文摘

布鲁尔的酒糟(BSG)是一种处理酿造工业废物大量产生。据估计,超过3800万吨的BSG生产全世界每年通常是用作动物饲料,堆肥,或者扔进垃圾填埋场。BSG包含有价值的营养成分,包括蛋白质、纤维和抗氧化剂。由于其脆性结构,强大的坚果味道,和黑暗的颜色配置文件,BSG有限的人类消费在食品中使用。本研究的目的是开发一个美味的芯片产品,最大化包含BSG的水平。芯片生产含有BSG水平从8%到40%不等,和身体和感官性状的芯片进行评估。花了粮食样本提供的铁在斯蒂尔沃特市的和尚,在较低的温度和干磨成面粉用于芯片配方。BSG芯片为水活动进行评估,颜色和纹理(断裂力)。进行了一个非正式的感官评价来评估味道,质地,和概率的购买使用潜油电泵享乐评定量表。结果表明,结构没有明显差异的包含不同层次的BSG的芯片。 The color measurements showed no significant differences between 和一个 芯片包含不同的值包含BSG的水平,但也有一些差异 值。感官评价的结果表明,消费者首选芯片的结构与40% BSG芯片BSG 8%,他们也更有可能购买40% BSG芯片。没有明显差异在风味BSG的芯片包含不同夹杂物水平。这些结果表明,芯片类型产品,BSG包容和积极的消费水平高达40%是可能的反应。开发另一种增值产品的全国代表一个啤酒厂的机会将处理废物转化为未来的资产。

1。介绍

食物垃圾生成在世界范围内,随着食品损失发生在整个食物链。食品加工操作产生大量的浪费,最终在垃圾填埋场,造成经济和环境问题。在许多情况下,食品废水含有宝贵的组件,这些组件可以转化为有价值的产品。啤酒酿造工业是一个食品加工操作,产生大量的固体废物。布鲁尔的谷物酿造工业的副产品。啤酒酿造过程包括生产麦芽汁,在研磨处理大麦麦芽(或其他谷物)将淀粉转化为可发酵糖。剩下的固体的这个过程被称为布鲁尔花了谷物(BSG)。

高纤维,蛋白质,矿物质含量的布鲁尔花了谷物成分食品非常有吸引力。BSG富含多糖、蛋白质、和木质素1]。是一个伟大的需要添加纤维在人类饮食,这被证明能改善肠胃功能,减少溃疡性结肠炎(2]。多年来,在粮食副产品主要是发送到垃圾填埋场,但BSG的潜在的健康益处导致其主电流作为动物饲料。然而,BSG的养分含量使它可能好候选人纳入人类食品,为了增加它的价值。此外,啤酒酿造工业用材料批准用于人类消费,这是真实的潜力开发新产品能满足监管部门的批准(3]。

有几个研究将花费在面包烘焙产品,如谷物,饼干,和油条;但在这些情况下,纤维含量高,深色的BSG不允许满意BSG包容水平高于约10% (4- - - - - -6]。假设BSG的物理性质会工作在一个芯片类型的产品,这将允许更高的夹杂物级别的BSG进入产品对消费者积极的反应。

本研究的目标是开发一个芯片产品含有高水平的BSG和评估BSG包容在水上活动水平的影响,芯片产品的颜色和纹理。

2。材料和方法

2.1。材料

布鲁尔花了谷物是由当地的铁和尚在斯蒂尔沃特市的啤酒,好吧。新鲜BSG样本放入冰箱拉链袋和保持冷冻直到使用。所有其他成分包括植物油(胖子),植物油喷雾(价值),蜂蜜(价值),中筋面粉(价值),和盐(莫顿盐)是购自当地的杂货店。

2.2。样品分析布鲁尔的谷物

近似分析是在食品和农业产品中心进行的实验室分析服务。布鲁尔的湿样品花了分析了粮食水分,灰分、脂肪和蛋白质,碳水化合物是由不同计算百分比。为每个分析一式三份测试执行。湿了谷物样品的水分含量是决定使用方法950.6水分在肉7]。火山灰样本的百分比确定使用方法920.153灰肉(8]。粗蛋白测定是Leco燃烧方法(9]。脂肪百分比测定使用Soxtec方法(8]。

2.3。布鲁尔花了谷物面粉准备

冻结了粮食样本解冻在制冷温度前48小时,然后干使用由于湿BSG极易受到微生物降解(1]。图1显示了湿BSG和BSG面粉制成的样品不动的小麦啤酒。准备的BSG面粉干燥解冻样品在65°C 72小时然后磨咖啡研磨机(咖啡IDS77)先生为40秒。BSG面粉是储存在冷藏温度,直到需要。


图1
布鲁尔花了谷物面粉准备。
2.4。零食芯片制备

几个不同的潜在BSG芯片形成过程进行评估,但一个进程最终选择了最有利的芯片可能包含水平最高的粮食。选择的过程创建一个按面团,烤,然后烤。表1显示了BSG芯片芯片配方成分含有18% BSG面粉。包含不同数量的BSG是通过用布鲁尔花了谷物面粉代替通用面粉内使用的配方。BSG芯片开发了五个不同的包容BSG的水平,其中包括8%,18%,24%,32%,40% BSG。

表1
原料用于啤酒的花粒芯片(BSGC)。

形成面团,干燥的成分都是结合在一个大的碗里,中心的成立在潮湿的成分,和配料用手揉捏,直到面团形成。面团然后重25克球然后压制成5“光盘利用6”铝玉米饼出版社(Harold进口有限公司)。压面团烤盘在149°C每边长为4分钟,然后允许冷却。冷却后,煮熟了谷物面包被切成8三角块,然后传播在一层铝箔姜饼。芯片被轻轻喷洒植物油(每单3 g),然后烤8分钟的176°C。

2.5。水活性分析

水活性进行了分析使用台式水分活度计从水(十边形Inc .)。样品室的平均温度是∼25°F。BSG芯片被破碎成小块适合灌装2厘米的4-centimeter样品杯。水活动记录芯片样本的最低和最高BSG的水平。结果3样品的平均每次治疗(BSG级别)。一式三份测试是每个BSG级别执行。

2.6。色彩分析

美能达分光光度计(cm - 3500 d)是用来测量的反射颜色BSG芯片样品。BSG芯片被放置在培养皿中防止芯片灰尘进入镜头的分光光度计。我的变化 一个 b 观察不同百分比的BSG被包括进配方。色相角也被计算,自 和b 值结果都是积极的(我的颜色将他们放置在象限图)从棕褐色色调角进行了计算−1(b /一个 )(10]。十个样本测量从每个不同的治疗(BSG级别)。一式三份测试是每个BSG级别执行。

2.7。纹理分析

纹理分析器(TA-XT 2我)配备了三分弯曲装置和一个不锈钢圆柱探针(直径1厘米)是用来评估的结构属性芯片样品。探测器的速度设置为0.5毫米/秒。峰力记录使用指数稳定微系统+软件。十个样本测量从每个不同的治疗(BSG级别)。一式三份测试是每个BSG级别执行。

2.8。非正式的感官评价

BSG芯片通过一个完整的感官评价小组批准今年2月,2020年,俄克拉何马州立大学的机构审查委员会(IRB-20-57),但由于冠状病毒大流行,一个完整的感官面板是不可能的。相反,一个非正式的感官进行了分析。参与者被单独接触,和社会距离协议之后。

BSG芯片样本准备24 - 48小时前评估,根据上述方法,在室温下储存在密封袋。小组成员包含三个不同的样品相比BSG包容水平(8%、18%和40%)。十个小组成员被要求评估基于纹理样本,口味,购买的可能性在潜油电泵享乐评定量表。调查小组成员如图2。


图2
给小组成员调查评估六个不同的芯片配方。每个响应是基于5点享乐。
2.9。统计方法

一式三份测试执行每个治疗,除了感官面板。的平均值和标准差计算所有治疗。单向方差分析统计分析是用来发现数据之间的差异在颜色的结果分析,结构分析和感官分析观察,统计显著性被认为是在的地方 。Tukey-Kramer过程进行进一步分析两两比较的显著差异。

3所示。结果与讨论

3.1。近似分析了粮食

从平静的度过粮食小麦啤酒的近似分析如表所示2。花的谷物含有约75%的水分和16.85%的蛋白质,4.87%的脂肪,2.9%灰在干燥的基础上。这些结果15% - -26%的范围内蛋白质、脂质3% - -10%,约75%的碳水化合物(干基)之前报道了纹理分析(11]。

表2
近似分析了粮食的不动的小麦啤酒(铁和尚啤酒)。
3.2。水活性分析

表3显示了BSG芯片的水分活度与三个不同的BSG夹杂物水平。水活动从0.40到0.25不等一个w。BSG水平的增加和减少。类似的结果由郭(12]报道没有水分活度0.4以上,BSG替代通用面粉在饼干(饼干)配方。数据从Ktenioudaki [5]显示超过2%的损失在油条的含水率BSG水平从0%上升到35%。粒子大小和储水BSG可能负责这些观察。一般来说,纤维样品很难磨因其柔软和低密度(13),也就是说,面粉可能没有包含完全均匀的粒子。非均匀颗粒结合蛋白的大量BSG水平可能影响蓄水能力的提高。

表3
水活动(一个 wBSG芯片产品样本。
3.3。色彩分析

图3BSG芯片显示样本在不同级别的BSG包容。可见的颜色变化观察BSG包容在增加,但在很大程度上没有显著的差异基于量化颜色测量。图4L显示颜色 一个 b 值BSG芯片。L 价值是亮度分量,与肤色深浅或相对应,从0到100 (14]。平均L 值范围从32到40 BSGC样品,但样品之间没有明显差异。的一个 和b 彩色组件,一个 值对应的颜色红色(+)和绿色(−),而b 值对应的颜色黄色(+)和蓝色(−)。之间没有明显差异 值包含不同层次的BSG的芯片。之间有显著差异观察b BSG水平值的24%和40%,40%的BSG被降低。


图3
布鲁尔花了粮食的芯片样品与不同程度的BSG。

图4
l ,一个 ,和b 布鲁尔花了粮食的芯片样品颜色值。显示值是平均值±标准偏差;n= 3复制,10次级样本/治疗。价值观伴随着相同的字母意味着不明显不同( )。

增加纤维含量有时与深色产品相关的颜色,尤其是在面包产品。面包产品的外壳颜色主要是与美拉德和焦糖化反应,但面包瓤的颜色通常是类似的颜色成分(15]。比通用面粉BSG颜色较深,我们希望BSG面粉产生一个深点的颜色的产品。

色相角计算的所有BSG芯片样本如表所示4。没有明显差异的色相角中观察到的任何花粒芯片配方样品。

表4
计算BSGC色相角值样本。
3.4。纹理分析

BSG芯片的纹理是由三点弯曲试验来确定裂缝的力量。断裂力所需的最大力量打破样本(16]。图5显示的平均力峰值和标准差BSG芯片由五个不同层次的BSG包容。没有BSG芯片样品中观察到显著差异,尽管有一种趋势显示较低的断裂力在更高水平的BSG包容。的质地较低的芯片BSG包容往往是艰难的,坚韧,抗断裂。这些结果普遍烘焙食品用面粉含有大量的纤维,如麦麸。Ktenioudaki [5)经历了类似的结果,评估测试结果提前使用油条含有不同数量的BSG。一般来说,芯片包含保鲜储藏格BSG包容水平较高,这可能导致较低的断裂力。


图5
三点弯曲力峰值BSG芯片由不同级别的BSG包容。显示值意味着±s.dn= 3复制,10次级样本/治疗。伴随着列相同的字母意味着没有显著的不同( )。
3.5。非正式的感官分析

芯片有三个不同的BSG包容程度进行评估。小组成员被要求评估样品的颜色,质地,和是否会购买产品,反应如表所示5。有一些样品用不同的BSG夹杂物之间的显著差异水平。小组成员显然喜欢的质地BSG夹杂物含量较高的芯片包含水平超过了8%,他们更有可能购买芯片包含更高的利率。味道没有明显差异,表明高水平的BSG没有芯片的味道产生负面影响。

表5
意味着响应从非正式的感官分析布鲁尔花了粮食的芯片(BSGC)与三个不同的样本BSG包容水平(n= 10)。

这些结果值得注意,因为在以前曾试图把BSG融入人类的食品,包括水平较高一直导致不利的评价,特别是在产品,如面包和饼干4,5]。这些芯片产品,小组成员实际上首选的质地芯片包含更高的利率和更有可能购买芯片包含比芯片含有8% BSG BSG 40%。

4所示。结论

新的芯片产品开发包含布鲁尔的谷物,BSG包容水平最大化的目标。合成芯片包含40% BSG包容水平显示身体和感官属性等于或优于芯片包含8% BSG。芯片产品的纹理分析显示无显著差异与不同程度的BSG芯片。颜色芯片的分析显示出显著差异在b 与不同层次的BSG芯片之间的值,但L 和一个 值没有显著不同。感官分析芯片包含三个不同层次的BSG透露,实际上消费者首选的质地芯片与芯片BSG 40% 8% BSG和更有可能购买40% BSG芯片。这些结果是有意义的,因为以前曾试图把BSG融入食品导致了BSG包容水平限制在10%左右由于缺乏消费者接受它的高纤维和黑暗的颜色。新的芯片产品利用纹理和颜色的BSG为了最大化夹杂物水平。开发新的增值产品从啤酒的花粒可以用另一种方式提供啤酒厂使用不可避免的浪费。

数据可用性

所有收集的数据以支持本研究可从相应的作者。

信息披露

这项工作提出了海报在ASABE年度国际会议(虚拟事件)在2020年7月13 - 15,2020。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

确认

作者感谢铁和尚在斯蒂尔沃特市的啤酒厂,俄克拉荷马州,粮食供应啤酒的花了。这项工作是支持部分由美国农业部研究所2016 - 11407 # NIFA国家需要奖学金资助。