引 言
红枣黑芝麻营养粉是以红枣和黑芝麻为主料，白砂糖和奶粉为辅料，合理配方。经一系列科学工艺加工而成的营养保健品，具有营养全面，搭配合理，风味独特的优点，是老人和儿童的上等营养补品[1]。
红枣黑芝麻营养粉一般是以红枣、黑芝麻为原料，经选料、清洗、干燥、打粉、调配而成。只是干燥就需要2h左右，打粉，调节原料配比，加入白砂糖和奶粉等调配，加热水冲泡饮用。
本课题着重对红枣黑芝麻营养粉生产关键工艺—各种原辅材料的烘炒工艺条件和挤压膨化工艺参数进行了研究，主要是通过正交试验研究并确定红枣黑芝麻营养粉原料及辅料的最佳配比参数，即红枣、黑芝麻及其他辅料的最佳添加量，以期找出红枣黑芝麻营养粉的最佳加工工艺参数，旨在提高速食营养粉的风味口感。在此之前需要进行红枣粉、黑芝麻粉的制备，原料及辅料制粉后混合得到原料粉需要确定各成分的比例，即各原辅料的混合比例。最后测定成品的理化指标和微生物指标，以确保达到食用标准。综合红枣和黑芝麻两方面的营养保健功能，保留原料本身的营养成分，对原料杀菌条件、干燥温度和时间进行确定，从而制成品质优良、风味奇特的营养粉制品。
第一章 绪论
1.1 红枣及其主要成分
红枣又名中华大枣、枣、华枣，是鼠李科枣属植物枣树的果实，其中含有环磷酸腺苷(CAMP)，每克鲜枣中含有302µmol，干枣中含量更是高达600µmol，比动物肝脏中的含量多出许多倍[2,3]。枣果是我国第一大果树之一，全国现有枣树栽培面积60多万公顷，枣果总产量达110万吨，其中河北、河南、山东、山西、陕西5省的产量约占全国总产量的90%以上，1978年我国枣产量达35万吨，到1999年我国红枣产量已经达110万吨，红枣产业已经在我国农业生产中占有了举足轻重的地位[4,5]。目前，除韩国、美国、哈萨克斯坦、吉尔吉斯坦等国有少量产量外，其它国家均无经济栽培，我国是世界上红枣的唯一出口国，年出口量约为0.8万吨。
红枣原产于我国，与苹果、柑桔等常见水果相比富含营养，含有蛋白质、脂肪、酪类、有机酸、维生素、微量钙、多种氨基酸等丰富的营养成分，尤其是糖类、矿物质、维生素和氨基酸。大多数红枣还含有精氨酸和组氨酸2种幼儿体内不能合成的氨基酸。红枣富含营养，被人们视为“上等补品”，有关红枣营养成分的研究报道很多，陈贻金等对河南、河北等6省的13个主栽和稀有品种果实的常见营养素，如：糖、脂肪、蛋白质、氨基酸、果酸、维生素和矿物质进行了定量分析，由结果可知，红枣与苹果、柑桔等常见水果相比富含营养，尤其是糖类、矿物质、维生素和氨基酸[6]。陕西晋枣、沧州金丝小枣含糖量达66.50%，位居其他果品之首;红枣富含K、Ca、Fe、Mn、Zn等人体常缺乏的矿物质，如：甘肃临泽小枣含钾高达1020mg/100g，黑疙瘩枣Fe的含量达11.5mg/100g;红枣誉称维生素丸，据报道鲜枣维生素C含量达400~600mg/100g，是苹果的70~100倍，有报道生物活性很高的芦丁含量为330mg/100g。红枣能够提高机体免疫力的功效原因是红枣中含有丰富多糖和维生素、矿物质。郎杏彩等发现红枣多糖有增强小鼠免疫功能和抗放射性损伤的作用，红枣多糖具有明显的抗补体活性，可促进淋巴细胞、脾细胞的增殖，这些间接说明了红枣在今后食品和医药界有着广阔的发展前景[7,8]。
1.2 黑芝麻及其主要成分
黑芝麻又名胡麻、巨胜等。既可食用，又可作为油料。芝麻分黑、白两种，食用以白芝麻为好，而补益药用则以黑芝麻为佳[9]。古代养生学家陶弘景曾评价它是“八谷之中，惟此为良”，在我国山东、河北、河南、四川、安徽、江西、湖北等地有产[10]。在国内市场上多将黑芝麻加工成糊类、羹类食品，或者制备芝麻油等，以黑芝麻为原料的营养保健食品也越来越多。在黑芝麻的深加工方面，国内对芝麻素、芝麻林素以及黑色素有研究[11-14]，但均未大量投入生产。黑芝麻是常见的药食两用的食材之一，食之可以补充其所含的多种营养物质，有广大的发展前景。
黑芝麻是我国传统的滋补肝肾类中药，具有较大的药用价值，在医疗保健、食品加工和制油等方面被广泛应用，可以入药用于内服、外敷治疗，也可以用作补药和美容护肤药品。对咳喘、冠心病、高血压、神经衰弱、烫伤、烧伤和切伤等均有较好疗效[15]。营养粉是经过烘炒、混合调配、挤压膨化等工艺，生产出口感细腻、营养全面、冲调方便的速食营养粉产品，克服了单一原料各自营养上的不足，扬长避短，进行营养互补强化，营养丰富、口感细腻、食用方便，符合现代人的消费习惯。近年来，随着中医和养生学家对黑色食品的推崇，黑芝麻等黑色食品渐渐引起了人们的广泛关注和研究。黑芝麻为我国传统的滋补肝肾类中药，其营养价值为人们所共识，有广阔的发展前景。
1.3 红枣黑芝麻营养粉的概述
营养粉是一种营养丰富的粉状冲调饮料，它是由我国多种产量丰富、优质的食物资源：黑芝麻、白芝麻、麦胚芽、核桃仁、燕麦片、江米、黄米、黑米、大枣、黄豆、黑豆等，根据各种原料的营养组成，参照中国营养学会推荐的膳食标准，结合不同人群的生理需要及营养素的需要量，科学搭配多种原料精制而成。营养粉富含多种优质蛋白质、不饱和脂肪酸、碳水化合物、维生素、微量元素及矿物质，体现了中国传统的均衡膳食的理念。各种营养素全部来自天然的“五谷杂粮、果蔬干果”，避免了常见的营养不良或营养过剩的现象。产品方便携带，香气浓郁，是一类纯天然新型高营养健康食品[16]。
枣粉的加工具有明显优点：一是水分含量低，抑制了微生物的生长，可延长贮藏期。二是原料的利用率高，枣粉的加工对原料枣的大小、形状没有要求。三是食用方便，一冲即食，营养价值却不逊色于新鲜大枣。枣粉还可以应用到食品加工的一些领域，可增强产品的保健功能、改善产品的色泽和风味、以及使产品的品种多样化等。因此枣粉加工的研究具有重要的意义[17]。
随着人们生活水平的提高、保健意识的增强、生活节奏的加快、消费能力的增长，营养粉粉的加工将成为一种必然的趋势，它的的需求量也会逐渐增长。其具有明显的优点：鲜枣和其他果蔬一样，其含有约80%的水分，不易保藏，不易运输，每年因腐烂损失的数量高达20%~30%，而营养粉含水率较低，货架期期长，降低贮藏、运输、包装等费用;原料的利用率大幅提高，对原料的大小、形状没有要求，可利用原料的全部，实现了原料的全效利用;加工制成的营养粉应用范围广，可提高其它产品营养价值，使品种更为丰富[18]。
市场上谷物果蔬类粉状冲调产品种类繁多且数量大，如黑芝麻粉、核桃粉、豆奶粉等等，和红枣黑芝麻营养粉一样，其特点为用开水一冲即可食用，符合现代人生活节奏快、需要省时的需求。本研究充分的利用了我国的红枣和黑芝麻丰富的资源，依据我国人民群众的传统饮食匀惯，克服了单一原料各自营养保健方面的不足，扬长避短，进行营养互补和强化，开发一种新型的营养食品，从而得到营养丰富，配比合理的红枣黑芝麻营养粉的配方和加工工艺参数。一方面为开发新型营养粉提供理论和实践上的依据，另一方面，增加食品的花色品种，尤其是为老人和儿童提供一种有益于身体，增加营养的方便保健食品。
1.4 本课题研究的目的和意义
我国作为红枣原产地，现有关产品只有枣汁、枣片等粗加工产品，发展前景良好;黑芝麻相关食品的生产，从旧时的小作坊一直到现代工业社会的大型工业生产，许多企业争相开发以黑芝麻为原料的营养保健食品，其营养价值的开发具有广阔的前景。通过红枣与黑芝麻的混合，两者的营养价值都得到了相应的提高。对红枣黑芝麻营养粉加工工艺进行研究，其目的在于找出原料与辅料的最佳配比参数，提高红枣黑芝麻营养粉的风味口感和营养价值，使红枣和黑芝麻的营养价值得到了进一步的开发。
本课题主要通过研究添加红枣粉、黑芝麻粉、白砂糖等对营养粉感官品质的影响，进而改善营养粉的各项感官品质。红枣、黑芝麻都具有很高的营养价值，本课题的研究符合了现代人们对健康生活方式的追求，有重大的发展意义。
1.5 本课题研究的主要内容
本课题选用红枣、黑芝麻、白砂糖、奶粉为原料，然后，以单因素(红枣粉添加量、黑芝麻粉添加量、白砂糖粉添加量、奶粉添加量)试验为基础，另外，营养粉中原料含量比例会影响到营养粉的感官品质，所以在进行单因素试验时测定营养粉的感官评分，研究红枣粉和黑芝麻粉的添加对其的影响，进行反馈后调整工艺条件或原辅料配比，最后用正交试验的方法确定四因素之间的最佳配比，以红枣黑芝麻营养粉的感官品质作为评价指标，最终确定最优工艺条件及配比。
第二章 材料与方法
2.1 试验器材
2.1.1 试验材料
本试验所用试验材料如表2.1。
表2.1 试验材料表
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原料名称 |
级别 |
来源 |
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红枣 |
食用级 |
超市购买 |
|
黑芝麻 |
食用级 |
超市购买 |
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白砂糖 |
食用级 |
广西省宾东糖分有限公司 |
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奶粉 |
食用级 |
黑龙江飞鹤乳业有限公司 |
2.1.2 仪器与设备
本试验所用仪器设备如表2.2。
表2.2 主要仪器设备一览表
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设备 |
型号规格 |
厂家 |
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烧杯、量筒 |
500mL、100mL |
—— |
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电热鼓风干燥箱 |
DHG—9240A |
上海—恒科学仪器有限公司 |
|
电子称量计数天平 |
MP-2002 |
上海舜宇恒平科学仪器有限公司 |
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高速万能粉碎机 |
XA-30型 |
北京科伟永兴仪器有限公司 |
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炒锅 |
26cm单层多用炒锅 |
广东顺兴利实业有限公司 |
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电磁炉 |
RC-2022C |
佛山市威王日用电器有限公司 |
2.2 试验方法
2.2.1 红枣黑芝麻营养粉制作工艺流程
红枣黑芝麻营养粉具体加工工艺流程见图2.1。
① 红枣清洗去核烘干打粉红枣粉
② 黑芝麻炒制磨粉黑芝麻粉
③ ①﹢②﹢奶粉﹢白砂糖粉充分搅拌混匀成品
图2.1 红枣黑芝麻营养粉工艺流程
本试验主要工艺参数如下：
红枣烘干：100℃，60min;
黑芝麻炒制：100℃，10min左右;
2.2.2 试验材料预处理
2.2.2.1 红枣预处理
第一步，挑选红枣。优质红枣的整体很饱满，裂纹的地方也较少，要挑选外皮光滑，没有伤痕的红枣;红枣的颜色要挑选很光亮深红色的那种，这样的大枣一般都很甜，因为日晒很充足，味道很香醇;而且应该选择外皮有很柔软的手感，而里面的果肉却很饱满的大枣，枣体没有虫子洞，味道甘甜，就是质量不错的红枣了。
第二步，清洗红枣。先在盆子里装一半温水，不烫手就好，大概在40℃左右，这样的水温清洗红枣时不会造成红枣营养成分的流失;然后在温水中加入面粉和食盐，面粉具有吸附作用，可以把红枣表面缝隙中的泥沙吸附出来，食盐可以使红枣中的泥沙和红枣加快分离，这样清洗起来既方便又快捷有效;接着，在水中倒入红枣，慢慢的搅拌，大概过半个小时左右，红枣中的泥沙就差不多基本分离出来了;最后，把红枣从盆子里捞出来，换上干净的清水再简单的清洗两次就好了。
第三步，红枣去核、切分。洗干净一个蒸笼箅子和盘子，擦干，把盘子放在蒸笼箅子下面(接核用)，大小不同的孔对应各种规格的红枣，把红枣放在蒸笼箅子的孔中间，一手固定红枣，一手用筷子从枣的中间迅速往下压，枣核就轻松落在下面的碟子了，枣核自动脱离。将去核之后的枣肉分切成均匀的小块。
第四步，干燥。将分切好的红枣块放入热风干燥箱中，干燥。
第五步，打粉。将烘干之后的红枣干放入万能打粉机中，打成红枣粉。
2.2.2.2 黑芝麻预处理
第一步，清洗黑芝麻。把黑芝麻平摊到纱布上，捡去杂质，筛掉泥沙，然后把纱布扎紧，放入有半盆清水的盆中，轻轻揉洗，换水，继续清洗，直至洗过的水是清的为止，摊平晾干。
第二步，炒制。把晾干的黑芝麻放入炒锅中，边加热边翻炒，炒至芝麻可以用手轻轻碾碎，出锅，放置常温。
第三步，制作黑芝麻粉。把面板和擀面杖清洗干净后晾干，用干净的擀面杖把炒过的黑芝麻碾碎(均匀即可)。
2.2.2.3 白砂糖预处理
将白砂糖放入万能打粉机中打粉。
2.2.3 红枣黑芝麻营养粉制作工艺单因素试验
采用单因素试验分别考察红枣粉添加量、黑芝麻粉添加量、白砂糖粉添加量、奶粉添加量对营养粉感官品质的影响。
2.2.3.1 红枣添加量单因素试验
在黑芝麻添加量(9%)、白砂糖粉添加量(31%)、奶粉添加量(40%)保持不变的条件下，根据传统营养粉制作工艺，本试验对红枣粉添加量这一因素设置了5个水平，参照参考文献中的数据，分别在营养粉中加入10%、15%、20%、25%、30%的红枣粉，依次进行试验，考察各个水平对营养粉感官品质的影响。根据结果，确定最佳红枣粉添加量。
2.2.3.2 黑芝麻粉添加量单因素试验
在红枣粉添加量(单因素试验中的最佳添加量)、白砂糖粉添加量(31%)、奶粉添加量(40%)保持不变的条件下，根据传统营养粉制作工艺，本试验对黑芝麻粉添加量这一因素设置了5个水平，参照参考文献中的数据，分别在营养粉中加入3%、5%、7%、9%、11%的黑芝麻粉，依次进行试验，考察各个水平对红枣黑芝麻营养粉感官品质的影响。根据结果，确定最佳黑芝麻粉添加量。
2.2.3.3 白砂糖粉添加量单因素试验
在红枣粉添加量(单因素试验中的最佳添加量)、黑芝麻粉添加量(单因素试验中的最佳添加量)、奶粉添加量(40%)保持不变的条件下，根据传统营养粉制作工艺，本试验对白砂糖粉添加量这一因素设置了5个水平，参照参考文献中的数据，分别在营养粉中加入31%、33%、35%、37%、39%的白砂糖粉，依次进行试验，考察各个水平对红枣黑芝麻营养粉感官品质的影响。根据结果，确定最佳白砂糖粉添加量。
2.2.3.4 奶粉添加量单因素试验
在红枣粉添加量(单因素试验中的最佳添加量)、黑芝麻添加量(单因素试验中的最佳添加量)、白砂糖粉添加量(单因素试验中的最佳添加量)保持不变的条件下，根据传统营养粉制作工艺，本试验对奶粉添加量这一因素设置了5个水平，参照参考文献中的数据，分别在营养粉中加入35%、40%、45%、50%、55%的奶粉，依次进行试验，考察各个水平对红枣黑芝麻营养粉感官品质的影响。根据结果，确定最佳奶粉添加量。
2.2.4 红枣黑芝麻营养粉制作工艺正交试验
在单因素试验的基础上，考虑红枣粉添加量，黑芝麻粉添加量，白砂糖粉添加量，奶粉添加量四个影响因素，根据正交试验设计原理，采用L9(34)的正交试验，以营养粉感官品质评分为指标，确定最佳工艺条件，并在必要时进行最佳工艺条件与正交试验中的最优方案的对比试验。试验因素与水平设计见表2.3。
表2.3 试验因素及水平
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水平 |
因素 |
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红枣粉添加量 （%） |
黑芝麻粉添加量（%） |
白砂糖粉添加量（%） |
奶粉添加量 （%） |
|
|
1 |
A1 |
B1 |
C1 |
D1 |
|
2 |
A2 |
B2 |
C2 |
D2 |
|
3 |
A3 |
B3 |
C3 |
D3 |
2.3 红枣黑芝麻营养粉品质评定
2.3.1 红枣黑芝麻营养粉感官评定
参照国标和商业部标准对于速食营养粉的评分标准以及相关文献，制定红枣黑芝麻营养粉感官品质评价标准，见表2.4。
表2.4 红枣黑芝麻营养粉感官评价标准
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项 目 |
满 分 |
评分细则 |
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气 味 |
20 |
有红枣和黑芝麻的特殊香味，气味浓郁：16.1~20分 有红枣和黑芝麻香味，气味较淡：12.1~16分 无香味或有异味：1~12分 |
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色 泽 |
20 |
淡粉，颜色均一：16.1~20分 色泽较白，稍有不均一：12.1~16分 发灰、发暗：1~12分 |
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外 观形 状 |
20 |
质地平滑，无颗粒：16.1~20分 质地较平滑，有少许颗粒：12.1~16分 质地粗糙，有大颗粒：1~12分 |
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结 构 |
20 |
组织均匀，孔泡细密，孔壁薄，呈海绵状：16.1~20分 组织较均匀，孔泡基本细密，孔壁稍厚：12.1~16分 气孔大而不均匀：1~12分 |
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口 感 |
20 |
口感细腻，甜度适中：16.1~20分 口感较细腻，略甜，口感较爽口：12.1~16分 口感较粗，甜味偏重：1~12分 |
红枣黑芝麻营养粉的感官鉴定主要从色泽、形态、滋味、香味、口感等几个食用品质指标进行分析。感官满分为100分，得分在60分以上为及格，80分以上营养粉品质较好。感官评定小组由5名具有一定食品专业知识、良好的感觉敏锐性及基本的感官评定的知识及技巧的人员组成，实验前，对感官评定人员进行针对性的训练，以确认营养粉的感官特性及各种感官特性指标的含义。
