螺桿擠壓法制備即食葛米粥

祝　紅 劉　旸 易翠平 俞　健

(長沙理工大學(xué)化學(xué)與生物工程學(xué)院健康谷物制品研究所，湖南 長沙　410114)

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螺桿擠壓法制備即食葛米粥

祝紅 劉旸 易翠平 俞健

(長沙理工大學(xué)化學(xué)與生物工程學(xué)院健康谷物制品研究所，湖南 長沙410114)

將葛粉與秈米粉等主要原料按不同配比經(jīng)螺桿擠壓制備即食葛米粥。對產(chǎn)品的營養(yǎng)組成、質(zhì)構(gòu)特點(diǎn)和感官性質(zhì)進(jìn)行分析，結(jié)果表明：即食葛米粥的主要成分是淀粉、幾乎不含黃酮；無論是非膨化的米粒狀還是膨化的片狀米粥產(chǎn)品，其體外消化率均比原料大幅提高；在能夠成型的范圍內(nèi)，添加20%葛粉的米粥產(chǎn)品具有較高的粘性、咀嚼性、硬度和彈性；感官分析表明，20%葛粉的米粥產(chǎn)品容重較高、組織結(jié)構(gòu)較為致密均勻，因而獲得了相對較高的感官評分。

葛粉；秈米粉；螺桿擠壓；即食粥

葛根是“藥食兩用”的植物之一，含葛根黃酮、葛根素等活性成分，對高血壓、冠心病等心血管疾病有明顯療效。其中，占20%左右的淀粉是葛根的主體食用部分，但純的葛粉往往因其淀粉自身理化性質(zhì)而在沖調(diào)時(shí)極易糊化，在外圍形成凝膠包裹住內(nèi)部的生淀粉而不便食用，因此食用范圍非常有限；因此常利用其較高的膠凝性、透明性和抗老化性等特點(diǎn)用于淀粉質(zhì)食品的制作[1]。食品擠壓加工技術(shù)是集混合、攪拌、破碎、加熱、蒸煮、殺菌、膨化及成型等為一體的高新技術(shù)，一般包括單螺桿擠壓和雙螺桿擠壓兩種。利用擠壓加工技術(shù)，生產(chǎn)營養(yǎng)豐富、風(fēng)味多樣、食用方便的新型食品，已成為食品工業(yè)中的新興產(chǎn)業(yè)[2]。其中，采用螺桿擠壓技術(shù)可以制備營養(yǎng)強(qiáng)化大米[3]、糙米重組米[4]、米制小吃[5]及高粱重組營養(yǎng)片[6]等各種米粥類食品，但對于以葛粉作為添加物的類似產(chǎn)品，尚未見研究報(bào)道。

本研究擬通過葛根淀粉與秈米粉配合，采用雙螺桿擠壓技術(shù)制備膨化型和非膨化型的葛米粥，并對其營養(yǎng)品質(zhì)、食用品質(zhì)和感官品質(zhì)進(jìn)行評價(jià)，以期為開發(fā)即食米粥新產(chǎn)品提供理論依據(jù)。

1　材料與方法

1.1材料與試劑

葛根淀粉：湖南天盛生物科技有限公司；

燕麥粉、秈米粉：市售；

蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品：UV≥98%，上海圻明生物科技有限公司；

α-淀粉酶：酶活力為1 003 mg/(gmin)，廣東環(huán)凱微生物科技有限公司；

NaOH、濃硫酸、甲基紅—溴甲酚綠、硼酸、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉、甲醇：分析純，中國醫(yī)藥集團(tuán)上海試劑公司。

1.2主要儀器

智能雙螺桿擠壓機(jī)：FMHE36型，湖南富馬科食品工程技術(shù)有限公司；

分光光度計(jì)：UV-2800型，龍尼柯(上海)儀器有限公司；

質(zhì)構(gòu)儀：TA-XT plus型，英國 Stable Micro System 公司；

電熱鼓風(fēng)干燥箱：101-2A型，天津市泰斯特儀器有限公司；

分析天平：AVY120型，北京賽多利斯天平有限公司；

電熱恒溫水浴鍋：DK-2000-ШL型，天津泰斯特儀器有限公司；

磁力攪拌器：HJ-1型，天津市泰斯特儀器有限公司；

低速離心機(jī)：TG16K型，長沙東旺實(shí)驗(yàn)儀器有限公司；

恒溫培養(yǎng)搖床：JC-100CJC100B型，上海一恒科學(xué)儀器有限公司。

1.3試驗(yàn)方法

1.3.1即食葛米粥制備工藝參考文獻(xiàn)[7]并做適當(dāng)修改：

原料→粉碎→配比→攪勻→調(diào)質(zhì)→擠壓→成型→干燥→包裝→成品

因膨化片狀的產(chǎn)品無法成型，所以各增加10%的燕麥粉。其中，制備關(guān)鍵參數(shù)見表1。

表1　即食葛米粥制備關(guān)鍵參數(shù)

1.3.2即食葛米粥的營養(yǎng)品質(zhì)分析

(1) 主要營養(yǎng)成分測定：淀粉含量按GB 5009.9—2008《食品中淀粉的測定》執(zhí)行；蛋白質(zhì)含量按GB 5009.5—2010《食品中蛋白質(zhì)的測定》執(zhí)行；粗脂肪含量按GB 5009.6—2003《食品中脂肪的測定》執(zhí)行；總灰分含量按GB 5009.4—2010《食品中灰分的測定》；黃酮含量根據(jù)文獻(xiàn)[8]，并將提取溫度修改為55 ℃。

(2) 體外消化率：樣品先脫糖、脫脂，其它操作詳見參考文獻(xiàn)[9]。酶解4 h時(shí)測定體外消化率。

1.3.3即食葛米粥的質(zhì)構(gòu)分析稱取10 g樣品于規(guī)格相同的100 mL燒杯中，加入22 mL沸水，將樣品制成表面平整的凝固狀，將裝有樣品的燒杯放在P/36R型探頭的測試臺(tái)上測試，程序參數(shù)設(shè)置為：測前速度2 mm/s，測試速度1 mm/s，回程速度5 mm/s，停留時(shí)間5 s，變形量30%。每個(gè)樣品重復(fù)測量10次，結(jié)果取平均值。

1.3.4即食葛米粥的感官分析

(1) 容重(g/100 mL)：將樣品放入量杯中，測量每100 mL樣品的重量。

(2) 感官評價(jià)：根據(jù)10人評定小組品嘗沖調(diào)葛米粥產(chǎn)品后，設(shè)定評價(jià)指標(biāo)為：外形、色澤、組織結(jié)構(gòu)、風(fēng)味、口感五項(xiàng)內(nèi)容，總計(jì)100分，以客觀評價(jià)產(chǎn)品(表2)。

2　結(jié)果與分析

2.1營養(yǎng)品質(zhì)

2.1.1即食葛米粥的主要營養(yǎng)成分由表3可知，葛粉和大米粉兩種原料粉的淀粉含量均很高，分別為(88.73±0.74)%，(78.22±1.54)%；因此即食葛米粥是以淀粉為主的產(chǎn)品、淀粉含量在79.16%～83.71%。葛粉的蛋白質(zhì)含量很低，僅0.69%，這與蛋白質(zhì)含量為9.38%的米粉互配可以在蛋白質(zhì)含量和氨基酸組成上形成營養(yǎng)互補(bǔ)，4種即食葛米粥的蛋白質(zhì)含量在7.37%～8.74%，其中配料比為米粉∶葛粉=9∶1的產(chǎn)品的蛋白質(zhì)含量最高，達(dá)8.74%。對于粗脂肪和灰分來講，即食葛米粥的含量均很低，且灰分差異不大，說明擠壓過程中礦物質(zhì)基本不會(huì)損失。值得注意的是，作為精制淀粉的葛粉，其黃酮含量并不高，因此即食葛米粥的黃酮含量在0.072%～0.078%，且產(chǎn)品之間并沒有顯著差異。一般來講，擠壓加工對原料的主要成分含量影響不會(huì)太大[10]。

表2　即食葛米粥感官評價(jià)表

表3　即食葛米粥的主要營養(yǎng)成分(干基)

2.1.2樣品的體外消化率由圖1可知，葛粉和米粉的體外消化率均很低，僅為7.35%～8.75%。擠壓后的即食葛米粥體外消化率大幅上升，達(dá)19.33%～20.27%，其中產(chǎn)品R-I的體外消化率最高，但4個(gè)樣品間沒有顯著差異(P>0.05)。說明擠壓可以使即食葛米粥的體外消化率極顯著升高。Ding等[5]認(rèn)為螺桿擠壓的高溫高壓高剪切作用可以使淀粉的氫鍵和分子內(nèi)1-4糖苷鍵斷裂，生成低分子化合物，引起淀粉的還原力增強(qiáng)，碘藍(lán)值升高，水溶性和吸水性增強(qiáng)，因此更容易被人體所吸收。

2.2即食葛米粥的質(zhì)構(gòu)特點(diǎn)

由圖2可知，葛粉的粘性、咀嚼性、硬度、彈性、凝聚性、回復(fù)性均極顯著高于其它樣品(P<0.01)，暗示葛粉與米粉擠壓制備的即食葛米粥的質(zhì)構(gòu)值將比純米粉的高。杜先鋒等[11]亦曾報(bào)道葛根淀粉的凝膠強(qiáng)度和凝膠彈性比玉米淀粉和馬鈴薯淀粉高的現(xiàn)象。本試驗(yàn)結(jié)果也證明，即食葛米粥R-II因?yàn)楦鸱巯鄬枯^高，其內(nèi)聚力和回復(fù)性比R-I高，粘性、咀嚼性、硬度和彈性較大；E-II和E-I的情況也基本類似。

圖1　即食葛米粥的體外消化率

2.3感官性質(zhì)分析

2.3.1容重由圖3可知，不同配比的混合粉經(jīng)擠壓(膨化)后所得產(chǎn)品的容重均低于原料粉，其中R-I與R-II的容重分別為(43.91±5.84)，(42.90±5.96) g/100 mL，二者之間沒有顯著差異；E-I與E-II的容重分別為(22.23±3.47)，(16.77± 2.96) g/100 mL，差異極顯著(P<0.01)。總體來看經(jīng)過膨化后的產(chǎn)品容重要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于沒有經(jīng)過膨化產(chǎn)品的容重。

圖2　即食葛米粥的質(zhì)構(gòu)特點(diǎn)

圖3　即食葛米粥的容重

2.3.2外觀結(jié)構(gòu)由圖4可知，R-I、R-II成型為米粒狀，這兩種產(chǎn)品未經(jīng)膨化，葛粉含量分別為10%，20%，結(jié)果顯示R-I的米粒腹部都有一個(gè)膨化的空泡，R-II則結(jié)構(gòu)致密透亮，說明相對較高含量的葛粉可以使米粒狀即食葛米粥更好地成型，但葛粉含量增加到30%后產(chǎn)品黏度過大無法擠壓成型。E-I、E-II在擠壓Ⅲ區(qū)、Ⅳ區(qū)溫度很高，分別為160，200 ℃，結(jié)果最終產(chǎn)品發(fā)生膨化，但若僅葛粉和米粉配合則會(huì)使產(chǎn)品無法膨化成型。同時(shí)添加10%燕麥粉后，E-I、E-II的葛粉含量為10%，20%，E-II同樣因?yàn)楦鸱鄣膬?nèi)聚力較大而使產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)相對均勻且體積較小。

圖4　即食葛米粥的產(chǎn)品外觀

2.3.3即食葛米粥的感官評價(jià)將即食葛米粥15 g加沸水100 mL沖調(diào)浸泡10 min后根據(jù)表1進(jìn)行感官評定，結(jié)果(圖5)表明，R-II的產(chǎn)品成型性最好、顏色晶瑩透亮、結(jié)構(gòu)致密、外形跟米粒最為接近、口感爽滑，所以感官評價(jià)得分最高；R-I的產(chǎn)品腹部有部分形成泡狀、結(jié)構(gòu)不夠均勻致密，感官評價(jià)不如R-II。E-I的產(chǎn)品膨化度較高，白色片狀，外觀較好，但口感的滑爽度不如E-II。總體來講，4種樣品均有膨化產(chǎn)品的香味，風(fēng)味的差別不顯著。

圖5　即食葛米粥的感官評價(jià)

3　結(jié)論

綜上所述，將葛粉與秈米粉等按不同配比經(jīng)螺桿擠壓可制備米粒狀和膨化狀的即食葛米粥，即食葛米粥的主要成分是淀粉、幾乎不含黃酮，體外消化率較葛粉和米粉等原料高；在能夠成型的范圍內(nèi)，較高的葛粉含量可以使產(chǎn)品具有較高的容重、較為致密均勻的組織結(jié)構(gòu)和更為滑爽的口感。對于膨化狀產(chǎn)品而言，因葛粉和秈米粉的黏度太大而無法膨化成型，因此引入富含膳食纖維的食品基料燕麥[12]，燕麥粉的添加使即食葛米粥膨化并形成多孔狀結(jié)構(gòu)。這種產(chǎn)品的成功制備為擴(kuò)大葛粉的應(yīng)用范圍提供了一種新的思路，但亦可以根據(jù)本研究的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)做進(jìn)一步的品質(zhì)提升研究。

致謝

感謝湖南富馬科食品工程技術(shù)有限公司為本試驗(yàn)制備樣品。

[1] 趙世光. 葛根淀粉的酶法改性及化學(xué)改性——速溶即食葛粉的研制[D]. 合肥: 安徽農(nóng)業(yè)大學(xué), 2003: 1-3.

[2] 劉興信. 擠壓技術(shù)在谷物加工中的應(yīng)用[J]. 糧油食品科技, 2011(2): 1-5.

[3] 李亞男, 王韌, 周星, 等. 單螺桿擠壓機(jī)生產(chǎn)微量營養(yǎng)素強(qiáng)化大米成形工藝研究[J]. 中國糧油學(xué)報(bào), 2015(11): 6-11.

[4] LIU Cheng-mei, ZHANG Yan-jun, LIU Wei, et al. Preparation, physicochemical and texture properties of texturized rice produce by improved extrusion cooking technology[J]. Journal of Cereal Science, 2011, 54(3): 473-480.

[5] DING Qing-bo, AINSWORTH Paul, TUCKER Gregory, et al. The effect of extrusion conditions on the physicochemical properties and sensory characteristics of rice-based expanded snacks[J]. Journal of Food Engineering, 2005(66): 283-289.

[6] 李艷, 易翠平, 李夢婷, 等. 發(fā)芽高粱重組營養(yǎng)片的制備[J]. 食品與機(jī)械, 2015, 31(5): 243-245, 269.

[7] 寧更哲, 張波, 戴益民, 等. 燕麥粉擠壓膨化工藝參數(shù)研究[J]. 中國糧油學(xué)報(bào), 2010, 25(12): 28-29.

[8] 中華人民共和國農(nóng)業(yè)部. NY/T 1295—2007 蕎麥及其制品中總黃酮含量的測定[S]. 中國農(nóng)業(yè)出版社出版, 2007.

[9] 李新華, 穆靜. 加工方式對玉米淀粉分子結(jié)構(gòu)及體外消化率的影響[J]. 糧油加工, 2010(4): 68-70

[10] SHIVENDRA Singh, SHIRANI Gamlath, LARA Wakeling. Nutritional aspects of food extrusion: a review [J]. International Journal of Food Science and Technology, 2007, 42(8): 916-929.

[11] 杜先鋒, 許時(shí)嬰, 王璋. 淀粉凝膠力學(xué)性能的研究[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào), 2001(2): 16-19.

[12] 田志芳, 馬曉鳳, 劉森, 等. 燕麥膳食纖維食品基料加工技術(shù)及應(yīng)用研究[J]. 中國食物與營養(yǎng), 2004(2): 25-27.

Preparation of instant kuduz-rice porridge by screw extrusion

ZHU HongLIUYangYICui-pingYUJian

(InstituteofHealthyCerealProduct,SchoolofChemicalandBiomedicalEngineering,ChangshaUniversityofScienceandTechnology,Changsha,Hunan410114,China)

Instant kuduz-rice porridge was prepared by screw extrusion after being balanced by kudzu flour with non-waxy rice flour. The nutrient component, texture properties and sensory properties of the products were analyzed. Results indicated that, the principal component of instant kuduz-rice porridge was starch, with few flavone; the digestibility in vitro increased sharply than raw material after being extrusion, whatever the product was puffing or not; within the range of shaping, the porridge with 20% kuduz flour obtained higher viscosity, chewiness, hardness and elasticity; the results of sensory evolution showed that the porridge with 20% kuduz flour got more ideal score for its higher bulk density, uniform and compact structure.

Kudzu flour; non-waxy rice flour; screw extrusion; instant porridge

湖南省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目(編號：2016NK2066)

祝紅，女，長沙理工大學(xué)食品科學(xué)與工程在讀本科生。

易翠平(1973—)，女，長沙理工大學(xué)教授，博士。

E-mail：109823769@qq.com

2016-06-27

10.13652/j.issn.1003-5788.2016.08.046