双螺旋挤压膨化技术.doc

操作工艺条件对挤压膨化燕麦玉米粉的影响 Y. Liu1, F. Hsieh H* 2, Heymnn 2, AND H.E. Huff 2 Sunpower营养食品有限责任公司，加利福尼亚州，美国 密苏里哥伦比亚大学食品科学与生物工程学院，MO65211，密苏里州，美国 摘要：本实验研究了膨化工艺参数的变化对挤压膨化产物物理性质（包括膨胀度，体积密度，结构剖面），以及感官品质的影响。工艺参数主要包括：螺杆转速（200，300和400rpm），水分含量（18%，19.5%和21%55，70，85和100%）。随着燕麦粉含量的增高，膨化产物的规定长度降低，体积密度增加，亮度降低，红度增加，黄度降低，硬度增加，弹性、粘性和咀嚼性降低。除了100%的燕麦膨化粉，提高水分含量可以降低膨化度。螺杆转速对体积密度、规定长度和膨胀比没有显著影响。主成分分析显示，降低水分含量，提高螺杆转速会引起产品温度的升高，继而使得产品的亮度、酥脆性、反光度升高，产品的胞状结构更为开放。随着螺杆转速提高，产品温度的提高，玉米中的风味物质变得更易挥发。研究发现，膨化产品的物理性质和感官性状之间有着很高的关联性。 关键词：燕麦；玉米；膨化挤压；感官品质 引言 虽然燕麦作为世界第六大禾谷类种植作物排在小麦、玉米、水稻、大麦、高粱之后（Matz 1991），对于牲畜和家禽饲料来说是一种极其重要的谷物，但只有7%的燕麦被人类所消费（Oomah 1983）。但因为最近发表的一系列关于燕麦可以促进健康的报道（Van Horn and others 1991; Welch 1994）这种现状马上就会发生改变。此外，美国食品药品监督局已经发表声明，称燕麦中的可溶性纤维（β-葡聚糖）可以降低血液中胆固醇的含量，防止冠心病的发生（Anonymous 1999）(Huber and Rokey 1990)这些零食的体积密度很低，且具有高纤维、低卡路里、高蛋白质、营养丰富的特点。产品的物理性质和感官性状通常受到挤压膨化过程中各个操作流程和原料的配比参数的影响。为了优化膨化工艺流程，提升产品特性，针对改变工艺参数的研究正在紧锣密鼓的进行。(Chen and others 1991;Hsieh and others 1989, 1990; Jin and others 1994; Berglund and others 1994)Chang and Sosulki 1985)。但将玉米面粉与燕麦粉相混合，通过挤压膨化技术，就可以生产出理化性质与感官性状俱佳的零食或早餐粉。这将使得燕麦在人类饮食中所占的比重大大上升。本研究的目的是研究膨化过程中的三个工艺参数对于膨化玉米-燕麦粉物理性质和感官性状的影响，并综合数据进行分析，得出最佳工艺参数。 2.材料与方法 2.1生原料： 从ConAgra (Omaha, Neb.,U.S.A.)购买的燕麦粉，以及从Lauhoff Grain Co. (Danville, Ill.,U.S.A.)购买的黄色玉米粉，这些原料使用霍巴特混合仪(Model A200F, Hobart Corp., Troy, Ohio,U.S.A.)以期望比率混合10分钟，以保证膨化前物料的均一性。玉米粉和燕麦粉中的近似营养物质测量结果见表一。 表1玉米粉和燕麦粉中的相似营养元素测量表 2.2挤压膨化机械 本实验使用的挤压机室共轴相连APV Baker (APV Baker, Grand Rapids, Mich., U.S.A.)，MPF50/25,28.0-kW15:1,。总电动机为29.8kW的直流电动机。通过在室温（23℃）条件下使用泵将水注入挤压机内可以控制物料中的水分含量。钢模对面带有以330rpm的速度转动的叶片可调整切割机，以切割膨化产物。仪表盘上显示产品温度、钢模压力、扭矩百分比、扭动和切割速度等工艺参数，这些参数已被保存在电脑里。 若至少五分钟内在产品温度和扭矩百分比中没有出现可见的错误，则可认为膨化机处于稳定运转状态。收集样品然后通过65℃流化床干燥至水分含量为6%~7%。 2.3实验设计： 本实验为4×3×3因素一重复设计。本研究选取了螺杆转速（200,300和400rpm）（18%，19.5%和21%）（55,70,85和100%（45kg/h）（3.8mm）1993年2.4物理性质的测量方法 2.4.1规定长度和膨胀比的测定 随机收集50块经过各种处理的膨化产物，用游标卡尺测量各产物的直径和长度(500-215,Mitutoyo Co., Tokyo, Japan)。记录几次测量的平均值。将膨化产物的直径与钢模的直径（3.8mm）（Park,1976）1989年提出的方法，采用TA-XT2质构分析仪测