海鮮味玉米-糯米粉擠壓膨化小吃工藝

石磊，王雨生 ，徐澎聰，陳海華*

1. 青島農(nóng)業(yè)大學(xué)海都學(xué)院（煙臺(tái) 265200）；2. 青島農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院（青島 266109）；3. 青島農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)編輯部（青島 266109）

玉米是人類的主要糧食作物之一，富含糖類、脂肪、蛋白質(zhì)、核黃素、多種維生素及對(duì)人體有益的活性成分。但玉米加工品質(zhì)和食用品質(zhì)較差[1]，淀粉的特殊組成和分子結(jié)構(gòu)使其口感粗糙、熱黏性差，限制其潛在價(jià)值的發(fā)揮，已有較多學(xué)者著力于改善玉米的食用品質(zhì)[2]。糯米粉營養(yǎng)價(jià)值高，向來是溫補(bǔ)佳品[3]，糯米粉直鏈淀粉含量很低，黏度高[4]，是元宵、糕點(diǎn)等的重要原料。

擠壓膨化是指物料在高溫、高壓、剪切力及水分的作用下逐漸糊化、降解的過程[5]，是一種新興食品加工技術(shù)[6]，操作簡單，生產(chǎn)效率高，廣泛應(yīng)用于食品加工工業(yè)[7]。國內(nèi)外研究表明，擠壓膨化可改善食用品質(zhì)，顯著提高糊化度，降解有機(jī)大分子，使人體易于吸收[8]。冉新炎等[9]擠壓膨化玉米籽粒后發(fā)現(xiàn)，玉米中可溶性膳食纖維含量、吸水性指數(shù)等明顯提高。陳雪等[2]利用擠壓膨化技術(shù)研究玉米粉、糯米粉、黃原膠對(duì)擠壓速食粥食用品質(zhì)的影響，改善食用品質(zhì)。蘇安詳?shù)萚10]將發(fā)芽糙米粉加入到玉米粉中，提高擠壓產(chǎn)品膨化率。

以玉米為原料的擠壓膨化研究中，其他原料的添加多以改善產(chǎn)品性能、結(jié)構(gòu)、口感等為目的。試驗(yàn)在普通玉米粉中添加適量糯米粉，并輔以適當(dāng)調(diào)料，研究海鮮風(fēng)味的擠壓膨化小吃新產(chǎn)品的最優(yōu)配方，開發(fā)出一種營養(yǎng)豐富、適口性好的休閑健康新產(chǎn)品。

1 材料與方法

1.1 材料

普通玉米粉、糯米粉、白砂糖（均為市售）；海鮮味調(diào)料（安記食品股份有限公司）。

1.2 儀器與設(shè)備

DS30-Ⅱ試驗(yàn)雙螺桿主機(jī)（螺桿直徑30 mm，長徑比22.67，螺桿長度820 mm，圓形模頭，模孔直徑4 mm，濟(jì)南賽信機(jī)械有限公司）；游標(biāo)卡尺。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 配方設(shè)計(jì)

以玉米-糯米粉為擠壓物料，添加一定比例白砂糖和海鮮味調(diào)料，混勻后擠壓膨化為產(chǎn)品。通過單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)，以產(chǎn)品感官評(píng)定和徑向膨化率為指標(biāo)，綜合確定配方中玉米粉與糯米粉質(zhì)量比（玉糯比）、白砂糖占混合粉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（白砂糖添加量）、海鮮味調(diào)料占混合粉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（調(diào)料添加量），確定最優(yōu)方案。

1.3.2 工藝流程

原料稱量→調(diào)節(jié)并平衡水分→物料混合→設(shè)定擠壓膨化參數(shù)→擠壓膨化→冷卻→成品1.3.3 操作要點(diǎn)

1.3.3.1 物料準(zhǔn)備

稱取一定量玉米粉和糯米粉，按照一定比例混合，測定混合粉水分，并調(diào)節(jié)水分至13%，密封常溫靜置12 h，以平衡水分，并稱量混合粉質(zhì)量。以混合粉質(zhì)量為基準(zhǔn)，分別添加一定比例的糖和海鮮味調(diào)料，充分混合，形成擠壓物料。

1.3.3.2 擠壓膨化參數(shù)設(shè)置

設(shè)置DS30-Ⅱ試驗(yàn)雙螺桿主機(jī)機(jī)筒一區(qū)溫度40℃，二區(qū)溫度130 ℃，三區(qū)溫度170 ℃，主機(jī)轉(zhuǎn)速30 Hz，喂料速度25 Hz，并開啟冷卻循環(huán)開關(guān)。預(yù)熱30 min以上。配置模口直徑4 mm的擠壓模具。

1.3.3.3 產(chǎn)品的擠壓膨化

將擠壓物料添加至喂料箱，先后開啟主機(jī)和喂料電機(jī)，待模口均勻流出擠壓物、膨脹效果穩(wěn)定時(shí)，采集樣品。樣品裁剪成長10 cm段狀，均勻擺放于盤中，冷卻，形成海鮮味膨化小吃。

1.3.4 海鮮味膨化小吃徑向膨化率的測定

參照Ditudompo等[11]的方法，將擠壓產(chǎn)品室溫下靜置30 min，取較均勻樣品4段，每段用游標(biāo)卡尺測量不同位置的直徑各5次，共計(jì)20次，計(jì)算平均直徑D（mm）；模口內(nèi)徑d（mm），d=4 mm。可得徑向膨化率：

1.3.5 海鮮味膨化小吃的感官評(píng)定

參照李倩倩等[13]的方法，設(shè)計(jì)海鮮味玉米-糯米粉擠壓膨化小吃感官評(píng)定評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，具體見表1。

表1 擠壓膨化產(chǎn)品感官評(píng)定評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

1.3.6 海鮮味膨化小吃配方單因素試驗(yàn)

最佳玉米粉與糯米粉質(zhì)量比（玉糯比）的確定：稱取適量玉米粉、糯米粉分別按玉糯比為9︰1，7︰3，6︰4，5︰5，4︰6，3︰7和1︰9配成混合粉1 kg，白砂糖添加量15%，調(diào)料添加量2%，混合均勻。

最佳白砂糖添加量的確定：稱取玉糯比4︰6的混合粉1 kg，白砂糖添加量分別為5%，10%，15%，20%和30%，調(diào)料添加量2%，混合均勻。

最佳調(diào)料添加量的確定：稱取玉糯比4︰6的混合粉1 kg，白砂糖添加量15%，調(diào)料添加量分別為0.5%，1.0%，1.5%，2.0%和3.0%，混合均勻。

1.3.7 海鮮味膨化小吃配方正交試驗(yàn)

根據(jù)膨化小吃配方單因素試驗(yàn)結(jié)果，選擇玉糯比、白砂糖添加量、調(diào)料添加量設(shè)計(jì)三因素三水平正交試驗(yàn)，以感官評(píng)定總分和徑向膨化率為指標(biāo)，試驗(yàn)采用L9(33)因素水平表，具體見表2。

表2 玉米粉-糯米粉擠壓膨化正交因素水平表

2 結(jié)果與分析

2.1 配方的單因素試驗(yàn)結(jié)果

2.1.1 玉糯比對(duì)小吃膨化率和感官評(píng)定的影響

從圖1可以看出，隨著混合粉中玉米粉所含比例逐漸降低，產(chǎn)品徑向膨化率逐漸升高。這可能是由于糯米粉中直鏈淀粉含量很低[14]，糯米粉添加比例的升高提高了擠壓熔融體的黏度。魏益民等[15]指出，支鏈淀粉含量較高的原料，擠壓膨化效果較好。岳崇慧等[16]研究發(fā)現(xiàn)，大米粉中直鏈淀粉/支鏈淀粉含量比與徑向膨化率有明顯的相關(guān)性。文獻(xiàn)[17]表明，合適的黏度可以提高擠壓膨化率。試驗(yàn)提高糯米粉含量，物料熔融后具有較好的黏性，能形成韌性較好的泡壁，擠出模口時(shí)，氣泡均勻密集，不易破碎，從而提高徑向膨化率。從圖1可以看出，感官評(píng)定總分隨著混合粉中玉米粉比例的降低呈先升高、后降低的趨勢(shì)，玉糯比4︰6時(shí)，感官評(píng)定總分最高，產(chǎn)品色澤適中，滋味、結(jié)構(gòu)、口感均較好。從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)來看，隨著混合粉中糯米粉比例的升高，形成的氣泡逐漸變大，玉糯比1︰9時(shí)，產(chǎn)品中存在較大的爆破氣泡，外觀質(zhì)量明顯下降；隨著糯米粉比例升高，擠壓膨化產(chǎn)品有明顯的粘牙的感覺，口感明顯下降。綜合考慮徑向膨化率和感官評(píng)定結(jié)果，選擇玉米粉與糯米粉質(zhì)量比4︰6，效果較好，此時(shí)擠壓膨化產(chǎn)品徑向膨化率較高，可達(dá)到3.55%，產(chǎn)品外觀較好，氣泡小而密，有較好的脆性，粘牙感小，口感較好。

圖1 玉米粉與糯米粉質(zhì)量比對(duì)擠壓膨化產(chǎn)品的影響

2.1.2 白砂糖對(duì)小吃膨化率和感官評(píng)定的影響

從圖2可以看出，隨著白砂糖添加量逐漸增大，玉米-糯米粉擠壓膨化產(chǎn)品的徑向膨化率顯著降低，白砂糖添加量5%時(shí)，產(chǎn)品的徑向膨化率為4.96%，白砂糖添加量30%時(shí)，徑向膨化率迅速降低至2.29%，說明白砂糖添加量對(duì)徑向膨化率有顯著影響[18]，可能是由于白砂糖的加入降低了熔融體黏度和糊化度，氣泡壁的臨界張力減小，氣泡提前破碎，影響膨化效果[15]。由圖2還可知，白砂糖添加量對(duì)擠壓膨化產(chǎn)品感官評(píng)定總分有顯著影響，白砂糖添加量10%時(shí)，感官評(píng)定總分最高。因此，適當(dāng)?shù)奶砑犹强商岣吲蚧a(chǎn)品的脆性[19]，但過量添加會(huì)影響產(chǎn)品品質(zhì)，薛軍[20]研究也發(fā)現(xiàn)，過多的糖添加量會(huì)使膨化產(chǎn)品局部變硬，降低感官品質(zhì)。綜合考慮產(chǎn)品徑向膨化率和感官評(píng)定結(jié)果，選擇白砂糖的添加量10%，效果較好。

圖2 白砂糖添加量對(duì)擠壓膨化產(chǎn)品的影響

2.1.3 調(diào)料對(duì)小吃膨化率和感官評(píng)定的影響

由圖3可以看出，調(diào)料添加量對(duì)玉米-糯米粉擠壓膨化產(chǎn)品徑向膨化率影響很小，但對(duì)感官評(píng)定總分有較大影響。調(diào)料添加量1.5%時(shí)，感官評(píng)定總分最高，超過該比例時(shí)，咸味較濃，產(chǎn)品顏色黯淡，口感和外觀品質(zhì)均較差，感官評(píng)定總分明顯降低。因此，選擇調(diào)料添加量1.5%，擠壓膨化產(chǎn)品的綜合品質(zhì)較好。

圖3 調(diào)料添加量對(duì)擠壓膨化產(chǎn)品的影響

2.2 配方的正交試驗(yàn)結(jié)果

根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，選擇表2所示因素水平，進(jìn)行正交試驗(yàn)，結(jié)果見表3。由表3可以看出，對(duì)感官評(píng)定總分影響最大的因素為B（白砂糖添加量），其次為因素C（調(diào)料添加量），而因素A（玉糯比）對(duì)感官評(píng)定總分影響相對(duì)較小，由RS值可以看出，感官評(píng)定總分最高的組合為A2B2C1，即玉糯比4︰6，白砂糖添加量10%，調(diào)料添加量1%時(shí)，感官評(píng)定總分最高；由表3可以看出，對(duì)徑向膨化率影響最大的因素也是白砂糖添加量（B），而玉糯比（A）和調(diào)料添加量（C）對(duì)徑向膨化率的影響較小，徑向膨化率最大的組合為A3B1C1。綜合考慮產(chǎn)品的感官評(píng)定和徑向膨化率，A因素的變化對(duì)徑向膨化率影響不大，B因素由B1變?yōu)锽2時(shí)，感官評(píng)定總分增加較大，而徑向膨化率降低相對(duì)較少，因此選擇B2為最優(yōu)水平，因此產(chǎn)品的最優(yōu)組合可選擇為A2B2C1，即最優(yōu)工藝條件為玉糯比4︰6，白砂糖添加量10%，調(diào)料添加量1%。優(yōu)選的組合是正交試驗(yàn)的第1組，該最優(yōu)工藝下，產(chǎn)品的感官評(píng)定總分為19.4分，徑向膨化率為4.56%。

3 結(jié)論

海鮮味擠壓膨化小吃的配方單因素試驗(yàn)說明，物料中玉米粉與糯米粉質(zhì)量比、白砂糖添加量均顯著影響擠壓膨化小吃的徑向膨化率和感官評(píng)定分?jǐn)?shù)，調(diào)料添加量主要影響小吃的感官評(píng)定分?jǐn)?shù)。正交試驗(yàn)優(yōu)化結(jié)果說明，玉米粉與糯米粉質(zhì)量比4︰6、白砂糖添加量10%、調(diào)料添加量1%時(shí)，海鮮味擠壓膨化小吃具有徑向膨化率高、不粘牙、口感好、結(jié)構(gòu)飽滿均勻等特點(diǎn)。徑向膨化率可達(dá)到4.56%，感官評(píng)定總分為19.4分（總計(jì)20分）。