全谷物膨化零食加工生产线的设计开题报告

1. 研究目的与意义

谷物类食品中含有丰富的膳食纤维，是利用大米，小麦，玉米，高粱、小米、荞麦等食品原料加工而成的一类食品。谷物类食品在中国居民食物结构中占有重要的地位，是日常生活中不可缺少的食物，在《黄帝内经》中就提出了饮食要以“五谷为养”，2016年发布的《中国居民膳食指南》建议每天的膳食应该以谷物为主，并保证食物种类的多样。

我国谷物粮食资源丰富，产量充足，谷物中所含的营养物质十分丰富，但在我国居民主要摄入的谷物均为精加工谷物，例如精米和白面，为追求谷物食品的口感，谷物加工过程经过多次的碾磨，谷物的谷胚和麸皮在加工中被除去，谷胚和麸皮中富含维生素和矿物质以及其他一些活性物质，过多食用精加工谷物可能导致某些营养缺乏病，目前人群中肥胖症，心脑血管疾病发生率提高，而全谷物对人类健康有益，流行病学研究发现，全谷物食品在预防慢性疾病中起着至关重要的作用，有研究结果表明每天摄入全谷物48~80g，可降低心血管疾病及Ⅱ型糖尿病的风险21%~26%，降低肥胖的几率[1-3]。为了科学合理的对谷物进行加工处理，因此从上世纪八十年代，西方一些国家提出了全谷物的概念，欧盟健康谷物协会在2010年提出的全谷物的定义是：除去谷物外壳等不可食用部分的完整、碾碎、破碎或压片的颖果，基本结构包括淀粉质胚乳、胚芽与麸皮的相对比例与天然完整的颖果一致，且加工过程损失量不超过谷物的2%，麸皮损失量不能超过麸皮总量的10%[4]。与经过精加工的谷物食品相比全谷物含有更加丰富的食品纤维，活性成分在加工中的损耗有所降低，经过刘阳等人的研究表明全谷物食品的膳食纤维、维生素e、维生素b族，钙、铁每100g含量均高于精加工谷物类食品[5]。

其次，在《粮食加工业发展规划(2011—2020年)》中明确提出“推进全谷物健康食品的开发”“鼓励增加全谷物营养健康食品的摄入，促进粮食科学健康消费”。

2. 研究内容和预期目标

研究内容：设计以全谷物为原料的膨化食品加工生产线

拟解决的关键问题：掌握全谷物的加工和膨化食品的生产工艺，并计算相关产量数据

写作提纲：

3. 国内外研究现状

早在上世纪西方一些国家就提出了全谷物食品的概念，主要的研究方向以全谷物主食为主，例如全麦面包，谷物早餐。挤压膨化技术发展于20世纪30年代，研制出了世界上第一台单螺杆挤压膨化机。其中谷物早餐部分采用挤压膨化技术，可以搭配牛奶，也可以直接食用[11]。

我国在全谷物方面还缺乏系统的研究，研究的起步较晚，而且市场上大部分的谷物消费还停留在追求口感与风味上，但民众的健康意识逐渐加强，全谷物产业开始了迅速的发展，全麦面包等全谷物食品开始被大众了解和尝试，最近颁布的相关政策也提到了全谷物食品，鼓励、支持发展全谷物产业发展[12]。全谷物食品的口感粗燥，风味和色泽不够好，且不容易储藏，研究表明，温度升高会导致谷物抗氧化活性和还原能力的提高[13]。全谷物食品中包含胚乳和麸皮，富含脂肪，生物酶等活性物质，但也容易发生氧化酸败，我国已创新研发出轻剥皮机，用于全谷物粉清理工序，能有效降低农残、毒素和细菌等污染，能够提高食品的安全。同时，新型的整籽粒磨粉技术得到有效的发展，和挤压膨化技术结合可以有效的延长保存时间。经过刘颖等人的研究在超微粉碎对糙米，玉米的物化特性有一定的改良，有效的降低了粉碎后的粉体粒径、松装密度、溶解度和持水力有利于后续加工[14]。国外研究表明挤压膨化技术应用于黑小麦加工而成的全谷物食品可以有效的减少原料中霉菌毒素的含量，增加食品的保存时间[15]。挤压膨化是膨化食品最主要的生产工序，在挤压膨化的作用下，谷物中的淀粉发生糊化和降解，蛋白质发生变性，风味的改变主要是由美拉德反应引起的。2003年，赵仁勇等人在挤压膨化对糙米理化特性的影响下得出结论，在挤压膨化作用下，膳食纤维的含量增加，植酸的含量降低，有助于人体的消化吸收，营养价值也得到了提高[16]。方勇等人在糙米的膨化中添加金针菇，对相关淀粉、蛋白质大分子成分进行研究，挤压膨化会导致糙米的醛类和醇类等挥发物质的损失，可以考虑生产复配型全谷物食品提高营养价值[17]。陈焱芳等人的研究进一步得出挤压膨化可以提高整体风味。因此，挤压膨化可以改善全谷物食品的粗燥口感，增强风味，且有比较好的营养价值[18]。

目前，以多种全谷物为原料制作的膨化食品在国内市场比较少见，存在着一定的市场空白，全谷物食品和相关产业处于蓬勃发展的阶段，有相关的政策支持和市场前景，因此，研究全谷物膨化食品的生产工艺，并且进行一定的改良和优化具有重要的研究意义。

4. 计划与进度安排

计划概要：

研究计划安排：2022年11月初---2022年5月

（一）十一月初至一月中旬 ：确定论文选题，阅读课题相关文献，并撰写开题报告。

5. 参考文献

[1]marshall s, petocz p, duve e, et al. the effect of replacing refined grains with whole grains on cardiovascular risk factors: asystematic review and meta-analysis of randomized controlled trials with grade clinical recommendation[j]. journal of the academy of nutrition and dietetics, 2020, 120( 11):1859-1883.

[2]mu#241;ozperez diana maria et al. alternative foods in cardio-healthy dietary models that improve postprandial lipemia and insulinemia in obese people.[j]. nutrients, 2021, 13(7).

[3]尚珊,臧梁,傅宝尚,姜鹏飞,刘莹,祁立波.全谷物原料的营养特性及食品开发研究进展[j/ol].食品工业科技:1-14[2022-01-03].