燕麥麩沖調粉制備工藝研究

孟晶巖，張倩芳，李 敏，栗紅瑜

（山西農業大學 山西功能食品研究院，山西 太原 030031）

0 引言

山西西北地區是燕麥的主產區，主要將燕麥作為主糧食用，產生的燕麥麩皮大都作為飼料使用，沒有得到合理的開發，經濟利用價值低。燕麥麩皮因含有大量優質的膳食纖維和蛋白質[1]，具有促進腸胃蠕動、升糖指數低的優點，激發著國內外學者的研究熱情，目前主要集中在目標物質的分離提取純化、制作方便食品、性質改良、發酵等研究上[2-3]。

近年來，快節奏的生活使得沖調粉作為一種快銷食品也被人們追捧，因此研究開發功能多樣，口感良好的沖調粉很有必要[4-5]。利用擠壓膨化技術，以燕麥麩皮復配大米粉生產燕麥麩沖調粉，在滿足食用方便的同時，可以彌補人們日攝入膳食纖維的不足，改善腸道疾病[6]。通過工藝優化得出最佳加工參數，以期提高燕麥的附加值，為燕麥的深加工提供一定的理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 原料與試劑

燕麥麩、米粉，山西北麥食品科技研發有限公司提供；純凈水，市售；化學試劑均為分析純。

1.1.2 設備

MT65-Ⅱ型雙螺桿擠壓膨化機，山東銘本機械科技有限公司產品；HY-120型離心機，江蘇藍鳥離心機制造有限公司產品；MT-75型粉碎機，山東銘本機械科技有限公司產品；FSJ-A05N6型研磨機，佛山市小熊電器有限公司產品；WH-A型電熱鼓風干燥箱，南京環科實業有限公司產品。

1.2 試驗方法

1.2.1 樣品制備

將燕麥麩皮、大米粉分別放入磨粉機中粉碎，冷卻后過40目篩，以4∶6的比例將燕麥麩皮和大米粉混合均勻，備用。

1.2.2 擠壓膨化

采用雙螺桿擠壓機對原料進行加工熟化。

1.2.3 單因素試驗

取原料10 kg，預設螺桿轉速320 r/min，物料水分含量18%，擠壓溫度135℃，喂料速度20 kg/h作為提取工藝中的常規量。在螺桿轉速分別為260，290，320，350，380 r/min；物料水分含量分別為14%，17%，20%，23%，26%；擠壓溫度分別為125，130，135，140，145℃；喂料速度分別為16，18，20，22，24 kg/h條件下，用這4個單因素變量分別去替換擠壓膨化工藝中相應常規量，試驗重復3次，得到相應產品。

1.2.4 燕麥麩沖調粉制備工藝優化

在單因素試驗的基礎上，選取物料水分、螺桿轉速、擠壓溫度、喂料速度4個因素，以感官品質為指標，研究燕麥麩沖調粉最佳擠壓膨化工藝。

正交試驗因素與水平設計見表1。

表1 正交試驗因素與水平設計

1.2.5 感官評分及數據分析方法

以燕麥麩沖調粉的色澤、滋味、風味、口感、沖調性為指標進行評價，數據分析是以滿分100分記，選取10個人分別對樣品進行打分，去掉一個最高分，一個最低分，取該樣品剩余8個數據的平均值為最終得分。

燕麥麩沖調粉粉感官評分標準見表2。

表2 燕麥麩沖調粉粉感官評分標準

1.2.6 沖調穩定性檢測

沖調性穩定性測定，參照郭琪[7]、樂梨慶等人[8]的方法。

2 結果與分析

2.1 燕麥麩沖調粉制備單因素試驗結果與分析

2.1.1 擠壓溫度對燕麥麩沖調粉感官品質的影響

擠壓溫度對燕麥麩沖調粉感官品質的影響見圖1。

圖1 擠壓溫度對燕麥麩沖調粉感官品質的影響

在擠壓膨化工藝中，擠壓溫度是影響產品品質的關鍵因素。由圖1可知，當擠壓溫度在135℃以上時，產品膨化度降低，且散發煳焦味，影響品嘗的口感；而當擠壓溫度低于125℃時，產品熟化度不夠，感官評分較低；當擠壓溫度控制在135℃時，燕麥麩沖調粉的感官評分最佳，在此條件下，沖調粉的色澤均勻，口感細膩且有燕麥的香味。

2.1.2 物料水分含量對燕麥麩沖調粉感官品質的影響

物料水分含量對燕麥麩沖調粉感官品質的影響見圖2。

圖2 物料水分含量對燕麥麩沖調粉感官品質的影響

由圖2可知，物料水分含量為14%～20%時，燕麥麩沖調粉的感官品質處于上升趨勢；在20%時達到最佳；當水分含量超過18%后，燕麥麩沖調粉品質逐漸下降，這主要因為擠壓過程中，當擠壓溫度恒定時，水分含量過高會造成腔體溫度下降，從而使物料熟化度較低，進而降低沖調粉的品質。

2.1.3 螺桿轉速對燕麥麩沖調粉感官品質的影響

螺桿轉速對燕麥麩沖調粉感官品質的影響見圖3。

圖3 螺桿轉速對燕麥麩沖調粉感官品質的影響

當螺桿轉速為269～320 r/min時，隨著螺桿轉速的增大，沖調粉的感官評分逐漸升高，螺桿轉速繼續增大，評分開始降低。這主要是隨著螺桿轉速的增大，使物料在擠壓膨化機腔體內停留的時間過短，受到的高溫與剪切力不足，物料沒有吸收足夠的熱量就被擠出腔體，使煳化反應進行不徹底，產品香味沒有大量激發出來，有夾生感，因此感官評分降低。

2.1.4 喂料速度對燕麥麩沖調粉感官品質的影響

喂料速度對燕麥麩沖調粉感官品質的影響見圖4。

圖4 喂料速度對燕麥麩沖調粉感官品質的影響

設定螺桿轉速不變，喂料速度增大時，擠壓膨化機內的物料迅速增加，壓力和剪切力也隨之增大，使得沖調粉的膨化度增大，感官評分逐漸升高，當喂料速度大于20 kg/h時，物料的流速過快，腔體內的物料逐漸接近飽，造成擁堵，使物料受熱不均，原料的糊化反應發生不徹底，影響產品感官。

2.2 燕麥麩沖調粉加工工藝優化結果

燕麥麩沖調粉工藝優化正交試驗表見表3。

表3 燕麥麩沖調粉工藝優化正交試驗表

由表3可知，影響燕麥麩沖調粉感官評分的主要因素為物料水分含量、擠出溫度，其次為喂料速度，螺桿轉速對沖調粉的感官品質影響最小，最佳加工工藝為A2B2C2D3，以最優工藝參數進行3次重復試驗，驗證得出感官評分為92分，因此燕麥麩沖調粉的最佳加工工藝為物料水分含量20%，擠出溫度135℃，螺桿轉速320 r/min，喂料速度22 kg/h時，生產的燕麥麩沖調粉的感官評價最高，品質最好。

2.3 燕麥麩沖調粉沖調性能測定

燕麥麩沖調性結果見表4。

表4 燕麥麩沖調性結果

燕麥麩沖調粉的沖調性通過穩定性（S）、結塊率（A）、水溶性指數（WSI）及吸水性指數（WAI）評價。S≤5證明穩定性極好，試驗得出燕麥麩沖調粉S為3.12%，沖調后具有極好的穩定性。結塊率反映沖調粉復水后的分散狀態[9]，沖調粉的結塊率僅為2.13%，燕麥麩沖調粉沖調后在水中的分散性較好，結塊極少，不影響食用口感。吸水性指數反映沖調粉吸收過量水后形成凝膠的穩定性，與原料的親水性基團數量和形成凝膠的能力有關[10]，水溶性指數反映了沖調粉中可溶性成分向外的擴散情況，沖調粉的水溶性指數較高與燕麥麩皮的富含可溶于水的β-葡聚糖有關，食用后可增加飽腹感。

3 結論

試驗將燕麥麩皮復配，對其進行擠壓膨化制得燕麥麩沖調粉，通過單因素試驗及正交試驗得出最佳工藝參數為物料水分含量20%，擠出溫度135℃，螺桿轉速320 r/min，喂料速度22 kg/h。最優工藝生產出的燕麥麩沖調粉穩定性好，結塊率低，水溶性指數較高，口感與滋氣味俱佳。