提高擠壓膨化糙米粉的沖調分散性

馬 濤，盧鏡竹

（1.遼寧省農科院食品與加工研究所，遼寧沈陽110161；2.沈陽農業(yè)大學研究生院，遼寧沈陽110161）

提高擠壓膨化糙米粉的沖調分散性

馬 濤1，盧鏡竹2，*

（1.遼寧省農科院食品與加工研究所，遼寧沈陽110161；2.沈陽農業(yè)大學研究生院，遼寧沈陽110161）

擠壓膨化糙米粉沖調后具有營養(yǎng)豐富，米香突出，口感細膩爽滑等特點，但糊液粘稠度高，分散性差等帶來食用上的不便。測得擠壓膨化糙米粉穩(wěn)定性好，分散性差。通過正交實驗得出：擠壓膨化糙米粉60目及添加麥芽糊精15%，蔗糖酯0.12%，單甘酯0.55%，可明顯提高擠壓膨化糙米粉沖調的分散性，改善其沖調性能。

擠壓膨化，糙米粉，分散性

稻谷脫殼即為糙米，含有豐富的淀粉、蛋白質、脂肪、維生素及11種礦物質，能提供較大米、面粉更全面、更豐富的營養(yǎng)[1]。擠壓膨化后的糙米，水溶性物質比膨化前一般要增加2.5倍；淀粉酶解程度提高0.04～1.0倍。蛋白質消化率由75.9%提高到83.01%，碳水化合物的消化率可增加到99.45%；與普通蒸煮法相比，營養(yǎng)素的保存率提高，如VB1可提高7.8倍，VB2可提高1.2倍[2]。糙米粉是以糙米為主要原料，添加少量輔料，利用一定加工方式熟制后得到的粉狀食品。糙米粉加水沖調后即能變成膠糊狀、半流質狀、漿汁狀食用的糙米糊。也被稱為速食糙米粉。糙米糊具有良好的可口性、營養(yǎng)性、消化吸收性和耐貯性，并且食用安全、衛(wèi)生、快捷、方便[3]。為了提高擠壓膨化糙米粉沖調的分散性和食用品質，研究麥芽糊精、葡萄糖[4]等添加劑對糙米粉的沖調穩(wěn)定性，尤其是分散性的影響，以期達到提高膨化糙米粉沖調性能，改善使用品質的目的。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

糙米（遼粳9號） 鞍山聚源谷物有限公司生產的精制糙米；糖化酶、麥芽糊精、葡萄糖、蔗糖酯、單甘酯、CMC-Na、黃原膠、卡拉膠 食品級；硫酸、鹽酸、氫氧化鈉、硫代硫酸鈉、無水碳酸鈉、碘、碘化鉀、二氧化硅 分析純。

數(shù)顯式電熱恒溫干燥箱1010A型 上海實驗儀器有限公司；雙螺桿擠壓膨化機 濟南天時信機械有限公司；高速臺式離心機TGL-10C 上海安亭科學儀器廠；微型高速萬能試樣粉碎機 北京市永光明醫(yī)療儀器廠；HH-601A超級恒溫水浴鍋 江蘇省金壇市榮華儀器制造有限公司；標準檢驗篩 浙江省上虞市紗篩廠制造；電子天平 北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 工藝流程 糙米→干燥→破碎→擠壓膨化（水分5%～7%[6]）→粉碎→過篩→膨化糙米粉

1.2.2 操作要點

1.2.2.1 雙螺桿擠壓機膨化糙米的操作參數(shù) 機筒溫度為165℃，物料水分含量20%，喂料速度30g/min，螺桿轉速120r/min。

1.2.2.2 擠壓膨化 糙米粉以6～7倍（80℃）開水沖調，稠稀度較好。葡萄糖作為甜味劑[5]，添加15%的葡萄糖來提高糙米粉的沖調分散性，使口感甜度適宜。

1.2.2.3 過篩 對擠壓膨化糙米粉過40、60、80、100、120目篩，沖調后分別測其SR值、Q值，進行單因素分析。

1.2.2.4 單因素實驗 對擠壓膨化糙米粉添加麥芽糊精（3%、6%、9%、12%、15%）；蔗糖酯（0.03%、0.06%、0.09%、0.12%、0.15%），單甘酯（0.35%、0.40%、0.45%、0.50%、0.55%）[10]；黃原膠、CMC-Na、卡拉膠（0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%）[11-12]。沖調后分別測SR值、Q值，進行單因素分析。

1.2.3 正交實驗 研究擠壓膨化糙米粉的不同顆粒大小，麥芽糊精、蔗糖酯及單甘酯的不同添加量對Q值，即沖調分散性的影響，進行4因素3水平的正交實驗分析。如表1所示。

表1 擠壓膨化糙米粉沖調分散性的因素水平表Table 1 Factors and levels of orthogonal experiments for the dispersibility of extrusion brown rice powder

1.2.4 測定方法

1.2.4.1 糊化度測定 參照文獻[13]方法測定。

1.2.4.2 分散性測定[14]稱取粉20g于200mL燒杯中，并加入140mL熱水（80℃）攪拌，靜置3min，將其稀釋兩倍，過40目篩，將篩上物烘至絕干，稱重（q），按下式計算Q值：Q（%）=q/20×100%，按粉狀方便食品行業(yè)慣例，Q越小分散性越好，若Qlt;0.05，則沖調分散性較好。

1.2.4.3 穩(wěn)定性測定 稱取粉20g置于250mL量筒中，并加入140mL熱水（80℃）攪拌，靜置3min，量取上清液高度h和沖調液總高度H，按下式計算K值：K=h/H，按行業(yè)慣例，若Klt;0.05，則沖調穩(wěn)定性較好。

由于有些樣品無明顯分層則樣品穩(wěn)定性以沉淀率示。沉淀率越低穩(wěn)定性越好。離心沉淀率測定法[15]：取一定量糙米粉水溶解沖調后于離心管中，以3000r/min，離心10min，除去上清液，以沉淀率SR（sedimentation rate）表示體系的穩(wěn)定性。

式中：m1—樣品溶液離心后沉淀物的質量，g；m2—樣品溶液離心前的質量，g。

2 結果與討論

2.1 擠壓膨化糙米粉的沖調穩(wěn)定性分析

2.1.1 不同目數(shù)對擠壓膨化糙米粉沖調穩(wěn)定性的影響 擠壓膨化后的糙米粉糊化度高，經測定可達到95%～97%，因此其沖調穩(wěn)定性好，分散性差。以粉體顆粒的不同目數(shù)大小對擠壓膨化糙米粉SR值影響進行研究，如圖1所示。隨著粉體顆粒越大，目數(shù)越小，擠壓膨化糙米粉的沖調穩(wěn)定性越差?？梢?0、80、100、120目的糙米粉穩(wěn)定性明顯好于40目，80、100目的穩(wěn)定性較好，120目最優(yōu)。但在不同目數(shù)條件下糙米粉沖調后均不分層，Klt;0.05，SR值在30%～58%，穩(wěn)定性好，因此擠壓膨化糙米粉的沖調穩(wěn)定性受目數(shù)的影響較小。

2.1.2 添加劑對擠壓膨化糙米粉沖調穩(wěn)定性的影響 前期實驗測得麥芽糊精、蔗糖酯對擠壓膨化糙米粉的SR值無明顯影響。研究單甘酯及穩(wěn)定劑：黃原膠、CMC-Na、卡拉膠對擠壓膨化糙米粉SR值的影響，如圖2、圖3所示。擠壓膨化糙米粉沖調后也不分層，Klt;0.05，SR值在30%～45%，沖調穩(wěn)定性極好，因此擠壓膨化糙米粉的沖調穩(wěn)定性受添加劑的影響也較小。因此擠壓膨化糙米粉在調配時，可不加或加少量穩(wěn)定劑（如黃原膠等）。

圖1 不同目數(shù)對擠壓膨化糙米粉SR值的影響Fig.1 Effect of different meshes on the SR value of extrusion brown rice powder

圖2 單甘酯對擠壓膨化糙米粉SR值的影響Fig.2 Effect of monoglyceride on the SR value of extrusion brown rice powder

圖3 不同穩(wěn)定劑對擠壓膨化糙米粉SR值的影響Fig.3 Effect of different stabilizers on the SR value of extrusion brown rice powder

2.2 擠壓膨化糙米粉的沖調分散性分析

2.2.1 不同目數(shù)對擠壓膨化糙米粉沖調分散性的影響 對不同顆粒大小的擠壓膨化糙米粉測其Q值，得40、60目的擠壓膨化糙米粉為0.5%左右，沖調分散性好于Q值1%的80目糙米粉，好于Q值7%的100目，好于Q值16%的120目膨化糙米粉?？梢婎w粒越細擠壓膨化糙米粉的沖調分散性越差。但40目顆粒較大，有粒狀口感，成糊性、穩(wěn)定性差。而120目糙米粉粒度過小，水溶解時結塊較多，影響其外觀及食用品質。因此研究采用60、80、100目大小的擠壓膨化糙米粉，其外觀、口感及沖調分散性均較好。

2.2.2 麥芽糊精對擠壓膨化糙米粉沖調分散性的影響 擠壓膨化糙米粉在100目，尤其是120目水溶解沖調時易結塊，因此添加不同量的SiO2抗結塊劑，但無明顯改善現(xiàn)象[7]。而麥芽糊精溶解性好、穩(wěn)定性好且具有增稠作用，制作粉狀、顆粒狀固體飲料不易吸潮，不易結塊[8－9]。對80目大小的擠壓膨化糙米粉添加15%的葡萄糖后，研究麥芽糊精的不同添加量，對擠壓膨化糙米粉的沖調分散性的影響，如圖4所示。在添加少量時，隨麥芽糊精的添加量增大，糙米粉沖調的分散性越好。在添加麥芽糊精12%時Q值最低，糙米粉的沖調分散性最好，優(yōu)于15%的添加量。

圖4 麥芽糊精對擠壓膨化糙米粉Q值的影響Fig.4 Effect of maltodextrin on the Q value of extrusion brown rice powder

圖5 蔗糖酯對擠壓膨化糙米粉Q值的影響Fig.5 Effect of sucrose ester on the Q value of extrusion brown rice powder

圖6 單甘酯對擠壓膨化糙米粉Q值的影響Fig.6 Effect of monoglyceride on the Q value of extrusion brown rice powder

2.2.3 乳化劑擠壓膨化糙米粉沖調分散性的影響 擠壓膨化糙米粉80目加入15%葡萄糖、12%麥芽糊精后，在國家標準限量下，加入蔗糖酯、單甘酯，測其Q值，即沖調分散性，如圖5、圖6所示。添加單甘酯對改善擠壓膨化糙米粉的沖調分散性效果較明顯，優(yōu)于蔗糖酯。基本上均隨著添加量越多，沖調的分散性呈越好的趨勢。蔗糖酯在0.12%添加量時Q值最低。單甘酯添加量在0.50%時，Q值最低為2.41%，使擠壓膨化糙米粉的沖調分散性較好。

2.2.4 擠壓膨化糙米粉沖調分散性的正交分析 為了更好地提高擠壓膨化糙米粉的沖調分散性，以不同的目數(shù)大小及麥芽糊精、蔗糖酯、單甘酯的添加量對Q值的影響進行4因素3水平的正交實驗分析。如表2所示。

表2 擠壓膨化糙米粉沖調分散性的L9（34）正交實驗結果Table 2 Design and results of orthogonal experiments for the dispersibility of extrusion brown rice powder

由表2得：極差大小為A＞B＞D＞C，主要因素由大到小依次是：目數(shù)、麥芽糊精、單甘酯、蔗糖酯。較優(yōu)的水平組合為A1B3C2D3。由此可得到最佳配方為：過60目篩及麥芽糊精15%，蔗糖酯0.12%，單甘酯0.55%的添加量，可明顯提高擠壓膨化糙米粉的沖調分散性。根據(jù)正交實驗確定的配方添加后，沖調擠壓膨化糙米粉，測其分散性得Q值為7.04%，比正交表中每組方案所得值都低。

3 結論

為了改善擠壓膨化糙米粉的沖調性能，在沖調穩(wěn)定性好的基礎上，通過正交實驗得：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分散性。本方法生產成本較低，工藝流程簡單，操作方便，糙米的營養(yǎng)價值也得到了充分的利用。通過本實驗也解決了一直以來擠壓膨化糙米粉沖調分散性差的難題，最終整體提高了外觀、口感及食用品質，有利于之后的糙米加工再利用，為社會帶來更多生產價值和經濟效益。

[1]王俊偉，姜忠麗，張博.發(fā)芽糙米膨化食品的研制[J].糧食加工，2010，35（2）：45－47.

[2]孟憲梅，余平.天然營養(yǎng)保健糙米食品的開發(fā)與生產[J].糧食飼料與工業(yè)，2004（10）：27－29.

[3]金增輝.膨化法加工速食糙米粉[J].糧食與油脂，1995（1）：7－12.

[4]董貝磊.提高豆奶粉速溶性的方法[J].山西食品工業(yè)，1997（3）：25－26.

[5]郝林.常用甜味劑的種類及應用[J].食品開發(fā)，2008（9）：10-12.

[6]馬濤，張良晨.膨化糙米粉生產面包的研究[J].糧食與飼料工業(yè)，2009（9）：27-29.

[7]林亞玲，楊炳南，楊延辰，等.沖調式甘薯全粉速溶性實驗[J].農產品加工，2009（10）：72-74.

[8]張善成.麥芽糊精的開發(fā)與應用[J].陜西糧油科技，1994，56（18）：43-44.

[9]趙婭，顧正彪.麥芽糊精溶液穩(wěn)定性的研究[J].糧油學報，2008，23（4）：97-101.

[10]張怡，曾紹校，鄭寶東.乳化劑對蓮子淀粉穩(wěn)定性的影響[J].河南科技大學學報，2008，29（6）：63-65.

[11]張群.復合型功能性糙米果汁飲料的研制[J].中國食物與營養(yǎng)，2010（12）：54-57.

[12]孫月娥，王衛(wèi)東，李曼曼.發(fā)芽糙米黑豆復合飲料的生產工藝[J].食品科學，2010，31（18）：476-479.

[13]涂清榮，姚惠源.焙炒糙米理化性質的研究[J].食品科技，2005（2）：8-11.

[14]焦云鵬.南瓜粉噴霧干燥法制備研究[J].食品科技，2006（12）：54-57.

[15]李月玲，張子德，王磊，等.速溶板栗粉加工過程中護色劑與穩(wěn)定劑的研究[J].保鮮與加工，2008（2）：48-51.

Improving the dispersibility of extrusion brown rice powder

MA Tao1，LU Jing-zhu2，*
（1.Food and Processing Research Institute，Liaoning Academy of Agricultural Sciences，Shenyang 110161，China；2.Graduate School，Shenyang Agricultural University，Shenyang 110161，China）

By extrusion，brown rice powder after reconstitution was rich in nutrition，while rice smell was outstanding with the characteristics of a smooth delicate taste.But the paste liquid viscosity was high.And the poor water dissolved dispersion brought edible inconvenience.The results showed that the extrusion brown rice powder had good stability and poor dispersibility.Through orthogonal experiment：expanded brown rice powder 60 meshes，maltodextrin 15%，sucrose ester 0.12%，monoglyceride 0.55%，which could evidently improve the water dissolved dispersion of expanded brown rice powder.

extrusion；brown rice powder；dispersibility

TS210.1

B

1002-0306（2012）05-0277-04

2011－07－06 *通訊聯(lián)系人

馬濤（1962－），男，博士，教授，主要從事糧油食品儲藏保鮮與深加工研究。