双螺杆挤压对沙米复合粉理化及糊化特性影响

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1、双螺杆挤压对沙米复合粉理化及糊化特性的影响李文婷1彭菁1孙旭阳2赵楠1屠康基金项目：“十三五”国家重点研发计划（2016YFD0400304）作者简介：李文婷，女，1994年出生，硕士，农产品加工与综合利用通讯作者：屠康，男，1968年出生，教授，农产品无损检测、农产品贮藏与加工（南京农业大学食品科技学院1，南京210095）（南京财经大学食品科学与工程学院2，南京210023）摘要本文对沙米复合粉进行双螺杆挤压处理，全面探讨了不同挤压条件对仪器性能及产品特性的影响，为挤压膨化生产营养早餐粉及沙

2、米的综合利用提供参考。结果显示：扭矩利用率和模头压力随螺杆转速、挤压温度、α-淀粉酶添加量增大而减少，随喂料速度增大有增大的趋势。加酶预处理使挤压复合粉的膨胀率和水溶性指数升高，吸水性指数略有下降，单位机械能显著低于未加酶样品。挤压后沙米复合粉颜色明显变暗，黏度值显著下降。综合考虑挤压机系统参数、膨化产品特性及挤压沙米复合粉的理化及糊化特性，选择螺杆转速为130r/min、挤压温度为130℃、喂料速度为16r/min、α-淀粉酶添加量为0.5%作为生产沙米复合营养早餐粉的较适宜加工条件。关键词挤

3、压沙米复合粉理化特性糊化特性α-淀粉酶中图分类号：TS210.9文献标识码：A文章编号：1003-0174沙米（Agriophyllumsquarrosum）也叫沙蓬，是广泛分布在中亚干旱和半干旱地区流动沙丘上的藜科一年生的沙生植物，其种子的营养可以和联合国粮农组织推荐的全营养食物藜麦媲美[1-2]。沙米氨基酸组成较全面，和人体、鸡蛋、大豆蛋白氨基酸组成接近，富含多种生物活性成分如绿原酸、异黄酮、皂苷、生物碱、铁、锌、硒等[3-4]。ZHAO等研究发现沙蓬作为一种能够适应气候变暖的潜在粮食作物，

4、是可以被驯化的[5]。遗憾的是，沙米作为一种高蛋白高纤维的原料，由于口感较粗糙，目前食用范围还仅在沙区，关于其作为一种食品辅料的研究较少，而将几种原料进行复配可以较好地提高产品的营养价值。挤压膨化技术作为一种集加热、混合、剪切、粒径减小、熔融、成型为一体的高温短时加工技术。与传统湿法蒸煮处理相比，能更好地保持食品中的营养[6]。挤压处理可使淀粉糊化、脂肪氧化降低、不溶性膳食纤维变为可溶性膳食纤维、抗营养因子含量显著降低、改善产品的口感和组织状态，目前已广泛应用于玉米、燕麦、大米、糙米、黑米等食品

5、加工领域[6-10]。但关于沙米挤压还鲜见报道，混合原料挤压研究较少，加酶预处理对挤压前后样品糊化特性影响的信息有限。双螺杆挤压膨化设备作为最常用的挤压设备之一，其变化因素包括原料配比、挤压机类型及配置、水分含量、喂料速度、挤压温度、加酶预处理，这些因素均对挤压产品特性有影响[11-14]。本文主要研究了低水分条件下螺杆转速、挤压温度、喂料速度及加酶预处理对螺杆扭矩利用率、模头压力，沙米复合物膨胀率（ER）、单位机械能（SME）、吸水性指数（WAI）、水溶性指数（WSI）、色泽等品质特性及沙米复

6、合粉糊化特性的影响，为沙米的综合利用及挤压膨化生产营养早餐粉提供参考。1材料与方法1.1材料与试剂沙米：甘肃武威腾格里沙漠；大米、玉米、糙米、荞麦、燕麦：南京苏果超市铁匠营社区店；耐高温α-淀粉酶（酶活力≥2000U/g）：上海麦克林生化科技有限公司。1.2仪器与设备ZM-200超离心研磨机；B-811索氏抽提仪；K-360凯氏定氮仪；SINMAG搅拌机；DSE-20/40D型双螺杆挤压膨化机；DHG-9070A电热恒温鼓风干燥箱；CR-13色差计；Sigma3k1高速离心机；UV1800紫外可

7、见分光光度计；快速黏度测定仪。1.3方法工艺流程：原料→粉碎过60目筛→混合调质→密封过夜→挤压膨化→粉碎过筛→4℃密封储存备用。沙米复合粉由大米粉、玉米粉、糙米粉、荞麦粉、燕麦粉和沙米粉按质量比为1.6:1.1:1.1:2.2:2:2混合而成，其基本组分包括水分含量13.01%，脂肪含量4.14%，蛋白质含量14.60%，灰分含量1.78%，粗纤维含量2.44%及总淀粉含量为62.32%。将混合均匀后的沙米复合粉，调节水分至16%，自封袋密封过夜。实验选取直径为4mm的模头，挤压腔前四区温度保

8、持为40-60-80-90℃，挤压后两区温度简称挤压温度。具体实验参数如表1所示，共21组实验，每组实验原料1kg。表1单因素实验设计表螺杆转速/(r/min)挤压温度/℃喂料速度/(r/min)α-淀粉酶添加量/%190、110、130、150、1701201402130100、110、120、130、140140313012010、12、14、16、1804130120140、0.5、1、1.5、2、2.51.4分析方法1.4.1系统参数扭矩利用率和模头压力获取挤压实验过程中，可通过计算机直