燕麥麩沖調(diào)粉制備工藝研究

孟晶巖，張倩芳，李 敏，栗紅瑜

（山西農(nóng)業(yè)大學(xué) 山西功能食品研究院，山西 太原 030031）

0 引言

山西西北地區(qū)是燕麥的主產(chǎn)區(qū)，主要將燕麥作為主糧食用，產(chǎn)生的燕麥麩皮大都作為飼料使用，沒有得到合理的開發(fā)，經(jīng)濟(jì)利用價(jià)值低。燕麥麩皮因含有大量?jī)?yōu)質(zhì)的膳食纖維和蛋白質(zhì)[1]，具有促進(jìn)腸胃蠕動(dòng)、升糖指數(shù)低的優(yōu)點(diǎn)，激發(fā)著國(guó)內(nèi)外學(xué)者的研究熱情，目前主要集中在目標(biāo)物質(zhì)的分離提取純化、制作方便食品、性質(zhì)改良、發(fā)酵等研究上[2-3]。

近年來，快節(jié)奏的生活使得沖調(diào)粉作為一種快銷食品也被人們追捧，因此研究開發(fā)功能多樣，口感良好的沖調(diào)粉很有必要[4-5]。利用擠壓膨化技術(shù)，以燕麥麩皮復(fù)配大米粉生產(chǎn)燕麥麩沖調(diào)粉，在滿足食用方便的同時(shí)，可以彌補(bǔ)人們?nèi)諗z入膳食纖維的不足，改善腸道疾病[6]。通過工藝優(yōu)化得出最佳加工參數(shù)，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(jù)。

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?zhǔn)称房萍佳邪l(fā)有限公司提供；純凈水，市售；化學(xué)試劑均為分析純。

1.1.2 設(shè)備

MT65-Ⅱ型雙螺桿擠壓膨化機(jī)，山東銘本機(jī)械科技有限公司產(chǎn)品；HY-120型離心機(jī)，江蘇藍(lán)鳥離心機(jī)制造有限公司產(chǎn)品；MT-75型粉碎機(jī)，山東銘本機(jī)械科技有限公司產(chǎn)品；FSJ-A05N6型研磨機(jī)，佛山市小熊電器有限公司產(chǎn)品；WH-A型電熱鼓風(fēng)干燥箱，南京環(huán)科實(shí)業(yè)有限公司產(chǎn)品。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 樣品制備

將燕麥麩皮、大米粉分別放入磨粉機(jī)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(jī)對(duì)原料進(jìn)行加工熟化。

1.2.3 單因素試驗(yàn)

取原料10 kg，預(yù)設(shè)螺桿轉(zhuǎn)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(guī)量。在螺桿轉(zhuǎn)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(gè)單因素變量分別去替換擠壓膨化工藝中相應(yīng)常規(guī)量，試驗(yàn)重復(fù)3次，得到相應(yīng)產(chǎn)品。

1.2.4 燕麥麩沖調(diào)粉制備工藝優(yōu)化

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，選取物料水分、螺桿轉(zhuǎn)速、擠壓溫度、喂料速度4個(gè)因素，以感官品質(zhì)為指標(biāo)，研究燕麥麩沖調(diào)粉最佳擠壓膨化工藝。

正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)見表1。

表1 正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)

1.2.5 感官評(píng)分及數(shù)據(jù)分析方法

以燕麥麩沖調(diào)粉的色澤、滋味、風(fēng)味、口感、沖調(diào)性為指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)，數(shù)據(jù)分析是以滿分100分記，選取10個(gè)人分別對(duì)樣品進(jìn)行打分，去掉一個(gè)最高分，一個(gè)最低分，取該樣品剩余8個(gè)數(shù)據(jù)的平均值為最終得分。

燕麥麩沖調(diào)粉粉感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表2 燕麥麩沖調(diào)粉粉感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

1.2.6 沖調(diào)穩(wěn)定性檢測(cè)

沖調(diào)性穩(wěn)定性測(cè)定，參照郭琪[7]、樂梨慶等人[8]的方法。

2 結(jié)果與分析

2.1 燕麥麩沖調(diào)粉制備單因素試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1.1 擠壓溫度對(duì)燕麥麩沖調(diào)粉感官品質(zhì)的影響

擠壓溫度對(duì)燕麥麩沖調(diào)粉感官品質(zhì)的影響見圖1。

圖1 擠壓溫度對(duì)燕麥麩沖調(diào)粉感官品質(zhì)的影響

在擠壓膨化工藝中，擠壓溫度是影響產(chǎn)品品質(zhì)的關(guān)鍵因素。由圖1可知，當(dāng)擠壓溫度在135℃以上時(shí)，產(chǎn)品膨化度降低，且散發(fā)煳焦味，影響品嘗的口感；而當(dāng)擠壓溫度低于125℃時(shí)，產(chǎn)品熟化度不夠，感官評(píng)分較低；當(dāng)擠壓溫度控制在135℃時(shí)，燕麥麩沖調(diào)粉的感官評(píng)分最佳，在此條件下，沖調(diào)粉的色澤均勻，口感細(xì)膩且有燕麥的香味。

2.1.2 物料水分含量對(duì)燕麥麩沖調(diào)粉感官品質(zhì)的影響

物料水分含量對(duì)燕麥麩沖調(diào)粉感官品質(zhì)的影響見圖2。

圖2 物料水分含量對(duì)燕麥麩沖調(diào)粉感官品質(zhì)的影響

由圖2可知，物料水分含量為14%～20%時(shí)，燕麥麩沖調(diào)粉的感官品質(zhì)處于上升趨勢(shì)；在20%時(shí)達(dá)到最佳；當(dāng)水分含量超過18%后，燕麥麩沖調(diào)粉品質(zhì)逐漸下降，這主要因?yàn)閿D壓過程中，當(dāng)擠壓溫度恒定時(shí)，水分含量過高會(huì)造成腔體溫度下降，從而使物料熟化度較低，進(jìn)而降低沖調(diào)粉的品質(zhì)。

2.1.3 螺桿轉(zhuǎn)速對(duì)燕麥麩沖調(diào)粉感官品質(zhì)的影響

螺桿轉(zhuǎn)速對(duì)燕麥麩沖調(diào)粉感官品質(zhì)的影響見圖3。

圖3 螺桿轉(zhuǎn)速對(duì)燕麥麩沖調(diào)粉感官品質(zhì)的影響

當(dāng)螺桿轉(zhuǎn)速為269～320 r/min時(shí)，隨著螺桿轉(zhuǎn)速的增大，沖調(diào)粉的感官評(píng)分逐漸升高，螺桿轉(zhuǎn)速繼續(xù)增大，評(píng)分開始降低。這主要是隨著螺桿轉(zhuǎn)速的增大，使物料在擠壓膨化機(jī)腔體內(nèi)停留的時(shí)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(yīng)進(jìn)行不徹底，產(chǎn)品香味沒有大量激發(fā)出來，有夾生感，因此感官評(píng)分降低。

2.1.4 喂料速度對(duì)燕麥麩沖調(diào)粉感官品質(zhì)的影響

喂料速度對(duì)燕麥麩沖調(diào)粉感官品質(zhì)的影響見圖4。

圖4 喂料速度對(duì)燕麥麩沖調(diào)粉感官品質(zhì)的影響

設(shè)定螺桿轉(zhuǎn)速不變，喂料速度增大時(shí)，擠壓膨化機(jī)內(nèi)的物料迅速增加，壓力和剪切力也隨之增大，使得沖調(diào)粉的膨化度增大，感官評(píng)分逐漸升高，當(dāng)喂料速度大于20 kg/h時(shí)，物料的流速過快，腔體內(nèi)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(yīng)發(fā)生不徹底，影響產(chǎn)品感官。

2.2 燕麥麩沖調(diào)粉加工工藝優(yōu)化結(jié)果

燕麥麩沖調(diào)粉工藝優(yōu)化正交試驗(yàn)表見表3。

表3 燕麥麩沖調(diào)粉工藝優(yōu)化正交試驗(yàn)表

由表3可知，影響燕麥麩沖調(diào)粉感官評(píng)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(zhuǎn)速對(duì)沖調(diào)粉的感官品質(zhì)影響最小，最佳加工工藝為A2B2C2D3，以最優(yōu)工藝參數(shù)進(jìn)行3次重復(fù)試驗(yàn)，驗(yàn)證得出感官評(píng)分為92分，因此燕麥麩沖調(diào)粉的最佳加工工藝為物料水分含量20%，擠出溫度135℃，螺桿轉(zhuǎn)速320 r/min，喂料速度22 kg/h時(shí)，生產(chǎn)的燕麥麩沖調(diào)粉的感官評(píng)價(jià)最高，品質(zhì)最好。

2.3 燕麥麩沖調(diào)粉沖調(diào)性能測(cè)定

燕麥麩沖調(diào)性結(jié)果見表4。

表4 燕麥麩沖調(diào)性結(jié)果

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

3 結(jié)論

試驗(yàn)將燕麥麩皮復(fù)配，對(duì)其進(jìn)行擠壓膨化制得燕麥麩沖調(diào)粉，通過單因素試驗(yàn)及正交試驗(yàn)得出最佳工藝參數(shù)為物料水分含量20%，擠出溫度135℃，螺桿轉(zhuǎn)速320 r/min，喂料速度22 kg/h。最優(yōu)工藝生產(chǎn)出的燕麥麩沖調(diào)粉穩(wěn)定性好，結(jié)塊率低，水溶性指數(shù)較高，口感與滋氣味俱佳。