沖調(diào)谷物制品的加工方法研究進展

陳文烜 趙丹丹 胡俊

摘要：谷物是日常生活飲食的基石，以五谷雜糧為原料制成的谷物沖調(diào)食品具有很高的營養(yǎng)價值，且滋味美好，它正在逐漸被人們所認識和接收，并迅速發(fā)展成重要的食品產(chǎn)業(yè)。隨著人們生活水平的提高和節(jié)奏的加快，攜帶方便、沖泡即食的谷物沖調(diào)食品展現(xiàn)出廣闊的市場潛力。本文綜述了沖調(diào)谷物制品加工方法的研究進展，重點闡述了工藝流程、熟制、沖調(diào)性改進、營養(yǎng)品質(zhì)等關鍵控制點，并進行了行業(yè)展望，為沖調(diào)谷物制品加工利用提供參考。

關鍵詞：谷物制品;沖調(diào);加工方法

中圖分類號：TS210.1

文獻標識碼：A

沖調(diào)谷物食品以谷物或其他淀粉質(zhì)類原料為主，添加或不添加輔料，經(jīng)熟制和/或干燥等工藝加工制成，直接沖調(diào)或沖調(diào)加熱后食用的食品[1]，如營養(yǎng)代餐粉、麥片、米糊等。沖調(diào)谷物食品具有營養(yǎng)豐富、沖調(diào)即食、攜帶方便等特點;還具有獨特的產(chǎn)品特性，如糙米即食沖調(diào)粉，既富含膳食纖維、B族維生素、礦物元素，也富含生育三烯酚、植物甾醇、谷維素、二十八碳烷醇、角鯊烯、磷脂、（神經(jīng)酰胺）米糠素等功能活性成分[2]，同時解決了糙米風味差、口感粗糙、不易消化等缺點。以五谷雜糧為原料制成的谷物沖調(diào)食品符合現(xiàn)代方便快捷、營養(yǎng)健康的飲食趨勢，具有很高的營養(yǎng)價值與保健功能，它正在逐漸被人們所認識和接收，并迅速發(fā)展成為利潤豐厚的重要食品產(chǎn)業(yè)。本文介紹了近年來沖調(diào)谷物食品技術工藝方面的研究進展，并進行了展望。

1沖調(diào)谷物食品工藝流程

目前沖調(diào)谷物食品按工藝和產(chǎn)品形態(tài)，其生產(chǎn)方式主要分為濕法和干法2種[3]。

（1）濕法工藝：原料經(jīng)過浸泡、打漿、配料、均質(zhì)、干燥、粉碎、包裝等工序，其干燥工序又主要有滾筒干燥和噴霧干燥2種方式。濕法存在著工藝流程復雜，設備投入大，占地面積大，水、電、汽消耗較高等問題[4]，但產(chǎn)品速溶性較好。工藝路線如下：原料→預處理→浸泡→打漿→調(diào)配→均質(zhì)→干燥→粉碎→包裝→成品

（2）干法工藝：原料經(jīng)過清洗、高溫烘焙/擠壓膨化、粉碎、配料、包裝等工序，其熟化過程主要是高溫烘焙和擠壓膨化2種方式。干法工藝相對比較簡單，設備投入小，目前市場大部分產(chǎn)品采用干法工藝生產(chǎn)，但產(chǎn)品熱水沖泡時容易結(jié)塊。工藝路線如下：原料→預處理→高溫烘焙/擠壓膨化→粉碎→復配→包裝→成品。

2沖調(diào)谷物食品關鍵控制點

2.1 原料熟制

沖調(diào)谷物食品屬即食類產(chǎn)品，需要充分熱處理加工熟化后才能食用。主要的熟制方法包括高溫烘焙、擠壓膨化、蒸煮，其中高溫烘焙能產(chǎn)生較濃郁的焦香味;擠壓膨化工藝是通過螺桿式擠壓膨化機的高溫高壓實現(xiàn)原料熟化;蒸煮工藝是以蒸煮的方式將谷物雜糧熟化，包括將谷物加水磨漿后采用滾筒干燥或噴霧干燥。彭偉等[5]研究了烘炒、擠壓膨化、蒸煮三種谷物雜糧熟化工藝，發(fā)現(xiàn)熟化工藝對谷物雜糧果蔬粉營養(yǎng)影響較小，烘炒工藝加工的谷物雜糧果蔬粉在色澤、流動性、結(jié)塊率以及感官品質(zhì)方面明顯優(yōu)于其他兩種工藝。

韓文鳳等[6]研究了玉米和小米、燕麥復合膨化粉，結(jié)果表明在膨化腔體溫度的I區(qū)、II區(qū)、III區(qū)、IV區(qū)分別為：常溫，90、120、150℃，物料水分含量17%，喂料速度300g/min，螺桿轉(zhuǎn)速250r/min時，糊化度達到90%，膨化度達到4.5，蛋白質(zhì)消化率達到80%以上，產(chǎn)品水溶性指數(shù)較好。

噴霧干燥是通過機械作用，將需干燥的物料，分散成很細的像霧一樣的微粒，然后與熱空氣接觸，在瞬間將大部分水分除去，使物料中的固體物質(zhì)干燥成粉末。噴霧干燥的出入口溫度對粉末的品質(zhì)有顯著性影響[7]。顧笑笑等[8]采用噴霧干燥工藝生產(chǎn)谷物粉，當超細粉碎機葉輪轉(zhuǎn)速、靜刀片齒數(shù)和粉碎次數(shù)分別為9000r/min、222齒和3次時，對谷物物料的粉碎效果最好，粉碎后顆粒的體積平均粒徑可以達到30um。噴霧干燥過程中，最佳進風溫度和最佳出風溫度分別為160℃和80℃。通過本加工工藝所制得的全谷物沖調(diào)粉顏色均勻一致，呈粉末狀，手感細膩無結(jié)塊，沖調(diào)性良好，無雜質(zhì)和沉淀，口感細膩滑爽，具有原料特有的芳香，無異味。

2.2沖調(diào)性能

丁琳等[9]的研究表明，膨化谷粉的粒徑越小越不利于沖調(diào);適當?shù)靥砑臃稚⒔橘|(zhì)可有效地優(yōu)化谷物早餐粉的沖調(diào)性;控制水溫80℃，沖調(diào)加水比例6：1，可以有效的提高谷物早餐粉的沖調(diào)性。林亞玲等[10]開展的甘薯全粉速溶性試驗表明甘薯全粉粒徑為60-80目時有較好的速溶效果，添加增稠劑β -環(huán)狀糊精后，可增加產(chǎn)品細膩的口感。馬永軒等[11]研究了改善營養(yǎng)糊沖調(diào)性和流動性的配方優(yōu)化和工藝，將黑米、黑大豆和大米經(jīng)過擠壓膨化，將制得的膨化粉與黑芝麻、植脂末、麥芽糊精、蔗糖按不同比例調(diào)配。結(jié)果表明：原料添加量為黑米5%，黑大豆2.5%，黑芝麻5%，大米42.5%，植脂末5%，麥芽糊精17.5%，蔗糖22.5%時，所得營養(yǎng)糊顏色、風味、口感、沖調(diào)性及流動性為最佳。陳世波[12]為了改善谷物粉的結(jié)塊率，確定粉體粒度為過100目篩，添加0.09%的大豆卵磷脂作為改良劑，結(jié)塊率為3.88%。

馬濤等[13]研究了高壓蒸、煮，焙炒3種方式熟制糙米粉的沖調(diào)穩(wěn)定性，結(jié)果表明高壓蒸和煮的沖調(diào)穩(wěn)定性相近，略好于焙炒;高壓蒸、煮糙米粉添加單甘脂0.50%、黃原膠0.50%、CMC-Na0.40%、卡拉膠0.30%;焙炒糙米粉添加單甘脂0.55%、黃原膠0.50%、CMC-Na0.20%、卡拉膠0.20%，均可明顯提高其沖調(diào)穩(wěn)定性。為了解決擠壓膨化糙米粉沖調(diào)后糊液黏稠度高、分散性差等缺點，馬濤等[14]通過正交實驗得出，糙米粉60目大小及添加麥芽糊精15%、蔗糖酯0.12%、單甘酯0.55%，可明顯提高擠壓膨化糙米粉的沖調(diào)分散性。

劉宣伯等[15]在燕麥沖調(diào)粉中添加一定量的可溶性淀粉，發(fā)現(xiàn)既不會影響燕麥特有的風味，又有利于改善其速溶性和穩(wěn)定性;可溶性淀粉的添加量為20%時，燕麥沖調(diào)粉的速溶性和穩(wěn)定性較好。趙志浩等[16]的研究表明，預酶解一擠壓膨化處理提高了糙米粉的沖調(diào)分散性、降低了米糊黏度，提高了感官評分和蛋白質(zhì)體外消化性能，對糙米粉品質(zhì)具有提升作用。

3沖調(diào)谷物食品營養(yǎng)品質(zhì)研究

馬東等[17]研究發(fā)現(xiàn)谷物粉輻照殺菌對不飽和脂肪酸影響較大，破壞了部分不飽和雙鍵，同時造成了反式脂肪酸的增加。張弛等[18]研究了多谷物麥胚粉的營養(yǎng)復配，結(jié)果表明，最佳配方為麥胚基礎粉60%、全小麥粉15%、糙米粉5%和燕麥粉20%，在該條件下，麥胚粉營養(yǎng)素配比合理，口感和沖調(diào)性較好。

張娜等[19]根據(jù)現(xiàn)代營養(yǎng)學的營養(yǎng)平衡理論以及食物營養(yǎng)質(zhì)量指數(shù)法，以營養(yǎng)質(zhì)量指數(shù)作為指標，采用正交試驗法對玉米粉的全營養(yǎng)復配工藝進行優(yōu)化。試驗結(jié)果表明，全營養(yǎng)玉米粉復配的最佳條件為：向玉米粉中添加大豆蛋白粉3%，黑豆10%，小米25%，蕎麥1-5%，在該條件下，玉米粉中的各種營養(yǎng)素含量可達到中國居民膳食指南中對營養(yǎng)素的推薦攝入量，全營養(yǎng)玉米粉的營養(yǎng)質(zhì)量指數(shù)為1.205，營養(yǎng)素與能量的攝入相平衡。

張潁等[20]研究了擠壓加工對以粳米、赤小豆等為原料的谷物早餐粉膳食纖維成分和物理性質(zhì)的影響;結(jié)果發(fā)現(xiàn)，中等螺桿轉(zhuǎn)速（1OOr/min）、中等末區(qū)溫度（ 130～140℃）和低進料水分含量（20%），有利于產(chǎn)品中不溶性膳食纖維向可溶性膳食纖維轉(zhuǎn)化;低進料水分含量和中等末區(qū)溫度有利于膨化度的提高;升高溫度有利于吸水性指數(shù)和水溶性指數(shù)的提高，提高螺桿轉(zhuǎn)速會增加水溶性指數(shù)，降低吸水性指數(shù)。郝靜等[21]采用淀粉酶添加量0.1%、酶作用時間3.3h、酶作用溫度65℃為最優(yōu)酶解工藝，對速溶無麩質(zhì)復合谷物粉的酶解工藝參數(shù)進行優(yōu)化，開發(fā)出無麩質(zhì)復合谷物粉。王玉香等[22]把由苦瓜粉、苦蕎粉和川牛膝提取物等組成的藥食同源谷物粉給糖尿病性周圍神經(jīng)病變（DPN）患者服用，結(jié)果表明藥食同源谷物粉能有效改善DPN患者的臨床癥狀及體征，提高神經(jīng)傳導速度。王玉彤等[23]研究了谷物粉擠壓工藝，發(fā)現(xiàn)谷物粉經(jīng)擠壓后可溶性膳食纖維（SDF）和糊化度分別提高83.96%、349.33%;淀粉、蛋白質(zhì)分別降低19.30%、13.78%

李雅濤等[24]的研究則表明，攝入雜糧早餐粉能降低砷對實驗動物的毒性，使肝臟生化指標和組織結(jié)構(gòu)趨于正常，該早餐粉可能對砷暴露人群有一定的保護作用。高俊宇等[25]的研究表明，所用雜糧早餐粉能降低砷的生殖毒性，對睪丸結(jié)構(gòu)和功能有一定的保護作用，對雄性動物生殖健康具有積極意義。張康逸等[26]研究了谷物粉真空干燥技術，表明多谷物粉最優(yōu)質(zhì)量配比為青麥仁、玉米和青豆按3：3：4比例混合，各因素對產(chǎn)品綜合品質(zhì)的影響強弱順序為干燥時間>物料厚度>預凍溫度，在預凍溫度-40℃，物料厚度5mm，干燥時間35h條件下，測定多谷物全粉中四類營養(yǎng)物質(zhì)含量分別為維生素C 40.73×10-2mg/g，類胡蘿卜素6.25 ug/g，蛋白質(zhì)18.36%，總黃酮1.12mg/g，此種條件下制得的多谷物全粉產(chǎn)品品質(zhì)優(yōu)良、溶解性、復水性較好，吸濕率較低，色澤均一、顆粒細膩、有特有的香氣，其吸濕性為5.25%，溶解性為19.67%，復水率為200.68%，綜合感官品質(zhì)得分為96。

4結(jié)語與展望

谷物是日常生活飲食的基石，在《黃帝內(nèi)經(jīng)·素問》中就提出了“五谷為養(yǎng)，五畜為益，五果為助，五菜為充，氣味合而服之，以補精益氣”的飲食調(diào)養(yǎng)原則，認為五谷雜糧才是養(yǎng)生的根本。以五谷雜糧為原料制成的谷物沖調(diào)食品具有很高的營養(yǎng)價值，且滋味美好，它正在逐漸被人們所認識和接收，并迅速發(fā)展成重要的食品產(chǎn)業(yè)。隨著人們生活水平的提高和節(jié)奏的加快，攜帶方便、沖泡即食的谷物沖調(diào)食品展現(xiàn)出廣闊的市場潛力。由于谷物沖調(diào)食品產(chǎn)業(yè)形成時間還很短，還存在非常多的問題：①生產(chǎn)工藝水平相對落后;②大多數(shù)產(chǎn)品口感較差;③合理配比有待進一步提高;④微生物超標保質(zhì)期短問題還很突出;這些都制約了谷物沖調(diào)食品相關產(chǎn)業(yè)的健康快速發(fā)展。未來研究應圍繞谷物沖調(diào)粉的加工工藝、科學配方、微生物控制、產(chǎn)品抗氧化、包裝等內(nèi)容開展，實現(xiàn)在加工工藝中最大限度地保留谷物原料營養(yǎng)價值，通過現(xiàn)代食品技術手段，實現(xiàn)谷物沖調(diào)食品營養(yǎng)價值的豐富化和口感上更好的認可度，從而為社會提供品質(zhì)優(yōu)異、質(zhì)量穩(wěn)定、食用安全的谷物即食沖調(diào)食品。

參考文獻：

[1]中華人民共和國國家衛(wèi)生和計劃生育委員會，國家食品藥品監(jiān)督管理總局.食品安全國家標準沖調(diào)谷物制品：GB19640-2016[Sl.2016.

[2]譚斌，劉明，吳娜娜，等.發(fā)展糙米全谷物食品改善國民健康狀況[J].食品與機械，2012，28（5）：2-5.

[3]楊勇，任健.速溶嬰幼兒營養(yǎng)米粉的擠壓膨化工藝研究[J].中國糧油學報，2009，24（12）：129-132.

[4]張裕中，王景.食品擠壓加工技術與應用[M].北京：輕工業(yè)出版社，1998：90-150.

[5]彭偉，張成，徐潔瓊.不同熟化工藝處理對谷物雜糧果蔬粉品質(zhì)的影響[J].糧食與食品工業(yè)，2012，19（6）：68-72.

[6]韓文鳳，林曉麗，呂廣英.等.復合膨化早餐粉加工關鍵工藝技術研究[J].糧食加工，2017，42（2）：39-44.

[7] GONG Z Q，ZHANG M，MUJUMDAR A S，et al.Spray drying andagglomeration of instant bayberry powder[J].DryingTechnology，2007，26（1）：116-121

[8]顧笑笑，張茂龍，趙龍，等.全谷物沖調(diào)粉高效加工技術研究[J].食品與機械，2013，29（6）：207-210.

[9]丁琳，王愷，莫松成.谷物早餐粉沖調(diào)性的研究[J].糧油加工.2010（6）：83-85.

[10]林亞玲，楊炳南，楊延辰，等.沖調(diào)式甘薯全粉速溶性試驗[J].農(nóng)產(chǎn)品加工，2009（10）：71-74.

[11]馬永軒，魏振承，張名位，等.改善營養(yǎng)糊沖調(diào)性和流動性的配方優(yōu)化和工藝研究[J].中國糧油學報，2013，28（7）：81-87.

[12]陳世波.谷物果蔬粉的制備[J].糧食與食品工業(yè)，2015.22（3）：53-56.

[13]馬濤，盧鏡竹.提高非膨化糙米粉的沖調(diào)穩(wěn)定性研究[J].食品科技，2012，37（2）：175-178.

[14]馬濤，盧鏡竹.提高擠壓膨化糙米粉的沖調(diào)分散性[J].食品工業(yè)科技，2012，33（5）：277-279，284.

[15]劉宣伯，張璐，王麗娟，等.燕麥沖調(diào)粉速溶性的研究[J].農(nóng)產(chǎn)品加工（學刊），2014（6）：15-20.

[16]趙志浩，劉磊，張名位，等.預酶解一擠壓膨化對全谷物糙米粉品質(zhì)特性的影響[J].食品科學，2019，40（1）：108-115.

[17]馬東，郭慶暉.超凈化氣流粉碎技術在谷物粉生產(chǎn)中的應用[J].熱帶農(nóng)業(yè)工程，2018，42（4）：17-19.

[18]張弛，謝宇航，李力，等.多谷物麥胚粉的營養(yǎng)復配及其評價[J].糧食與油脂，2017，30（8）：65-68.

[19]張娜，修琳，閔偉紅，等.多谷物全營養(yǎng)玉米粉的營養(yǎng)復配及其評價[J].食品工業(yè)，201 4，35（6）：98-101.

[20]張潁，姜啟興，許艷順，等.擠壓加工對谷物早餐粉膳食纖維成分和物理性質(zhì)的影響[J].食品與機械，2014，30（3）：19-24.

[21]郝靜，杜艷，楊艷紅，等.響應面法優(yōu)化速溶無麩質(zhì)復合谷物粉酶解工藝[J].食品工業(yè)，2018，39（9）：113-116.

[22]王玉香，路英麗，吳美巧，等.藥食同源谷物粉治療糖尿病性周圍神經(jīng)病變的效果[J].中國老年學雜志，2018，38（3）：1072-1073.

[23]王玉彤，馬慧明，張浩，等.營養(yǎng)谷物粉擠壓工藝優(yōu)化及對其理化特性研究[J].食品研究與開發(fā)，2017，38（14）：122-127.

[24]李雅濤，儀慧蘭.雜糧早餐粉對砷致小鼠肝臟毒性的拮抗作用[J].山西大學學報[J/OL].山西大學學報（自然科學版）.https：//doi.org/1 0.13451/j.cnki.shanxi.univ（nat.sci.）.2018.11.19.003

[25]高俊宇，儀慧蘭.雜糧早餐粉對砷致小鼠雄性生殖毒性的拮抗作用[J/OL].食品科學.http：//kns.cnki.net/kcms/detail/11.2206.TS.20190117.1029.016.html

[26]張康逸，何夢影，楊帆，等.真空冷凍干燥條件對多谷物全粉品質(zhì)影響的研究[J].現(xiàn)代食品科技，2017，33（7）：163-171.

作者簡介：陳文炬（1973-），男，浙江臨海人，博士，研究員，研究方向：農(nóng)產(chǎn)品保鮮與加工;趙丹丹（1990-），女，山東諸城人，博士，助理研究員，研究方向：食品加工;胡?。?989-），女，蕪湖人，博士，助理研究員，研究方向：食品加工。