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本研究旨在制备两种膨化杂粮粉：适合老年人食用的五谷益生粉和适合青少年食用的天然高钙营养谷粉。依据谷物营养互补性与复配技术原理，选择糙米粉、小麦粉、燕麦粉、小米粉、糯玉米粉、黄豆粉、麦麸粉等为膨化杂粮粉的配方原料。在原料成分分析的基础上，应用线性规划原理，采用Excel编程，设计出两种膨化杂粮粉配方。五谷益生粉配方为：糙米粉18.00%，小麦粉5.00%，燕麦粉7.00%，小米粉5.00%，糯玉米粉51.88%，黄豆粉5.12%，麦麸粉8.00%，每kg原料混合粉的成本价格为3.51元。天然高钙营养谷粉配方为：糙米粉25.00%、小麦粉11.41%、燕麦粉14.62%、小米粉8.00%、糯玉米粉20.97%、黄豆粉20.00%，每kg原料混合粉的成本价格为4.22元。在配方设计基础上，综合考虑原料中矿物质和维生素的含量及其在挤压膨化过程中的损失率，确定五谷益生粉中葡萄糖酸亚铁、葡萄糖酸锌、维生素B1、维生素B2和维生素B6的添加量分别为27.0、7.5、0.3、0.3、0.3mg/100g；天然高钙营养谷粉中葡萄糖酸亚铁、葡萄糖酸锌、维生素B1、维生素B2和维生素B6的添加量分别为15.0、8.0、0.3、0.3、0.4mg/100g。通过单因素试验，确定了膨化杂粮粉挤压工艺的正交试验参数范围：物料水分14～20%，螺杆转速110～170r/min，机筒三段加工温度145～175℃，喂料转速15～30r/min。在此基础上进行正交试验，通过极差分析和方差分析得出影响膨化杂粮粉产品品质的因素主次程度为物料水分＞机筒温度＞螺杆转速＞喂料转速；膨化杂粮粉的最佳挤压工艺参数为：物料水分16%，挤压机螺杆转速150r/min，机筒三段温度80-145-165℃，喂料转速20r/min。此时五谷益生粉半成品径向膨化度为3.068，产品的糊化度为97.92%，吸水性指数为436.28%，水溶性指数为26.35%，水分为7.15%，感官综合评分为7.86；天然高钙营养谷粉的半成品径向膨化度为2.606，产品的糊化度为94.39%，吸水性指数为379.66%，水溶性指数为21.29%，水分为7.02%，感官综合评分为7.93。膨化杂粮粉铁元素与锌元素的营养素参考值较高，且含有较高的膳食纤维。五谷益生粉的膳食纤维含量达到国家高膳食纤维食品的规定，天然高钙营养谷粉蛋白质含量高于一般的杂粮膨化食品。膨化杂粮粉与市场同类某品牌产品四种粗粮快饮相比较具有以下优点：①强化了铁、锌两种矿物质元素和B族维生素；②未添加任何乳化剂和甜味剂；③平均粒径小，颗粒比表面积较大；④表面粗糙，彼此结合紧密；⑤吸水特性显著优于四种粗粮快饮。产品贮藏过程中，贮藏时间对产品的水分和酸价影响较大，对产品的吸水性指数有一定影响，对产品的水溶性指数影响不大。