二次擠壓制備重組米的響應(yīng)面優(yōu)化及品質(zhì)研究

張 克，朱子博，畢 荃，陶 莎，薛文通,*

(1.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營(yíng)養(yǎng)工程學(xué)院，北京 100083；2.河南科技大學(xué)食品與生物工程學(xué)院，河南洛陽(yáng) 471003；3.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院，北京 100083)

重組米是以富含淀粉的材料為主要原料,通過適當(dāng)添加輔料,經(jīng)均質(zhì)、擠壓、切割、干燥等一系列工序制成的與天然大米類似的顆粒狀米制品,由于在生產(chǎn)過程中要使用到螺桿擠壓機(jī),并通過螺桿擠壓機(jī)的重組作用,故稱其為重組米。以淀粉為基質(zhì)的谷物在擠壓過程中,物料受到加熱、剪切、壓力、摩擦的聯(lián)合作用,導(dǎo)致物料中的生物大分子如淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪等結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,這些生物大分子的功能特性也發(fā)生了重大變化[1],從而改變了重組米的外觀、品質(zhì)、食用口感等。重組米多以純天然五谷雜糧為原料,可根據(jù)人體的營(yíng)養(yǎng)需要,科學(xué)搭配胡蘿卜素、維生素和其它營(yíng)養(yǎng)元素,是集保健、食療于一體的多功能綠色主食,具有營(yíng)養(yǎng)均衡、調(diào)節(jié)人體機(jī)能、維持最佳健康狀況的作用[2]。

雜糧型重組米主要以雜糧如米粉、薯粉、豆類等其它淀粉類基質(zhì)為原料,輔助添加其它營(yíng)養(yǎng)成分制備重組米。董忠蓉等[3]以魔芋粉為主要原料,添加雜糧等作為輔料,經(jīng)過熟化,擠壓成型,干燥,殺菌后制得了一種具有保健功能的重組米,而且結(jié)構(gòu)緊密,具有質(zhì)地不易斷裂,口感不粗糙,復(fù)水不懸浮等優(yōu)點(diǎn)。奧生平等[4]以五谷雜糧為主要原料,添加瓜菜薯類為輔料,經(jīng)過預(yù)處理、混合攪拌、采取“兩次擠壓、適度熟化,中途補(bǔ)料、降溫制?！惫に囍屏３尚?、干燥、拋光等一系列工藝制作,制作而成的重組米具有大米的外觀和特性,適口性好,外表光滑,結(jié)構(gòu)致密、品質(zhì)穩(wěn)定,可以像普通大米一樣作為主食食用。張輝[5]用早秈米和馬鈴薯為原料,并添加適量的食品添加劑,用雙螺桿擠壓技術(shù)試制馬鈴薯復(fù)配米,重點(diǎn)研究了馬鈴薯全粉和早秈米配比、不同食品添加劑及擠壓參數(shù)對(duì)馬鈴薯復(fù)配米色澤、質(zhì)構(gòu)特性、蒸煮特性和感官品質(zhì)等的影響。淀粉類原料受到單螺桿擠壓機(jī)中的高溫、摩擦等因素影響會(huì)發(fā)生預(yù)糊化變性,糊化度的改變會(huì)直接或間接導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)構(gòu)性質(zhì)的變化[6-8]。

本研究運(yùn)用分段擠壓的方法研究二次擠壓及糊化度對(duì)重組米性質(zhì)的影響。主要分析分段擠壓過程中單螺桿預(yù)糊化工藝對(duì)擠出物糊化度的影響、預(yù)糊化最優(yōu)工藝、及不同糊化度的預(yù)糊化物料對(duì)加工重組米適應(yīng)性的影響,揭示單螺桿預(yù)糊化對(duì)原料性質(zhì)的改變,研究喂料的糊化度對(duì)雙螺桿擠壓成型性質(zhì)的影響,最終為制備優(yōu)良品質(zhì)的馬鈴薯重組米提供新的思路。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

早秈米 湖北荊楚糧油電子商務(wù)有限公司;馬鈴薯(冀張圍薯9號(hào)品種) 河北張家口;氫氧化鈉、鹽酸、乙酸鉛、硫酸鈉、硫酸銅、硫酸鉀、硫酸、硼酸、甲基紅、溴甲酚綠、亞甲基藍(lán)、硫酸鋅、碘試劑、碘化鉀、磷酸鉬、淀粉脫支酶(酶活≥3700 U/g)、葡萄糖等 均為分析純,北京化工廠。

AR2140型電子天平 梅特勒-托利多儀器有限公司;KDY9820型凱氏定氮儀、KXL-1010型控溫消煮爐 北京博翔興旺科技有限公司;T6型紫外可見分光光度計(jì) 北京普析通用儀器有限責(zé)任公司;電熱鼓風(fēng)干燥箱 上海實(shí)驗(yàn)儀器廠有限公司;HZ-50/60粉碎機(jī) 日本佑崎有限公司;XMTD-204型數(shù)顯式電熱恒溫水浴鍋 常州諾基儀器有限公司;S21-1型恒溫磁力攪拌器 金壇市美特儀器制造有限公司;GS-86型電動(dòng)振篩機(jī)、標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)篩 浙江省上虞市沙篩廠;單螺桿擠壓機(jī) 常州佳騰干燥設(shè)備有限公司;DS32-VII實(shí)驗(yàn)型雙螺桿擠出機(jī) 濟(jì)南賽信機(jī)械有限公司;TMS-Pro型質(zhì)構(gòu)儀 美國(guó)Food Technology公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 原料基本理化指標(biāo)的測(cè)定 水分含量測(cè)定:按照標(biāo)準(zhǔn)《GB 5009.3-2010直接干燥法》執(zhí)行;蛋白質(zhì)含量測(cè)定:按照標(biāo)準(zhǔn)《GB/T 5009.5-2010凱氏定氮法》執(zhí)行;淀粉含量測(cè)定:按照標(biāo)準(zhǔn)《GB/T 5009.9-2008食品中淀粉的測(cè)定》執(zhí)行;直鏈淀粉含量測(cè)定:按照標(biāo)準(zhǔn)《GB/T 15683-2008大米 直鏈淀粉含量的測(cè)定》執(zhí)行。

1.2.2 混合粉的配制 將市售早秈米用粉碎機(jī)粉碎,過60目網(wǎng)孔篩得早秈米粉樣品,馬鈴薯經(jīng)蒸制、去皮、干燥、粉碎、過60目網(wǎng)孔篩得馬鈴薯全粉樣品,分別按照早秈米粉∶馬鈴薯全粉為7∶3的比例混合均勻[9],并封口備用。

1.2.3 預(yù)糊化工藝優(yōu)化

1.2.3.1 單因素實(shí)驗(yàn) 根據(jù)近年國(guó)內(nèi)外對(duì)擠壓工藝的探究[10-12],本部分?jǐn)D壓過程中三個(gè)主要影響因素做單因素實(shí)驗(yàn),即擠壓溫度、入機(jī)進(jìn)料水分、擠壓螺桿轉(zhuǎn)速,以確定各因素的合適范圍。

將薯粉和秈米粉按3∶7比例混合后,加水調(diào)質(zhì)成32%、34%、36%、38%、40%的水分,擠壓溫度設(shè)定為70 ℃,螺桿轉(zhuǎn)速為40 r/min;設(shè)定原料水分36%,螺桿轉(zhuǎn)速為40 r/min,調(diào)節(jié)擠壓溫度為50、60、70、80、90 ℃;設(shè)定原料水分36%,擠壓溫度為70 ℃,改變螺桿轉(zhuǎn)速為30、35、40、45、50 r/min分別進(jìn)行預(yù)糊化。然后勻速將物料加入到擠壓機(jī)中,當(dāng)擠壓機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定后開始收集樣品,儲(chǔ)存于冰箱冷藏室以備后用,研究樣品的糊化度、表觀密度、吸水性和持水性指數(shù)。

1.2.3.2 響應(yīng)面試驗(yàn) 根據(jù)前期研究結(jié)果,試驗(yàn)參數(shù)改變時(shí),糊化度比其他指標(biāo)的變化幅度大,反應(yīng)更靈敏。因此,本研究以擠壓溫度、進(jìn)料水分和螺桿轉(zhuǎn)速三個(gè)因素為自變量,以糊化度為響應(yīng)值(用Y表示),設(shè)計(jì)響應(yīng)面試驗(yàn)。根據(jù)單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果,設(shè)定物料進(jìn)料水分范圍在36%～40%之間,擠壓溫度在60～80 ℃之間,螺桿轉(zhuǎn)速范圍在30～40 r/min之間。試驗(yàn)因素與水平的選取如表1所示。

表1 變量設(shè)計(jì)表

1.2.4 糊化度(DG)的測(cè)定 樣品的淀粉糊化度測(cè)定方法參照熊易強(qiáng)[13]的方法:取兩份樣品(每份150 mg)分別加入15 mL磷酸緩沖液中并混勻,將其中一份樣品置于沸水浴中加熱1 h,冷卻后待用。分別向兩份樣品中加入1 mL淀粉脫支酶溶液,在40 ℃水浴中保溫1 h,并每隔15 min 搖動(dòng)一次。同時(shí)取試管加入磷酸緩沖液和酶液作為空白對(duì)照。保溫1 h后,加入2 mL 10%硫酸鋅溶液,混勻,再加入1 mL 0.5 mol/L的氫氧化鈉,用水稀釋至25 mL,混勻過濾。準(zhǔn)確吸取0.1 mL濾液和2 mL銅試劑,置于25 mL比色管中,將試管置于沸水浴中6 min,在保持沸騰的情況下加入2 mL磷鉬酸試劑,然后繼續(xù)加熱2 min。冷卻后,加蒸餾水稀釋至25 mL,反復(fù)顛倒混勻。最后用分光光度計(jì)在420 nm讀取吸光值。

測(cè)定樣品的糊化度按如下公式計(jì)算:

DG(%)=(At-Ao)×100/(Af-Ao)

式中:DG-樣品的糊化度,%;At-待測(cè)樣品的吸光度;Af-全糊化樣品的吸光度;Ao-空白的吸光度。

1.2.5 擠出物物理特性的測(cè)定

1.2.5.1 表觀密度(BD)的測(cè)定 將預(yù)糊化的米粉樣品進(jìn)行篩分,稱取40目篩下,60目篩上的樣品(20±1) g(M),放入10 mL的量筒中,輕輕地敲擊量筒3次,量取體積(V)。

表觀密度=米粉的重量(M)/米粉的體積(V)

1.2.5.2 水溶性碳水化合物(WSC)、吸水性指數(shù)(WAI)的測(cè)定 參照Alves等[14]的方法。取1 g樣品放入已稱重的帶蓋離心管中,加水30 mL后劇烈振蕩使樣品均勻分散于水中。于30 ℃水浴下放置,偶爾取出振蕩,使樣品粉末盡量維持懸浮狀態(tài),30 min后取出以4000 r/min離心20 min,離心后將上清液倒入已知質(zhì)量的鋁盒,于105 ℃烘箱烘干至恒重。并稱量離心管和沉淀的總質(zhì)量。WAI、WSC分別依下列公式計(jì)算,每組樣品測(cè)3次,取平均值。

WAI=沉淀質(zhì)量/樣品干質(zhì)量

WSC=上清干質(zhì)量/樣品干質(zhì)量

1.2.6 馬鈴薯重組米的制備 用于擠壓重組的雙螺桿擠壓機(jī)為實(shí)驗(yàn)型擠壓機(jī),其螺桿類型為組合式螺桿,溫度控制采用4段溫區(qū)獨(dú)立控溫,對(duì)應(yīng)螺桿的主要功能區(qū)域分別為原料輸送(Ⅰ區(qū))、原料壓縮(Ⅱ區(qū))、物料剪切熔融(Ⅲ區(qū))、物料擠出(Ⅲ區(qū)),其中Ⅲ區(qū)含有開槽螺紋。以響應(yīng)面優(yōu)化后的擠壓工藝制備擠出物為原料,與擠出前的混合粉按比例混合,調(diào)配出糊化度在30%～70%之間的物料,加水調(diào)制。根據(jù)前期對(duì)擠壓工藝的研究,確定雙螺桿擠壓參數(shù)如下:水分含量18%,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ區(qū)擠壓溫度分別為70、90、120、90 ℃,螺桿轉(zhuǎn)速120 r/min,喂料速度10 kg/h,該條件下重組米的復(fù)水品質(zhì)和質(zhì)構(gòu)性質(zhì)較好,因此選用該條件研究進(jìn)料糊化度對(duì)重組米品質(zhì)的影響。當(dāng)擠壓機(jī)穩(wěn)定出料后開始收集樣品,4 ℃儲(chǔ)存,以備后用。

1.2.7 重組米復(fù)水性測(cè)定 參照周顯青等[15]的方法。取重組米試樣10 g,于50 mL沸水中密閉浸泡5 min,立即瀝干并用吸水紙吸干表面水分,稱重。

復(fù)水率(%)=復(fù)水后試樣重×100/復(fù)水前試樣重

1.2.8 重組米質(zhì)構(gòu)特性的測(cè)定 采用小鋁盒(容積60 mL)蒸制小樣的方式來測(cè)定質(zhì)構(gòu)參數(shù),具體方法為:稱取10 g重組米于60 mL鋁盒,加入20 mL蒸餾水淘米兩次,傾干后加蒸餾水13 mL,浸泡20 min,之后用沸水蒸25 min,悶制10 min,去除表面米粒從中心部位試樣置于質(zhì)構(gòu)儀載物臺(tái)上進(jìn)行測(cè)定,每樣重復(fù)3次,取平均值。以同樣的步驟測(cè)定原料早秈米的質(zhì)構(gòu)特性數(shù)據(jù)作為參照對(duì)比。

工作條件:采用英國(guó)Texture Analyzer測(cè)定,選用TPA模式,探頭為P6,設(shè)定參數(shù)為:測(cè)前速度0.50 mm/s,測(cè)試速度1.00 mm/s,測(cè)后速度2.00 mm/s,測(cè)定高度為5 mm,觸發(fā)應(yīng)力5 N,壓縮比為70%。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行方差分析,各組間差異有顯著性(p<0.05);采用Office 2013 作圖;采用Design-Expert 10軟件進(jìn)行響應(yīng)面設(shè)計(jì)和結(jié)果分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 原料基本理化指標(biāo)

據(jù)表2可知,馬鈴薯全粉中的蛋白質(zhì)含量極顯著(p<0.01)高于秈米粉,水分、淀粉和直鏈淀粉含量極顯著(p<0.01)低于秈米粉。

表2 秈米粉與馬鈴薯粉的基本理化指標(biāo)(%)

2.2 原料水分對(duì)擠出物糊化度及物理特性的影響

水分含量對(duì)原料的擠壓性質(zhì)有重要影響,亦是研究擠壓品質(zhì)的重要參數(shù)之一[16]。原料中的生物聚合物(淀粉、蛋白質(zhì)等)在擠壓過程中,適量水分的添加可發(fā)揮出類似塑化劑的作用。在高溫高壓條件下,水分在擠壓機(jī)內(nèi)快速蒸發(fā)會(huì)導(dǎo)致物料膨脹。此外,擠壓過程中的扭矩和機(jī)械能在很大程度上受到水分的影響[17]。實(shí)驗(yàn)考查了預(yù)糊化工藝進(jìn)料水分對(duì)擠出物物理性質(zhì)的影響,結(jié)果見表3。

表3 進(jìn)料水分對(duì)復(fù)配粉擠出物糊化度與物理化學(xué)特性的影響

根據(jù)表3可知,隨著進(jìn)料水分的增加,糊化度先增大,進(jìn)料水分為36%和38%時(shí),擠出物的糊化度顯著高于其他樣品(p<0.05)。前期水分的增加可以使原料充分吸水糊化,糊化度增加。加水量達(dá)到一定程度后,擠壓系統(tǒng)內(nèi)的摩擦作用減弱,物料停留時(shí)間減少,導(dǎo)致糊化度下降。隨著加水量的增加,擠出物的WAI、WSC和BD含量均降低。其中,BD與樣品的緊實(shí)程度有關(guān),WAI和WSI反映擠出物中淀粉的水合性質(zhì)。推測(cè)水分的增加有利于潤(rùn)滑或增塑作用的加強(qiáng),擠壓系統(tǒng)中摩擦強(qiáng)度變低,壓縮程度和剪切應(yīng)力下降,擠出物緊實(shí)程度下降,最終導(dǎo)致BD減小[18]。WAI與WSC的下降說明樣品中淀粉的親水能力減弱,可能與水溶性成分的分子降解程度變小、淀粉顆粒遭到破壞的程度降低等有關(guān)。該結(jié)論與文獻(xiàn)[18]一致。

2.3 擠壓溫度對(duì)擠出物糊化度及物理特性的影響

本實(shí)驗(yàn)用于預(yù)糊化工藝的單螺桿擠壓機(jī),其擠壓溫度由循環(huán)水溫來控制。擠壓溫度是影響擠出物性質(zhì)的重要影響因素之一,直接影響物料的糊化程度,合適的溫度才能得到適宜后續(xù)加工的擠出物[19]。溫度對(duì)于擠出物糊化度及其物理化學(xué)性質(zhì)的影響見表4。

表4 擠壓溫度對(duì)復(fù)配粉擠出物糊化度與物理化學(xué)特性的影響

根據(jù)表4可知,隨著擠壓溫度的增加,糊化度先增大,在溫度為70 ℃時(shí)達(dá)到峰值,之后下降。擠出物的表觀密度與糊化度相反,先降低再增大,最小值在70 ℃處。根據(jù)Marti[6]、Logie[19]等研究結(jié)果可知，溫度為擠壓機(jī)中淀粉的糊化提供能量支持,在一定溫度范圍內(nèi),溫度的升高有利于淀粉的糊化。然而,過高的溫度導(dǎo)致水分快速蒸發(fā),其他組分與水的結(jié)合能力增強(qiáng),導(dǎo)致糊化度下降。在擠壓溫度過高時(shí),原料中的蛋白質(zhì)、脂質(zhì)等物質(zhì)更容易與淀粉反應(yīng)形成絡(luò)合物,這會(huì)影響擠出物的糊化性質(zhì)和BD。隨著擠壓溫度的升高,擠出物WAI和WSI呈上升趨勢(shì),WAI與樣品的吸水性有關(guān),WAI越大,表明物料的親水性增強(qiáng),對(duì)最終產(chǎn)品的復(fù)水作用有積極影響;WSI與樣品的水溶性有關(guān),WSI越大,表明物料的水溶性越強(qiáng),這與水溶性成分的分子降解程度、淀粉顆粒遭到破壞的程度等有關(guān)。

2.4 螺桿轉(zhuǎn)速對(duì)擠出物糊化度及物理特性的影響

螺桿轉(zhuǎn)速是擠壓工藝中極為重要的一個(gè)參數(shù)。螺桿轉(zhuǎn)速低會(huì)延長(zhǎng)物料在擠壓機(jī)中停留的時(shí)間,使其在高溫剪切作用下充分反應(yīng)[20-21]。旋轉(zhuǎn)的螺桿與機(jī)筒接觸會(huì)產(chǎn)生瞬間摩擦生熱,轉(zhuǎn)速越快,摩擦力越大,熱效應(yīng)在一定程度上也會(huì)增大[22]。螺桿轉(zhuǎn)速對(duì)于擠出物糊化度及物理化學(xué)性質(zhì)的影響見表5。

表5 螺桿轉(zhuǎn)速對(duì)復(fù)配粉擠出物糊化度與物理化學(xué)特性的影響

根據(jù)表5可知,隨著螺桿轉(zhuǎn)速的增加,糊化度先增大,在螺桿轉(zhuǎn)速為35 r/min時(shí)達(dá)到峰值,之后下降,這是因?yàn)槁輻U轉(zhuǎn)速的提高縮短了物料在機(jī)內(nèi)滯留時(shí)間,與剪切作用相比,滯留時(shí)間占了主導(dǎo)作用[23]。螺桿轉(zhuǎn)速?zèng)Q定機(jī)械能輸入和滯留時(shí)間,進(jìn)而影響淀粉顆粒降解、糊化[16]。在一定范圍內(nèi),螺桿轉(zhuǎn)速的增大導(dǎo)致物料滯留時(shí)間減少,不能充分糊化,導(dǎo)致擠出物糊化度降低。螺桿轉(zhuǎn)速達(dá)到一定程度后,擠壓系統(tǒng)中摩擦力發(fā)生變化,摩擦作用增強(qiáng),系統(tǒng)內(nèi)能量增加,加劇了淀粉顆粒的破裂程度,從而導(dǎo)致糊化度增加[6]。擠出物的BD先降低再增大,最小值出現(xiàn)在40 r/min處,可能與轉(zhuǎn)速過快影響絡(luò)合物的形成等有關(guān)。WAI和WSI隨螺桿轉(zhuǎn)速的上升而下降,這與水溶性成分的分子降解程度變小、淀粉顆粒遭到破壞的程度降低等有關(guān)。

2.5 預(yù)糊化工藝的優(yōu)化

響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)結(jié)果及方差分析見表6～表7。

表6 響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果

表7 糊化度的方差分析結(jié)果

經(jīng)分析可得如下回歸模型方程:

由表7方差分析結(jié)果可知,該模型極顯著(p<0.01),失擬項(xiàng)不顯著,該模型的決定系數(shù)R2=95.69%,表明模型與實(shí)際情況擬合很好,該模型可用。在該實(shí)驗(yàn)條件下,進(jìn)料水分對(duì)糊化度有極顯著的影響(p<0.01),溫度對(duì)糊化度有顯著性的影響(p<0.05)。擠壓工藝與糊化度的響應(yīng)面分析結(jié)果見圖1～圖3。

圖1 進(jìn)料水分和擠壓溫度對(duì)糊化度的影響

圖2 擠壓溫度和螺桿轉(zhuǎn)速對(duì)糊化度的影響

圖3 進(jìn)料水分和螺桿轉(zhuǎn)速對(duì)糊化度的影響

根據(jù)圖1、圖2、圖3可知,在相同梯度條件下,等高線密集程度從大到小以此排列為X1X2>X1X3>X2X3,說明該條件下的進(jìn)料水分與擠壓溫度的交互作用對(duì)糊化度的影響最大。通過響應(yīng)面分析可知,最優(yōu)糊化工藝為參數(shù)為進(jìn)料水分37.36%,擠壓溫度71.82 ℃,螺桿轉(zhuǎn)速34.44 r/min,此時(shí)糊化度預(yù)測(cè)值為75.87%。結(jié)合實(shí)際情況,設(shè)計(jì)實(shí)際驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)參數(shù)為進(jìn)料水分37%,擠壓溫度72 ℃,螺桿轉(zhuǎn)速34 r/min時(shí),此時(shí)產(chǎn)品糊化度為75.95%±3.12%,預(yù)測(cè)值為75.69%,誤差在1%內(nèi),說明該優(yōu)化結(jié)果與實(shí)際情況相符。

2.6 糊化度對(duì)重組米復(fù)水率的影響

不同進(jìn)料糊化度下得到的擠壓重組米的復(fù)水率如圖4所示,隨著進(jìn)料糊化度的增大,重組米的復(fù)水率呈現(xiàn)上升的趨勢(shì),在進(jìn)料糊化度為60%時(shí)達(dá)到峰值264%,在進(jìn)料糊化度為70%時(shí),復(fù)水率稍有下降,但與進(jìn)料糊化度為60%時(shí)的數(shù)值無(wú)顯著性差異,并且顯著(p<0.05)大于以進(jìn)料糊化度為30%、40%、50%時(shí)制備的重組米樣品。物料糊化度的差異對(duì)于所加工制得產(chǎn)品復(fù)水率的影響非常大[24],原料經(jīng)二次擠壓法制備的重組薯米具有更好的復(fù)水率,根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,原料的糊化度大于50%時(shí)更有利于重組米品質(zhì)的改善。

圖4 進(jìn)料糊化度對(duì)擠壓重組米復(fù)水品質(zhì)的影響

2.7 進(jìn)料糊化度對(duì)重組米質(zhì)構(gòu)特性的影響

擠壓原料的糊化度會(huì)直接影響其糊化性質(zhì)和回生特性,進(jìn)而影響重組米的品質(zhì)[25-26]。表8為進(jìn)料糊化度對(duì)重組米質(zhì)構(gòu)特性的影響,隨著進(jìn)料糊化度的增大,重組米的彈性、咀嚼度逐漸上升,而硬度逐漸下降,結(jié)果具有顯著性差異(p<0.05)。進(jìn)料糊化度為30%時(shí)重組米的硬度是其他組對(duì)應(yīng)值的2～3倍。當(dāng)進(jìn)料的糊化度為30%時(shí),重組米的咀嚼度與早秈米之間無(wú)顯著性差異;當(dāng)進(jìn)料的糊化度為50%時(shí),重組米的硬度與早秈米之間無(wú)顯著性差異,因此,通過改變進(jìn)料的糊化度可以明顯改善重組米的品質(zhì),糊化度應(yīng)該控制在50%左右為宜。

表8 重組米的質(zhì)構(gòu)性質(zhì)

3 結(jié)論

隨著進(jìn)料水分的增加,糊化度先增大后減小,擠出物的表觀密度,吸水性指數(shù)和水溶性碳水化合物含量都隨著進(jìn)料水分的上升而降低。隨著擠壓溫度的增加,糊化度先增大后減小,擠出物的表觀密度先減小再增大,吸水性指數(shù)和水溶性碳水化合物含量都隨著擠壓溫度的上升而上升,吸水性指數(shù)的增加表明物料的親水性增強(qiáng),有利于最終產(chǎn)品的復(fù)水作用,水溶性碳水化合物含量增加。隨著螺桿轉(zhuǎn)速的增加,糊化度先增大后減小,擠出物的表觀密度先減小再增大,吸水性指數(shù)和水溶性碳水化合物含量都隨著螺桿轉(zhuǎn)速的上升而下降。響應(yīng)面試驗(yàn)得出優(yōu)化后最優(yōu)預(yù)糊化工藝為:進(jìn)料水分37%,擠壓溫度72 ℃,螺桿轉(zhuǎn)速34 r/min。當(dāng)進(jìn)料糊化度為50%時(shí),重組米的硬度和粘聚性最接近早秈米;進(jìn)料糊化度為30%時(shí),重組米的咀嚼度最接近重組米;增加進(jìn)料的糊化度可有效提高重組米的彈性。在擠壓食品生產(chǎn)過程中,本論文的理論研究有助于為快速改善產(chǎn)品品質(zhì)提供參考。