三種配料對玉米擠壓速食粥食用品質的影響

陳 雪，劉 明，劉艷香，汪麗萍，吳娜娜，翟曉童，田曉紅，于國萍，譚 斌

（1.國家糧食局科學研究院，北京 100037；2.東北農業大學食品學院，黑龍江哈爾濱 150030）

三種配料對玉米擠壓速食粥食用品質的影響

陳 雪1，2，劉 明1，2，劉艷香1，2，汪麗萍1，吳娜娜1，翟曉童1，田曉紅1，于國萍2，譚 斌1

（1.國家糧食局科學研究院，北京 100037；2.東北農業大學食品學院，黑龍江哈爾濱 150030）

探討配料種類和添加量對玉米擠壓速食粥食用品質的影響。分析粥粒容重、徑向膨脹率、熟化時間以及感官品質等食用品質指標。結果顯示：糯米粉、玉米淀粉以及黃原膠三種配料的添加對擠壓速食粥產品品質影響顯著（P＜0.05），添加三種配料均能提高速食粥的感官品質。添加糯米粉、玉米淀粉可提高速食粥膨化度，縮短熟化時間，黃原膠的添加降低了膨化效果、延長了熟化時間，三種配料對速食粥食用品質均有改善作用。

玉米；速食粥；食品配料；添加量；食用品質

玉米是世界上重要的糧食作物之一，除含有蛋白質、亞油酸、礦物質外，玉米中的鈣、谷胱甘肽、維生素等生理活性物質含量也較高。長期食用玉米食品具有降血壓、降血脂、提高人體免疫力、防治便秘等功效，同時對心臟病和癌癥等有一定的預防作用［1］。然而，口感粗糙、加工品質差等問題限制著其作為主食產品的應用。近年來，國內外有很多關于改善玉米食用品質的研究，如玉米品種和生長環境對產品品質的一些影響［2］，采用擠壓蒸煮處理、高壓處理玉米淀粉、擠壓玉米產品中添加配料等方式改善食用品質［3－4］。雙螺桿擠壓是將物料在擠壓機內經輸送、混合、捏合、擠壓等過程，經高溫高壓改性的過程。具有工藝簡單、成本低、產量高等特點，可以改善粗糧口感，擠壓后的產品營養保存率高、食用方便［5］?；跀D壓預糊化改性加工技術的速食粥，是僅需幾分鐘開水沖泡即可食用的速食方便主食品［6］。目前，已有利用擠壓方法研究速食粥的報道［7－8］，但對玉米擠壓速食粥的食用品質改良研究較少。通常糯米粉、黃原膠和玉米淀粉作為食品配料添加到粥中可以改善粥的口感、風味及穩定性等，以達到改善食用品質的目的。本實驗通過添加三種食品配料，研究添加不同比例配料對于擠壓速食粥容重、徑向膨脹率、熟化時間、感官等食用品質的影響，為進一步開發玉米資源奠定基礎。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

玉米粉：產自河北三河；玉米淀粉、糯米粉和黃原膠：購于北京城北糧食市場，自封袋包裝，4℃保存；各化學試劑均為分析純。

DGG－9240B型電熱恒溫鼓風干燥箱：上海森信實驗儀器有限公司；FW－135型中草藥粉碎機：天津泰斯特公司；FMHE36－32型雙螺桿擠壓實驗機、FMFC－400型流化床干燥機和FMDR－400型高溫烤爐：長沙富馬科食品工程技術有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 玉米速食粥加工工藝

玉米粉中添加不同比例的配料，糯米粉（0%、0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%），黃原膠（0%、0.05%、0.1%、0.15%、0.2%、0.3%），玉米淀粉（0%、0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%）。采用液體喂料器在線調節水分，經雙螺桿擠壓重組再造粒（擠壓條件為：Ⅰ區60℃，Ⅱ區90℃，Ⅲ區110℃；螺桿轉速220 r／min、切刀轉速2 000 r／min；喂料量為18 kg／h），干燥、冷卻、包裝，儲存待測。

1.2.2 玉米速食粥質量評價

1.2.2.1 徑向膨脹率測定［9］

徑向膨脹率是擠出物橫截面積與模頭橫截面積之比。測量穩定狀態下擠出的橫截面積，測量重復30次。

1.2.2.2 容重確定［10］

按油菜籽置換方法測定。取1 000 mL量杯一個，其最大容量為v，取一定重量范圍的擠壓樣品，稱其重量為m，放置于量杯中，然后將油菜籽緩慢倒入量杯中，至完全淹沒樣品，并盛滿量杯，用直尺輕輕刮平。測量油菜籽的體積v1，則樣品的體積v2＝

v－v1，每個擠壓樣品取三次樣，每次取樣測三次，取平均值。

式中：m為油菜籽重量，g；v2為油菜籽的體積，mL。

1.2.2.3 熟化時間確定［11］

取粥粒20粒置于500 mL90℃熱水中浸泡，從2.5 min開始每隔20 s取出一粒用透明玻璃片壓開，觀察粥粒中間白芯的變化，白芯剛消失的時間即為粥的最佳蒸煮時間。

1.2.2.4 感官評價方法［12］

玉米速食粥感官評價方法見表1。

表1 感官評價方法

1.2.3 數據處理

數據采用平均值±標準偏差表示。采用Microsoft Office Excel 2003數據分析工具進行處理。

2 結果與分析

2.1 原料添加量對玉米速食粥擠壓參數的影響

圖1為糯米粉添加量對玉米速食粥徑向膨脹率和容重的影響。由圖1可知，在糯米粉添加量0%～3%范圍內，隨著糯米粉添加量的增加，徑向膨脹率呈上升趨勢，容重呈下降趨勢。徑向膨脹率是擠出物橫截面積與模頭橫截面積比值，比值越大代表膨脹程度越好［19］。容重是單位體積物料的重量，容重越小膨脹程度越好。徑向膨脹率和容重結合分析更能反映速食粥的膨化的情況。從圖1可看出，糯米粉的適當添加可提高徑向膨脹率、降低容重，提高速食粥膨化效果。Bhattacharya和Hanna［13］研究得出糯性玉米粉比普通玉米粉更易糊化，導致在相同擠壓參數下，流動性強易擠出，容重變化明顯；糯米粉中的支鏈淀粉含量高，體系中支鏈淀粉含量增加會提高膨化效果［14－15］。

圖1 糯米粉添加量對玉米速食粥擠壓參數的影響

圖2是黃原膠添加量對玉米速食粥徑向膨脹率和容重的影響。從圖2可以看出，在黃原膠添加量0.05%～0.25%范圍內，隨著黃原膠添加量的不斷增加，速食粥的容重逐漸降低。與之相對應，徑向膨脹率則呈逐漸上升趨勢，而未添加黃原膠的速食粥徑向膨脹率高、容重低。與添加糯米粉相比，黃原膠的加入使容重增大，徑向膨脹率減小。羅志剛等人［16］發現黃原膠會促進淀粉糊化、增大淀粉糊粘度。在擠壓過程中，可能是由于黃原膠會使擠壓熔融物的粘度增加，從而使物料膨化度降低，容重增加；另一方面黃原膠具有持水性，使物料在擠出的過程中水分不易蒸發，進而導致膨化度減小，容重增大。

圖2 黃原膠添加量對玉米速食粥擠壓參數的影響

圖3是玉米淀粉添加量對玉米速食粥徑向膨脹率和容重的影響。從圖3可以看出，在玉米淀粉添加量0%～3%范圍內，隨著玉米淀粉添加量的不斷增加，速食粥的徑向膨脹率上下波動，但整體呈上升趨勢。與之相對應，容重呈逐漸下降的趨勢。玉米中淀粉含量高達70%左右，其特性很大程度上會影響產品品質。有研究表明擠壓過程中淀粉降解、產生的小分子與淀粉糊的黏性、凝膠高度相關［17］。玉米淀粉的添加導致體系中淀粉比例改變，對速食粥的膨脹也有一定的作用。

圖3 玉米淀粉添加量對玉米速食粥擠壓參數的影響

2.2 原料添加量對玉米速食粥熟化時間的影響

圖4為糯米粉添加量對玉米速食粥熟化時間的影響。由圖4可知，糯米粉添加量1%時，熟化時間最短為130 s。糯米粉添加量在0%～1.5%和1.5%～3%范圍內，熟化時間呈先降低后升高趨勢。熟化時間可以表征速食粥的糊化度和復水情況。熟化時間短表明糊化速度快，組織結構疏松多孔，吸水力強，復水性好，達到了方便速食的目的。糯米粉含有大量的支鏈淀粉，添加糯米粉使體系中的支鏈淀粉比例增大，更易于速食粥的糊化，縮短熟化時間［16］。

圖4 糯米粉添加量對玉米速食粥熟化時間的影響

圖5為黃原膠添加量對玉米速食粥熟化時間的影響。從圖5可知，黃原膠添加量在0.05%～0.25%范圍內，隨著黃原膠添加量的增加熟化時間呈先升高再降低趨勢，當黃原膠添加量為0.2%和0.25%時，熟化時間最低為185 s，而未添加黃原膠的速食粥熟化時間為170 s。黃原膠具有良好的水結合能力，加入黃原膠后會減少體系中的水分，水分減少后不利于速食粥發生糊化，從而延長熟化時間。比較而言，糯米粉縮短熟化時間，黃原膠延長熟化時間。由2.1徑向膨脹率和容重的結果可知，糯米粉會增加膨脹率降低容重，還原膠會降低膨脹率增加容重。表明膨脹率大的產品熟化時間短，復水性好，糊化速度快，與莊海寧等人得出的復水率、糊化度與徑向膨脹率呈相同的趨勢變化結論相一致［18］。

圖5 黃原膠添加量對玉米速食粥熟化時間的影響

圖6為玉米淀粉添加量對玉米速食粥熟化時間的影響。從圖6可知，玉米淀粉添加量在1%～3%范圍內，熟化時間呈先降低后升高趨勢。玉米淀粉添加量為2%時，熟化時間最短為155 s。體系中淀粉組成變化影響糊化程度和熟化時間。與Miklus和Hamaker得出支鏈淀粉影響烹煮時間基本一致［18］。

圖6 玉米淀粉添加量對玉米速食粥熟化時間的影響

2.3 原料添加量對玉米速食粥感官品質的影響

圖7為糯米粉添加量對感官品質的影響，表2為糯米粉添加量對感官總分的影響。從表2可知，糯米粉添加量在0%～3%范圍內，隨糯米粉添加量的增加，感官總分呈先升高再降低趨勢，糯米粉添加量為2%時，感官總分達到最高，為91分?？梢娺m當添加糯米粉有提高感官品質的作用。加入糯米粉一方面可使體系中支鏈淀粉比例提高，直鏈淀粉含量的減少會減緩老化的發生，另一方面糯米粉可作為方便粥的增稠劑，在營養、口感、性能等方面都優于食品膠，糯米粉的添加一定程度上會減少粥的營養損失，還能使粥具有天然玉米的清香［19］。糯米粉的適量添加可以增加香味，賦予方便玉米粥優良的口感和令人愉快的顏色。因此，選擇糯米粉添加量2%左右比較合適。添加量過高或過低，色澤、氣味、外觀結構均降低。添加量過高，對粘性、硬度、滋味以及分層性能均會降低。添加量對硬度的影響不大。李莉［20］研究氣流膨化香菇丁配方中，配料糯米粉添加量45%時感官品質最佳。

圖7 糯米粉添加量對感官品質的影響

表2 糯米粉添加量對感官總分的影響

圖8為黃原膠添加量對感官品質的影響，表3為黃原膠添加量對感官總分的影響。由表3可以看出，黃原膠添加量在0.05%～0.3%范圍內，隨黃原膠添加量的增加，感官總分呈先升高再降低趨勢，黃原膠添加量為0.15%時，感官總分達到最高為86分。適當添加黃原膠能提高感官品質。黃原膠是親水性膠體，可作為穩定劑，理化性質獨特，具有懸浮、增稠以及乳化穩定等功能。黃原膠添加到食品中，能夠改善食品的質構特性，使產品的穩定性提高，加工工藝簡化，從而降低生產成本［21］。黃原膠加入玉米速食粥中不僅可防止固形物與湯汁分層，而且可在一定程度上降低玉米速食粥的回生程度，因為黃原膠與水有很強的結合能力，就會降低體系中的自由水含量。研究表明，在淀粉分子重結晶的過程中水具有重要的作用，當體系內自由水含量減少，就會使淀粉分子鏈重排變得困難，導致回生程度降低［20］。因此，黃原膠對提高傳統食品的品質，新開發型食品具有一定的作用［21］。若考慮到速食粥的添加劑使用標準，應在感官品質較好的情況下選擇最小的黃原膠添加量。因此，黃原膠添加量選擇0.15%左右比較合適。添加量過高或過低時，粥產品色澤、氣味、外觀結構、粘性、滋味以及分層性能均會降低。添加量對粥產品的彈性和硬度影響不大。

圖8 黃原膠添加量對速食粥感官品質的影響

表3 黃原膠添加量對速食粥感官總分的影響

圖9為玉米淀粉添加量對速食粥感官品質的影響，表4玉米淀粉添加量對速食粥感官總分的影響。由表4可以看出，玉米淀粉添加量在0%～3%范圍內，隨著玉米淀粉添加量的增加，速食粥感官總分呈上下波動，但整體呈現下降趨勢。在玉米淀粉添加量為1%時，速食粥感官評分達到最高為88。選擇適合的玉米淀粉添加量有助于提高速食粥的感官品質。玉米淀粉作為一種植物多糖，不僅在烹調、調味過程中發揮重要作用，也具有豐富的營養價值。玉米淀粉添加到速食粥中可作為增稠劑，同時在高溫高壓擠壓膨化的過程中淀粉會發生部分降解，增加體系中的還原糖含量，小分子的還原糖更有利于人體的吸收，可提高速食粥的甜味。玉米淀粉的適當添加可使速食粥口感綿滑和微甜，增加粥的鮮濃口感。由實驗可知，淀粉添加量選擇1%左右比較合適。添加量過高或過低時，對氣味、滋味以及分層性能均會降低。添加量過高時，色澤和外觀結構降低，硬度增大。添加量對粘性和彈性的影響不大。郭安民［22］等研究添加劑對速食玉米粥感官品質的影響，在單苷脂添加量5%，麥芽糊精添加量25%，砂糖粉添加量19%時，感官品評得分94。本實驗在配料添加量較低的條件下制作玉米速食粥，感官品質與其相差不多。

圖9 玉米淀粉添加量對速食粥感官品質的影響

表4 玉米淀粉添加量對速食粥感官總分的影響

3 結論

添加糯米粉會使速食粥的膨化效果提高，熟化時間縮短，感官品質提高。隨著糯米粉添加量的增加，徑向膨脹率呈上升趨勢，容重呈下降趨勢；糯米粉添加量1%時，熟化時間最短為130 s；糯米粉添加量為2%時，感官總分達到最高為91分。

添加黃原膠會使速食粥的膨化程度降低，熟化時間延長，感官品質改善。隨著黃原膠添加量的增加，徑向膨脹率呈逐漸上升趨勢，容重逐漸降低，但未添加配料的速食粥膨化度更高；隨著黃原膠添加量的增加，感官總分呈先升高再降低趨勢，黃原膠添加量為0.15%時，感官總分達到最高為86分。

添加玉米淀粉會使速食粥的膨化效果有所提高，熟化時間縮短，感官品質提高。隨著玉米淀粉添加量增加，徑向膨脹率整體呈上升趨勢，容重呈逐漸下降趨勢；玉米淀粉添加量為1%時，感官總分達到最高為88分。

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Influences of three food ingredients on edible quality of corn instant porridge

CHEN Xue1，2，LIU Ming1，2，LIU Yan－xiang1，2，WANG Li－ping1，WU Na－na1，ZHAI Xiao－tong1，TIAN Xiao－hong1，YU Guo－ping2，TAN Bin1
（1.Academy of State Administration of Grain，Beijing 100037；2.College of Food，Northeast Agricultural University，Harbin Heilongjiang 150030）

The effects of the variety and addition of ingredients on edible quality of instant corn porridge were discussed.The edible quality indicators of porridge，including grain density，radial expansion ratio，cooking time and sensory quality，were analyzed.The results indicated that the effect of glutinous rice flour，corn starch and xanthan gum on the product quality（P＜0.05）was notable and improved the sensory quality of instant porridge.Glutinous rice flour and corn starch could increase the expansion ratio and shorten the cooking time，while xanthan gum could decrease expansion ratio，lengthen cooking time. Three ingredients play a beneficial role on edible quality of instant porridge.

corn；instant porridge；food ingredients；addition amount；edible quality

TS 213.4

A

1007－7561（2017）01－0006－05

2016－06－24

“十三五”國家重點研發計劃（2016YFD0400702）

陳雪，1993年出生，女，碩士研究生.

譚斌，1972年出生，男，博士，研究員.