人参山药挤压膨化工艺优化及其理化性质研究

采用双螺杆挤压膨化工艺制备人参、山药膨化制品,并研究其最佳工艺条件及其膨化前后理化性质的变化。以生晒参、山药饮片为实验材料,将生晒参粉与山药饮片粉按1:1比例混合,在单因素的基础上,以膨化制品的径向膨化率为考察指标,根据L₉(34)正交表进行正交试验,确定人参、山药复合粉挤压膨化的最佳工艺参数,并对膨化前后的营养品质、物理化特性、有效成分进行比较分析。结果显示:人参、山药复合挤压膨化的最佳工艺参数为:螺杆转速为250 r/min,Ⅲ区温度160 ℃,物料水分含量24%,在此条件下得到疏松多孔的膨化制品,产品径向膨化率达到最大值为2.43。人参、山药复合粉挤膨化后与膨化前营养化学成分相比,粗灰分含量差异不大(P>0.05),粗脂肪、TDF、IDF、粗蛋白质、可溶性蛋白质、总淀粉、支链淀粉含量均降低(P<0.05);可溶性膳食纤维、直链淀粉均有提高(P<0.05),分别提高了12.96%、18.03%。膨化后与膨化前物理特性比较,糊化度、WSI、WAI均有提高;人参、山药复合粉基本营养化学成分与物理特性相关性分析表明,膨化前后的糊化度变化率与淀粉含量变化率、支链淀粉含量变化率呈显著负相关(P<0.05),WAI值的变化率与IDF呈极显著正相关(P<0.01),WSI值与支链淀粉、脂肪、TDF、IDF含量变化率呈显著负相关(P<0.05)。膨化前后人参总皂苷由5.50%下降到5.15%,差异显著(P<0.05)。结论:通过挤压膨化技术的应用,使人参、山药复合粉的理化性质得到了改善,为进一步研究奠定理论基础。     

挤压膨化对大麦全粉理化特性的影响

本文研究了双螺杆挤压膨化技术对大麦全粉理化特性的影响。结果表明,在优化工艺条件下(螺杆转速45 Hz、喂料速度35 Hz、套筒温度140 ℃、原料水分含量20%),挤压膨化所得的大麦膨化粉与膨化前相比,其水分含量、总淀粉含量、粗脂肪含量、蛋白质的含量分别下降了12.16%、6.89%、1.46%、1.38%;吸水指数和水溶指数分别上升了341%和7.98%,颜色加深;峰值粘度、最低粘度、最终粘度和回生值分别降低了3932.99、3036.93、5244.09和2206.81 cp,糊化温度由69.59 ℃下降至50.21 ℃,且无明显糊化过程。扫描电镜显微照片可见,挤压膨化后的大麦全粉的淀粉颗粒发生明显改变,各种物质都被均匀的聚合到一起,呈现出相互粘连呈片状的结构。     

挤压对山药中非淀粉多糖理化性质和生物活性的影响

通过双螺杆挤压山药全粉制备挤压膨化山药粉,采用热水浸提醇沉法提取得到山药原粉多糖(CYP)和挤压山药粉多糖(ECYP),并对其理化性质、抗氧化活性及促进益生菌生长作用进行研究.ECYP的总糖和糖醛酸含量与CYP相比均有所提高.利用挤压膨化技术处理前后两种山药多糖均包含鼠李糖、半乳糖醛酸、半乳糖、阿拉伯糖、甘露糖、葡萄糖...     

微波膨化重组山药脆片的工艺研究

以山药全粉、糯米粉、玉米淀粉和低筋面粉为主要原料,以感官评分和膨化率为评价指标,通过单因素及正交试验优化微波膨化重组山药脆片的工艺参数.结果 表明:以山药全粉、预混粉(玉米淀粉和糯米粉质量比1∶1)和低筋面粉组成的混合粉总质量为基准,预混粉添加量10％、切片厚度1 mm、预干燥时间30 min、微波功率450 W、微波...     

预酶解-挤压膨化工艺改善玉米全粉冲调分散性

本文研究了玉米全粉在高温条件下经过α-淀粉酶进行固态预酶解后再进行挤压膨化(预酶解-挤压膨化)加工处理后的品质特性变化规律。结果表明:与直接挤压膨化玉米全粉相比,预酶解-挤压膨化玉米全粉的水溶性指数增加了12.26%,吸水性指数降低了26.40%,分散时间减小了24.14%,结块率增加了75.32%,黏度降低,冲调分散性得到显著改善;Carr指数、Hausner比值分别增加了8.39%、3.60%,休止角、滑角分别增加了24.59%、6.49%,容积密度增加;L*值、b*值显著增加,a*值降低,产生了一定色差;淀粉含量下降5.86%,还原糖含量、脂肪含量及可溶性蛋白含量分别增加了139.43%、7.87%、243.52%。本研究表明预酶解-挤压膨化处理改善了玉米全粉的冲调分散性,增加了还原糖、脂肪及可溶性蛋白的含量,提高了食用品质。本研究克服了挤压膨化工艺过程中由于物料水分含量低,加工温度高,作用时间短等因素导致酶解作用有限的技术难题,为预酶解-挤压膨化技术在以谷物为基质的营养方便食品的加工应用中提供指导。     

大米淀粉组成与挤压特性之间的相关性研究

分析11种大米的淀粉组成和挤压特性,探讨总淀粉、直链淀粉含量以及淀粉直/支比与膨化度、吸水性、水溶性、容重、硬度等挤压特性之间的相关性。结果表明:直链淀粉含量与吸水性呈显著正相关(r=0.879)、与水溶性呈显著负相关(r=-0.876),与膨化度之间也具有一定的相关性(r=0.530),与容重及硬度无显著相关性;淀粉直/支比与吸水性(r=0.848)呈显著正相关,与水溶性呈显著负显著(r=-0.827),与膨化度具有一定的相关性(r=0.512),但与容重及硬度无显著相关性。大米的直链淀粉含量以及淀粉直/支比与膨化度、吸水性等挤压特性具有相关性,直链淀粉含量和淀粉直/支比可作为大米挤压加工中原料选择和复配的依据。     

不同加工方式对藜麦淀粉结构与功能特性的影响

为探究藜麦加工方式对其淀粉结构与功能特性的影响,研究采用蒸制和萌发处理藜麦籽粒及挤压膨化处理藜麦全粉,对不同处理后的藜麦进行淀粉提取与特性分析.结果表明:蒸制、萌发和挤压膨化处理藜麦后,其淀粉出现不同程度损伤,损伤程度依次为挤压膨化＞蒸制组＞萌发组;淀粉粒径增大,但其晶型和表面基团未改变;蒸制和萌发组淀粉结晶度提高,挤...     

两种大米淀粉及其磷酸酯淀粉理化特性的比较研究

对比分析2种大米(籼米和粳米)的全粉、淀粉和取代度均为0.068的磷酸酯淀粉的理化特性.粳米的全粉、淀粉和磷酸酯淀粉的膨胀力分别为7.5,10.7,21.6 g/g,分别高于籼米的全粉、淀粉和磷酸酯淀粉的膨胀力(5.8,8.9,17.4 g/g).2种大米淀粉经磷酸酯化后透光率增高,相应淀粉的透光率次之,全粉的透光率最低,籼米的全粉、淀粉和磷酸酯淀粉的透光率分别低于粳米的全粉、淀粉和磷酸酯淀粉的透光率.经快速黏度分析仪测定的糊化特性结果表明,淀粉或变性淀粉膨胀力高,其峰值黏度和崩解值也高,此外,蛋白质含量和直链淀粉含量也极大的影响了淀粉的糊化特性.使用动态流变仪测定的流变特性表明,在相同的温度下,籼米的全粉、淀粉和变性淀粉的储能模量(G')分别比粳米的全粉、淀粉和变性淀粉的储能模量(G')高,对于相同的大米品种,全粉的储能模量(G')最高,变性淀粉的储能模量(G')最低.     

3种膨化方式处理对萌芽糙米品质的影响

比较研究了挤压、气流和微波膨化对萌芽糙米(粳稻5055)营养成分、色泽、水溶和吸水指数的影响。结果表明:与原料萌芽糙米相比,挤压、气流和微波膨化还原糖分别减少了62.5%、96.71%和66.45%;可溶性蛋白分别减少了58.86%、73.42%和59.01%;γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)含量减少了37.21%、63.66%和77.70%;L*值分别降低了2.01%、6.10%和6.20%;而吸水指数是原料的2.92、2.14和1.63倍。挤压膨化显著降低萌芽糙米中总淀粉和直链淀粉含量(P0.05),分别比原料减少11.12%和98.90%;气流和微波膨化对其影响不显著(P0.05);微波膨化显著增加萌芽糙米中抗性淀粉含量(P0.05),是原料的2.25倍;但挤压和气流膨化对其影响不显著(P0.05);气流和微波膨化显著降低了水溶指数(P0.05),比原料减少38.60%和49.12%;挤压膨化能显著增加水溶指数(P0.05),是原料的2.47倍。与气流和微波膨化相比,挤压膨化使萌芽糙米中还原糖、可溶性蛋白、GABA含量损失都较少;a*、b*和ΔE值均最低;L*值、水溶和吸水指数最高。因此,挤压膨化最有利于保留萌芽糙米的营养成分,同时也能最大程度改善其水溶性和吸水性。     

玉米挤压工艺条件的优化及其理化特性的研究

以玉米籽粒为原料,以膨化度为指标,在单因素试验基础上,采用响应面分析法研究挤压工艺条件对玉米籽粒膨化特性的影响,并分析其主要理化特性.结果表明,回归方程能较好地预测玉米膨化度随挤压工艺参数变化的规律,玉米挤压膨化的最佳工艺条件为物料粒度60目,物料含水量24.5％,挤压温度164℃,转速400r/min,膨化度3.42％.玉米经挤压后还原糖、可溶性膳食纤维、吸水性指数、水溶性指数、糊化度分别提高361.54％、134.38％、80.20％、186.4％和794.12％,淀粉、不溶性膳食纤维分别降低26.03％和36.67％,蛋白质含量基本不变,玉米的理化特性得到有效改善.     

去皮对山药粉理化性质和生物活性的影响

为了研究去皮工序对于山药粉的理化性质和生物活性的影响,以山药为原料,通过热风干燥法制备山药粉;酶水解法测定总淀粉含量和体外消化率;扫描电子显微镜、X射线衍射和傅里叶变换红外光谱考察不同山药粉的形态与结晶结构;分光光度法测定总黄酮、总可溶性多酚含量、还原力和DPPH自由基清除能力。结果表明,经过去皮工序制备的山药粉总淀粉与抗性淀粉含量较大,分别为45.39%和31.11%;未经去皮工序制备的山药粉的水结合能力(194.53 g/100 g)较大,其在不同温度下的膨胀力与溶解度也较大,最大提高率分别为43%和18%;两种山药粉的形态特征和晶体结构相差不大;不经过去皮工序制备的山药粉的总黄酮和总可溶性多酚含量较大,分别为0.059 mg RE/g和0.028 mg GA/g;其DPPH自由基清除能力(EC₅₀值43.86 mg/mL)和还原力(0.223 mg V_C/g)较高;因此,去皮工序对山药粉的理化性质和生物活性有明显影响。根据两种山药粉的特点,可以选择合适的山药粉应用于不同的食品中。     

预酶解-挤压膨化对全谷物糙米粉品质特性的影响

以3 种糙米（普通糙米、红色糙米、黑色糙米）为原料,预酶解-挤压膨化制备实验组糙米粉,未经预酶解处理直接挤压膨化制备对照组糙米粉,分别测定其水溶性指数、吸水性指数、结块率、分散时间、米糊黏度、色度、糊化度、感官评分以及淀粉、还原糖、蛋白质含量等指标,并对淀粉和蛋白质进行体外模拟消化,比较并分析预酶解-挤压膨化对糙米粉品质特性的影响。结果表明：与直接挤压膨化相比,预酶解-挤压膨化处理使普通糙米、红色糙米、黑色糙米3 种糙米粉的水溶性指数分别提高了2.04、1.35 倍和1.71 倍;吸水性指数分别降低了67.87%、60.96%和62.17%;结块率分别提高了5.44、6.27 倍和3.07 倍;分散时间分别缩短了66.61%、61.79%和64.30%;米糊黏度降低,黏度曲线趋于平直,剪切稀释效应减弱;淀粉含量分别降低了29.22%、28.71%和26.70%,糊化度分别降低了19.53%、8.94%和13.13%;可溶性蛋白含量分别提高了1.50、2.87 倍和2.27 倍;差异均达显著水平（P＜0.05）。同时,亮度值略有升高,色差值分别为3.01、4.66、3.28;快消化淀粉比例降低,慢消化淀粉和抗性淀粉比例升高;蛋白质体外消化速率加快,消化率升高;综合感官评分显著升高（P＜0.05）。实验结果表明预酶解-挤压膨化处理提高了糙米粉的冲调分散性、降低了米糊黏度,提高了感官评分和蛋白质体外消化性能,对糙米粉品质具有提升作用。为拓宽糙米的加工利用途径、促进预酶解-挤压膨化技术在谷物加工领域中的应用提供了理论指导。     

Physical and Functional Properties of Arrowroot Starch Extrudates

ABSTRACT:  Arrowroot starch, a commercially underexploited tuber starch but having potential digestive and medicinal properties, has been subjected to extrusion cooking using a single screw food extruder. Different levels of feed moisture (12%, 14%, and 16%) and extrusion temperatures (140, 150, 160, 170, 180, and 190 °C) were used for extrusion. The physical properties—bulk density, true density, porosity, and expansion ratio; functional properties such as water absorption index, water solubility index, oil absorption index, pasting, rheological, and textural properties; and in vitro enzyme digestibility of the extrudates were determined. The expansion ratio of the extrudates ranged from 3.22 to 6.09. The water absorption index (6.52 to 8.85 g gel/g dry sample), water solubility index (15.92% to 41.31%), and oil absorption index (0.50 to 1.70 g/g) were higher for the extrudates in comparison to native starch (1.81 g gel/g dry sample, 1.16% and 0.60 g/g, respectively). The rheological properties, storage modulus, and loss modulus of the gelatinized powdered extrudates were significantly lower ( P < 0.05) and these behaved like solutions rather than a paste or a gel. Hardness and toughness were more for the samples extruded at higher feed moisture and lower extrusion temperature, whereas snap force and energy were higher at lower feed moisture and temperature. There was a significant decrease in the percentage digestibility of arrowroot starch (30.07% after 30 min of incubation with the enzyme) after extrusion (25.27% to 30.56%). Extrusion cooking of arrowroot starch resulted in products with very good expansion, color, and lower digestibility, which can be exploited for its potential use as a snack food.     

水分含量对双螺杆挤压处理山药淀粉理化性质的影响

使用同向双螺杆挤出机研究了水分含量对山药淀粉理化和流变性质的影响.结果 表明:挤压后山药淀粉颗粒受到破坏,出现不规则碎片,其结晶度降低,且随着水分含量的增加而增加.挤压后淀粉的溶解度升高,膨胀度下降,随着水分含量升高,溶解度减小,膨胀度增加.流变学结果表现为弱凝胶性质,山药淀粉的储能模量(G')和损耗模量(G")随水分...     

挤压膨化处理对婴幼儿米粉理化和体外消化特性的影响

为探讨婴幼儿米粉基料干法制造过程中挤压膨化处理对米粉特性的影响规律,对不同品种大米经挤压膨化得到米粉的理化和消化特性差异进行比较分析,结果表明:在相同挤压膨化条件下,不同大米之间淀粉组成差异明显,导致膨化度、吸水指数和水溶性指数差异显著(P<0.05);处理后由淀粉体外消化特性得出:早籼米中抗性淀粉含量最高,接近15%;糯米快速消化淀粉含量最低,小于75%。蛋白质消化特性结果显示,糯米制品的胃蛋白酶消化率和蛋白质总消化率均低于其它3种米粉,这可能是因糯米中蛋白质的结构和组成不同所致。研究结果为挤压膨化技术在米粉生产中的应用及对不同品种大米米粉的性能影响提供理论依据。     

Changes in the Functional Properties and Antinutritional Factors of Extruded Hard-to-Cook Common Beans (Phaseolus vulgaris,L.)

ABSTRACT: The biochemical and functional properties of 2 hard-to-cook common bean cultivars (Phaseolus vulgaris, L.) were investigated after the extrusion process. Beans of BRS pontal and BRS grafite cultivars were milled and extruded at 150 °C, with a compression ratio screw of 3 : 1, 5-mm die, and screw speed of 150 rpm. Extrudate flours were evaluated for water solubility (WS), water absorption index (WAI), oil absorption capacity (OAC), foaming capacity (FC), emulsifying activity (EA), antinutritional factors, and in vitro protein and starch digestibility. Results indicated that the extrusion significantly decreased antinutrients such as phytic acid, lectin, α-amylase, and trypsin inhibitors, reduced the emulsifying capacity and eliminated the FC in both BRS pontal and BRS grafite cultivars. In addition, the WS, WAI, and in vitro protein and starch digestibility were improved by the extrusion process. These results indicate that it is possible to produce new extruded products with good functional and biochemical properties from these common bean cultivars.     

蛹虫草复合谷物杂粮膨化产品的工艺优化及糊化特性

目的：采用双螺杆挤压工艺制备蛹虫草复合谷物杂粮膨化产品,并研究蛹虫草对谷物杂粮膨化产品淀粉糊化特性的影响。方法：以大米粉、糯米粉、薏米粉、红豆粉、黄豆粉、蛹虫草粉为原料,按照一定比例混合制成蛹虫草复合谷物杂粮粉进行挤压膨化实验,并在单因素试验的基础上,选择物料水分含量、螺杆转速、进料速率、挤压温度为影响因素,产品径向膨化率、糊化度、水分含量、吸水性和水溶性指数为指标,设计正交试验,用极差分析法优化出蛹虫草复合谷物杂粮膨化产品的最佳工艺,并利用快速黏度仪测定谷物杂粮膨化产品和蛹虫草复合谷物杂粮膨化产品的淀粉糊化特性。结果：蛹虫草复合谷物杂粮膨化产品的最优工艺参数为物料水分含量16%、螺杆转速180 r/min、机筒的5 段挤压温度80-90-120-140-165 ℃、进料速率15 r/min,此时蛹虫草复合谷物杂粮膨化产品的径向膨化率、糊化度、水分含量、水溶性和吸水性指数分别为3.015、84.32%、6.11%、29.65%、416.39%;与谷物杂粮膨化产品相比,蛹虫草复合谷物杂粮膨化产品峰值黏度、保持黏度、最终黏度、回生值显著下降。结论：蛹虫草复合谷物杂粮膨化产品挤压工艺可行,添加蛹虫草能够显著降低谷物杂粮膨化产品的糊化特征值,并抑制其淀粉分子的回生或重排。     

不同品种山药蒸制过程中淀粉消化率及抗氧化活性

本实验以不同品种山药的淀粉相关特性、生物活性成分、抗氧化能力和微观结构为评价指标,研究蒸制时间对铁棍山药、淮山药、糯山药3 种山药的营养品质和抗氧化活性的影响,并探究山药微观结构和品质变化的内在联系。结果表明,蒸制处理后,3 种山药样品中的总淀粉质量分数和抗性淀粉质量分数均显著减少（P＜0.05）,但可消化淀粉（快消化淀粉和慢消化淀粉）及表观直链淀粉质量分数显著增加（P＜0.05）,同时山药淀粉的持水力增强,溶解度下降。3 种山药中,蒸制15 min的淮山药总可溶性多酚和总黄酮含量最高,分别为1.04 mg/g和0.83 mg/g,同时,其抗氧化能力也最强,铁离子还原力、1,1-二苯基-2-苦基肼（1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH）自由基清除率和羟自由基清除率分别为165.56 μmol/g、58.15%和82.26%。扫描电子显微镜观察发现,蒸制后山药样品颗粒呈特征性的块状和不规则的结构,表面粗糙并有裂缝。综合比较,蒸制时间对3 种山药样品的品质特征及活性成分的影响差异较大,蒸制15 min后山药样品的总可溶性多酚和总黄酮含量最高,抗氧化活性也最强,蒸制20 min后山药样品中的可消化淀粉含量较高,而生山药的微观结构特征较好,说明适度蒸制可以提高山药淀粉的消化率和山药的抗氧化能力。     

Effect of Extrusion Cooking on Functional Properties and in vitro Starch Digestibility of Barley-Based Extrudates from Fruit and Vegetable By-Products

ABSTRACT:  Barley flour and barley flour–pomace (tomato, grape) blends were extruded through a co-rotating twin-screw extruder. The aim of the present study was to investigate the effects of die temperature, screw speed, and pomace level on water absorption index (WAI), water solubility index (WSI), degree of starch gelatinization, and in vitro starch digestibility using a response surface methodology. The selected extrudate samples were examined further using differential scanning calorimetry (DSC) and polarized light microscopy, respectively. The WAI of barley–pomace extrudates was affected by increasing pomace level. Temperature had significant effect on all types of extrudate but screw speed had significant linear effect only on barley and barley–grape pomace extrudates on degree of starch gelatinization. Although no gelatinization peak was detected, an endotherm was observed on all selected extrudates. In general, extrusion cooking significantly increased in vitro starch digestibility of extrudates. However, increasing level of both tomato and grape pomace led to reduction in starch digestibility.