基本信息
- 项目名称：
- 一种果冻式汤圆的研发
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 基于当前我国传统食品面临的挑战和机遇，作品创造性提出传统食品改进与创新概念模型，并以传统汤圆为模型基点，为解决其热量高、不易消化问题，对传统汤圆的皮和馅料进行改进。发明以魔芋葡甘聚糖(KGM)、κ-卡拉胶(KC)、大豆分离蛋白(SPI)等为试材，运用计算机分子模拟和实验分析相结合手段，重点探讨三者复配取代传统糯米粉汤圆皮的可能性和果冻式汤圆的加工工艺。
- 详细介绍：
- 汤圆是我国古老的传统节日性食品之一，在历经上千年的发展后，已有速冻汤圆、彩皮汤圆、干吃汤圆等许多品种。但传统汤圆始终存在着以下缺点：1.汤圆皮均用黏性高、不易消化的高精糯米粉制成，多吃容易导致胃肠不适、腹胀等消化不良症状。2.热量高，含有大量的油脂和糖分，限制了一部分特殊人群的饮食需求。 基于以上传统汤圆存在的问题，本发明产品——果冻式汤圆主要对其皮、馅进行创新和改进，重点解决传统汤圆的不易消化、能量高问题。发明以魔芋葡甘聚糖(KGM)、κ-卡拉胶(KC)、大豆分离蛋白(SPI)等为试材，运用计算机分子模拟和实验分析相结合手段，重点探讨三者复配取代传统糯米粉汤圆皮的可能性和果冻式汤圆的加工工艺。结果表明，将传统汤圆和果冻两种食品相结合，由魔芋葡甘聚糖复配胶取代传统精糯米粉汤圆皮，并改进传统馅料，从而发明出即食果冻式汤圆的创意设想在理论和实际操作上切实可行，该产品具有一定的实际生产应用价值。
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 目的：对传统汤圆的皮、馅进行创新和改进，重点解决传统汤圆的不易消化、能量高问题。 思路： 1.分析传统食品现状，提出概念模型。 2.以概念模型为指导，提出发明设想。 ①食材利用上，将果冻中的主要凝胶剂——魔芋葡甘聚糖（KGM）、κ-卡拉胶（KC），以及大豆分离蛋白（SPI）用于低热量复配胶汤圆皮的制作； ②工艺和技术上，将果冻生产工艺、技术与传统汤圆制作工艺相结合； ③文化内涵上，将中国传统的汤圆文化与富有西方时尚气息的果冻相结合，增加传统汤圆的文化色彩。 3.根据设想，开发果冻式汤圆。具体发明构思图见图2 4.作品总结、展望和进一步拓展。 创新点： 1.理论创新：分析传统食品面临的现状，首次提出传统食品改进与创新概念模型，并以该模型为指导，发明果冻式汤圆。 2.技术创新：运用分子模拟技术，实现了计算机模拟与实际试验有效结合，，缩短实验周期，降低实验成本。 技术关键： 1.KGM、KC、SPI三者间的复配比例，添加顺序。 2.馅料制作中，芝麻、植物油、蜂蜜之间的比例、稳定剂的添加量。 3.馅料注入工艺。 技术指标： 1.感官品质：色泽，颜色鲜亮、均匀；风味，汤圆皮酸甜可口、馅料香味浓郁；口感，细腻、有一定嚼劲、不粘牙；形态，颗粒饱满。 2.粘性≤1.87MPa•s，凝胶强度55-65g/cm2。 3.菌落总(cfu•g-1)<100，大肠菌群＜3MPN/100g；致病菌不得检出。
科学性、先进性
- 1.材料利用上：采用高膳食纤维、低热量，具有减肥、降血脂等功效的魔芋葡甘聚糖复配胶取代传统糯米粉，从而制成新型汤圆皮。通过调节复配胶成分比例，增加产品Q感和韧性，同时风味更加丰富。 2.工艺技术上：将果冻和汤圆的生产工艺相结合，采用注入法在一定温度下将馅料注入到复配胶中从而制得产品。该发明在理论和实际操作上切实可行。 果冻式汤圆优点： 1.无需蒸煮，属于即食食品，快捷方便，口感风味独特。 2.克服传统汤圆高糖、高热量缺点，具有降脂功效。 3.市场认可度：初步网上调查，产品的市场认可度为96.4%。
获奖情况及鉴定结果
- 本作品曾获2010年福建农林大学课外学术科技作品竞赛科技发明类B类二等奖（该年一等奖空缺）。
作品所处阶段
- 中试阶段
技术转让方式
- 配方
作品可展示的形式
- 图片，实物
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 技术特点： 1.利用计算机模拟技术从分子水平上研究魔芋葡甘聚糖复配胶结构稳定特性，实现多种食品胶的稳定复配。 2.结合果冻和传统汤圆生产工艺，可操作性强。 作品优势： 1.将计算机模拟与具体实验相结合，缩短实验时间，一定程度上减少了人力和物力的投入。 2.综合运用了专利技术，使产品具有专业性、独特性。 适用范围： 果冻式汤圆具有低油脂、低糖的特点和降血脂的功效，健康、营养、安全，适合不同年龄段人群食用，老少皆宜。 市场前景分析： 本发明——果冻式汤圆，与现有汤圆相比，首先解决了传统汤圆的不易消化、热量高问题，在功能上更胜一筹；其次，果冻式汤圆在口感上变化较大，增加了Q性和韧性，同时融合果冻风味，使得产品变得更加独特；最后，其开袋即食的特点，满足了相当一部分高节奏生活人群的消费需求。同时，与传统汤圆相比，在相同馅料相同情况下，果冻式汤圆的生产可节约原料成本约25%。因此，果冻式汤圆有望带来较好的经济效益。
同类课题研究水平概述
- 由于传统文化宣传力度不够、技术停滞、工业化发展缓慢等原因，我国传统食品面临着各种挑战，许多传统食品甚至面临着失传境地。因此为寻求发展，传统食品工业化、现代化、快餐化等概念被不断提出和实践。而在传统食品的改进和创新上，虽然当前有许多老字号及企业在不断摸索，生产出新产品，如蔬菜面条、五谷麻花、野菜饺子等，但要形成成熟、完整的理论和生产体系仍任重道远。 汤圆是我国传统的节日性食品，具有悠久历史。中国的第一颗速冻汤圆发明于“三全”，始于1991年；速冻汤圆的二次革命发生在2009年，以“思念”的高档系列玉汤圆为代表。近年来，随着国内速冻食品的发展和人们生活节奏的加快，速冻汤圆发展迅速。但期间也出现了许多难题，如冷冻过程中发生冻裂和蒸煮时出现破肚、糊汤现象等。目前，针对汤圆存在的问题，国内外专家学者主要集中力量研究速冻汤圆品质改良，如使用速冻油脂使其保型抗融；加入变性淀粉提高产品稳定性等。不难发现，其研究重点在于改善汤圆口感和延长货架期，而针对汤圆存在的功能性缺陷研究鲜有报道。也有学者尝试用玉米淀粉替代汤圆的主原料——糯米粉，但因口感不佳，发展缓慢。 魔芋是唯一能大量提供葡甘聚糖经济作物，目前魔芋产品的开发技术已日趋成熟。在食品工业中，魔芋葡甘露聚糖（KGM）可作为添加剂使用，利用其增稠性、持水性、稳定性等性质，可广泛应用于酸奶、面条、米粉等食品中。此外，魔芋具有降血脂、降血糖、减肥、通便等功效，食用价值高。然而，对于魔芋的开发运用，我国目前有很大一部分还停留在粗制品阶段，精制品阶段还处在发展中。针对葡甘露聚糖的功能性进行研究和开发，进而将其应用于各种食品中的趋势也在不断扩大。其中KGM与天然高分子的物理复配逐渐成为国内外的KGM研究重点。如KGM与天然多糖黄原胶、结冷胶、淀粉等都可发生相互作用，起到增稠和胶凝的作用；KGM与卡拉胶、黄原胶复配可以改善凝胶的韧性和强度。但KGM复配胶在食品中的应用仍不是很普遍。 果冻式汤圆是利用KGM、SPI、KC三者复配，获得稳定性较高的凝胶，再注入传统汤圆馅料从而制成成品，是魔芋葡甘聚糖复配胶在汤圆中的创新应用。
