双螺杆挤压对沙米复合粉理化及糊化特性的影响

2024年3月26日发(作者：保丽龙球)

2019

年

4

月

第

34

卷第

4

期

中国粮油学报

JournaloftheChineCerealsandOilsAssociation

Vol．34

，No．4

Apr．2019

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

1

（

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）

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

摘要

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

压温度

、

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

，

水溶性指数升高

，

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

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

转速为

130r/min、

养早餐粉的较适宜加工条件

。

挤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（2019）04－0112－07

网络出版时间

：2019－03－1411：08：25

关键词

网络出版地址

：http：//kns．cnki．net/kcms/detail/11．2864．TS．20190314．1108．030．html

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

其种子的营养可以和联合国粮

一年生的沙生植物

，

［1－2］

。

沙米氨基

农组织推荐的全营养食物藜麦媲美

和人体

、

鸡蛋

、

大豆蛋白氨基酸组成

酸组成较全面

，

富含多种生物活性成分如绿原酸

、

异黄酮

、

皂

接近

，

［3－4］

。Zhao

等

［5］

研究发现生物碱

、

铁

、

锌

、

硒等

苷

、

沙蓬作为一种能够适应气候变暖的潜在粮食作物

，

是可以被驯化的

。

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

关于其作为一种食品辅料的研究较少

，

仅在沙区

，

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

能更好地保持食品中的营

传统湿法蒸煮处理相比

，

［6］

脂肪氧化降低

、

不溶

养

。

挤压处理可使淀粉糊化

、

抗营养因子含量

性膳食纤维变为可溶性膳食纤维

、

改善产品的口感和组织状态

，

目前已广泛

显著降低

、

：“

十三五

”

基金项目国家重点研发计划

（2016YFD0400304）

收稿日期

：2018－06－21

1994

年出生

，

作者简介

：

李文婷

，

女

，

硕士

，

农产品加工与综合利

用

1968

年出生

，

通信作者

：

屠康

，

男

，

教授

，

农产品无损检测

、

农产品

贮藏与加工

应用于玉米

、

燕麦

、

大米

、

糙米

、

黑米等食品加工领

域

［6－10］

。

但关于沙米挤压还鲜见报道

，

混合原料挤

加酶预处理对挤压前后样品糊化特性

压研究较少

，

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

其变化因素包括原料配比

、

挤压机类型及配置

、

一

，

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］

。

本实验主要研

挤压温度

、

喂料速度及

究了低水分条件下螺杆转速

、

模头压力

，

沙米复合

加酶预处理对螺杆扭矩利用率

、

单位机械能

（SME）、

吸水性指数

物膨胀率

（EＲ）、

（WAI）、

水溶性指数

（WSI）、

色泽等品质特性及沙米

为沙米的综合利用及挤压

复合粉糊化特性的影响

，

膨化生产营养早餐粉提供参考

。

1

1．1

材料与方法

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

；

第

34

卷第

4

期李文婷等双螺杆挤压对沙米复合粉理化及糊化特性的影响

113

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

，

其基本组分包括含水量

13．01%，

脂肪

4．14%，

蛋白质

14．60%，

灰分

1．78%，

粗纤维

2．44%

总淀粉为

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

挤压喂料速

α

－

淀粉酶

速

/r/min

温度

/℃

度

/r/min

添加量

/%

1

90

、110、130、

150、170

120140

2130

100

、110、120、

130、140

140

3130120

10

、12、14、

16、18

0

413012014

0

、0．5、1、1．5、

2、2．5

1．4

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

，

可通过计算机直接获取挤压

加工过程中的扭矩

、

模头压力等参数

，

数据采集频率

为

6

次

/min。

1．4．2

膨胀率

（EＲ）

和单位机械能

（SME）

测定

EＲ：

用数显游标卡尺测定半成品直径

，

重复

10

次

，

取其平均值

。

2

SME=

d

D

2

式中

：d

为半成品平均直径

/mm，D

为挤压机模

头直径

4mm。

SME

［15］

：

单位质量挤出物的机械能输入

，

单位为

kJ/kg。

SME=

2

π

×n×T

MFＲ

式中

：n

为螺杆转速

/r/min、T

为扭矩

/Nm、MFＲ

为挤压机稳定时的产量

/g/min。

1．4．3

色泽测定

将挤压产品粉碎过

60

目筛

，

置于直径

6cm

的培

养皿中

，

平铺

、

厚度大约为

5mm，

用

CＲ－13

色差计

测定挤压前后沙米复合粉的

L

*

、a

*

、b

*

。

色差Δ

E

测定参照公式

：

Δ

E=

槡

（L

*

－L

*

0

）

2

+（a－a

0

）

2

+（b

*

－b

0

）

2

式中

：L

*

、a

*

、b

*

为挤压后样品测定值

；L

0

、a

0

、b

0

为挤压前样品测定值

。

1．4．4

吸水性指数

（WAI）

和水溶性指数

（WSI）

测定

参照

YU

等

［15］

的方法

，

取

（2±0．001）g

过

60

目筛的膨化粉

，

悬浮于装有

25mL

蒸馏水的

50mL

恒重离心管中

，30℃

振荡

30min

后

，

将悬浮物

4000×g

离心

15min，

取上清液置于直径

9cm

的

恒重培养皿中

，105℃

烘干至恒重

。WAI

和

WSI

计

算公式

：

WAI=

m

1

－m

2

m

0

WAI=

m

3

－m

4

m

0

式中

：m

0

为膨化粉质量

；m

1

为上清液和培养皿干

重

；m

2

为培养皿干重

；m

3

为沉淀物和离心管质量

；m

4

为离心管干重

。

1．4．5

糊化特性测定

参照美国谷物化学师协会

（AACC）

推荐的操作流

程

。

准确称取

（4±0．01）g

膨化粉

（

水分基为

14%），

加入到装有

25mL

蒸馏水的专用铝罐中

，

用旋转桨充

分搅拌后

，

迅速置于快速黏度测定仪

（ＲVA）

中

。

测试

条件

：

最初

10s

搅拌速度为

960r/min，

之后保持在

160r/min

直到实验结束

。

最初

1min

温度保持

50℃，

接着以

12℃/min

的速度上升至

95℃，95℃

保持

2．5min，

后以

12℃/min

的速度下降至

50℃，50℃

保

持

2min，

整个过程历时

13min。

1．4．6

数据统计与分析

使用

Excel2016、Origin9．0

进行数据统计分

析

，

使用

SPSS18．0

进行

Duncan

比较及显著性分

析

。

2

结果与分析

2．1

挤压处理对模头压力

、

扭矩利用率

、

吸水性指

数

（WAI）

和水溶性指数

（WSI）

的影响

由图

1a

可知

，

随螺杆转速增加

，

模头压力

、

扭矩

利用率

、WAI

呈现下降的趋势

，

而

WSI

呈现上升的趋

势

。

114

中国粮油学报

2019

年第

4

期

图

1

挤压处理对模头压力

、

扭矩利用率

、WAI

和

WSI

的影响

当螺杆转速从

110r/min

上升到

130r/min

时

，

WAI

下降约

7%，WSI

增加约

22%。

由图

1b

可知

，

随

挤压温度增加

，

模头压力和扭矩利用率下降

，WAI

先

增加后减少

，WSI

先减小后增加

。

当挤压温度为

130℃

时

，WAI

最小

，WSI

最大

。

由图

1c

可知

，

随喂

料速度增加，

模头压力增加

，

扭矩利用率呈现先增加

后减少趋势

，WAI

先增加后减少

，WSI

先减少后增

加

，

且在喂料速度为

16r/min

时螺杆扭矩利用率最

大

。

由图

1d

可知

，

随α

－

淀粉酶添加量逐渐增加

，

扭

矩利用率和模头压力先降低后趋于平稳

，WAI

降低

，

WSI

先升高后降低

。

当α

－

淀粉酶添加量为

0．5%

时

，

扭矩和模头压力相比未加酶样品变化不明显

；

当

α

－

淀粉酶添加量在

1～2．5%，

扭矩利用率较低

，

在

35%

左右

；

当α

－

淀粉酶添加量从

0．5%

上升至

1%

时

，WAI

下降约

25%，WSI

上升约

132%。

2．2

挤压处理对单位机械能

（SME）、

膨胀率

（EＲ）、

色泽的影响

由表

2

可知

，

挤压后色差Δ

E

均大于

6，

肉眼可见

挤压前后色泽的明显差异

。

随螺杆转速增大

，EＲ

和

SME

都呈上升的趋势

，

膨化沙米复合粉的明度

L

*

先

升高后下降

，

表明膨化沙米复合粉颜色先变亮后变

暗

，

红色度

a

*

缓慢增大

，

表明红色越来越深

，

黄色度

b

*

变化不显著

，

Δ

E

先减小后增大

；

当螺杆转速由

110

r/min

升高到

130r/min

时

，EＲ

和

SME

显著增大

（P＜0．05），L

*

、a

*

、b

*

、

Δ

E

也略有增大

。

随挤压温

度升高

，EＲ

和

SME

显著下降

，

膨化沙米复合粉的明

度

L

*

先略有下降后显著升高

，a

*

逐渐减小

，

表示红

色越来越浅

，b

*

逐渐减小

，

表明黄色越来越浅

，

Δ

E

先

增大后减小

，

温度达到

140℃

时

，

色差最小为

7．05，

与原料粉颜色最为接近

。

随喂料速度升高

，SME

先

减小后增大

，EＲ

呈现先升高后降低的趋势

。

膨化沙

米复合粉的

L

*

先升高后下降

，a

*

先降低后升高

，b

*

变化不显著

，

Δ

E

先减小后增大

，

当喂料速度在

16r/min

时

，

颜色更加接近原料粉

。

随α

－

淀粉酶添

加量逐渐增加

，EＲ、SME

和

L

*

具有下降的趋势

，

当添

加量为

0．5%

时

，

膨化沙米复合粉最亮即

L

*

为

76．97，

Δ

E

最小为

8．31。

2．3

挤压工艺对沙米复合粉糊化特性的影响

由表

3

可知

，

挤压后沙米复合粉的黏度显著降

低

，

峰值黏度由

3854cp

降至

441cp

以下

，

谷值黏度

由

3199cp

降至

242cp

以下

，

最终黏度由

4736cp

降

至

248cp

以下

。

随螺杆转速增大

，

峰值黏度

、

谷值黏

度

、

最终黏度

、

崩解值

、

回生值

、

衰减值均显著降低

，

淀粉糊稳定性增强

、

不易回生

、

凝沉性增强

，

螺杆转

速在

130r/min

以上稳定性和凝沉性较好

；

随挤压温

度升高

，

峰值黏度

、

谷值黏度

、

最终黏度

、

崩解值

、

回

生值

、

衰减值升高

，

温度较低时

，

糊化特性较好

，

淀粉

不易回生

；

随喂料速度增加

，

峰值黏度先升高后降

低

，

谷值黏度

、

最终黏度逐渐升高

，

崩解值先下降后

第

34

卷第

4

期李文婷等

表

2

双螺杆挤压对沙米复合粉理化及糊化特性的影响

EＲ、

挤压工艺对

SME、

沙米复合粉色泽的影响

EＲ

－

2．14±0．04

a

115

挤压工艺参数

挤压前

螺杆转速

/r/min

－

90

110

130

150

170

挤压温度

/℃100

110

120

130

140

喂料速度

/r/min10

12

14

16

18

α

－

淀粉酶添加量

/%0．0

0．5

1．0

1．5

2．0

2．5

SME（kJ·kg

－1

）

－

342．95±0．96

a

L

*

83．13±0．29

75．93±0．32

ab

a

*

2．27±0．06

4．97±0．06

a

b

*

13．40±0．17

19．23±0．12

a

Δ

E

0

9．62±0．22

ab

9．59±0．63

ab

9．70±0．20

ab

9．47±0．36

a

10．25±0．29

b

8．64±0．19

c

9．09±0．39

c

8．98±0．13

c

7．65±0．28

b

7．05±0．23

a

9．76±0．26

d

8．35±0．55

c

7．68±0．28

b

6．87±0．19

a

7．69±0．21

b

8．57±0．25

a

8．31±0．33

a

12．33±0．20

b

12．70±0．07

b

12．21±0．51

b

14．12±0．19

c

337．81±1．74

a

424．88±5．35

b

447．48±8．11

c

467．91±2．70

d

345．55±3．44

d

335．54±2．70

c

315．79±2．15

b

312．98±1．17

b

299．49±6．20

a

422．88±7．62

d

394．26±8．86

c

373．96±0．07

b

347．70±1．51

a

383．58±1．50

b

360．34±2．17

d

310．14±1．42

c

246．65±0．44

b

239．09±0．64

ab

240．83±0．10

a

236．75±2．45

a

2．42±0．04

a

2．86±0．04

b

3．91±0．30

c

4．78±0．33

d

4．93±0．09

d

4．75±0．08

c

3．08±0．05

b

3．04±0．06

b

2．83±0．12

a

2．97±0．07

a

3．83±0．30

b

3．62±0．02

b

3．82±0．02

b

3．68±0．04

b

3．35±0．08

c

2．34±0．09

b

1．60±0．11

b

1．44±0．05

a

1．44±0．01

a

1．46±0．02

a

75．87±0．40

a

76．10±0．10

ab

76．40±0．20

b

75．63±0．12

a

76．83±0．15

a

76．53±0．21

a

76．50±0．20

a

77．70±0．36

b

78．33±0．21

c

76．00±0．10

a

77．20±0．52

b

77．73±0．12

c

78．47±0．25

d

77．67±0．15

bc

76．81±0．11

c

76．97±0．15

c

73．33±0．06

b

73．03±0．06

b

73．47±0．55

b

71．67±0．15

a

5．03±0．15

a

5．30±0．10

b

5．47±0．12

b

5．77±0．12

c

4．93±0．06

c

4．93±0．12

c

4．90±0．00

c

4．60±0．10

b

4．37±0．06

a

5．13±0．06

d

4．90±0．10

4．63±0．15

b

4．43±0．06

a

4．73±0．06

bc

4．89±0．03

a

4．77±0．12

a

5．43±0．15

b

5．60±0．00

b

5．47±0．15

b

5．77±0．15

c

c

19．07±0．50

a

19．40±0．26

a

19．30±0．30

a

19．50±0．30

a

18．73±0．21

b

19．10±0．36

b

18．90±0．10

b

18．30±0．20

a

18．17±0．12

a

19．47±0．29

c

18．70±0．35

b

18．37±0．25

ab

18．00±0．20

a

18．27±0．23

ab

18．57±0．24

a

18．43±0．32

a

20．23±0．23

b

20．40±0．20

b

20．20±0．35

b

20．93±0．06

c

a

*

表示红绿值

，b

*

表示黄蓝值

，

注

：

结果表示为平均值

±

标准差

，

小写字母不同表示在

0．05

水平上显著性差异

。L

*

表示暗到明

，

余同

。

表

3

挤压工艺参数

挤压前

螺杆转速

/r/min

峰值黏度

/cp

3854±6．22

90

110

130

150

170

100

110

120

130

140

10

12

14

16

18

0．0

0．5

1．0

1．5

2．0

2．5

412±0

e

379±1

d

280±2．52

c

246±1

b

220±0．58

a

333±4

a

352±2

b

378±1．53

c

398±5

d

441±8．5

e

299±3

a

290±7．51

a

313±4

b

324±1．53

c

317±13．54

b

320±2．54

b

317±1

b

84±3．61

a

80±5

a

83±5．51

a

78±1．16

a

挤压条件对沙米复合粉糊化特性的影响

谷值黏度

/cp

最终黏度

/cp

崩解值

/cp

3199±54736±5．1655±3．54

218±1．53

d

216±2

d

173±0

c

163±0

b

152±1．53

a

202±2．52

a

208±0

a

223±6

b

226±3

b

242±2

c

182±1

a

189±4

b

210±0．58

c

216±0．58

d

219±6

d

205±3

e

45±0

d

25±0

c

20±1

b

25±0．58

c

17±1

a

242±2．52

e

236±1．52

d

187±1

c

176±0．58

b

164±1．53

a

216±2．52

a

224±0．58

b

238±1

c

248±2．52

d

270±2．52

e

198±1

a

218±3．51

b

230±0

c

236±0

d

237±5

d

215±1．2

e

57±0．58

d

47±1

c

40±1．53

b

48±0．58

c

35±1．53

a

194±1．53

e

163±1

d

107±2．52

c

83±1

b

68±1

a

131±1．53

a

144±2

b

155±4．51

c

172±2

d

199±6．51

e

117±2

d

101±3．51

ab

103±4．51

bc

108±1

c

98±1

a

115±4．1

b

272±1

c

59±3．61

a

60±6

a

58±6．03

a

61±2．08

a

回生值

/cp

1537±7．32

24±4

c

20±0．58

c

14±1

c

13±0．58

b

12±0

a

14±0

a

16±0．58

a

15±5

a

22±0．58

b

29±0．58

c

16±0

a

29±0．58

d

20±0．58

c

20±0．58

c

18±1

b

10±0．58

a

12±0．58

b

22±1

e

20±0．58

d

23±0

e

18±0．58

c

衰减值

/cp

882±3

－170±2．52

a

－143±0．58

b

－93±1．53

c

－70±0．58

d

－56±1

e

－117±1．53e

－128±1．53

d

－140±0．58

c

－150±2．52

b

－171±6

a

－101±2

a

－72±4

d

－83±4

bc

－88±1．53

b

－80±2

c

－105±2b

－260±0．58

a

－37±2．65

c

－40±6．51

c

－35±6．03

c

－43±2．53

c

挤压温度

/℃

喂料速度

/r/min

α

－

淀粉酶添加量

/%

上升

，

回生值

、

衰减值先上升后下降

；

随α

－

淀粉酶添

峰值黏度

、

谷值黏度

、

最终黏度均有

加量逐渐增加

，

崩解值先上升后下降

，

回生值

、

衰减值

下降的趋势

，

先上升后下降

。

综合考虑挤压机系统参数

、

膨化产品特性及挤

选择螺杆转速为

压沙米复合粉的理化及糊化特性

，

116

中国粮油学报

2019

年第

4

期

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%

作为生产沙米复合粉的较

适宜加工条件

。

3

讨论

沙米的传统食用方式是加工成凉粉

、

炒面等

，

张

科学等

［16］

尝试将沙米加入酸奶中研制沙米酸奶

，

但

仍停留在手工制作阶段

，

且产品种类少

，

而挤压生产

沙米复合粉具有一定的应用前景

。

挤压过程中

，

螺

杆转速影响主要通过螺杆的剪切作用实现

，

与机筒

内物料填充程度及停留时间有关

［17］

。

随螺杆转速增

加

，

物料与螺杆的剪切摩擦加强

，

在挤压机内的停留

时间缩短

，

来不及吸收外界能量

，

在模口处难以形成

质地均匀的熔融体

，

导致扭矩和模头压力下降

。

随

螺杆转速进一步增加会使大分子呈现局部裂解

、

淀

粉糊化

，

生成较多的水溶性物质

，

相应的吸水性物质

减少

，

使得产品的

WAI

减小

、WSI

增大

。

喂料速度增

大使得机筒填充程度增大

，

螺杆承受扭矩增加

，

最好

与螺杆转速搭配使用

。

随挤压温度升高

，

挤压复合

粉色差下降

，

膨胀率也显著下降

，

可能是随腔体温度

升高

，

复合粉在挤压腔内呈熔融状态

，

黏度下降

，

在

模头内流动时内外压差减小

，

较易挤出模头

，

导致色

差和膨胀率降低

。

α

－

淀粉酶主要将淀粉水解为小分子糖

，

随α

－

淀粉酶添加量的增加

，WAI

逐渐下降

WSI

先增加后

下降

，

其原因是淀粉酶使部分淀粉发生降解

、

小分

子糖含量增加

，

同时淀粉结构被破坏

，

宏观表现为

WAI

下降而

WSI

上升

。MYAT

等

［18］

也发现耐高温

α

－

淀粉酶在

95℃

和

115℃

下

，

玉米挤出物的

WSI

会分别提高

2．26

倍和

2．04

倍

。

当α

－

淀粉酶添加

量小于

0．5%

时

，

扭矩利用率和模头压力变化不明

显

，

主要因为低水分和低α

－

淀粉酶条件下

，

物料

未能与酶彻底反应

，

原料淀粉含量依旧很高

，

从而

导致扭矩和模头压力降低不明显

。

随α

－

淀粉酶

添加量增加

，EＲ

和

SME

呈现相同的下降趋势

，

与

未添加酶样品相比

，EＲ

显著下降

，

主要是由于高温

α

－

淀粉酶将沙米复合粉中部分淀粉转化为糊精

、

麦芽糖

、

低聚糖等小分子糖

，

淀粉含量的减少会导

致机筒内熔融态黏度降低

，

从而降低

EＲ。

因此

，

在

低水分挤压条件下

，

α

－

淀粉酶添加量不宜过高

，

以

0．5%

为宜

。

与挤压前混合原料相比

，

挤压处理后沙米复合

粉的颜色均变暗

。

挤压前后颜色变化的原因可能是

原料粉含有较高的淀粉，

在高温高剪切力和高温α

－

淀粉酶的作用下

，

淀粉降解为小分子糖

，

使还原糖含

量升高

，

有利于美拉德反应和焦糖化反应等非酶褐

变的形成

，

从而使颜色加深

；

另外挤压温度逐渐升

高

，

湿热作用使原料绝大部分变成熔融态

，

挤压腔内

粉体之间摩擦力减小使温度和压力变小

，

物料较快

挤出

，

抑制非酶褐变的形成

，

导致随挤压温度升高

，

挤压粉色差值反而呈现下降的趋势

。

糊化特性是反映淀粉品质的重要指标之一

，

糊

化特征值与沙米复合粉的品质具有相关性

。

研究结

果表明挤压处理使大部分淀粉分解

、

引起膨化粉黏

度下降且糊化淀粉不易回生或分子重排

［19］

。

这主要

由于挤压改性后

，

大部分淀粉发生降解糊化

，

支链淀

粉含量降低

、

直链淀粉比例增大

，

少量未糊化淀粉吸

水膨胀

，

引起黏度值较小

，

因此挤压后混合粉均比未

挤压混合粉的糊化特性参数低

，

这与杨庭等

［20］

温度

越高黏度值越低的研究结果相反

，

可能是本实验物

料含水量过低导致

。

4

结论

螺杆转速

、

挤压温度

、

喂料速度

、

α

－

淀粉酶添加

量均对系统参数及理化

、

糊化特性有影响

。

挤压后

沙米复合粉颜色明显变暗

，

峰值黏度

、

谷值黏度

、

最

终黏度

、

崩解值

、

回生值

、

消减值相比挤压前均显著

下降

。

扭矩利用率和模头压力随螺杆转速

、

挤压温

度

、

α

－

淀粉酶添加量增加而降低

，

随喂料速度增加

逐渐升高

。SME

和

EＲ

随螺杆转速增加有变大的趋

势

，

随挤压温度和α

－

淀粉酶添加量增加有下降的趋

势

，

随喂料速度变化不明显

。

加酶预处理能显著改

善沙米复合粉的理化特性

，

一方面使复合粉的

WSI

提高

，

另一方面使复合粉的黏度值显著降低

，

且各糊

化特性参数在加酶量大于

0．5%

时显著下降

。

综合

考虑挤压机系统参数

、

膨化产品特性

、

挤压沙米复合

粉的理化及糊化特性

，

生产沙米复合粉的较适宜加

工条件为

：

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%。

本研究结果可以拓宽沙米的使用范围

、

改善

沙米粉的食用品质

，

为挤压加工生产沙米营养早餐

粉提供指导

。

参考文献

1］CHENGX，ZHAOJC，ZHAOX，etal．Apsammophyte

Agriophyllumsquarrosum（L．）Moq．：apotentialfoodcrop

［J］．GeneticＲesources＆CropEvolution，2014，61（3）：

［

第

34

卷第

4

期李文婷等双螺杆挤压对沙米复合粉理化及糊化特性的影响

117

669－676

［2］ALENCAＲNMM，STEELCJ，ALVIMID，etal．Addi-

tionofquinoaandamaranthflouringluten－freebreads

：

Temporalprofileandinstrumentalanalysis［J］．LWT－Food

ScienceandTechnology

，2015，62（2）：1011－1018

［3］

彭菁

，

章梦琦

，

邢梦珂

，

等

．

沙米麸皮和外胚乳分离蛋白的

理化及功能性质

［J］．

食品科学

，2017，38（13）：71－76

PENGJ

，ZHANGMQ，XINGMK，etal．Physicochemical

andfunctionalpropertiesofbranandPero－spermisolated

proteins

［J］．FoodScience，2017，38（13）：71－76

［4］

王雅

，

赵萍

，

赵坤

，

等

．

沙米绿原酸提取工艺优化及抗氧化

性能研究

［J］．

食品与发酵工业

，2007，33（10）：131－134

WANGY

，ZHAOP，ZHAOK，etal．Extractionprocessop-

timizationandantioxidantpropertiesofchlorogenicacidfrom

Agriophyllum［J］．FoodandFermentationIndustry，2007，

33（10）：131－134

［5］ZHAOPS，SALVADOＲCG，SHIY，etal．Transcriptomic

analysisofapsammophytefoodcrop

，sandrice（Agriophyl-

lumsquarrosum

）andidentificationofcandidategenesn-

tialforsandduneadaptation

［J］．BMCGenomics，2014，15

（1）：1－14

［6］NIKMAＲAMN，LEONGSY，KOUBAAM，etal．Effectof

extrusionontheanti－nutritionalfactorsoffoodproducts

：An

overview

［J］．FoodControl，2017，79：62－73

［7］SINGHS，GAMLATHS，WAKELINGL．Nutritionalaspects

offoodextrusion

：areview［J］．InternationalJournalofFood

Science＆Technology

，2007，42（8）：916－929

［8］

孙元琳

，

仪鑫

，

李云龙

，

等

．

复合全谷物挤压膨化产品的配

方优化研究

［J］．

中国粮油学报

，2017，32（11）：47－52

SUNYL

，YIX，LIYL，etal．Formulationoptimizationof

compoundwholegrainextrudedproducts

［J］．Journalofthe

ChineCerealsandOilsAssociation

，2017，32（11）：47－52

［9］HUZQ，TANGXZ，ZHANGM，etal．Effectsofdifferent

extrusiontemperaturesonextrusionbehavior

，phenolicacids，

antioxidantactivity，anthocyaninsandphytosterolsofblack

rice

［J］．ＲscAdvances，2018，8（13）：7123－7132

［10］WANGL，DUANW，ZHOUS，etal．Effectsofextrusion

conditionsontheextrusionresponsandthequalityof

brownricepasta

［J］．FoodChemistry，2016，204：320

［11］BECKSM，KAIK，AＲCOTJ．EffectofLowMoistureEx-

trusiononaPeaProteinIsolate

’sExpansion，Solubility，

MolecularWeightDistributionandSecondaryStructureas

DeterminedbyFourierTransformInfraredSpectroscopy

（FTIＲ）［J］．JournalofFoodEngineering，2017，2（14）：

166－174

［12］LIXP，ZHANGZS，XIAOHJ，etal．Corn－ricepowder

extrusionkeyparametersintwin－screwextrusionprocess

［J］．AdvancedMaterialsＲearch，2013，815：329－332．

［13］XUE，PANX，WUZ，etal．Ｒesponsurfacemethodolo-

gyforevaluationandoptimizationofprocessparameterand

antioxidantcapacityofriceflourmodifiedbyenzymaticex-

trusion

［J］．FoodChemistry，2016，212：146－154．

［14］

赵志浩

，

刘磊

，

张名位

，

等

．

预酶解

－

挤压膨化对全谷物

糙米粉品质特性的影响

［J/OL］．

食品科学

：1－12．ht-

tp

：//kns．cnki．net/kcms/detail/11．2206．TS．20180402．

1452．028．html．

ZHAOZH

，LIUL，ZHANGMW，etal．Effectofpre－

enzymatichydrolysixtrusiononthequalityofwholegrain

brownriceflour

［J/OL］．FoodScience：1－12．http：//

kns．cnki．net/kcms/detail/11．2206．TS．20180402．1452．

028．html

［15］YUC，LIUJF，TANGXZ，etal．Correlationsbetween

thephysicalpropertiesandchemicalbondsofextrudedcorn

starchenrichedwithwheyproteinconcentrate

［J］．ＲscAd-

vances

，2017，7（20）：11979－11986

［16］

张科学

，

冯海燕

，

王晓琴

．

乳酸菌发酵沙米酸奶的工艺优

化

［J］．

中国酿造

，2013，32（9）：96－101

ZHANGKX

，FENGHY，WANGXQ．Processoptimiza-

tionoflacticacidbacteriafermentedSandriceyogurt

［J］．

ChinaBrewing

，2013，32（9）：96－101

［17］

蒋华彬

，

刘明

，

谭斌

，

等

．

挤压工艺参数对高水分组织化

小麦蛋白产品特性的影响

［J］．

中国粮油学报

，2018，33

（1）：13－18，61

JIANGHB

，LIUM，TANB，etal．Influenceontheprop-

ertiesofhighmoisturetexturedwheatproteinproductsby

extrusionprocessparameters

［J］．JournaloftheChine

CerealsandOilsAssociation

，2018，33（1）：13－18，61

［18］MYATL，ＲYUG．Effectofthermostable

α

－amylain-

jectiononmechanicalandphysiochemicalpropertiesfor

saccharificationofextrudedcornstarch

［J］．Journalof

theScienceofFoodandAgriculture

，2014，94（2）：

288－295

［19］

李紫云

，

曾凡坤

，

汪丽萍

，

等

．

小米

－

小麦混合粉的粉质

特性和糊化特性研究

［J］．

粮食与食品工业

，2013（2）：

21－25，29

LIZY

，ZENGFK，WANGLP，etal．Studyontheflour

qualityandpastingpropertiesofmilletwheatmixedpowder

［J］．CerealandFoodIndustry，2013（2）：21－25，29

［20］

杨庭

，

吴娜娜

，

王娜

，

等

．

挤压改性糙米

－

小麦混合粉糊

化特性与面条品质关系研究

［J］．

粮油食品科技

，2014

（6）：6－10

YANGT

，WUNN，WANGN，etal．Ｒelationshipbetween

gelatinizationcharacteristicsandnoodlequalityofextruded

modifiedbrownricewheatflourmixture

［J］．Scienceand

TechnologyofCereals

，OilsandFoods，2014（6）：6－10．

（

下转第

125

页

）

第

34

卷第

4

期王强等

SPE－UHPLC－DAD

法测定植物油微量酚酸类化合物的方法研究

125

samplesweredissolvedinhexane．Diolgroupbadsolid－phaextractioncolumn（Diol－SPE）purification，

methanolandwaterasmobilepha，gradientelution，flowrateof0．3mL/min，thedetectionwavelengthwas280

nm

，detectionof9kindsofphenoliccompounds．Therecoveryofthedetectionmethodattherangeof91．35%～

103．21%．TheＲSDofintra－dayandinter－dayprecisionwasbetween0．3%～0．9%and0．6%～1．1%

，re-

spectively．Themethodwasrapid

，accurate，reproducibleandstable．Itissuitableforthedeterminationof9phenol-

icacidsinoilsamples

，andbeabletoprovideatheoreticalbasisfortheclassificationandjudgedeterminationofoils

byanalyzingandcomparingthetypesandcontentsofphenolicacidsin16batchesofoil．

Keywords

detection

檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪

（

上接第

117

页

）

phenolicacidcompounds，oil，highperformanceliquidchromatography，solidphaextraction，

EffectsofTwin－ScrewExtrusiononPhysicochemicaland

PastingPropertiesofSandＲiceCompositePowder

LiWenting

1

PengJing

1

SunXuyang

2

ZhaoNan

1

TuKang

1

（CollegeofFoodScienceandTechnology，NanjingAgriculturalUniversity

1

，Nanjing210095）

（

CollegeofFoodScienceandEngineering，NanjingUniversityofFinanceandEconomics

2

，Nanjing210023）

AbstractInthispaper，theeffectsoftwin－screwextrusionconditiononperformanceofinstrumentandchar-

acteristicsofproductwereinvestigated

，whichprovidedreferencefortheproductionofextrudedproductswithnutri-

withtheincreasingofscrewspeed，ex-

tionandthecomprehensiveutilizationofsandrice．Theresultsshowedthat

，

trusiontemperatureandtheamountof

α

－amylaaddition，thetorqueutilizationratioanddiepressuredecread，

buttheywouldrowiththeincrementoffeedingspeed．Thewatersolubilityindexandexpansionratiooftheextru-

dedcompoundpowdersignificantlyincread

，thewaterabsorptionindexslightlydecreadandthespecialmechani-

calenergywaslowerthansampleswithoutenzyme．Afterextrusion

，thesandricecompositepowderbecamedarker

andtheviscosityvaluesignificantlyfell．Whentakingintoaccountthesystemparameters

，thecharacteristicsofthe

extrudedproductsandthephysicochemicalandpastingcharacteristicsofsandricecompoundscomprehensively

，the

optimalprocessingconditionsshallbethatthescrewspeedwas130r/min

，thetemperatureofextrusionwas130℃，

thefeedingspeedwas16r/minandtheadditionof

α

－amylawas0．5%．

Keywordxtrusion，sandricecompositepowder，physicochemicalproperties，pastingproperties，

α

－amyl-

a