[27-29],感官方法即感官评价，该方法比较直观也有一定的科学性，但是感官评价对酥脆性只能定性描述，不能定量描述，同时感官评价需要一定数量的评价人员，操作相对繁琐。仪器方法[29]包括机械方法和声学方法，声学方法通过分析试样被压缩时发生的声波来反映脆性，但对声波图的分析较为繁琐[30,31];机械方法是给予试样一定的外力,让试样发生变形从而分析酥脆性，用物性测试仪测定就是机械方法的一种，即通过对产品的压缩或剪切得到力-距离曲线，对曲线再进行分析得到一系列数据从而反映酥脆性。 酥脆性的量化更加科学，操作也较为简单。如酥性是在较小的外力下产品发生破损，因此通过对产品的破损力和破损距离进行测量得到酥性的数据[32]。脆性是产品对探讨的初始抵抗作用，因此通过计算曲线的初始斜率得到脆性[33]。初始斜率大的试样其脆性较大，初始斜率小的试样其脆性较小，在曲线中通过计算设定范围内的正逢数也可以反映某些试样的酥脆性[34,35]。 物性分析仪主要包括主机、专用软件、备用探讨及附件。其基本结构一般是由一个能对样品产生变形作用的机械装置，一个用于盛装样品的容器和一个对力、时间和变形率进行记录的记录系统组成。测试围绕着距离(distance)、时间(time)、作用力(force)三者进行测试和结果分析，也就是说，物性分析仪所反映的主要是与力学特性有关的食品质地特性，其结果具有较高的灵敏性与客观性，并可通过配备的指标来客观全面评价食品，从而避免了人为因素对食品品质评价结果的主观影响[36]。 3 结果与讨论 3.1 小麦麸皮成分分析结果 表3-1 小麦麸皮组成成分 小麦麸皮水分含量/% 小麦麸皮蛋白质含量/% 小麦麸皮脂肪含量/% 小麦麸皮淀粉含量/% 7.4 13.55 2.27 20.47 小麦麸皮中膳食纤维的含量为46.05%，可见小麦麸皮中膳食纤维的含量极高，而小麦麸皮作为制粉厂的大宗副产品，来源充足，价格低廉，若能将其深加工，能平衡人们的饮食结构。 小麦麸皮在预处理之前有一种哈喇味，通过表3-1可见小麦麸皮中脂肪含量较少，所以在小麦麸皮的预处理时，不预考虑是脂肪酸败引起的，因此不用去除麸皮中的脂肪。 3.2 小麦粉工艺性能测定结果 经测定小麦粉水分含量为10.6%。 3.2.1 小麦粉湿面筋测定结果 面粉湿面筋含量35.3%。 3.2.2 小麦粉粉质特性测定结果 图3-1 小麦粉的粉质曲线 表3-2 小麦粉的粉质指标 品名 吸水率/% 面团形成时间/min 稳定时间/min 弱化度/FU 评价值 面粉 65.6 6.7 7.7 29 102 吸水率是使面团最大稠度处于500+20BU时所需的加水量。可见吸水率65.6%为吸水率高的小麦粉，制作成品时加水量大。根据小麦粉较高的吸水率，可知该小麦粉面筋含量较高。 面团形成时间是从开始加水时直至面团稠度达最大时所需的搅拌时间。根据该小麦粉的面团形成时间可知该小麦粉弹性较强。 稳定时间是指曲线首次到达500BU和离开500BU之间的时间差，它的值体现小麦粉的稳定性，稳定性是粉质仪测定的最重要的指标，它体现面团的耐搅拌程度。该面粉的稳定时间较长，说明该面粉的面筋数量较高，质量较好，因此面团韧性较好，面筋强度较大。 弱化度指曲线最高点中心与达到最高点后12min曲线中心两者之差，它也表示面筋的强度即对搅拌的承受能力。此小麦粉的弱化度值表明该小麦粉的面筋较强，面团不易流变，是品质良好的粉质。 评价值是曲线最高处开始下降算起12min后的评价计记分。通过此小麦粉的评价值，可知此小麦粉为强力粉即面团形成时间和稳定时间较长。 通过对粉质仪测定的数据进行分析，该面粉面筋含量较高，弹性很强，有较强的抵抗力，稳定性较好。 3.2.3 小麦粉拉伸特性测定结果 图3-2小麦粉的拉伸曲线 表3-3 小麦粉拉伸指标 指标 时间（min） 45 90 135 韧性(BU) 225 278 257 延伸性(mm) 190 175 180 面团比值 1.2 1.6 1.4 通过该对此小麦粉拉伸特性的测定，可知该小麦粉延伸性较好，韧性适中。再看面团比值即抗拉伸强度，面团比值适中，阻抗性较好，弹性较强。 3.2.4 小麦粉糊化特性测定结果 图3-3 小麦粉的糊化曲线表 表3-4 小麦粉糊化指标 品名 开始糊化温度/℃ 最高粘度/au 糊化完成温度/℃ 糊化时间/min 面粉 46.05 350 55.05 6 最高粘度反映α-淀粉酶活性度。最高粘度过高，则小麦粉中的α-淀粉酶活性较弱，品质会受到一定程度的影响；最高粘度过低，表示面粉的淀粉酶活性太高，面团发粘，无论制面包、面条、糕点都对操作不利，制品品质也差。该面粉最高粘度值稍偏低，但在实验中没有发现不利现象。 3.3 小麦麸皮膳食纤维饼干工艺及配方的确定 3.3.1 小麦麸皮膳食纤维饼干制作工艺及配方的单因素分析 3.3.1.1 小麦麸皮用量的确定 固定绵白糖30%、色拉油15%、疏松剂0.5%，改变小麦麸皮粉的用量制作饼干，见表3-6。 图3-4 小麦麸皮添加