挤压膨化对豆渣复配粉特性的影响及其应用.pdf

摘 要 摘 要 豆渣是豆类制品加工的副产物，含有丰富的膳食纤维，对人体的消化和排泄有着重 要的促进作用。但是这些膳食纤维几乎都为不可溶性膳食纤维，不易被人体吸收利用， 因此经常被应用于动物饲料或直接丢弃。本文以豆渣为主要原料，与低筋粉复配后采用 挤压膨化技术处理，从而提升豆渣复配粉中的可溶性膳食纤维含量，改善豆渣品质。通 过采用傅里叶红外光谱、差示量热扫描、扫描电镜技术，对挤压膨化后豆渣复配粉性质 进行测定，进而分析豆渣复配粉在挤压过程的变化机理。并通过分析豆渣复配粉的流变 学性质，对豆渣复配粉在曲奇中应用进行调控，制得品质优异的健康休闲食品——曲 奇，同时为豆渣的高值化利用提供理论依据。 以豆渣为主要原料，与低筋粉复配得到豆渣复配粉，进行挤压膨化处理。以可溶性 膳食纤维含量为指标，物料水分、挤压温度、螺杆转速为单因素，采用响应曲面法优化 挤压膨化工艺。获得最优挤压膨化参数为物料水分含量为 30 %、挤压温度 180 ℃、螺 杆转速 160 r/min 。挤压膨化后豆渣复配粉中的可溶性膳食纤维含量由 3.2 1 %提升至 15.47 % 。 通过傅里叶红外光谱和粒度仪，对挤压膨化前后豆渣复配粉的官能团及粒度进行分 析，采用差示量热扫描对其进行热稳定性分析，扫描电镜对其结构进行表征，并测定挤 压膨化前后豆渣复配粉持水性和持油性。豆渣复配粉的持水性由挤压膨化前的 3.45 g/g 提升至 4.86 g/g ，持油性由 2.27 g/g 提升至 4.85 g/g 。挤压膨化后的豆渣复配粉中 C-H 键、C-O 键、-OH 键官能团数量增多，吸收峰强度增大，具有明显的糖类吸收峰。挤压 膨化后的豆渣复配粉粒度由 180.4 μm 减小至 140.2 μm ，吸热峰温度由 118.86 ℃上 升至 146.16 ℃，具有高度的热稳定性，结构由光滑紧密变得粗糙不规则，有明显的断 层。豆渣复配粉经挤压膨化处理后，结构变得疏松多孔，化学键断裂，大分子不溶性化 合物裂解产生更多的小分子可溶性化合物，最终使持水性和持油性得到提升。 将豆渣与低筋粉复配后制成面糊，研究其流变学特性。采用不同豆渣替代量的豆渣 复配粉进行挤压膨化处理，与未挤压豆渣复配粉制成的曲奇面糊比较，未挤压豆渣复配 粉中豆渣替代量为 30 %时，曲奇面糊的储能模量和损耗模量达到最大值分别为 4 195.6 Pa、2245.1 Pa，低角频率损耗系数达到最小值 0.535 。豆渣替代量为 25 %时，未挤压豆 渣复配粉制得的曲奇面糊在高角频率时损耗系数达到最小值 0.777 。挤压后豆渣复配粉 中豆渣替代量为 30% 时，储能模量和损耗模量达到最大值分别为 6032.3 Pa 、1669.7 Pa，低角频率损耗系数达到最小值 0.277。豆渣替代量为 35 %时，挤压后豆渣复配粉制 得的曲奇面糊在高角频率损耗系数达到最小值 0.359。在蠕变及蠕变回复测定中，挤压 后豆渣复配粉制得的曲奇面糊剪切应变整体低于未挤压豆渣复配粉。最终确定未挤压豆 渣复配粉中豆渣替代量为 25 %时最适宜曲奇的制备，挤压后豆渣复配粉中豆渣替代量 - I - 哈尔滨商业大学硕士学位论文 为 35 %时最适宜曲奇的制备。 以挤压膨化后豆渣复配粉为原料，进行曲奇的制备。以曲奇的感官评分为指标，黄 油搅打时间、曲奇焙烤温度、曲奇焙烤时间为单因素，通过正交优化实验获得最佳工艺 参数：黄油搅打时间 8 min 、曲奇焙烤温度 180 ℃、曲奇焙烤时间26 min 。在最优参数 下制得曲奇感官评分可达到 90，硬度为 1113 gf ，与市售曲奇相近。分析得出曲奇品质 与挤压膨化前后豆渣复配粉指标的相关性：感官评分与挤压膨化处理、可溶性膳食纤维 呈显著正相关，与损耗模量、损耗系数呈显著负相关。硬度与挤压膨化处理呈极显著负 相关，与可溶性膳食纤维含量、持水性、储能模量呈显著负相关，与损耗系数呈极显著 正相关，与剪切应变呈显著正相关。 关键词 豆渣，挤压膨化，流变学，曲奇