申报材料之三说课材料.docx
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申报材料之三说课材料
申报材料之——证明技术上确有必要和使用效果的资料
1前言…………………………………………………………………………………7
2食品添加剂海藻酸钙的功能类别及作用机理……………………………………7
3研究报告附件海藻酸钙对面粉糊化特性的影响………………………………9
4研究报告附件海藻酸钙对小麦面筋含量及面筋品质的影响…………………12
5研究报告附件海藻酸钙对面条性质的改良……………………………………16
6研究报告附件海藻酸钠和海藻酸钙对面包品质影响的效果对比……………23
7结论………………………………………………………………………………26
3.1前言
海藻酸钙是存在于海带、巨藻等褐藻中的一类天然多糖类物质。
在褐藻植物中，海藻酸与海洋中的矿物质——钠、钾、钙、镁等结合，以海藻酸钠、海藻酸钾、海藻酸钙、海藻酸镁等形式存在于褐藻的细胞壁中。
在商业提取过程中，出于分离、纯化的目的，通常将海藻中的多种海藻酸盐转化为单一种类的盐的成分而生产出来。
根据其在不同领域的应用特性，目前，海藻酸钾、海藻酸钠、海藻酸钙等都是已大量商业化生产的海藻酸盐品种。
3.2海藻酸钙作为食品添加剂的功能类别及作用原理
海藻酸钙作为从海带、巨藻等天然褐藻类植物中提取的天然高分子碳水化合物，具有良好的生物降解性、生物相容性和食用安全性，在许多国家和地区被广泛应用于食品加工、制药等行业。
在海藻酸盐的提取过程中，向洗净的海藻中加入碳酸钠可使藻体细胞壁膨胀破坏，同时碳酸钠溶液将不溶性的海藻酸钙等成分转化为可溶性的钠盐而被提取出来。
具体的化学反应式为：
Ca（ALg）2+Na2CO3→2NaALg+CaCO3↓
目前，传统的褐藻胶生产企业都是利用该原理，生产水溶性胶体——海藻酸钠。
自1881年，英国化学家E.C.C.Stanford首次发现海藻酸钠以来，经过一个多世纪的发展，人们对海藻酸钠的物理化学性质、生产工艺及其应用进行了大量的研究，不断推动着海藻工业的持续发展，海藻酸钠逐渐成为提高人们生活水平和健康水平的优良产品，在日、美等诸多国家，海藻酸钠由于其独特的安全性和生理功能早已被允许在各类食品中按生产需要适量添加。
日本人把富含有海藻酸钠的食品统称为“长寿食品”，美国人则称海藻酸钠为“奇妙的食品添加剂”。
尽管海藻酸钠具有增稠、稳定等良好的功能，但由于其亲水性强，又具有高粘的特性，因此在使用过程中存在溶解困难的不足，其1%溶液在持续搅拌状态下，需溶解1小时以上，方可保证溶解完全，给生产带来不便。
而海藻酸钙不溶于水，较海藻酸钠相比，具有极高的分散性。
并且在含盐、含碱的环境中海藻酸钙也可与体系中的钠离子进行钙-钠离子交换，形成粘稠性的海藻酸钠，具体化学反应式为：
Ca（ALg）2+2NaCl→2NaALg+CaCl2
Ca（ALg）2+Na2CO3→2NaALg+CaCO3↓
医疗卫生行业的海藻酸钙纤维或无纺布的设计理念就是基于在0.9%的含盐体液中，海藻酸钙可转化为海藻酸钠形成水凝胶，从而与伤口更密切的贴合，利于创口愈合。
综上所述，海藻酸钙较海藻酸钠具有良好的分散性（不易溶解于水）及增稠性（钙离子使海藻酸钠发生交联，胶液粘度更大）。
鉴于海藻酸钙的特性，可作为增稠剂、稳定和凝固剂，在日、美等国家目前已被广泛应用于以下产品中：
1、海藻酸钙可用作色拉调味汁、布丁、果酱、番茄酱及罐装制品的增稠剂，以提高制品的稳定性质，减少液体渗出；
2、在挂面、粉丝、米粉制作中添加海藻酸钙可改善制品组织的粘结性，使其拉力强、弯曲度大、减少断头率，特别是对面筋含量较低面粉，效果更为明显；
3、在面包、糕点等制品中添加海藻酸钙，可改善制品内部组织的均一性和持水作用，延长贮藏时间；
4、在冷冻甜食制品中添加海藻酸钙可提供热聚变保护层，改进香味逸散，提高熔点的性能；
5、也可与海藻酸钠进行复配，以达到更好的增稠、稳定效果；
6、提供天然、安全的钙元素，可作为补钙剂，用于保健食品业；
7、可制作各种剂型的止血剂，包括止血海棉、止血纱布、止血薄膜，烫伤纱布、喷雾止血剂等。
3.3研究报告附件
海藻酸钙对面粉糊化特性的影响
随着食品工业的长足发展，各类面制食品因加工工艺、产品质量等方面的要求差异，对原料面粉的质量要求也各不相同，而由于中国小麦粉蛋白质含量较低，质量较差，工业上通常添加品质改良剂以改善面条的食用品质，亲水胶体就是最常用的一类改良剂。
淀粉糊化特性是反映淀粉品质的重要指标，不仅影响面制品的外观品质、色泽和表观状况，而且对面制品的质地、黏弹性和口感、光滑性和食味也有影响，本文选取几种常用的水溶性胶体进行面粉糊化特性的实验，分析能够改善面团性质的胶体及其添加量。
海藻酸钙是从海带、巨藻等天然褐藻类植物中提取的天然高分子碳水化合物，具有良好的生物降解性，生物相容性和食用安全性，可用于食品加工、制药等行业。
海藻酸钙比海藻酸钠的分散性要好，在含有氯化钠，碳酸钠的环境中可生成粘稠性的海藻酸钠，因此海藻酸钙具有极高的分散性的同时还有一定的增稠性能。
1材料与方法
1.1材料
小麦面粉：
山东信中食品有限公司
海藻酸钙：
青岛明月海藻集团有限公司
黄原胶：
淄博中轩生化有限公司
魔芋胶：
青岛蕴宝贸易公司；
瓜尔胶、CMC：
广州凯闻食品发展有限公司
1.2仪器设备
快速黏度分析仪：
RVA-3D型，澳大利亚Newport科学仪器公司。
电子天平：
BS224S型，常熟市双杰测试仪器厂；
2实验方法：
面粉糊化特性的测定：
称取一定量样品，加入到装有25.0mL蒸馏水的RVA样品筒中，制成不同添加量的面粉浆，充分搅拌后，置于RVA内，最初10s以960r/min搅拌，形成均匀悬浊液后，保持160r/min转速至试验结束。
采用AACC标准温度模式即RVA初始温度为50℃保持1min，然后以12℃/min升高至95℃，在95℃保持2.5min，再以12℃/min降至50℃并保持1.5min。
根据面粉的RVA曲线上分别获得峰值黏度、谷值黏度、最终黏度、回生值（谷值黏度与最终黏度的差值）、崩解值（峰值黏度与谷值黏度差值）和糊化温度等特征参数值。
每个试验材料均重复测定3次，取平均值。
3结果与分析：
表亲水胶体添加量和种类的RVA特征参数
TableRVAprofilesofthekindandadditionofhydrocolloids
胶体类型
添加量/%
糊化温度/℃
峰值黏度/cp
谷值黏度/cp
最终粘度/cp
回生值/cp
崩解值/cp
海藻酸钙
0
95.5±0.1
676±1
201±3
1227±8
1026±8
475±22
0.5
95.5±0.1
701±14
220±5
1257±20
1037±29
481±31
1
95.5±0.1
792±28
359±11
1403±39
1044±23
433±14
1.5
95.5±0.1
822±28
385±16
1508±63
1123±37
437±29
2
95.6±0.1
862±18
454±8
1622±61
1168±34
408±10
CMC
0
95.5±0.1
676±1
201±3
1227±8
1026±8
475±22
0.5
95.5±0.1
697±17
218±5
1248±3
1030±19
476±21
1
95.7±0.1
687±25
261±8
1249±39
988±11
426±3
1.5
95.7±0.1
769±7
383±17
1379±40
996±37
386±18
2
95.7±0.1
791±32
398±4
1404±23
1006±19
393±8
瓜尔豆胶
0
95.5±0.1
676±1
201±3
1227±8
1026±8
475±22
0.5
95.5±0.1
765±31
257±11
1288±31
1031±19
508±22
1
95.5±0.1
998±16
356±1
1464±28
1108±47
642±11
1.5
95.5±0.1
1070±41
393±6
1559±74
1166±48
677±1
2
95.6±0.1
1234±30
492±11
1692±72
1200±23
742±21
魔芋胶
0
95.5±0.1
676±1
201±3
1227±8
1026±8
475±22
0.5
95.5±0.1
690±33
219±5
1262±2
1043±7
471±18
1
95.5±0.1
697±21
235±7
1250±20
1015±7
462±6
1.5
95.6±0.1
705±18
248±1
1239±30
991±29
457±17
2
95.6±0.1
709±35
259±7
1245±22
986±5
450±8
黄原胶
0
95.5±0.1
676±1
201±3
1227±8
1026±8
475±22
0.5
95.6±0.1
713±24
220±2
1261±34
1041±12
493±22
1
95.5±0.1
1003±38
393±7
1413±19
1020±8
610±11
1.5
96.5±0.1
1252±36
625±11
1623±43
998±12
627±1
2
95.5±0.1
1302±18
621±10
1646±35
1025±10
681±21
由表可以看出，随着胶体添加量的增加，面粉的糊化温度在94.5-94.7℃之间变化，这说明5种亲水胶体对面粉的糊化温度基本没有影响。
面粉糊化特性是反映淀粉品质的重要指标。
添加5种亲水胶体使面粉的峰值黏度、谷值黏度和最终黏度都有不同程度的增加，其中添加海藻酸钙，黄原胶、CMC、瓜尔豆胶的样品呈递增的趋势，添加魔芋胶的样品变化不明显，这可能是因为胶体与淀粉和蛋白质的相互作用能提高糊化黏度。
在相同的添加水平下，海藻酸钙、黄原胶和瓜尔豆胶对面粉峰值黏度、谷值黏度和最终黏度的影响明显高于CMC和魔芋胶。
这是因为不同胶体的成分及结构存在差异，其亲水基团含量及与面粉的作用机理也不同导致了其对面粉糊化特性的影响存在差异。
经分析认为强筋面粉面团的黏度小，可适当添加相应胶体增加黏性以利于加工。
回生值反映了面粉糊化后，淀粉分子重结晶的程度。
随着亲水胶体添加量的增加，添加黄原胶、CMC和魔芋胶面粉的回生值变化不明显；添加海藻酸钙、瓜尔豆胶面粉的回生值呈递增的趋势。
在相同添加水平下，海藻酸钙、瓜尔豆胶对面粉回生值的影响明显高于黄原胶、CMC和魔芋胶，说明添加黄原胶、CMC和魔芋胶对面粉糊化后淀粉分子重结晶影响不明显，添加海藻酸钙、瓜尔豆胶则利于面粉糊化后淀粉分子重结晶。
崩解值反映了淀粉颗粒结构在加热过程中的稳定性，崩解值越大，表明淀粉颗粒越不稳定，易于分解或者说是更不能抵抗剪切力。
随着亲水胶体添加量的增加，添加海藻酸钙、CMC和魔芋胶面粉的崩解值呈降低的趋势；添加黄原胶和瓜尔豆胶面粉的崩解值呈递增的趋势。
在相同的添加水平下，黄原胶和瓜尔豆胶对面粉崩解值的影响明显高海藻酸钙、CMC和魔芋胶。
说明海藻酸钙、CMC和魔芋胶与面粉形成复合体系稳定，抗剪切能力较强，而黄原胶和瓜尔豆胶与面粉作用形成的复合体系不稳定，容易受到外界影响。
综上所述，在增加面粉糊化特性、回生值，降低崩解值方面，相对于其他胶体，海藻酸钙都起到了积极的作用，有利于增加面团的品质，提高成品的质量。
3.4研究报告附件
海藻酸钙对小麦面筋含量及面筋品质的影响
湿面筋含量是小麦和小麦粉品质的一项重要指标。
实验海藻酸钙对增加小麦面筋值的作用，进一步观察有没有对面筋的品质造成影响。
1试验仪器设备材料
面粉样品、电子天平、金属筛（100目）、玻璃棒、不锈钢盆、烘箱、米尺等。
2试验配方
表1实验配方
项目
空白组（g）
实验组（g）
1
2
3
4
面粉
20
20
20
20
20
水
10
10
10
10
10
海藻酸钙
0
0.02
0.04
0.06
0.08
3实验步骤
（一）面粉中湿面筋含量的测定
3.1和面
[1]称取20g的面粉试样，放入洁净的不锈钢盘中，试验组海藻酸钙直接与面粉充分混匀，用移液管加10ml自来水，以玻璃棒搅和成光滑的面团，分别做3组平行。
[2]将黏附在器皿和玻璃棒上的粉屑刮下，并入面团内，直到面团不黏手不黏碗为止。
[3]用手将面团充分搓揉成球状，置于不锈钢盘内，静置20分钟，便于形成面筋。
3.2洗涤
[1]在不锈钢盆内加入适量清水，然后用手揉捏面团。
[2]在洗涤过程中要换水3-4次，换水时要用细密的网筛过滤。
[3]将留存在网筛上的面筋碎屑收集并入面团内。
[4]洗涤一直进行到面筋团内挤出的水遇碘液不变蓝色为止。
3.3用手挤压洗好的面筋团，将其中的水分挤出，直至面筋团开始稍感粘手为止。
此时的面筋称为湿面筋。
3.4将湿面筋称重。
3.5计算公式
湿面筋含量校正为含水量为14%的试样重量的百分率，两样品相差不得超过2%.
计算公式：
（二）面筋弹性的鉴定
将洗好的面筋搓成球状，用手指轻轻按压成凹穴状，待手指放开后能迅速恢复原状者，弹性强，凡不能恢复原状者，弹性弱，弹性最差者，将其搓成球形后，静置一段时间，则会变成扁平状态。
检定标准一般分“强”、“中等”、“弱”三级，再根据恢复原状的快慢进行分等。
（三）拉力（延展性）的鉴定
取洗出的湿面筋4克，把面筋浸入15-20℃的清水中，15分钟后取出，在米尺旁用两手的拇、食、中三指，10秒中内均匀地用力将面团向相反地方向拉长，拉至中断为止，记录面筋中断时的长度既为拉力长度.
拉力长度分为三级：
长的：
拉力长度15cm以上者
中等：
拉力长度在8-15cm之间者
短的：
拉力长度在3cm以下者
面筋品质的优劣，以色泽和弹性为主要依据，拉力的大小只作参考.
（四）干面筋的含量
将湿面筋团，放入105℃的烘箱中，干燥至恒重，冷却后称重计算干面筋的含量，并校正为占含水量为14%的试样重量的百分率两试样的干面筋含量的误差不能超过2%.
计算公式：
4试验数据记录及分析
（一）湿面筋含量测定
表2海藻酸钙对湿面筋含量的影响
项目
空白组
实验组
1
2
3
4
1
6.45
6.68
6.83
7.15
6.98
2
6.58
6.70
6.77
7.06
7.02
3
6.86
6.72
6.95
7.34
7.09
均值（g）
6.63
6.70
6.85
7.18
7.03
湿面筋含量（%）
21.12
21.34
21.82
22.88
22.39
由表2可以看出，海藻酸钙的添加能够有效的提升面团的面筋值，随着海藻酸钙含量的增加面筋值也随着增加，当海藻酸钙添加量达到0.2%时，湿面筋含量最大。
添加量超过这个值，面筋不再明显增多。
（二）、弹性的鉴定
将湿面筋搓成球形后，将其放置于水平桌面上，观察面筋变成扁平状态所用的时间，时间越长，说明面筋弹性越好。
表3海藻酸钙对湿面筋弹性的影响
项目
空白组
实验组
1
2
3
4
1
12
15
20
24
25
2
12
17
19
23
22
3
12
18
21
25
22
均值（h）
12
16.67
20
23
23
面筋弹性
弱
中等
中等
强
强
由实验数据可知，海藻酸钙可以明显增强面团的弹性，添加量合适的面团比空白组的弹性增强了约一倍。
（三）拉力（延展性）的鉴定
表4海藻酸钙对湿面筋拉力的影响
项目
空白组
实验组
1
2
3
4
1
13
14
17
15
16
2
15
16
15
17
15
3
13
17
16
14
15
均值（cm）
12
15.67
16
15.33
15.33
面筋延展性
中等
强
强
强
强
由表可以看出，海藻酸钙可使面筋的延展性增强，但是延展性的强弱与海藻酸钙的添加量没有直接关系，添加合适浓度的海藻酸钙后，面筋的延展性增强了约30%。
（四）干面筋的含量测定
表5海藻酸钙对干面筋含量的影响
项目
空白组
实验组
1
2
3
4
1
2.21
2.32
2.38
2.53
2.45
2
2.24
2.28
2.37
2.46
2.43
3
2.32
2.30
2.31
2.4
2.49
均值（g）
2.26
2.3
2.35
2.46
2.45
干面筋含量（%）
7.52
7.67
7.84
8.21
8.19
由表4可知，实验组所有干面筋值皆高于空白组，说明海藻酸钙对于干面筋的增加也起到一定的作用。
且随着海藻酸钙的添加量的增大，干面筋也增大，海藻酸钙的含量超过0.2%后，干面筋含量则不再有明显的增加。
综上所述，海藻酸钙对于小麦面粉中湿面筋和干面筋值的增加起到了一定的作用，而且湿面筋的弹性、拉力值也显著提高。
5结果讨论
面筋形成是面乳蛋白（麦醇溶蛋白、麦谷蛋白）之间形成了二硫键，海藻酸钙是一种大分子多糖，它在面粉中形成网状结构，使麦醇溶蛋白和麦谷蛋白之间结合紧密，从而增加了面筋值。
观察可见，实验组湿面筋内部含细小的气泡，这些小气泡比较均匀的分布在湿面筋中，对湿面筋弹性的保持起到了一定作用，因此猜测，海藻酸钙添加后有利于面筋形成膨松的结构，弹性增大。
3.5研究报告附件
海藻酸钙对面条性质的改良
面条是人们的主食之一，在我国北方地区人们的食品结构中占有极其重要的地位。
面条加工中食品添加剂的使用不仅有着悠久的历史，而且也是近代面条加工技术开发的重要领域。
但是要用普通小麦粉做出高质量的面条并不容易。
中国小麦蛋白质含量低，面粉的品质较差，对形成面团时面筋的结构有影响，尤其在花色面条制作上，随着配料物质的加入，将会影响到原有面团的粘弹性和坚韧性，因此有必要对面条改良剂的应用作进一步的研究和探讨。
本实验用于面条粉改良的食品添加剂有海藻酸钙、黄原胶、变性淀粉、SSL，先就感官评分对四种添加剂实行单因素试验，然后根据单因素试验结果再进行正交实验，最终确定最佳的成分及含量组合。
1材料与方法
1.1材料
小麦面粉：
山东信中食品有限公司
海藻酸钙：
青岛明月海藻集团有限公司
黄原胶：
淄博中轩生化有限公司
变性淀粉：
佛山市振东食品有限公司
SSL：
郑州浩氏食品添加剂有限公司
1.2仪器设备
DZM-160电动压面机：
海鸥电器有限公司；
AL104电子天平（0.0001g）：
梅特勒-托利多仪器有限公司；
CZ2114K电磁炉：
中山市格兰仕生活电器制造有限公司；
电子调温万用电炉：
龙口市电炉制造厂
飞鸽牌高速离心机：
上海安亭科学仪器厂；
剪切乳化搅拌机：
广州仪科实验室技术有限公司；
101-1AB电热鼓风干燥箱：
天津市泰斯特仪器有限公司；
1.3实验方法
1.3.1面条制作方法
改良剂加入水中，用剪切乳化搅拌机搅拌至充分溶解，再加入面粉和少量盐（盐占面粉重量的2%），按照以下步骤制作：
和面：
将改良剂溶于适量水后，加入面粉中揉合，使之成颗粒状面团。
和面时的加水量为面粉重量的35%，和面时间为15min。
熟化：
将和好的面团在30℃下静置20min。
轧片：
先拆下切面刀，调节压面辊二头的调节器，将两面辊间隙调为2.5-3mm，把和好的面片引入压面辊之间，反复辊制4-5次，最后调节面辊间隙1.5mm，复压一次。
切条：
装上切面刀，根据需要调整切面刀上调节器，将压好的面坯放面斗引入两面辊之间直至切面刀，切割成厚度约1mm，宽2mm，长30cm的面条。
1.3.2烹调时间测定
抽取鲜湿面20g，放入盛有1000mL沸水的锅中，用可调式电磁炉加热，保持水的微沸状态，从2min开始取样，每隔30s取样1次，每次1根，用两块玻璃片压扁，观察面条内部白芯，白芯消失时所记录的时间即为最佳烹调时间。
1.3.3熟断条率测定
抽取挂面50根，放入盛有1000mL沸水的锅中，用可调式电磁炉加热，保持水的微沸状态，达到最佳烹调时间后，用筷子将面条轻轻挑出，计算熟断条率并检验烹调性。
熟断条率（%）={断面条根数/50}×100%
1.3.4面条淀粉溶出率的测定[3]
准确称取20g面条放入1000mL沸水中煮至最佳烹调时间，捞出面条，所剩面汤加水定容至1000mL，搅拌均匀，用移液管移取100ml面汤放入250mL烧杯中，在电炉上煮至所剩面汤微量，再放于105℃烘箱内烘至恒重。
溶出率（%）={（100mL面汤干物重×10）/煮前面条重量}×100%
1.3.5面条感官评分
面条煮到最佳蒸煮时间后，立即捞出，置于流动的凉开水中冲淋20s，分放于碗中品尝。
面条的品尝由5位对品尝有经验的人员组成。
利用SB/T10137-93面条评分标准进行评分[4]，如表1所示。
表1 SB/T10137-93感官评分表
项目
满分
评分标准
表观
10
指面条表面光滑和膨胀程度。
表面结构细密光滑为8.5-10分;中间为6.0-8.4;表面粗糙，膨胀，变形为1-6分
适口性（软硬）
20
用牙咬断一根面条所需的力大小，力适中得分17-20分；稍偏硬或稍偏软为12-17分；太硬或太软为1-12分
韧性
25
面条在咀嚼时咬劲和弹性的大小。
有咬劲，富有弹性为21-25分；一般为15-21分；咬劲差，弹性不足为1-15分
色泽
10
指面条的颜色和亮度。
面条白，乳白，奶黄色，光亮为8.5-10分；亮度一般为6-8.4分；色发暗，发灰，亮度差为1-6分
粘性
25
指在咀嚼过程中面条粘牙强度。
咀嚼时爽口不粘牙为21-25分；较爽口，稍粘牙为15-21分；不爽口，发粘为10-15分
光滑性
5
指在品尝面条是口感的光滑程度。
光滑为4.3-5分；中间为4.3分；光滑程度差为1-3分
食味
5
指品尝时的味道。
具有麦清香味为4.3-5分；基本无异味为3-3.4分；有异味为1-3分
总分
100
精制级小麦粉制品评分≥85分；普通级小麦粉制品评分≥75分
1.3.7正交试验设计
根据单因素对面条感官评分的影响，采用L9（34）正交设计（见表1），进行正交试验，以确定面条最优的改良条件。
2结果与分析
2.1不同添加剂对面条感官评价的影响
2.2.1海藻酸钙对面条感官评价的影响
分别称取100g面粉，加入0%、0.05%、0.1%、0.15%、0.2%、0.25%的海藻酸钙，制成面条，煮至最佳烹煮时间，捞出，放于碗中品尝，结果见图1。
图1海藻酸钙对面条感官评分的影响
由图1可以看出，海藻酸钙的添加量在0.15%面条的感官评
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