雙螺桿擠壓對沙米復合粉理化及糊化特性的影響

2024年3月26日發(作者：保麗龍球)

2019

年

4

月

第

34

卷第

4

期

中國糧油學報

JournaloftheChineCerealsandOilsAssociation

Vol．34

，No．4

Apr．2019

雙螺桿擠壓對沙米復合粉理化及糊化特性的影響

李文婷

1

彭菁

1

孫旭陽

2

趙楠

1

屠康

1

（

南京農業大學食品科技學院

1

，

南京

210095）

（

南京財經大學食品科學與工程學院

2

，

南京

210023）

對沙米復合粉進行雙螺桿擠壓處理

，

全面探討了不同擠壓條件對儀器性能及產品特性的影響

，

為擠壓膨化生產營養早餐粉及沙米的綜合利用提供參考

。

結果顯示

：

扭矩利用率和模頭壓力隨螺桿轉速

、

擠

摘要

α

－

淀粉酶添加量增大而減少

，

隨喂料速度增大有增大的趨勢

。

加酶預處理使擠壓復合粉的膨脹率和

壓溫度

、

吸水性指數略有下降

，

單位機械能顯著低于未加酶樣品

。

擠壓后沙米復合粉顏色明顯變暗

，

水溶性指數升高

，

黏度值顯著下降

。

綜合考慮擠壓機系統參數

、

膨化產品特性及擠壓沙米復合粉的理化及糊化特性

，

選擇螺桿

擠壓溫度為

130℃、

喂料速度為

16r/min、

α

－

淀粉酶添加量為

0．5%

作為生產沙米復合營

轉速為

130r/min、

養早餐粉的較適宜加工條件

。

擠壓沙米復合粉理化特性糊化特性α

－

淀粉酶

中圖分類號

：TS210．9

文獻標識碼

：A

文章編號

：1003－0174（2019）04－0112－07

網絡出版時間

：2019－03－1411：08：25

關鍵詞

網絡出版地址

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

沙米

（Agriophyllumsquarrosum）

也叫沙蓬

，

是廣

泛分布在中亞干旱和半干旱地區流動沙丘上的藜科

其種子的營養可以和聯合國糧

一年生的沙生植物

，

［1－2］

。

沙米氨基

農組織推薦的全營養食物藜麥媲美

和人體

、

雞蛋

、

大豆蛋白氨基酸組成

酸組成較全面

，

富含多種生物活性成分如綠原酸

、

異黃酮

、

皂

接近

，

［3－4］

。Zhao

等

［5］

研究發現生物堿

、

鐵

、

鋅

、

硒等

苷

、

沙蓬作為一種能夠適應氣候變暖的潛在糧食作物

，

是可以被馴化的

。

遺憾的是

，

沙米作為一種高蛋白

高纖維的原料

，

由于口感較粗糙

，

目前食用范圍還

關于其作為一種食品輔料的研究較少

，

僅在沙區

，

而將幾種原料進行復配可以較好地提高產品的營

養價值

。

擠壓膨化技術作為一種集加熱

、

混合

、

剪切

、

粒

徑減小

、

熔融

、

成型為一體的高溫短時加工技術

。

與

能更好地保持食品中的營

傳統濕法蒸煮處理相比

，

［6］

脂肪氧化降低

、

不溶

養

。

擠壓處理可使淀粉糊化

、

抗營養因子含量

性膳食纖維變為可溶性膳食纖維

、

改善產品的口感和組織狀態

，

目前已廣泛

顯著降低

、

：“

十三五

”

基金項目國家重點研發計劃

（2016YFD0400304）

收稿日期

：2018－06－21

1994

年出生

，

作者簡介

：

李文婷

，

女

，

碩士

，

農產品加工與綜合利

用

1968

年出生

，

通信作者

：

屠康

，

男

，

教授

，

農產品無損檢測

、

農產品

貯藏與加工

應用于玉米

、

燕麥

、

大米

、

糙米

、

黑米等食品加工領

域

［6－10］

。

但關于沙米擠壓還鮮見報道

，

混合原料擠

加酶預處理對擠壓前后樣品糊化特性

壓研究較少

，

影響的信息有限

。

雙螺桿擠壓膨化設備作為最常用的擠壓設備之

其變化因素包括原料配比

、

擠壓機類型及配置

、

一

，

水分含量

、

喂料速度

、

擠壓溫度

、

加酶預處理

，

這些因

素均對擠壓產品特性有影響

［11－14］

。

本實驗主要研

擠壓溫度

、

喂料速度及

究了低水分條件下螺桿轉速

、

模頭壓力

，

沙米復合

加酶預處理對螺桿扭矩利用率

、

單位機械能

（SME）、

吸水性指數

物膨脹率

（EＲ）、

（WAI）、

水溶性指數

（WSI）、

色澤等品質特性及沙米

為沙米的綜合利用及擠壓

復合粉糊化特性的影響

，

膨化生產營養早餐粉提供參考

。

1

1．1

材料與方法

材料與試劑

沙米

：

甘肅武威騰格里沙漠

；

大米

、

玉米

、

糙米

、

蕎麥

、

燕麥

：

南京蘇果超市鐵匠營社區店

；

耐高溫α

－

淀粉酶

（

酶活力≥

2000U/g）：

上海麥克林生化科技

有限公司

。

1．2

儀器與設備

ZM－200

超離心研磨機

；B－811

索氏抽提儀

；

第

34

卷第

4

期李文婷等雙螺桿擠壓對沙米復合粉理化及糊化特性的影響

113

K－360

凱氏定氮儀

；SINMAG

攪拌機

；DSE－20/40D

型雙螺桿擠壓膨化機

；DHG－9070A

電熱恒溫鼓風干

燥箱

；CＲ－13

色差計

；Sigma3k1

高速離心機

；

UV1800

紫外可見分光光度計

；

快速黏度測定儀

。

1．3

方法

工藝流程

：

原料

→

粉碎過

60

目篩

→

混合調質

→

密封過夜

→

擠壓膨化

→

粉碎過篩

→

4℃

密封儲存備

用

。

沙米復合粉由大米粉

、

玉米粉

、

糙米粉

、

蕎麥粉

、

燕麥粉和沙米粉按質量比為

1．6∶1．1∶1．1∶2．2∶2∶2

混合而成

，

其基本組分包括含水量

13．01%，

脂肪

4．14%，

蛋白質

14．60%，

灰分

1．78%，

粗纖維

2．44%

總淀粉為

62．32%。

將混合均勻后的沙米復合粉

，

調

節水分至

16%，

自封袋密封過夜

。

實驗選取直徑為

4mm

的模頭

，

擠壓腔前四區溫度保持為

40－60－80

－90℃

，

擠壓后兩區溫度簡稱擠壓溫度

。

具體實驗

參數如表

1

所示

，

共

21

組實驗

，

每組實驗原料

1kg。

表

1

單因素實驗設計表

螺桿轉

擠壓喂料速

α

－

淀粉酶

速

/r/min

溫度

/℃

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

系統參數扭矩利用率和模頭壓力獲取

擠壓實驗過程中

，

可通過計算機直接獲取擠壓

加工過程中的扭矩

、

模頭壓力等參數

，

數據采集頻率

為

6

次

/min。

1．4．2

膨脹率

（EＲ）

和單位機械能

（SME）

測定

EＲ：

用數顯游標卡尺測定半成品直徑

，

重復

10

次

，

取其平均值

。

2

SME=

d

D

2

式中

：d

為半成品平均直徑

/mm，D

為擠壓機模

頭直徑

4mm。

SME

［15］

：

單位質量擠出物的機械能輸入

，

單位為

kJ/kg。

SME=

2

π

×n×T

MFＲ

式中

：n

為螺桿轉速

/r/min、T

為扭矩

/Nm、MFＲ

為擠壓機穩定時的產量

/g/min。

1．4．3

色澤測定

將擠壓產品粉碎過

60

目篩

，

置于直徑

6cm

的培

養皿中

，

平鋪

、

厚度大約為

5mm，

用

CＲ－13

色差計

測定擠壓前后沙米復合粉的

L

*

、a

*

、b

*

。

色差Δ

E

測定參照公式

：

Δ

E=

槡

（L

*

－L

*

0

）

2

+（a－a

0

）

2

+（b

*

－b

0

）

2

式中

：L

*

、a

*

、b

*

為擠壓后樣品測定值

；L

0

、a

0

、b

0

為擠壓前樣品測定值

。

1．4．4

吸水性指數

（WAI）

和水溶性指數

（WSI）

測定

參照

YU

等

［15］

的方法

，

取

（2±0．001）g

過

60

目篩的膨化粉

，

懸浮于裝有

25mL

蒸餾水的

50mL

恒重離心管中

，30℃

振蕩

30min

后

，

將懸浮物

4000×g

離心

15min，

取上清液置于直徑

9cm

的

恒重培養皿中

，105℃

烘干至恒重

。WAI

和

WSI

計

算公式

：

WAI=

m

1

－m

2

m

0

WAI=

m

3

－m

4

m

0

式中

：m

0

為膨化粉質量

；m

1

為上清液和培養皿干

重

；m

2

為培養皿干重

；m

3

為沉淀物和離心管質量

；m

4

為離心管干重

。

1．4．5

糊化特性測定

參照美國谷物化學師協會

（AACC）

推薦的操作流

程

。

準確稱取

（4±0．01）g

膨化粉

（

水分基為

14%），

加入到裝有

25mL

蒸餾水的專用鋁罐中

，

用旋轉槳充

分攪拌后

，

迅速置于快速黏度測定儀

（ＲVA）

中

。

測試

條件

：

最初

10s

攪拌速度為

960r/min，

之后保持在

160r/min

直到實驗結束

。

最初

1min

溫度保持

50℃，

接著以

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，

整個過程歷時

13min。

1．4．6

數據統計與分析

使用

Excel2016、Origin9．0

進行數據統計分

析

，

使用

SPSS18．0

進行

Duncan

比較及顯著性分

析

。

2

結果與分析

2．1

擠壓處理對模頭壓力

、

扭矩利用率

、

吸水性指

數

（WAI）

和水溶性指數

（WSI）

的影響

由圖

1a

可知

，

隨螺桿轉速增加

，

模頭壓力

、

扭矩

利用率

、WAI

呈現下降的趨勢

，

而

WSI

呈現上升的趨

勢

。

114

中國糧油學報

2019

年第

4

期

圖

1

擠壓處理對模頭壓力

、

扭矩利用率

、WAI

和

WSI

的影響

當螺桿轉速從

110r/min

上升到

130r/min

時

，

WAI

下降約

7%，WSI

增加約

22%。

由圖

1b

可知

，

隨

擠壓溫度增加

，

模頭壓力和扭矩利用率下降

，WAI

先

增加后減少

，WSI

先減小后增加

。

當擠壓溫度為

130℃

時

，WAI

最小

，WSI

最大

。

由圖

1c

可知

，

隨喂

料速度增加，

模頭壓力增加

，

扭矩利用率呈現先增加

后減少趨勢

，WAI

先增加后減少

，WSI

先減少后增

加

，

且在喂料速度為

16r/min

時螺桿扭矩利用率最

大

。

由圖

1d

可知

，

隨α

－

淀粉酶添加量逐漸增加

，

扭

矩利用率和模頭壓力先降低后趨于平穩

，WAI

降低

，

WSI

先升高后降低

。

當α

－

淀粉酶添加量為

0．5%

時

，

扭矩和模頭壓力相比未加酶樣品變化不明顯

；

當

α

－

淀粉酶添加量在

1～2．5%，

扭矩利用率較低

，

在

35%

左右

；

當α

－

淀粉酶添加量從

0．5%

上升至

1%

時

，WAI

下降約

25%，WSI

上升約

132%。

2．2

擠壓處理對單位機械能

（SME）、

膨脹率

（EＲ）、

色澤的影響

由表

2

可知

，

擠壓后色差Δ

E

均大于

6，

肉眼可見

擠壓前后色澤的明顯差異

。

隨螺桿轉速增大

，EＲ

和

SME

都呈上升的趨勢

，

膨化沙米復合粉的明度

L

*

先

升高后下降

，

表明膨化沙米復合粉顏色先變亮后變

暗

，

紅色度

a

*

緩慢增大

，

表明紅色越來越深

，

黃色度

b

*

變化不顯著

，

Δ

E

先減小后增大

；

當螺桿轉速由

110

r/min

升高到

130r/min

時

，EＲ

和

SME

顯著增大

（P＜0．05），L

*

、a

*

、b

*

、

Δ

E

也略有增大

。

隨擠壓溫

度升高

，EＲ

和

SME

顯著下降

，

膨化沙米復合粉的明

度

L

*

先略有下降后顯著升高

，a

*

逐漸減小

，

表示紅

色越來越淺

，b

*

逐漸減小

，

表明黃色越來越淺

，

Δ

E

先

增大后減小

，

溫度達到

140℃

時

，

色差最小為

7．05，

與原料粉顏色最為接近

。

隨喂料速度升高

，SME

先

減小后增大

，EＲ

呈現先升高后降低的趨勢

。

膨化沙

米復合粉的

L

*

先升高后下降

，a

*

先降低后升高

，b

*

變化不顯著

，

Δ

E

先減小后增大

，

當喂料速度在

16r/min

時

，

顏色更加接近原料粉

。

隨α

－

淀粉酶添

加量逐漸增加

，EＲ、SME

和

L

*

具有下降的趨勢

，

當添

加量為

0．5%

時

，

膨化沙米復合粉最亮即

L

*

為

76．97，

Δ

E

最小為

8．31。

2．3

擠壓工藝對沙米復合粉糊化特性的影響

由表

3

可知

，

擠壓后沙米復合粉的黏度顯著降

低

，

峰值黏度由

3854cp

降至

441cp

以下

，

谷值黏度

由

3199cp

降至

242cp

以下

，

最終黏度由

4736cp

降

至

248cp

以下

。

隨螺桿轉速增大

，

峰值黏度

、

谷值黏

度

、

最終黏度

、

崩解值

、

回生值

、

衰減值均顯著降低

，

淀粉糊穩定性增強

、

不易回生

、

凝沉性增強

，

螺桿轉

速在

130r/min

以上穩定性和凝沉性較好

；

隨擠壓溫

度升高

，

峰值黏度

、

谷值黏度

、

最終黏度

、

崩解值

、

回

生值

、

衰減值升高

，

溫度較低時

，

糊化特性較好

，

淀粉

不易回生

；

隨喂料速度增加

，

峰值黏度先升高后降

低

，

谷值黏度

、

最終黏度逐漸升高

，

崩解值先下降后

第

34

卷第

4

期李文婷等

表

2

雙螺桿擠壓對沙米復合粉理化及糊化特性的影響

EＲ、

擠壓工藝對

SME、

沙米復合粉色澤的影響

EＲ

－

2．14±0．04

a

115

擠壓工藝參數

擠壓前

螺桿轉速

/r/min

－

90

110

130

150

170

擠壓溫度

/℃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

*

表示紅綠值

，b

*

表示黃藍值

，

注

：

結果表示為平均值

±

標準差

，

小寫字母不同表示在

0．05

水平上顯著性差異

。L

*

表示暗到明

，

余同

。

表

3

擠壓工藝參數

擠壓前

螺桿轉速

/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

擠壓條件對沙米復合粉糊化特性的影響

谷值黏度

/cp

最終黏度

/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

衰減值

/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

擠壓溫度

/℃

喂料速度

/r/min

α

－

淀粉酶添加量

/%

上升

，

回生值

、

衰減值先上升后下降

；

隨α

－

淀粉酶添

峰值黏度

、

谷值黏度

、

最終黏度均有

加量逐漸增加

，

崩解值先上升后下降

，

回生值

、

衰減值

下降的趨勢

，

先上升后下降

。

綜合考慮擠壓機系統參數

、

膨化產品特性及擠

選擇螺桿轉速為

壓沙米復合粉的理化及糊化特性

，

116

中國糧油學報

2019

年第

4

期

130r/min、

擠壓溫度為

130℃、

喂料速度為

16r/min、

α

－

淀粉酶添加量為

0．5%

作為生產沙米復合粉的較

適宜加工條件

。

3

討論

沙米的傳統食用方式是加工成涼粉

、

炒面等

，

張

科學等

［16］

嘗試將沙米加入酸奶中研制沙米酸奶

，

但

仍停留在手工制作階段

，

且產品種類少

，

而擠壓生產

沙米復合粉具有一定的應用前景

。

擠壓過程中

，

螺

桿轉速影響主要通過螺桿的剪切作用實現

，

與機筒

內物料填充程度及停留時間有關

［17］

。

隨螺桿轉速增

加

，

物料與螺桿的剪切摩擦加強

，

在擠壓機內的停留

時間縮短

，

來不及吸收外界能量

，

在模口處難以形成

質地均勻的熔融體

，

導致扭矩和模頭壓力下降

。

隨

螺桿轉速進一步增加會使大分子呈現局部裂解

、

淀

粉糊化

，

生成較多的水溶性物質

，

相應的吸水性物質

減少

，

使得產品的

WAI

減小

、WSI

增大

。

喂料速度增

大使得機筒填充程度增大

，

螺桿承受扭矩增加

，

最好

與螺桿轉速搭配使用

。

隨擠壓溫度升高

，

擠壓復合

粉色差下降

，

膨脹率也顯著下降

，

可能是隨腔體溫度

升高

，

復合粉在擠壓腔內呈熔融狀態

，

黏度下降

，

在

模頭內流動時內外壓差減小

，

較易擠出模頭

，

導致色

差和膨脹率降低

。

α

－

淀粉酶主要將淀粉水解為小分子糖

，

隨α

－

淀粉酶添加量的增加

，WAI

逐漸下降

WSI

先增加后

下降

，

其原因是淀粉酶使部分淀粉發生降解

、

小分

子糖含量增加

，

同時淀粉結構被破壞

，

宏觀表現為

WAI

下降而

WSI

上升

。MYAT

等

［18］

也發現耐高溫

α

－

淀粉酶在

95℃

和

115℃

下

，

玉米擠出物的

WSI

會分別提高

2．26

倍和

2．04

倍

。

當α

－

淀粉酶添加

量小于

0．5%

時

，

扭矩利用率和模頭壓力變化不明

顯

，

主要因為低水分和低α

－

淀粉酶條件下

，

物料

未能與酶徹底反應

，

原料淀粉含量依舊很高

，

從而

導致扭矩和模頭壓力降低不明顯

。

隨α

－

淀粉酶

添加量增加

，EＲ

和

SME

呈現相同的下降趨勢

，

與

未添加酶樣品相比

，EＲ

顯著下降

，

主要是由于高溫

α

－

淀粉酶將沙米復合粉中部分淀粉轉化為糊精

、

麥芽糖

、

低聚糖等小分子糖

，

淀粉含量的減少會導

致機筒內熔融態黏度降低

，

從而降低

EＲ。

因此

，

在

低水分擠壓條件下

，

α

－

淀粉酶添加量不宜過高

，

以

0．5%

為宜

。

與擠壓前混合原料相比

，

擠壓處理后沙米復合

粉的顏色均變暗

。

擠壓前后顏色變化的原因可能是

原料粉含有較高的淀粉，

在高溫高剪切力和高溫α

－

淀粉酶的作用下

，

淀粉降解為小分子糖

，

使還原糖含

量升高

，

有利于美拉德反應和焦糖化反應等非酶褐

變的形成

，

從而使顏色加深

；

另外擠壓溫度逐漸升

高

，

濕熱作用使原料絕大部分變成熔融態

，

擠壓腔內

粉體之間摩擦力減小使溫度和壓力變小

，

物料較快

擠出

，

抑制非酶褐變的形成

，

導致隨擠壓溫度升高

，

擠壓粉色差值反而呈現下降的趨勢

。

糊化特性是反映淀粉品質的重要指標之一

，

糊

化特征值與沙米復合粉的品質具有相關性

。

研究結

果表明擠壓處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］

。

這主要

由于擠壓改性后

，

大部分淀粉發生降解糊化

，

支鏈淀

粉含量降低

、

直鏈淀粉比例增大

，

少量未糊化淀粉吸

水膨脹

，

引起黏度值較小

，

因此擠壓后混合粉均比未

擠壓混合粉的糊化特性參數低

，

這與楊庭等

［20］

溫度

越高黏度值越低的研究結果相反

，

可能是本實驗物

料含水量過低導致

。

4

結論

螺桿轉速

、

擠壓溫度

、

喂料速度

、

α

－

淀粉酶添加

量均對系統參數及理化

、

糊化特性有影響

。

擠壓后

沙米復合粉顏色明顯變暗

，

峰值黏度

、

谷值黏度

、

最

終黏度

、

崩解值

、

回生值

、

消減值相比擠壓前均顯著

下降

。

扭矩利用率和模頭壓力隨螺桿轉速

、

擠壓溫

度

、

α

－

淀粉酶添加量增加而降低

，

隨喂料速度增加

逐漸升高

。SME

和

EＲ

隨螺桿轉速增加有變大的趨

勢

，

隨擠壓溫度和α

－

淀粉酶添加量增加有下降的趨

勢

，

隨喂料速度變化不明顯

。

加酶預處理能顯著改

善沙米復合粉的理化特性

，

一方面使復合粉的

WSI

提高

，

另一方面使復合粉的黏度值顯著降低

，

且各糊

化特性參數在加酶量大于

0．5%

時顯著下降

。

綜合

考慮擠壓機系統參數

、

膨化產品特性

、

擠壓沙米復合

粉的理化及糊化特性

，

生產沙米復合粉的較適宜加

工條件為

：

螺桿轉速為

130r/min、

擠壓溫度為

130℃、

喂料速度為

16r/min、

α

－

淀粉酶添加量為

0．5%。

本研究結果可以拓寬沙米的使用范圍

、

改善

沙米粉的食用品質

，

為擠壓加工生產沙米營養早餐

粉提供指導

。

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第

34

卷第

4

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（

下轉第

125

頁

）

第

34

卷第

4

期王強等

SPE－UHPLC－DAD

法測定植物油微量酚酸類化合物的方法研究

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

頁

）

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