雙螺旋擠壓膨化技術(shù)(翻譯).doc

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1、操作工藝條件對(duì)擠壓膨化燕麥玉米粉的影響Y.Liu1,F.HsiehH*2,Heymnn2,ANDH.E.Huff21.Sunpower營(yíng)養(yǎng)食品有限責(zé)任公司，加利福尼亞州，美國(guó)2.密里哥倫比亞大學(xué)食品科學(xué)與生物工程學(xué)院，MO65211，密里州，美國(guó)摘要：本實(shí)驗(yàn)研究了膨化工藝參數(shù)的變化對(duì)擠壓膨化產(chǎn)物物理性質(zhì)（包括膨脹度，體積密度，結(jié)構(gòu)剖面），以及感官品質(zhì)的影響。工藝參數(shù)主要包括：螺桿轉(zhuǎn)速（200，300和400rpm），水分含量（18%，19.5%和21%），以及四種燕麥粉含量（55，70，85和100%）。隨著燕麥粉含量的增高，膨化產(chǎn)物的規(guī)定長(zhǎng)度降低，體積密度增加，亮度降低，紅度增加，黃

2、度降低，硬度增加，彈性、粘性和咀嚼性降低。除了100%的燕麥膨化粉，提高水分含量可以降低膨化度。螺桿轉(zhuǎn)速對(duì)體積密度、規(guī)定長(zhǎng)度和膨脹比沒(méi)有顯著影響。主成分分析顯示，降低水分含量，提高螺桿轉(zhuǎn)速會(huì)引起產(chǎn)品溫度的升高，繼而使得產(chǎn)品的亮度、酥脆性、反光度升高，產(chǎn)品的胞狀結(jié)構(gòu)更為開(kāi)放。隨著螺桿轉(zhuǎn)速提高，產(chǎn)品溫度的提高，玉米中的風(fēng)味物質(zhì)變得更易揮發(fā)。研究發(fā)現(xiàn)，膨化產(chǎn)品的物理性質(zhì)和感官性狀之間有著很高的關(guān)聯(lián)性。關(guān)鍵詞：燕麥；玉米；膨化擠壓；感官品質(zhì)1.引言雖然燕麥作為世界第六大禾谷類種植作物排在小麥、玉米、水稻、大麥、高粱之后（Matz1991），對(duì)于牲畜和家禽飼料來(lái)說(shuō)是一種極其重要的谷物，但只有7%

3、的燕麥被人類所消費(fèi)（Oomah1983）。但因?yàn)樽罱l(fā)表的一系列關(guān)于燕麥可以促進(jìn)健康的報(bào)道（VanHornandothers1991;Welch1994）這種現(xiàn)狀馬上就會(huì)發(fā)生改變。此外，美國(guó)食品藥品監(jiān)督局已經(jīng)發(fā)表聲明，稱燕麥中的可溶性纖維（β-葡聚糖）可以降低血液中膽固醇的含量，防止冠心病的發(fā)生（Anonymous1999）。擠壓膨化機(jī)械具有很多設(shè)計(jì)上的優(yōu)勢(shì)，可以在生產(chǎn)過(guò)程中節(jié)約時(shí)間、能量消耗以及費(fèi)用。在生產(chǎn)零食和即食性淀粉谷物早餐等方面，高溫短時(shí)擠壓膨化技術(shù)日益發(fā)揮著越來(lái)越大的作用。直接由擠壓膨化生產(chǎn)出的產(chǎn)品零食叫做第二代零食。(HuberandRokey1990)這些零食的體積密度

4、很低，且具有高纖維、低卡路里、高蛋白質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)豐富的特點(diǎn)。產(chǎn)品的物理性質(zhì)和感官性狀通常受到擠壓膨化過(guò)程中各個(gè)操作流程和原料的配比參數(shù)的影響。為了優(yōu)化膨化工藝流程，提升產(chǎn)品特性，針對(duì)改變工藝參數(shù)的研究正在緊鑼密鼓的進(jìn)行。(Chenandothers1991;Hsiehandothers1989,1990;Jinandothers1994;Berglundandothers1994)。應(yīng)用膨化技術(shù)生產(chǎn)全谷物的、基于燕麥的、即食性的方便早餐是很困難的，這可能因?yàn)檠帑溨泻羞^(guò)多的脂肪和可溶性的膠(ChangandSosulki1985)。但將玉米面粉與燕麥粉相混合，通過(guò)擠壓膨化技術(shù)，就可以生產(chǎn)出

5、理化性質(zhì)與感官性狀俱佳的零食或早餐粉。這將使得燕麥在人類飲食中所占的比重大大上升。本研究的目的是研究膨化過(guò)程中的三個(gè)工藝參數(shù)對(duì)于膨化玉米-燕麥粉物理性質(zhì)和感官性狀的影響，并綜合數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得出最佳工藝參數(shù)。2.材料與方法2.1生原料：從ConAgra(Omaha,Neb.,U.S.A.)購(gòu)買的燕麥粉，以及從LauhoffGrainCo.(Danville,Ill.,U.S.A.)購(gòu)買的黃色玉米粉，這些原料使用霍巴特混合儀(ModelA200F,HobartCorp.,Troy,Ohio,U.S.A.)以期望比率混合10分鐘，以保證膨化前物料的均一性。玉米粉和燕麥粉中的近似營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)測(cè)量

6、結(jié)果見(jiàn)表一。表1玉米粉和燕麥粉中的相似營(yíng)養(yǎng)元素測(cè)量表2.2擠壓膨化機(jī)械本實(shí)驗(yàn)使用的擠壓機(jī)室共軸相連APVBaker(APVBaker,GrandRapids,Mich.,U.S.A.)，MPF50/25,28.0-kW雙螺旋可交換螺桿擠壓機(jī)，機(jī)器外徑比為15:1,?？傠妱?dòng)機(jī)為29.8kW的直流電動(dòng)機(jī)。通過(guò)在室溫（23℃）條件下使用泵將水注入擠壓機(jī)可以控制物料中的水分含量。鋼模對(duì)面帶有以330rpm的速度轉(zhuǎn)動(dòng)的葉片可調(diào)整切割機(jī)，以切割膨化產(chǎn)物。儀表盤上顯示產(chǎn)品溫度、鋼模壓力、扭矩百分比、扭動(dòng)和切割速度等工藝參數(shù)，這些參數(shù)已被保存在電腦里。若至少五分鐘在產(chǎn)品溫度和扭矩百分比中沒(méi)有出現(xiàn)可見(jiàn)的

7、錯(cuò)誤，則可認(rèn)為膨化機(jī)處于穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。收集樣品然后通過(guò)65℃流化床干燥至水分含量為6%~7%。2.3實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：本實(shí)驗(yàn)為4×3×3因素一重復(fù)設(shè)計(jì)。本研究選取了螺桿轉(zhuǎn)速（200,300和400rpm）、水分含量（18%，19.5%和21%）、四種燕麥粉含量（55,70,85和100%）四個(gè)因素對(duì)擠壓膨化產(chǎn)物物理性質(zhì)（顏色、質(zhì)構(gòu)、尺寸規(guī)格和體積密度）和感官性狀的影響。其他一些獨(dú)立影響因素，如加料速度（45kg/h）、螺旋剖面、芯片尺寸（3.8mm）都