大米牛肉擠壓膨化食品的工藝優(yōu)化與品質(zhì)特性研究一、引言1.1研究背景與意義擠壓膨化食品起源于20世紀初，最初是為了解決食品加工過程中的廢棄物和副產(chǎn)品問題。1856年，美國的沃得申請了關于食品膨化技術的專利，這標志著膨化技術在食品領域的初步探索。直到20世紀30年代末，膨化技術才首次被應用于生產(chǎn)谷物類方便食品，開啟了擠壓膨化食品發(fā)展的新篇章。此后，隨著技術的不斷發(fā)展和改進，擠壓膨化技術逐漸成為一種重要的食品加工技術，廣泛應用于早餐谷物、零食、寵物食品等多個領域。擠壓膨化技術是一種多功能、高產(chǎn)量、高質(zhì)量的食品加工技術，它利用螺桿的推力以及擠壓過程的阻力，使原料在機器內(nèi)達到高溫高壓狀態(tài)，然后在常壓下迅速釋放。此時，由于壓力的降低，原料的水分急驟氣化，并將原料的結構變成疏松的海綿體，原料的體積隨之膨脹。該技術可將粉碎、混合、熟化、殺菌、調(diào)味、成型、干燥等谷物食品加工的多道工序，通過一臺擠壓機完成，大大地簡化了工藝，降低了能耗，且無廢水、廢氣排出，減少了食品生產(chǎn)過程中的污染源。憑借這些顯著優(yōu)勢，擠壓膨化技術在食品工業(yè)中得到了廣泛的應用和發(fā)展。目前，市場上的擠壓膨化食品種類繁多，以谷物類為主要原料的產(chǎn)品占據(jù)了較大份額，如大米、玉米、小麥粉等被廣泛用于制作各類膨化零食、早餐谷物等。然而，以動物肉類為原料的擠壓膨化產(chǎn)品卻相對較少，尤其是大米與牛肉組合的擠壓膨化食品更是鮮見報道。牛肉中富含蛋白質(zhì)，其氨基酸組成比豬肉更接近人體需要，能夠提高機體的抗病能力，是一種優(yōu)質(zhì)的補益佳品。將牛肉粉與大米混合進行擠壓膨化，大米可以提供人體所需的碳水化合物和能量，牛肉則能補充一般谷物中缺少的氨基酸，使得制成的擠壓膨化產(chǎn)品營養(yǎng)價值得到有效提升，營養(yǎng)更加均衡。因此，開發(fā)大米牛肉擠壓膨化食品具有重要的現(xiàn)實意義。從市場角度來看，開發(fā)大米牛肉擠壓膨化食品能夠豐富當前的擠壓膨化食品市場。隨著消費者對食品多樣化和營養(yǎng)化的需求不斷增加，這種新穎的組合有望吸引更多消費者的關注，滿足不同人群的口味和營養(yǎng)需求，從而為食品市場注入新的活力。從牛肉產(chǎn)業(yè)角度出發(fā)，該產(chǎn)品的開發(fā)為牛肉的深加工提供了新的途徑，有助于提高牛肉的附加值。傳統(tǒng)的牛肉加工方式較為有限，通過擠壓膨化技術，可以將牛肉制成各種形態(tài)和口味的休閑食品，拓寬了牛肉的應用領域，增加了牛肉產(chǎn)品的市場競爭力。從營養(yǎng)健康角度而言，大米牛肉擠壓膨化食品實現(xiàn)了碳水化合物與優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)的有機結合，能夠為消費者提供更加全面和均衡的營養(yǎng)，有助于滿足人們對健康飲食的追求。綜上所述，開展大米牛肉擠壓膨化食品的研發(fā)，不僅能夠填補市場空白，推動食品行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展，還能為提高牛肉附加值和保障消費者的營養(yǎng)健康做出積極貢獻，具有廣闊的市場前景和重要的研究價值。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀擠壓膨化技術在食品領域的應用研究由來已久，且成果豐碩。國外在20世紀初便開始了對該技術的探索，1856年美國的沃得申請了食品膨化技術專利，這是該技術發(fā)展的重要起點。到20世紀30年代末，膨化技術首次應用于谷物類方便食品的生產(chǎn)，此后，隨著科技的不斷進步，擠壓膨化技術在食品工業(yè)中的應用日益廣泛，涵蓋了早餐谷物、零食、寵物食品等多個領域。在擠壓膨化設備方面，國外已經(jīng)發(fā)展出了多種類型的擠壓機，如單螺桿擠壓機、雙螺桿擠壓機和多螺桿擠壓機等，并且對設備的性能優(yōu)化和工藝參數(shù)的精確控制進行了深入研究，能夠根據(jù)不同的原料和產(chǎn)品需求，實現(xiàn)高效、穩(wěn)定的生產(chǎn)。在國內(nèi)，擠壓膨化技術的研究與應用起步相對較晚，但近年來發(fā)展迅速。眾多科研機構和企業(yè)致力于該技術的研究與創(chuàng)新，取得了一系列成果。在谷物直接膨化食品方面，國內(nèi)已能利用高剪切力單螺桿擠壓機生產(chǎn)出多種風味和形狀的休閑谷物小吃食品，產(chǎn)品種類豐富，滿足了不同消費者的口味需求。同時，在油脂生產(chǎn)、抗性淀粉制備、膨化玉米粉生產(chǎn)冰激凌以及組織化植物蛋白生產(chǎn)等領域，擠壓膨化技術也得到了廣泛應用，并取得了良好的效果。例如，在油脂生產(chǎn)中，通過對油料進行擠壓膨化預處理，提高了溶劑浸出提油的效率和出油率；在抗性淀粉制備中，利用擠壓膨化的預糊化作用，提高了淀粉的糊化度，進而提高了抗性淀粉的得率。在大米相關擠壓膨化食品的研究中，國內(nèi)外學者主要聚焦于工藝參數(shù)對產(chǎn)品品質(zhì)的影響。孟爽等人利用單螺桿擠壓膨化機對大米進行擠壓膨化，將模孔直徑固定為12mm，選擇擠壓機8段長度、?？组L度、模頭溫度、螺桿轉(zhuǎn)速、物料含水率5個因素作為擠壓工藝參數(shù)的研究對象，采用“五因素五水平”進行二次正交旋轉(zhuǎn)組合試驗設計，研究了擠壓膨化過程中擠壓膨化系統(tǒng)參數(shù)對大米淀粉糊化程度的影響規(guī)律，并建立了有關的數(shù)學模型進行分析。研究發(fā)現(xiàn)，不同的擠壓系統(tǒng)參數(shù)會對糊化度產(chǎn)生顯著影響，為大米擠壓膨化食品的生產(chǎn)提供了理論依據(jù)。華南農(nóng)業(yè)大學食品學院的阮蘊瑩和廣東省農(nóng)業(yè)科學院蠶業(yè)與農(nóng)產(chǎn)品加工研究所的鄧媛元、張名位等人借鑒前人研發(fā)的預酶解-擠壓膨化改善大米粉特性技術，參照麥芽糊精的葡萄糖當量（DE）值指標，制備不同DE值預消化大米基質(zhì)粉，并進一步評價其吸水性指數(shù)（WAI）、水溶性指數(shù)（WSI）、粉體流動性、糊化度、糊化特性、可溶性蛋白含量及淀粉體外消化特性，以及采用掃描電子顯微鏡、X射線衍射、傅里葉變換紅外光譜等對其結構進行分析。結果表明，經(jīng)過預酶解處理后，預消化大米膨化粉的WAI隨其DE值增大而顯著降低，WSI則隨DE值增大顯著提高，有利于預消化大米膨化粉在水中溶解，沖調(diào)時不易結塊，溶解速度快。同時，不同DE值預消化大米膨化粉休止角均小于40°，可以滿足工業(yè)應用中生產(chǎn)流動性的需要；隨著DE值增大，預消化大米膨化粉的糊化度整體呈下降趨勢，其峰值黏度、最低黏度、最終黏度、衰減值和回生值均呈下降趨勢，抗剪切能力和熱穩(wěn)定性越好，越不容易發(fā)生老化。在牛肉相關擠壓膨化食品的研究方面，雖然以動物肉類為原料的擠壓膨化產(chǎn)品相對較少，但也有不少學者進行了有價值的探索。梁文明等人利用自熟雙螺桿多功能食品膨化機，進行擠壓膨化大米-牛肉制品的開發(fā)與研究。應用正交試驗以感官評價為指標研究牛肉的添加量、物料濕度、螺桿轉(zhuǎn)速及擠壓溫度4個操作參數(shù)對擠出物的影響，確定了最適工藝條件：進料濕度是17%，螺桿恒定轉(zhuǎn)速為160r/min，擠壓溫度為160℃，牛肉的添加量是10.00%。在此條件下產(chǎn)品的硬度為4.2N、脆度為21.4mm、膨脹度為329%，產(chǎn)品口感細膩，酥脆可口，有牛肉的香味，感官評價得分最高。經(jīng)電鏡觀察擠壓之后淀粉顆粒膨脹，彼此間距增大且變得更光滑。云南農(nóng)業(yè)大學食品科技學院的杜江和黃艾祥綜述了以肉類和其它原料混合通過擠壓膨化技術生產(chǎn)食品的研究進展，指出谷物類原料一般缺乏賴氨酸和含硫氨基酸，而肉中富含賴氨酸和蛋氨酸，因此以肉類為主要原料制成的擠壓膨化產(chǎn)品能有效提高產(chǎn)品的營養(yǎng)價值。目前國內(nèi)市場上的擠壓膨化肉制品較少，但具有廣闊的開發(fā)前景。綜上所述，目前國內(nèi)外對于擠壓膨化技術在食品領域的應用研究已經(jīng)取得了一定的成果，大米和牛肉單獨作為原料進行擠壓膨化食品的研究也有了一定的基礎，但將大米與牛肉組合進行擠壓膨化食品的研究相對較少。本研究旨在在前人研究的基礎上，深入探究大米牛肉擠壓膨化食品的最佳工藝參數(shù)和產(chǎn)品性質(zhì)，為該類產(chǎn)品的開發(fā)提供理論支持和技術參考。1.3研究目的與內(nèi)容本研究旨在利用擠壓膨化技術，開發(fā)一種新型的大米牛肉擠壓膨化食品，并深入分析其相關性質(zhì)，為該類產(chǎn)品的工業(yè)化生產(chǎn)提供理論依據(jù)和技術支持。在工藝優(yōu)化方面，本研究將以感官評價為主要指標，同時結合硬度、脆度、膨脹度等質(zhì)構特性分析，全面考察牛肉添加量、物料濕度、螺桿轉(zhuǎn)速及擠壓溫度這4個關鍵操作參數(shù)對擠出物品質(zhì)的影響。通過單因素試驗，初步探索各參數(shù)對產(chǎn)品品質(zhì)的影響趨勢，確定各參數(shù)的大致取值范圍。在此基礎上，運用正交試驗設計，進一步優(yōu)化工藝參數(shù)，確定大米牛肉擠壓膨化食品的最佳生產(chǎn)工藝條件，以獲得口感、質(zhì)地和風味俱佳的產(chǎn)品。例如，在梁文明等人的研究中，通過正交試驗確定了大米-牛肉擠壓膨化產(chǎn)品的最適工藝條件為進料濕度17%，螺桿恒定轉(zhuǎn)速160r/min，擠壓溫度160℃，牛肉添加量10.00%，本研究將在此基礎上，進一步優(yōu)化工藝，提高產(chǎn)品品質(zhì)。在產(chǎn)品性質(zhì)分析方面，本研究將對優(yōu)化工藝條件下制備的大米牛肉擠壓膨化食品進行多方面的性質(zhì)分析。首先，進行質(zhì)構分析，使用質(zhì)構儀精確測定產(chǎn)品的硬度、脆度、咀嚼性等質(zhì)構參數(shù)，深入了解產(chǎn)品的質(zhì)地特性，為產(chǎn)品的口感評價提供科學依據(jù)。其次，開展營養(yǎng)成分分析，全面測定產(chǎn)品中的蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物、維生素、礦物質(zhì)等營養(yǎng)成分含量，評估產(chǎn)品的營養(yǎng)價值，明確大米與牛肉組合后在營養(yǎng)方面的優(yōu)勢。再者，進行理化性質(zhì)分析，包括水分含量、水分活度、溶解度、膨脹率等指標的測定，探究產(chǎn)品的物理化學特性，為產(chǎn)品的儲存和穩(wěn)定性研究提供數(shù)據(jù)支持。本研究還將運用掃描電子顯微鏡對大米牛肉擠壓膨化食品的微觀結構進行觀察。通過觀察淀粉顆粒的形態(tài)、大小、分布以及與蛋白質(zhì)等其他成分的相互作用情況，深入探究擠壓膨化過程對產(chǎn)品微觀結構的影響，從微觀層面揭示產(chǎn)品性質(zhì)與工藝參數(shù)之間的內(nèi)在聯(lián)系，為進一步優(yōu)化產(chǎn)品品質(zhì)提供微觀層面的理論依據(jù)。例如，梁文明等人的研究通過電鏡觀察發(fā)現(xiàn)擠壓之后淀粉顆粒膨脹，彼此間距增大且變得更光滑，本研究將在此基礎上，進一步深入分析微觀結構與產(chǎn)品性質(zhì)之間的關系。二、大米牛肉擠壓膨化食品研發(fā)2.1實驗材料與設備本實驗選用的大米為市售優(yōu)質(zhì)大米，經(jīng)過嚴格篩選，確保無雜質(zhì)、無霉變，顆粒飽滿，其主要成分包括淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪以及少量的維生素和礦物質(zhì)等。大米作為主要原料，為產(chǎn)品提供了豐富的碳水化合物，是產(chǎn)品的基礎組成部分。牛肉粉由專業(yè)肉類加工企業(yè)生產(chǎn)，通過對新鮮牛肉進行精心加工，去除脂肪、水分等雜質(zhì)后，經(jīng)過干燥、粉碎等工藝制成。牛肉粉富含蛋白質(zhì)，其氨基酸組成接近人體需要，能夠為產(chǎn)品補充優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)，提高產(chǎn)品的營養(yǎng)價值。為了改善產(chǎn)品的口感、質(zhì)地和風味，實驗中還添加了多種食品添加劑。其中，食鹽用于調(diào)節(jié)產(chǎn)品的咸度，增強風味；白砂糖可增加產(chǎn)品的甜度，使其口感更加豐富；淀粉作為填充劑和增稠劑，有助于改善產(chǎn)品的質(zhì)地，使其更加緊實；調(diào)味料則根據(jù)不同的風味需求進行選擇，如麻辣味調(diào)味料、咖喱味調(diào)味料等，為產(chǎn)品賦予獨特的風味。這些食品添加劑均符合國家食品安全標準，在規(guī)定的使用范圍內(nèi)使用，確保產(chǎn)品的安全性和質(zhì)量。實驗設備主要包括雙螺桿擠壓機、質(zhì)構儀、水分快速測定儀、電子天平、烘箱、快速粉碎機、恒溫水浴鍋等。雙螺桿擠壓機是整個實驗的核心設備，選用[具體型號]的雙螺桿擠壓機，其螺桿直徑為[X]mm，長徑比為[X]，螺桿轉(zhuǎn)速可在[X]r/min-[X]r/min范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，模孔孔徑為[X]mm。該擠壓機能夠在高溫、高壓、高剪切的條件下，使物料發(fā)生物理和化學變化，實現(xiàn)物料的熟化、膨化和成型，是制備大米牛肉擠壓膨化食品的關鍵設備。質(zhì)構儀用于測定產(chǎn)品的質(zhì)構特性，如硬度、脆度、咀嚼性等，通過對這些參數(shù)的分析，可以直觀地了解產(chǎn)品的質(zhì)地特點，為產(chǎn)品的品質(zhì)評價提供科學依據(jù)。水分快速測定儀能夠快速、準確地測定物料的水分含量，對于控制實驗過程中的物料濕度具有重要作用。電子天平用于精確稱量各種原料和添加劑的重量，確保實驗配方的準確性。烘箱用于對物料進行干燥處理，調(diào)整物料的水分含量，以及對成品進行烘干，延長產(chǎn)品的保質(zhì)期?？焖俜鬯闄C用于將原料粉碎成合適的粒度，以便于后續(xù)的加工處理。恒溫水浴鍋則在某些實驗步驟中，用于控制反應溫度，保證實驗條件的穩(wěn)定性。2.2實驗方法2.2.1原料預處理將大米用快速粉碎機進行粉碎處理，為了保證粉碎后的大米粉粒度均勻，使用一定目數(shù)的篩網(wǎng)進行過篩，使大米粉的粒度達到實驗要求。大米粉的粒度對產(chǎn)品的質(zhì)地和膨化效果有重要影響，合適的粒度能夠使物料在擠壓過程中受熱均勻，提高產(chǎn)品的品質(zhì)。例如，過粗的粒度可能導致物料在擠壓時難以充分熟化，影響產(chǎn)品的口感；過細的粒度則可能使物料在擠壓機內(nèi)的流動性變差，增加設備的負荷。牛肉粉若存在結塊現(xiàn)象，會影響其與大米粉的均勻混合，進而影響產(chǎn)品的品質(zhì)。因此，需將牛肉粉進行充分攪拌，使其分散均勻，以確保在后續(xù)的混合過程中能夠與大米粉均勻結合。在攪拌過程中，可以采用適當?shù)臄嚢柙O備和攪拌方式，如使用攪拌器進行低速攪拌，攪拌時間根據(jù)實際情況進行調(diào)整，以保證牛肉粉的充分分散。按照一定的配方比例，將經(jīng)過預處理的大米粉和牛肉粉加入到攪拌機中。為了使兩種原料充分混合，加入適量的水，并開啟攪拌機進行攪拌。攪拌時間和速度需根據(jù)實際情況進行調(diào)整，以確保物料混合均勻。例如，攪拌時間過短可能導致原料混合不充分，影響產(chǎn)品的口感和品質(zhì)；攪拌速度過快則可能使物料產(chǎn)生過多的熱量，影響產(chǎn)品的質(zhì)量。在攪拌過程中，可以通過觀察物料的混合狀態(tài)，如顏色、質(zhì)地等，來判斷混合的均勻程度。同時，還可以采用抽樣檢測的方法，對混合后的物料進行成分分析，以確?；旌媳壤弦?。2.2.2單因素試驗分別選取牛肉添加量（5%、8%、11%、14%、17%）、物料濕度（16%、17%、18%、19%、20%）、螺桿轉(zhuǎn)速（140r/min、150r/min、160r/min、170r/min、180r/min）、擠壓溫度（140℃、150℃、160℃、170℃、180℃）作為單因素試驗的變量。在進行單因素試驗時，每次只改變一個因素的水平，而保持其他因素不變，這樣可以單獨考察每個因素對產(chǎn)品感官品質(zhì)的影響。對于牛肉添加量的研究，隨著牛肉添加量的增加，產(chǎn)品的蛋白質(zhì)含量相應提高，理論上產(chǎn)品的營養(yǎng)價值也會提升。然而，牛肉粉的增加可能會改變物料的性質(zhì)，影響產(chǎn)品的口感和質(zhì)地。當牛肉添加量較低時，產(chǎn)品可能無法充分體現(xiàn)出牛肉的風味；而當牛肉添加量過高時，可能會導致產(chǎn)品質(zhì)地過硬，口感變差，甚至影響產(chǎn)品的膨化效果。例如，梁文明等人的研究發(fā)現(xiàn)，牛肉添加量為10.00%時，產(chǎn)品的口感細膩，酥脆可口，有牛肉的香味，感官評價得分最高。在本實驗中，通過對不同牛肉添加量下產(chǎn)品的感官評價，包括色澤、香氣、口感、質(zhì)地等方面的評價，來確定牛肉添加量對產(chǎn)品感官品質(zhì)的影響規(guī)律。物料濕度是影響擠壓膨化過程的重要因素之一。物料濕度的變化會影響物料在擠壓機內(nèi)的流動性、傳熱傳質(zhì)以及膨化效果。當物料濕度過低時，物料在擠壓機內(nèi)的摩擦力增大，可能導致物料過熱，影響產(chǎn)品的色澤和口感，同時也可能使產(chǎn)品的膨化度降低；而當物料濕度過高時，物料在擠壓機內(nèi)可能會出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，無法充分受到擠壓和剪切作用，同樣會影響產(chǎn)品的品質(zhì)。在本實驗中，通過調(diào)整物料濕度，觀察產(chǎn)品的感官品質(zhì)變化，如產(chǎn)品的酥脆程度、硬度、膨脹度等，來確定物料濕度對產(chǎn)品感官品質(zhì)的影響。螺桿轉(zhuǎn)速決定了物料在擠壓機內(nèi)的停留時間和受到的剪切力大小。螺桿轉(zhuǎn)速的變化會直接影響產(chǎn)品的質(zhì)地和膨化效果。當螺桿轉(zhuǎn)速較低時，物料在擠壓機內(nèi)停留時間較長，受到的剪切力較大，產(chǎn)品可能會變得更加緊實，膨化度較低；而當螺桿轉(zhuǎn)速過高時，物料在擠壓機內(nèi)停留時間過短，可能無法充分熟化和膨化，導致產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。在本實驗中，通過改變螺桿轉(zhuǎn)速，對產(chǎn)品的感官品質(zhì)進行評價，包括產(chǎn)品的外觀形態(tài)、口感的酥脆度、內(nèi)部結構的均勻性等，來研究螺桿轉(zhuǎn)速對產(chǎn)品感官品質(zhì)的影響。擠壓溫度是擠壓膨化過程中的關鍵參數(shù)，它對物料的熟化、淀粉糊化、蛋白質(zhì)變性以及產(chǎn)品的風味和色澤都有重要影響。在一定范圍內(nèi)，提高擠壓溫度可以促進物料的熟化和膨化，使產(chǎn)品具有更好的口感和質(zhì)地。然而，過高的擠壓溫度可能會導致物料焦糊，產(chǎn)生不良的風味和色澤，同時也可能會破壞產(chǎn)品中的營養(yǎng)成分；而過低的擠壓溫度則可能使物料無法充分熟化和膨化，影響產(chǎn)品的品質(zhì)。在本實驗中，通過設置不同的擠壓溫度，對產(chǎn)品的感官品質(zhì)進行全面評價，包括產(chǎn)品的香氣、色澤、口感的細膩度和豐富度等，來探究擠壓溫度對產(chǎn)品感官品質(zhì)的影響。2.2.3正交試驗設計在單因素試驗的基礎上，以感官評價為主要指標，結合硬度、脆度、膨脹度等質(zhì)構特性分析，采用正交試驗設計方法，進一步優(yōu)化工藝參數(shù)。感官評價是通過邀請專業(yè)的評價人員，按照一定的評價標準和方法，對產(chǎn)品的色澤、香氣、口感、質(zhì)地等方面進行綜合評價，從而得到產(chǎn)品的感官得分。質(zhì)構特性分析則是利用質(zhì)構儀等設備，對產(chǎn)品的硬度、脆度、膨脹度等物理性質(zhì)進行精確測定，為產(chǎn)品的品質(zhì)評價提供科學依據(jù)。選擇牛肉添加量、物料濕度、螺桿轉(zhuǎn)速及擠壓溫度這4個操作參數(shù)作為正交試驗的因素，每個因素選取3個水平，制定L9(3^4)正交試驗表。例如，牛肉添加量的三個水平可以分別設定為低、中、高，物料濕度、螺桿轉(zhuǎn)速及擠壓溫度也相應地設定為不同的水平組合。通過正交試驗，可以全面考察這4個因素在不同水平組合下對產(chǎn)品品質(zhì)的綜合影響，從而找到最佳的工藝參數(shù)組合。在進行正交試驗時，按照試驗表的要求，準確控制每個因素的水平，進行多次重復試驗，以確保試驗結果的可靠性和準確性。對每次試驗得到的產(chǎn)品進行感官評價和質(zhì)構特性分析，記錄相關數(shù)據(jù)。利用統(tǒng)計學方法對試驗數(shù)據(jù)進行分析，計算各因素的主次順序和最佳水平組合。例如，可以采用方差分析等方法，分析每個因素對產(chǎn)品品質(zhì)指標的影響顯著性，確定各因素的主次順序。通過比較不同水平組合下產(chǎn)品品質(zhì)指標的平均值，確定每個因素的最佳水平，進而得到最佳的工藝參數(shù)組合。2.2.4制作工藝將預處理后的大米粉、牛肉粉以及適量的食品添加劑按照一定比例準確稱量后，加入到高速攪拌機中。開啟攪拌機，以適當?shù)乃俣葦嚢枰欢螘r間，使各種原料充分混合均勻，形成均勻的混合物。攪拌速度和時間的選擇需要根據(jù)實際情況進行調(diào)整，以確保原料能夠充分混合。例如，攪拌速度過快可能會導致物料產(chǎn)生過多的熱量，影響產(chǎn)品質(zhì)量；攪拌速度過慢則可能無法使原料充分混合。攪拌時間過短，原料混合不充分，會影響產(chǎn)品的口感和品質(zhì)；攪拌時間過長，則會增加生產(chǎn)成本和生產(chǎn)時間。在攪拌過程中，可以通過觀察物料的混合狀態(tài)，如顏色、質(zhì)地等，來判斷混合的均勻程度。將混合均勻的物料送入雙螺桿擠壓機中。在擠壓機內(nèi)，物料在螺桿的推動下，受到高溫、高壓和高剪切力的作用。通過精確調(diào)節(jié)擠壓機的螺桿轉(zhuǎn)速、擠壓溫度等參數(shù)，使物料在擠壓機內(nèi)發(fā)生物理和化學變化，實現(xiàn)物料的熟化、膨化和成型。螺桿轉(zhuǎn)速和擠壓溫度是影響擠壓膨化效果的關鍵參數(shù)，需要根據(jù)實驗結果和產(chǎn)品要求進行精確控制。例如，螺桿轉(zhuǎn)速的變化會影響物料在擠壓機內(nèi)的停留時間和受到的剪切力大小，進而影響產(chǎn)品的質(zhì)地和膨化效果；擠壓溫度的變化則會影響物料的熟化程度、淀粉糊化程度以及產(chǎn)品的風味和色澤。在擠壓過程中，需要實時監(jiān)測擠壓機的各項參數(shù)，確保參數(shù)的穩(wěn)定性和準確性。從擠壓機?？讛D出的膨化產(chǎn)品，其水分含量通常較高，需要進行干燥處理。將膨化產(chǎn)品送入烘箱中，設置適當?shù)母稍餃囟群蜁r間，使產(chǎn)品的水分含量降低到合適的范圍。干燥溫度和時間的選擇需要根據(jù)產(chǎn)品的特性和要求進行調(diào)整，以確保產(chǎn)品的質(zhì)量和口感。例如，干燥溫度過高可能會導致產(chǎn)品表面焦糊，影響產(chǎn)品的色澤和口感；干燥溫度過低則可能使干燥時間過長，影響生產(chǎn)效率。干燥時間過短，產(chǎn)品水分含量過高，不利于產(chǎn)品的儲存和保質(zhì)；干燥時間過長，則可能會使產(chǎn)品的口感變差，營養(yǎng)成分流失。在干燥過程中，可以通過定期檢測產(chǎn)品的水分含量，來調(diào)整干燥溫度和時間。干燥后的產(chǎn)品需要進行調(diào)味處理，以賦予產(chǎn)品豐富的風味。根據(jù)不同的口味需求，選擇合適的調(diào)味料，如麻辣味調(diào)味料、咖喱味調(diào)味料等。將調(diào)味料與適量的食用油混合均勻，然后通過噴霧或噴灑的方式均勻地施加到產(chǎn)品表面。在調(diào)味過程中，需要控制好調(diào)味料的用量和均勻度，以確保產(chǎn)品的風味一致。例如，調(diào)味料用量過多可能會使產(chǎn)品味道過濃，影響口感；調(diào)味料用量過少則可能無法達到預期的風味效果。為了保證調(diào)味料均勻地附著在產(chǎn)品表面，可以采用適當?shù)脑O備和方法，如使用噴霧設備進行噴灑，同時在調(diào)味過程中對產(chǎn)品進行翻動，使調(diào)味料能夠均勻分布。將調(diào)味后的產(chǎn)品進行包裝，選擇合適的包裝材料，如食品級塑料袋、鋁箔袋等，以防止產(chǎn)品受潮、氧化和受到微生物污染。在包裝過程中，需要注意包裝的密封性和完整性，確保產(chǎn)品在儲存和運輸過程中的質(zhì)量和安全性。例如，包裝材料的選擇需要考慮其阻隔性能，能夠有效防止水分、氧氣和微生物的侵入。包裝的密封性要好，避免出現(xiàn)漏氣、漏液等情況，影響產(chǎn)品的保質(zhì)期和品質(zhì)。同時，還需要根據(jù)產(chǎn)品的特點和市場需求，設計合適的包裝形式和標識，提高產(chǎn)品的市場競爭力。三、大米牛肉擠壓膨化食品性質(zhì)分析3.1質(zhì)構特性分析3.1.1硬度測試硬度是指物體抵抗外力作用下發(fā)生變形或破裂的能力，在食品領域，它是質(zhì)構特性的重要指標之一。對于大米牛肉擠壓膨化食品而言，硬度直接影響著消費者的食用體驗。當消費者首次接觸到產(chǎn)品時，牙齒對產(chǎn)品的咬合力感受就是硬度的直觀體現(xiàn)。過硬的產(chǎn)品可能會使消費者在咀嚼時感到費力，甚至對牙齒造成一定的負擔；而過軟的產(chǎn)品則可能缺乏嚼勁，無法滿足消費者對口感的需求。在本研究中，采用質(zhì)構儀對大米牛肉擠壓膨化食品的硬度進行測定。質(zhì)構儀是一種能夠模擬人類口腔咀嚼和吞咽過程，對食品的質(zhì)地特性進行定量分析的精密儀器。其工作原理基于力學測試，通過控制探針的移動，模擬人類口腔在咀嚼食物時的動作，記錄下探針與樣品相互作用過程中的力和位移數(shù)據(jù)。在進行硬度測試時，將質(zhì)構儀的探頭垂直放置在樣品表面，以一定的速度對樣品施加壓力，直到樣品發(fā)生破裂或達到預設的形變程度。此時，質(zhì)構儀記錄下的最大力值即為樣品的硬度值。例如，在梁文明等人的研究中，使用質(zhì)構儀測定大米-牛肉擠壓膨化產(chǎn)品的硬度，為產(chǎn)品的品質(zhì)評價提供了重要的數(shù)據(jù)支持。通過對不同工藝條件下制備的大米牛肉擠壓膨化食品進行硬度測試，可以深入了解各工藝參數(shù)對產(chǎn)品硬度的影響規(guī)律。牛肉添加量的變化可能會改變產(chǎn)品中蛋白質(zhì)與碳水化合物的比例，從而影響產(chǎn)品的硬度。當牛肉添加量增加時，產(chǎn)品中的蛋白質(zhì)含量相應提高，蛋白質(zhì)分子之間的相互作用可能會使產(chǎn)品的結構更加緊密，硬度增大。然而，如果牛肉添加量過高，可能會導致產(chǎn)品過于緊實，口感變差。物料濕度對產(chǎn)品硬度也有顯著影響。物料濕度過低時，物料在擠壓機內(nèi)的摩擦力增大，可能導致產(chǎn)品的水分蒸發(fā)過快，使產(chǎn)品變得干燥、堅硬；而物料濕度過高時，產(chǎn)品在擠壓過程中可能會因為水分過多而無法形成緊密的結構，硬度降低。螺桿轉(zhuǎn)速和擠壓溫度同樣會對產(chǎn)品硬度產(chǎn)生影響。螺桿轉(zhuǎn)速的變化會影響物料在擠壓機內(nèi)的停留時間和受到的剪切力大小，進而影響產(chǎn)品的硬度。較高的螺桿轉(zhuǎn)速可能使物料受到的剪切力增大，產(chǎn)品的硬度降低；而較低的螺桿轉(zhuǎn)速則可能使物料停留時間過長，水分蒸發(fā)過多，產(chǎn)品硬度增大。擠壓溫度的升高通常會使物料的流動性增加，淀粉糊化程度提高，產(chǎn)品的硬度降低。但如果擠壓溫度過高，可能會導致物料焦糊，使產(chǎn)品的硬度異常增大。3.1.2脆度測試脆度是反映食品在受力時發(fā)生破裂或斷裂的難易程度的指標，它對于食品的口感有著至關重要的影響。在大米牛肉擠壓膨化食品中，脆度直接關系到消費者在食用過程中所感受到的酥脆口感。當消費者咬下一口膨化食品時，食品瞬間破裂并發(fā)出清脆的聲音，這種酥脆的口感能夠極大地提升消費者的食欲和食用樂趣。如果產(chǎn)品的脆度不足，可能會使消費者感覺產(chǎn)品質(zhì)地綿軟，缺乏應有的口感體驗。脆度測試的原理基于材料力學中的斷裂力學理論。當食品受到外力作用時，其內(nèi)部會產(chǎn)生應力集中，當應力達到一定程度時，食品就會發(fā)生破裂。在本研究中，采用質(zhì)構儀來進行脆度測試。具體操作如下：將樣品放置在質(zhì)構儀的測試平臺上，選擇合適的探頭，以一定的速度對樣品施加壓力。當樣品發(fā)生破裂時，質(zhì)構儀記錄下此時的力值和位移數(shù)據(jù)。通過對這些數(shù)據(jù)的分析，可以計算出樣品的脆度。通常，脆度可以用破裂力與破裂位移的比值來表示，該比值越大，說明樣品越脆。在實際操作中，為了確保測試結果的準確性和可靠性，需要對測試參數(shù)進行合理的設置。探頭的選擇應根據(jù)樣品的形狀和大小來確定，以保證探頭能夠均勻地對樣品施加壓力。測試速度也需要進行優(yōu)化，速度過快可能會導致測試結果不準確，速度過慢則會影響測試效率。一般來說，對于大米牛肉擠壓膨化食品，測試速度可以設置在[X]mm/min-[X]mm/min之間。同時，為了減少實驗誤差，每個樣品需要進行多次重復測試，取平均值作為最終的測試結果。在大米牛肉擠壓膨化食品的研發(fā)過程中，研究脆度與各工藝參數(shù)之間的關系具有重要意義。牛肉添加量的變化會影響產(chǎn)品的脆度。牛肉中的蛋白質(zhì)在擠壓膨化過程中會發(fā)生變性和交聯(lián)，形成一定的結構。當牛肉添加量增加時，產(chǎn)品中的蛋白質(zhì)含量提高，蛋白質(zhì)形成的結構可能會增強產(chǎn)品的脆性，使脆度增大。然而，如果牛肉添加量過多，可能會導致產(chǎn)品過于堅硬，反而降低了脆度。物料濕度對脆度的影響也較為顯著。物料濕度過低時，產(chǎn)品在擠壓過程中水分蒸發(fā)過快，可能會使產(chǎn)品變得干燥、易碎，脆度增大；但如果物料濕度過低到一定程度，產(chǎn)品可能會因為缺乏水分而變得過于堅硬，脆度反而下降。物料濕度過高時，產(chǎn)品中的水分較多，在擠壓過程中可能會形成較為柔軟的結構，脆度降低。螺桿轉(zhuǎn)速和擠壓溫度同樣會對脆度產(chǎn)生影響。螺桿轉(zhuǎn)速的增加會使物料在擠壓機內(nèi)受到的剪切力增大，可能會破壞產(chǎn)品的結構，使脆度降低；而較低的螺桿轉(zhuǎn)速則可能使物料停留時間過長，水分蒸發(fā)過多，產(chǎn)品變脆。擠壓溫度的升高會使物料的流動性增加，淀粉糊化程度提高，產(chǎn)品的結構變得更加疏松，脆度增大。但如果擠壓溫度過高，可能會導致物料焦糊，影響產(chǎn)品的脆度。3.1.3膨脹度測試膨脹度是衡量大米牛肉擠壓膨化食品體積膨脹程度的重要指標，它反映了產(chǎn)品在擠壓膨化過程中的膨化效果。在擠壓膨化過程中，物料受到高溫、高壓和高剪切力的作用，內(nèi)部的水分迅速汽化，形成大量的氣泡。當物料從擠壓機?？讛D出時，壓力瞬間降低，氣泡膨脹，從而使產(chǎn)品的體積增大。膨脹度的大小直接影響著產(chǎn)品的質(zhì)地和口感。膨脹度較高的產(chǎn)品通常具有疏松多孔的結構，口感酥脆，能夠給消費者帶來良好的食用體驗；而膨脹度較低的產(chǎn)品則可能質(zhì)地較為緊實，口感欠佳。膨脹度的計算方法通常是通過測量產(chǎn)品膨化前后的體積，然后根據(jù)公式進行計算。具體計算公式為：膨脹度=（膨化后體積-膨化前體積）/膨化前體積×100%。在實際測量中，對于不規(guī)則形狀的產(chǎn)品，可以采用排水法來測量其體積。首先，準備一個裝滿水的量筒，將膨化前的樣品小心地放入量筒中，記錄下水溢出的體積，即為膨化前樣品的體積。然后，將膨化后的樣品放入量筒中，再次記錄下水溢出的體積，即為膨化后樣品的體積。通過這些測量數(shù)據(jù)，代入上述公式即可計算出產(chǎn)品的膨脹度。在大米牛肉擠壓膨化食品的研發(fā)過程中，膨脹度與產(chǎn)品品質(zhì)之間存在著密切的關系。膨脹度會影響產(chǎn)品的營養(yǎng)成分保留。適度的膨脹可以使產(chǎn)品的表面積增大，有利于營養(yǎng)成分的均勻分布，同時也能減少營養(yǎng)成分在加工過程中的損失。然而，如果膨脹度過大，可能會導致產(chǎn)品的結構過于疏松，在儲存和運輸過程中容易破碎，從而影響產(chǎn)品的品質(zhì)。膨脹度還會影響產(chǎn)品的復水性。膨脹度較高的產(chǎn)品通常具有較好的復水性，能夠在較短的時間內(nèi)吸收水分，恢復到較好的口感狀態(tài)，這對于一些需要沖泡食用的產(chǎn)品來說尤為重要。此外，膨脹度還與產(chǎn)品的感官品質(zhì)密切相關。消費者往往更傾向于選擇膨脹度適中、外觀飽滿、質(zhì)地疏松的產(chǎn)品，因此，控制好產(chǎn)品的膨脹度對于提高產(chǎn)品的市場競爭力具有重要意義。3.2營養(yǎng)成分分析3.2.1蛋白質(zhì)含量測定蛋白質(zhì)是大米牛肉擠壓膨化食品中的重要營養(yǎng)成分之一，對于維持人體正常的生理功能和生長發(fā)育起著關鍵作用。準確測定產(chǎn)品中的蛋白質(zhì)含量，對于評估產(chǎn)品的營養(yǎng)價值和質(zhì)量具有重要意義。在本研究中，采用凱氏定氮法來測定大米牛肉擠壓膨化食品中的蛋白質(zhì)含量。凱氏定氮法是一種經(jīng)典的蛋白質(zhì)測定方法，其原理基于蛋白質(zhì)中的氮元素在與硫酸和催化劑一同加熱消化時，會分解并與硫酸結合生成硫酸銨。隨后，通過堿化蒸餾使氨游離，再用硼酸吸收，最后以硫酸或鹽酸標準溶液滴定，根據(jù)酸的消耗量乘以換算系數(shù)，即可得到蛋白質(zhì)含量。具體操作過程如下：首先，精密稱取一定質(zhì)量的大米牛肉擠壓膨化食品樣品，將其移入干燥的定氮瓶中。加入適量的硫酸銅、硫酸鉀作為催化劑，以及一定量的硫酸，稍搖勻后于瓶口放一小漏斗，將瓶以45°角斜支于有小孔的石棉網(wǎng)上。小心加熱，待內(nèi)容物全部炭化，泡沫完全停止后，加強火力，并保持瓶內(nèi)液體微沸，至液體呈藍綠色澄清透明后，再繼續(xù)加熱一段時間，使消化完全。取下放冷，小心加入適量的水，放冷后，將溶液移入容量瓶中，并用少量水洗定氮瓶，洗液并入容量瓶中，再加水至刻度，混勻備用。同時，取與處理樣品相同量的硫酸銅、硫酸鉀、硫酸按同一方法做試劑空白試驗。接著，按圖裝好定氮裝置，于水蒸氣發(fā)生瓶內(nèi)裝水至約2/3處，加甲基紅指示液數(shù)滴及數(shù)毫升硫酸，以保持水呈酸性，加入數(shù)粒玻璃珠以防暴沸，用調(diào)壓器控制，加熱煮沸水蒸氣發(fā)生瓶內(nèi)的水。向接收瓶內(nèi)加入一定量的2%硼酸溶液及混合指示液，使冷凝管的下端插入液面下。吸取一定體積的樣品消化稀釋液由小玻杯流入反應室，并以適量的水洗滌小燒杯使流入反應室內(nèi)，塞緊小玻杯的棒狀玻塞。將一定量的40%氫氧化鈉溶液倒入小玻杯，提起玻塞使其緩緩流入反應室，立即將玻塞蓋緊，并加水于小玻杯以防漏氣。夾緊螺旋夾，開始蒸餾。蒸氣通入反應室使氨通過冷凝管而進入接收瓶內(nèi)，蒸餾一段時間后，移動接受瓶，使冷凝管下端離開液面，再蒸餾一段時間。然后用少量水沖洗冷凝管下端外部。取下接收瓶，以硫酸或鹽酸標準溶液滴定至灰色或藍紫色為終點。通過上述操作，根據(jù)酸的消耗量乘以換算系數(shù)，即可計算出樣品中的蛋白質(zhì)含量。在大米牛肉擠壓膨化食品中，牛肉是優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)的重要來源，其蛋白質(zhì)含量高，且氨基酸組成接近人體需要。隨著牛肉添加量的增加，產(chǎn)品中的蛋白質(zhì)含量也會相應提高。例如，當牛肉添加量從較低水平逐漸增加時，產(chǎn)品中的蛋白質(zhì)含量可能會呈現(xiàn)出線性增長的趨勢。這是因為牛肉中的蛋白質(zhì)在擠壓膨化過程中，雖然會受到高溫、高壓和高剪切力的作用，但大部分蛋白質(zhì)的結構仍然能夠保持相對穩(wěn)定，從而為產(chǎn)品提供了豐富的蛋白質(zhì)。而大米中的蛋白質(zhì)含量相對較低，主要以谷蛋白和醇溶蛋白為主，其氨基酸組成不夠平衡。然而，大米與牛肉組合后，大米中的碳水化合物可以為人體提供能量，牛肉中的蛋白質(zhì)則能補充大米中缺乏的氨基酸，使得產(chǎn)品的營養(yǎng)更加均衡。3.2.2脂肪含量測定脂肪是大米牛肉擠壓膨化食品中的重要組成部分，它不僅為人體提供能量，還對產(chǎn)品的口感、風味和質(zhì)地有著重要影響。準確測定產(chǎn)品中的脂肪含量，對于了解產(chǎn)品的營養(yǎng)成分和品質(zhì)特性具有重要意義。在本研究中，采用索氏抽提法來測定大米牛肉擠壓膨化食品中的脂肪含量。索氏抽提法是一種經(jīng)典的脂肪測定方法，其原理是利用脂肪能溶于有機溶劑的特性，將樣品用無水乙醚或石油醚等有機溶劑反復抽提，使樣品中的脂肪進入溶劑中，然后將溶劑蒸發(fā)，稱量剩余的脂肪質(zhì)量，即可計算出樣品中的脂肪含量。具體操作過程如下：首先，將大米牛肉擠壓膨化食品樣品粉碎成均勻的粉末，以增加樣品與溶劑的接觸面積，提高抽提效率。準確稱取一定質(zhì)量的樣品粉末，放入濾紙筒中，用脫脂棉輕輕覆蓋在樣品表面，防止樣品粉末漏出。將濾紙筒放入索氏抽提器的抽提筒中，連接好冷凝管和接收瓶。向接收瓶中加入適量的無水乙醚或石油醚，使溶劑充滿抽提筒。在水浴鍋中加熱接收瓶，使溶劑沸騰，蒸氣通過冷凝管冷卻后滴入抽提筒中，對樣品進行抽提。隨著抽提的進行，樣品中的脂肪逐漸溶解在溶劑中，當抽提筒中的溶劑達到一定高度時，會通過虹吸管回流到接收瓶中，如此反復循環(huán)，直到樣品中的脂肪被完全抽提出來。抽提時間一般根據(jù)樣品的性質(zhì)和脂肪含量來確定，通常需要數(shù)小時甚至更長時間。抽提結束后，將接收瓶中的溶劑蒸發(fā)掉，使脂肪殘留下來。將接收瓶放入烘箱中，在一定溫度下烘干至恒重，稱量接收瓶和脂肪的總質(zhì)量，減去接收瓶的質(zhì)量，即可得到脂肪的質(zhì)量。根據(jù)脂肪的質(zhì)量和樣品的質(zhì)量，計算出樣品中的脂肪含量。在大米牛肉擠壓膨化食品中，原料中的脂肪含量以及加工工藝都會對產(chǎn)品的脂肪含量產(chǎn)生影響。牛肉中含有一定量的脂肪，其脂肪含量和組成會因牛的品種、飼養(yǎng)方式等因素而有所不同。一般來說，牛肉中的脂肪主要由飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸組成，不飽和脂肪酸對人體健康有益，如油酸、亞油酸等。當牛肉添加量增加時，產(chǎn)品中的脂肪含量可能會相應提高。而大米中的脂肪含量相對較低，主要存在于米糠中。在加工過程中，擠壓溫度、螺桿轉(zhuǎn)速等工藝參數(shù)會影響脂肪的氧化和分解。較高的擠壓溫度可能會導致脂肪氧化加劇，使脂肪含量降低，同時還可能產(chǎn)生一些不良的風味物質(zhì)；而螺桿轉(zhuǎn)速的變化會影響物料在擠壓機內(nèi)的停留時間和受到的剪切力大小，進而影響脂肪的分布和穩(wěn)定性。3.2.3碳水化合物含量測定碳水化合物是大米牛肉擠壓膨化食品中的主要供能物質(zhì)，在人體的新陳代謝中發(fā)揮著重要作用。準確測定產(chǎn)品中的碳水化合物含量，對于評估產(chǎn)品的營養(yǎng)價值和能量供應能力具有重要意義。在本研究中，采用間接法來測定大米牛肉擠壓膨化食品中的碳水化合物含量。首先，分別測定樣品中的水分、灰分、蛋白質(zhì)和脂肪含量，然后根據(jù)公式“碳水化合物含量=100%-水分含量-灰分含量-蛋白質(zhì)含量-脂肪含量”計算得出碳水化合物含量。水分含量的測定采用直接干燥法。將一定量的大米牛肉擠壓膨化食品樣品放入已恒重的稱量瓶中，準確稱量。將稱量瓶放入烘箱中，在一定溫度下干燥至恒重，根據(jù)樣品干燥前后的質(zhì)量差計算出水分含量?；曳趾康臏y定采用高溫灰化法。將樣品放入坩堝中，先在電爐上碳化至無煙，然后移入高溫爐中，在一定溫度下灰化至恒重，根據(jù)坩堝和灰分的總質(zhì)量減去坩堝的質(zhì)量計算出灰分含量。蛋白質(zhì)含量和脂肪含量的測定方法如前文所述。在大米牛肉擠壓膨化食品中，大米是碳水化合物的主要來源，其碳水化合物含量豐富，主要以淀粉的形式存在。淀粉在擠壓膨化過程中會發(fā)生糊化、降解等變化，這些變化會影響產(chǎn)品的口感、質(zhì)地和消化性能。在高溫、高壓和高剪切力的作用下，淀粉顆粒會吸水膨脹，分子鏈斷裂，形成糊化淀粉。糊化淀粉的結構變得更加疏松，易于消化吸收。部分淀粉還可能降解為低聚糖和單糖，這些糖類物質(zhì)會增加產(chǎn)品的甜度和風味。而牛肉中的碳水化合物含量相對較低，主要以糖原的形式存在。雖然牛肉中的碳水化合物對產(chǎn)品的碳水化合物總量貢獻較小，但在擠壓膨化過程中，牛肉中的蛋白質(zhì)和脂肪等成分可能會與碳水化合物發(fā)生相互作用，影響產(chǎn)品的品質(zhì)。例如，蛋白質(zhì)和碳水化合物之間可能會發(fā)生美拉德反應，產(chǎn)生獨特的風味物質(zhì)和色澤。3.3感官品質(zhì)分析3.3.1色澤評價色澤是消費者對大米牛肉擠壓膨化食品的第一視覺印象，對產(chǎn)品的接受度有著重要影響。為了客觀、準確地評價產(chǎn)品的色澤，本研究建立了一套色澤評價標準。從顏色的均勻度、光澤度以及與目標色澤的相似度等方面進行評價。顏色均勻度是指產(chǎn)品表面顏色的一致性，均勻的顏色能夠給消費者帶來良好的視覺感受。光澤度則反映了產(chǎn)品表面對光的反射能力，適當?shù)墓鉂啥瓤梢允巩a(chǎn)品看起來更加誘人。與目標色澤的相似度是指產(chǎn)品實際呈現(xiàn)的色澤與預期設計的色澤之間的接近程度。在實際評價過程中，邀請專業(yè)的感官評價人員，按照評價標準對產(chǎn)品進行打分。同時，也可以使用色差儀等儀器對產(chǎn)品的色澤進行量化分析，測量產(chǎn)品的L*（明度）、a*（紅度）、b*（黃度）值，通過這些數(shù)值的變化來準確判斷產(chǎn)品色澤的變化情況。L值越大，表明產(chǎn)品越亮；a值為正值時，表示產(chǎn)品偏紅，負值表示偏綠；b*值為正值時，表示產(chǎn)品偏黃，負值表示偏藍。在擠壓膨化過程中，多個工藝參數(shù)會對產(chǎn)品的色澤產(chǎn)生顯著影響。擠壓溫度的升高可能會使產(chǎn)品的色澤變深。這是因為在高溫條件下，物料中的糖類和蛋白質(zhì)等成分會發(fā)生美拉德反應，產(chǎn)生一系列的有色物質(zhì)，使產(chǎn)品的顏色逐漸加深。當擠壓溫度從較低水平逐漸升高時，產(chǎn)品的a值和b值可能會逐漸增大，表明產(chǎn)品的紅度和黃度增加，色澤變深。牛肉添加量的變化也會影響產(chǎn)品的色澤。牛肉中含有一定量的色素和蛋白質(zhì)，隨著牛肉添加量的增加，產(chǎn)品中的這些成分含量也會相應增加，可能會導致產(chǎn)品的色澤發(fā)生變化。較高的牛肉添加量可能會使產(chǎn)品的顏色偏暗，這是因為牛肉中的色素和蛋白質(zhì)在擠壓過程中發(fā)生了復雜的化學反應，改變了產(chǎn)品的色澤。3.3.2氣味評價大米牛肉擠壓膨化食品應具有獨特而誘人的氣味，這種氣味是由大米的清香、牛肉的肉香以及在加工過程中產(chǎn)生的特殊風味相互融合而成的。理想的產(chǎn)品氣味應該是濃郁而純正的，既能夠體現(xiàn)出牛肉的鮮美，又能保留大米的自然香氣，同時沒有任何異味。異味的產(chǎn)生可能源于原料的質(zhì)量問題、加工過程中的不當操作或食品添加劑的不合理使用等。例如，原料如果受到污染或儲存不當，可能會產(chǎn)生霉味、酸味等不良氣味；在加工過程中，如果溫度過高或時間過長，可能會導致物料焦糊，產(chǎn)生焦糊味；而食品添加劑如果使用不當，可能會帶來刺鼻的氣味。為了研究不同因素對產(chǎn)品氣味的影響，本研究采用感官評價的方法，邀請經(jīng)過專業(yè)培訓的評價人員對產(chǎn)品的氣味進行評價。評價人員在評價時，需要先將產(chǎn)品放在鼻子下方適當距離處，輕輕嗅聞，感受產(chǎn)品散發(fā)的氣味。從氣味的強度、純正度、協(xié)調(diào)性等方面進行評價。氣味強度是指氣味的濃郁程度，純正度是指氣味是否純凈，沒有雜味，協(xié)調(diào)性則是指大米的清香、牛肉的肉香以及其他風味之間的融合程度是否和諧。在實際操作中，為了確保評價結果的準確性和可靠性，需要對評價環(huán)境進行嚴格控制。評價環(huán)境應保持通風良好，無異味干擾，溫度和濕度適宜。評價人員在評價前應避免食用刺激性食物，保持嗅覺的靈敏度。同時，為了減少個體差異對評價結果的影響，可以采用多次評價取平均值的方法。在研究不同因素對氣味的影響時，發(fā)現(xiàn)擠壓溫度和調(diào)味料的添加對產(chǎn)品氣味的影響較為顯著。較高的擠壓溫度可能會使牛肉中的香味物質(zhì)揮發(fā)和分解，同時也會促進美拉德反應的發(fā)生，產(chǎn)生一些新的風味物質(zhì)，從而改變產(chǎn)品的氣味。適當?shù)臄D壓溫度可以使產(chǎn)品產(chǎn)生濃郁的香氣，而過高的擠壓溫度則可能會導致香氣過于濃烈，甚至產(chǎn)生焦糊味。調(diào)味料的種類和添加量也會對產(chǎn)品的氣味產(chǎn)生重要影響。不同的調(diào)味料具有不同的香味特征，合理選擇和添加調(diào)味料可以使產(chǎn)品的氣味更加豐富和誘人。例如，添加適量的花椒、八角等調(diào)味料可以增加產(chǎn)品的香味層次，使產(chǎn)品具有獨特的麻辣風味。3.3.3口感評價口感是衡量大米牛肉擠壓膨化食品品質(zhì)的重要指標之一，它直接影響著消費者的食用體驗和對產(chǎn)品的喜愛程度。從酥脆、細膩、咀嚼性等多個方面對產(chǎn)品的口感進行評價。酥脆感是指產(chǎn)品在咬下時能夠迅速破裂，并發(fā)出清脆的聲音，給人一種輕松、愉悅的感覺。細膩感則是指產(chǎn)品在口中咀嚼時，質(zhì)地均勻、順滑，沒有顆粒感或粗糙感。咀嚼性是指產(chǎn)品在口腔中經(jīng)過多次咀嚼后，所表現(xiàn)出的抵抗破碎的能力，以及咀嚼過程中的口感和質(zhì)感。在進行口感評價時，邀請專業(yè)的感官評價人員，按照一定的評價標準和方法對產(chǎn)品進行評價。評價人員在品嘗產(chǎn)品時，需要充分咀嚼，感受產(chǎn)品的口感特征，并根據(jù)自己的感受進行打分。為了確保評價結果的準確性和可靠性，評價人員在評價前需要進行培訓，熟悉評價標準和方法，同時在評價過程中要保持客觀、公正的態(tài)度。產(chǎn)品的口感與質(zhì)構特性之間存在著密切的關聯(lián)。硬度和脆度是質(zhì)構特性的重要指標，它們與產(chǎn)品的酥脆感密切相關。當產(chǎn)品的硬度較低，脆度較高時，產(chǎn)品往往具有較好的酥脆感。這是因為較低的硬度使得產(chǎn)品在咬下時容易破裂，而較高的脆度則保證了產(chǎn)品破裂時能夠發(fā)出清脆的聲音。膨脹度也會影響產(chǎn)品的口感。膨脹度較高的產(chǎn)品通常具有疏松多孔的結構，這種結構使得產(chǎn)品在口中咀嚼時更加輕盈，口感更加酥脆。而膨脹度較低的產(chǎn)品則可能質(zhì)地較為緊實，口感相對較差。此外，產(chǎn)品的咀嚼性與質(zhì)構特性中的硬度、彈性、凝聚性等因素有關。硬度較高、彈性和凝聚性適中的產(chǎn)品，在咀嚼時能夠提供較好的咀嚼感，使消費者感受到產(chǎn)品的韌性和嚼勁。四、影響大米牛肉擠壓膨化食品性質(zhì)的因素探討4.1原料因素4.1.1大米品種和特性不同品種的大米在淀粉、蛋白質(zhì)含量等特性上存在顯著差異，這些差異會對大米牛肉擠壓膨化食品的性質(zhì)產(chǎn)生重要影響。淀粉是大米的主要成分，其含量和結構直接影響產(chǎn)品的膨化效果和口感。直鏈淀粉含量較高的大米，在擠壓膨化過程中，由于直鏈淀粉分子的線性結構，容易形成有序的排列，使產(chǎn)品具有較高的膨脹度和較好的酥脆口感。而支鏈淀粉含量較高的大米，由于其分支結構，會使產(chǎn)品的質(zhì)地相對較為柔軟，膨脹度相對較低。例如，糯米中支鏈淀粉含量高達98%以上，用糯米制作的擠壓膨化食品往往質(zhì)地軟糯，膨脹度較??；而秈米的直鏈淀粉含量相對較高，其擠壓膨化產(chǎn)品的酥脆感更強，膨脹度也較大。蛋白質(zhì)含量和組成同樣會影響產(chǎn)品的性質(zhì)。大米中的蛋白質(zhì)主要包括清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白。蛋白質(zhì)在擠壓膨化過程中會發(fā)生變性和交聯(lián)，形成一定的結構，從而影響產(chǎn)品的質(zhì)地和口感。較高的蛋白質(zhì)含量可能會使產(chǎn)品的硬度增加，咀嚼性增強。當大米中的蛋白質(zhì)含量較高時，在擠壓過程中，蛋白質(zhì)分子之間會發(fā)生相互作用，形成較為緊密的網(wǎng)絡結構，使得產(chǎn)品的質(zhì)地更加緊實，硬度增大。蛋白質(zhì)還會與淀粉等其他成分相互作用，影響產(chǎn)品的膨化效果。蛋白質(zhì)與淀粉之間的相互作用可能會阻礙淀粉的糊化和膨脹，從而降低產(chǎn)品的膨脹度。4.1.2牛肉添加量和品質(zhì)牛肉添加量對大米牛肉擠壓膨化食品的營養(yǎng)和口感有著顯著的影響。隨著牛肉添加量的增加，產(chǎn)品中的蛋白質(zhì)含量相應提高，營養(yǎng)價值得到顯著提升。牛肉是優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)的重要來源，其氨基酸組成接近人體需要，富含多種必需氨基酸。當牛肉添加量從較低水平逐漸增加時，產(chǎn)品中的蛋白質(zhì)含量會隨之增加，為消費者提供更多的優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)。牛肉添加量也會對產(chǎn)品的口感產(chǎn)生重要影響。適量的牛肉添加可以使產(chǎn)品具有濃郁的牛肉香味，口感更加豐富。當牛肉添加量為一定比例時，產(chǎn)品能夠充分體現(xiàn)出牛肉的鮮美風味，與大米的清香相互融合，給消費者帶來獨特的味覺體驗。然而，如果牛肉添加量過高，可能會導致產(chǎn)品質(zhì)地過硬，口感變差。這是因為過多的牛肉粉會改變物料的性質(zhì)，使產(chǎn)品中的蛋白質(zhì)含量過高，導致結構過于緊密，從而影響產(chǎn)品的口感和質(zhì)地。牛肉的品質(zhì)對產(chǎn)品也有著至關重要的作用。新鮮度高、品質(zhì)優(yōu)良的牛肉，其蛋白質(zhì)結構完整，氨基酸組成穩(wěn)定，能夠為產(chǎn)品提供更好的風味和營養(yǎng)。新鮮的牛肉在加工過程中，能夠保持其原有的香味和口感，使產(chǎn)品具有濃郁的牛肉香氣。而品質(zhì)較差的牛肉，可能存在蛋白質(zhì)變性、氧化等問題，會影響產(chǎn)品的風味和質(zhì)量。變質(zhì)的牛肉可能會產(chǎn)生異味，使產(chǎn)品的氣味不佳，同時還可能導致產(chǎn)品的營養(yǎng)價值下降。牛肉的脂肪含量和分布也會影響產(chǎn)品的性質(zhì)。適量的脂肪可以使產(chǎn)品口感更加滋潤，但如果脂肪含量過高，可能會導致產(chǎn)品過于油膩，影響消費者的接受度。4.2工藝因素4.2.1物料濕度物料濕度對大米牛肉擠壓膨化食品的膨化、質(zhì)構和感官品質(zhì)有著顯著的影響。物料濕度會影響產(chǎn)品的膨化效果。當物料濕度過低時，物料在擠壓機內(nèi)的流動性較差，受到的摩擦力增大，導致物料難以充分受熱和膨化。在較低的物料濕度下，物料中的水分含量不足，無法在擠壓過程中迅速汽化形成足夠的膨脹力，從而使產(chǎn)品的膨脹度降低，質(zhì)地較為緊實。相反，當物料濕度過高時，物料在擠壓機內(nèi)可能會出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，無法充分受到擠壓和剪切作用，同樣會影響產(chǎn)品的膨化效果。過高的物料濕度會使物料中的水分過多，在擠壓過程中形成過多的蒸汽，導致產(chǎn)品內(nèi)部結構不穩(wěn)定，膨脹度下降，甚至可能出現(xiàn)變形、粘連等問題。物料濕度還會對產(chǎn)品的質(zhì)構產(chǎn)生重要影響。在質(zhì)構方面，物料濕度會影響產(chǎn)品的硬度和脆度。物料濕度過低時，產(chǎn)品在擠壓過程中水分蒸發(fā)過快，可能會使產(chǎn)品變得干燥、堅硬，硬度增大。這是因為水分的快速蒸發(fā)會導致產(chǎn)品內(nèi)部結構收縮，分子間的作用力增強，從而使產(chǎn)品的硬度增加。而物料濕度過高時，產(chǎn)品中的水分較多，在擠壓過程中可能會形成較為柔軟的結構，硬度降低。過多的水分會使產(chǎn)品內(nèi)部的空隙增大，結構變得疏松，從而降低了產(chǎn)品的硬度。物料濕度對脆度的影響也較為顯著。物料濕度過低時，產(chǎn)品可能會因為缺乏水分而變得過于堅硬，脆度反而下降。而物料濕度過高時，產(chǎn)品中的水分較多，在擠壓過程中可能會形成較為柔軟的結構，脆度降低。適當?shù)奈锪蠞穸瓤梢允巩a(chǎn)品在擠壓過程中形成均勻的結構，從而具有較好的脆度。物料濕度對產(chǎn)品的感官品質(zhì)也有一定的影響。在感官品質(zhì)方面，物料濕度會影響產(chǎn)品的口感和風味。物料濕度過低時，產(chǎn)品可能會口感干燥、粗糙，缺乏細膩感。這是因為水分的不足會使產(chǎn)品的質(zhì)地變得堅硬，難以咀嚼，從而影響口感。而物料濕度過高時，產(chǎn)品可能會口感過于綿軟，失去了應有的酥脆口感。過高的水分會使產(chǎn)品的結構變得疏松，在咀嚼時無法產(chǎn)生清脆的聲音，從而影響口感。物料濕度還會影響產(chǎn)品的風味。適當?shù)奈锪蠞穸瓤梢源龠M物料中香味物質(zhì)的釋放和形成，使產(chǎn)品具有濃郁的香味。而物料濕度過低或過高都可能會影響香味物質(zhì)的產(chǎn)生和揮發(fā)，使產(chǎn)品的風味變差。4.2.2螺桿轉(zhuǎn)速螺桿轉(zhuǎn)速是影響大米牛肉擠壓膨化食品性質(zhì)的重要工藝因素之一，它通過影響物料停留時間和剪切力，對產(chǎn)品性質(zhì)產(chǎn)生多方面的影響。螺桿轉(zhuǎn)速決定了物料在擠壓機內(nèi)的停留時間。當螺桿轉(zhuǎn)速較低時，物料在擠壓機內(nèi)停留的時間較長。在較長的停留時間內(nèi)，物料有更多的機會與螺桿和機筒內(nèi)壁接觸，受到的剪切力作用時間也更長。這可能會導致物料過度受熱，水分蒸發(fā)過多，使產(chǎn)品的質(zhì)地變得更加緊實，硬度增大。由于物料在擠壓機內(nèi)停留時間長，可能會發(fā)生過度的化學反應，如美拉德反應等，導致產(chǎn)品的色澤變深，風味發(fā)生變化。相反，當螺桿轉(zhuǎn)速較高時，物料在擠壓機內(nèi)停留的時間較短。較短的停留時間使得物料無法充分受到擠壓和剪切作用，可能導致物料熟化不完全，產(chǎn)品的膨化效果不佳，膨脹度降低。由于停留時間短，物料中的水分來不及充分蒸發(fā)，可能會使產(chǎn)品的水分含量較高，影響產(chǎn)品的口感和保質(zhì)期。螺桿轉(zhuǎn)速還會影響物料受到的剪切力大小。螺桿轉(zhuǎn)速的增加會使物料受到的剪切力增大。在高剪切力的作用下，物料中的大分子結構，如淀粉和蛋白質(zhì)等，會發(fā)生斷裂和重組。淀粉分子的斷裂可能會導致淀粉糊化程度的變化，影響產(chǎn)品的質(zhì)地和口感。當?shù)矸鄯肿釉诟呒羟辛ο聰嗔押?，糊化后的淀粉可能會形成更加疏松的結構，使產(chǎn)品的口感更加酥脆。但如果剪切力過大，可能會破壞淀粉的結構，導致產(chǎn)品的粘性增加，口感變差。蛋白質(zhì)分子在高剪切力下也會發(fā)生變性和交聯(lián)，影響產(chǎn)品的質(zhì)構和營養(yǎng)價值。適度的剪切力可以使蛋白質(zhì)形成良好的網(wǎng)絡結構，增強產(chǎn)品的韌性和咀嚼性。但如果剪切力過大，可能會使蛋白質(zhì)過度變性，導致產(chǎn)品的營養(yǎng)價值下降。螺桿轉(zhuǎn)速還會對產(chǎn)品的外觀和內(nèi)部結構產(chǎn)生影響。較高的螺桿轉(zhuǎn)速可能會使產(chǎn)品的表面更加光滑，這是因為高剪切力使物料在擠出?？讜r更加均勻地分布。而較低的螺桿轉(zhuǎn)速可能會導致產(chǎn)品表面出現(xiàn)不平整的情況。在產(chǎn)品的內(nèi)部結構方面，螺桿轉(zhuǎn)速的變化會影響產(chǎn)品的孔隙結構。適當?shù)穆輻U轉(zhuǎn)速可以使產(chǎn)品形成均勻的孔隙結構，從而具有良好的膨化效果和口感。而過高或過低的螺桿轉(zhuǎn)速都可能會導致產(chǎn)品的孔隙結構不均勻，影響產(chǎn)品的品質(zhì)。4.2.3擠壓溫度擠壓溫度在大米牛肉擠壓膨化食品的加工過程中起著至關重要的作用，它對淀粉糊化、蛋白質(zhì)變性及產(chǎn)品品質(zhì)有著顯著的影響。擠壓溫度直接影響淀粉的糊化程度。淀粉是大米中的主要成分，在擠壓膨化過程中，淀粉的糊化程度對產(chǎn)品的質(zhì)地和口感有著關鍵影響。在低溫條件下，淀粉顆粒吸水膨脹的程度有限，糊化程度較低。此時，產(chǎn)品可能質(zhì)地較為緊實，口感不夠酥脆。隨著擠壓溫度的升高，淀粉顆粒能夠吸收更多的水分，分子鏈逐漸展開，糊化程度增加。適當?shù)臄D壓溫度可以使淀粉充分糊化，形成均勻的凝膠狀結構，使產(chǎn)品具有良好的膨脹度和酥脆口感。當擠壓溫度達到一定程度時，淀粉糊化完全，產(chǎn)品的質(zhì)地變得疏松多孔，口感酥脆。然而，如果擠壓溫度過高，淀粉可能會發(fā)生過度糊化，甚至分解，導致產(chǎn)品的粘性增加，口感變差。過高的溫度還可能使淀粉發(fā)生焦糖化反應，使產(chǎn)品的色澤變深