鄒泊羽，盧明玥，王 健，鐘 耕，2，*

（1.西南大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院，重慶 400715；2.重慶市特色食品工程技術(shù)研究中心，重慶 400716）

魔芋膠膨化食品制備工藝研究

鄒泊羽1，盧明玥1，王 健1，鐘 耕1，2，*

（1.西南大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院，重慶 400715；2.重慶市特色食品工程技術(shù)研究中心，重慶 400716）

以魔芋精粉為主要原料，以糯米粉、預(yù)糊化淀粉和超微粉碎玉米粉為輔料，對魔芋膠膨化脆片的制作工藝進(jìn)行了研究。通過實驗確定了產(chǎn)品的制作工藝、主要工藝條件及配方。結(jié)果表明：魔芋精粉和水的比例為1∶15的魔芋膠，糯米粉添加量為魔芋膠量的40%，超微玉米粉添加量2%，預(yù)糊化淀粉添加量20%，經(jīng)蒸煮、定型、干燥后的坯料水分含量在20%，使用微波功率700W、時間15s加熱處理下膨化，所得產(chǎn)品膨化效果好，感官質(zhì)量佳，產(chǎn)品抗消化性淀粉含量為17.5g/100g。

魔芋精粉，葡甘露聚糖（KGM），微波膨化，工藝條件

魔芋（Amorphallus konjac）精粉的主要成分為葡甘露聚糖（konjac glucomannan，簡稱KGM）。KGM溶于水后會形成一種十分粘稠的溶膠，它具有多方面的生理活性和廣泛的應(yīng)用價值。KGM是一種優(yōu)秀的可溶性多糖膳食纖維，有研究表明，KGM在提高機(jī)體免疫機(jī)能、抗癌、潤腸通便、降血脂、逆轉(zhuǎn)脂肪肝、減肥、降血糖及延緩腦神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞、心肌細(xì)胞和大、中靜脈內(nèi)膜內(nèi)皮細(xì)胞的老化過程，預(yù)防動脈粥樣硬化，改善心、腦和血管的功能等方面均顯示了較好的效果[1-2]。在現(xiàn)代社會中，隨著魔芋保健功能被愈來愈多的人群認(rèn)識了解，魔芋食品市場認(rèn)同和市場需求將大大提高，開發(fā)既有保健價值又有獨特風(fēng)味、品種多樣的魔芋食品將帶來可觀的社會經(jīng)濟(jì)價值。膨化食品具有食用方便、易于消化、香酥可口、老幼皆宜、經(jīng)濟(jì)實惠等特點，從而深受消費者的青睞，成為風(fēng)靡世界的食品。但是傳統(tǒng)膨化食品從成分結(jié)構(gòu)看，屬于高血糖指數(shù)、高熱量、低膳食纖維的食品[3]。食品膨化工藝技術(shù)包括高溫膨化、擠壓膨化、微波膨化等，微波應(yīng)用于食品的生產(chǎn)可以改變傳統(tǒng)的從表面到內(nèi)部的熱傳導(dǎo)過程，具有受熱均勻、加熱速度快、產(chǎn)品質(zhì)量高、反應(yīng)靈敏、易于控制、熱效率高以及設(shè)備占地面積小等優(yōu)點[4]。并能較好地保留食品中的營養(yǎng)物質(zhì)和提高膨化食品的品質(zhì)。在本實驗中選擇微波膨化加工工藝并添加KGM為原料制作膨化食品，將改善膨化食品的營養(yǎng)組成，降低熱能，提高優(yōu)質(zhì)膳食纖維含量，優(yōu)化產(chǎn)品各營養(yǎng)成分構(gòu)成比例[5]。本文研究通過將預(yù)糊化淀粉、糯米粉、超微粉碎玉米粉添加在魔芋膠中，以不同的混合配比實驗，尋找優(yōu)化的膨化條件，從而研制出風(fēng)味獨特的魔芋膠膨化食品。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

魔芋微粉 符合NY/T 494-2002中普通魔芋微粉標(biāo)準(zhǔn)，重慶里茂農(nóng)產(chǎn)品開發(fā)有限責(zé)任公司；糯米粉

市售，沈陽獅子王工貿(mào)有限公司；預(yù)糊化淀粉 廣州市華僑糖廠；超微粉碎玉米粉 以市售去皮去胚玉米渣（遼寧綠色芳山有機(jī)食品公司）為原料超微粉碎制備。

DHG-9070A鼓風(fēng)干燥機(jī) 上海齊欣科學(xué)儀器有限公司；MAS-Ⅱ微波快速制樣系統(tǒng) 上海新儀微波化學(xué)科技有限公司；FA004A電子分析天平 上海精天電子儀器有限公司；TA.XT2i物性測試儀 Stable Micro System；HFM-8超微粉碎機(jī) 河南瀚華科技發(fā)展有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 工藝流程

1.2.2 工藝要點

1.2.2.1 魔芋精粉溶脹 魔芋精粉中以魔芋精粉∶水比例為1∶15加入涼水，攪拌均勻，置于70℃水浴中充分溶脹1h。

1.2.2.2 其他輔料調(diào)濕 將要加入的糯米粉、預(yù)糊化淀粉、超微玉米粉等混合均勻后加水調(diào)濕，使水分含量大于50%，以利于糊化。

1.2.2.3 混勻 將溶脹后的魔芋膠和調(diào)濕后的輔料混合均勻，揉捏成型。

1.2.2.4 蒸煮 將成型的面團(tuán)用紗布包裹，蒸汽蒸煮20min，淀粉充分α化。

1.2.2.5 切片成型 將物料面團(tuán)切成4mm厚的薄片。

1.2.2.6 預(yù)干燥 將切片成型的物料置鼓風(fēng)干燥箱中60℃干燥至水分含量30%以下。

1.2.2.7 水分均衡 將達(dá)到適宜水分含量的物料置于密封容器中24h左右，使水分分布均勻。

1.2.2.8 微波膨化 水分均衡后的物料薄片置于設(shè)定好微波功率及作用時間的微波制樣系統(tǒng)中微波膨化。

1.2.2.9 干燥 將膨化好的脆片放入鼓風(fēng)干燥箱中80℃干燥20min，降低產(chǎn)品水分含量，提高脆度，利于保藏。

1.2.3 實驗設(shè)計 采用先單因素實驗再正交實驗的方法來獲得最佳的原材料配比和最優(yōu)的工藝參數(shù)。單因素實驗選用糯米粉添加量、預(yù)糊化淀粉添加量、玉米粉添加量、預(yù)干含水量、微波功率、膨化時間6個主要因素，各設(shè)定5個水平進(jìn)行實驗。其余固定條件在糯米粉添加量（以魔芋膠100%為基準(zhǔn)計）30%、預(yù)糊化淀粉（以魔芋膠100%為基準(zhǔn)計）10%、玉米粉（以魔芋膠100%為基準(zhǔn)計）4%、預(yù)干含水量25%、微波功率為700W、膨化時間15s中選取。以膨化度作為評判指標(biāo)。

正交實驗的因素及水平待單因素實驗后確定，以更能體現(xiàn)膨化質(zhì)量的膨化度、脆度和外觀3個指標(biāo)作為最終的評判指標(biāo)。

表1 正交實驗因素水平表（%）

1.2.4 相關(guān)參數(shù)測定與評定

1.2.4.1 水分測定方法[6]水分含量（%）＝（m1-m2）/m1×100%，m1:物料干燥前重量；m2：物料干燥后重量。1.2.4.2 膨化度檢測 膨化度通過物料膨化前后體積換算，體積測定采用置換法。

1.2.4.3 脆度檢測[7]采用TA.XT2i物性測試儀檢測。測試條件：Probe P/2N Needle；Pre test speed:2mm/s；Test speed:3mm/s；Post speed:4mm/s；Test distance:3.5mm。

1.2.4.4 外觀評定 微波膨化魔芋膠脆片外觀質(zhì)量通過對色澤與外形的評分來評定。外觀以5分制計分，評分標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表2 微波魔芋膠膨化食品外觀評分標(biāo)準(zhǔn)

1.2.4.5 綜合評定方法 正交實驗的評定采用加權(quán)綜合評定法，各實驗得分由膨化度、脆度、外觀3個指標(biāo)加權(quán)綜合評定，各指標(biāo)均采用5分制統(tǒng)一計分，權(quán)重比為：膨化度∶脆度∶外觀=5∶4∶1。膨化度、脆度按相對評分法[7]將實測值換算為5分制得分，即最大值（最優(yōu)者）得5分，其余與最大值相比而得分。

1.2.5 抗消化淀粉含量[9]稱取1g產(chǎn)品，粉碎后與100mL蒸餾水加入反應(yīng)瓶中，水浴加熱至反應(yīng)瓶內(nèi)部溫度達(dá)到95℃后加入0.5mL耐高溫α-淀粉酶，維持適宜溫度酶解30min后冷卻至室溫，5000×g離心10min，將殘留物分散于100mL磷酸鹽緩沖液（0.08mol/L，pH7.5）中，加入0.5mL蛋白酶在60℃下酶解30min，離心分離（5000×g，10min），所得殘渣用蒸餾水洗滌數(shù)次后相繼以80%和95%乙醇洗滌兩次，40℃下真空干燥。加入50mL KOH（2mol/L）室溫下攪拌30min溶解。以稀鹽酸調(diào)節(jié)pH至4.5，加入淀粉轉(zhuǎn)葡糖苷酶0.5mL，60℃下酶解35min，以葡萄糖氧化酶法測定葡萄糖含量，所得結(jié)果為抗消化淀粉水解所得葡萄糖含量，計算得出抗消化淀粉含量（校正因子為0.9）。

抗消化淀粉含量＝葡萄糖含量×0.9

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素實驗

2.1.1 水分含量對膨化度的影響 由圖1可見，當(dāng)水分為20%時，膨化度達(dá)到最大值，隨著含水量的升高，膨化度有降低的趨勢。在一定水分含量范圍內(nèi)，物料含水量越大，可能產(chǎn)生的蒸汽量越大，膨化動力越強(qiáng)，對膨化的效果影響也越大。但物料所含水分過量時，熱量就會消耗在蒸發(fā)水或汽化上，影響膨化正常實現(xiàn)。因此，在膨化前，必須確定物料的適度含水量，以保證最佳膨化效果。此外，物料在膨化過程中還存在一定的含濕量梯度。梯度差異的形成是由于水分在物料中分布差異和水分與物料之間的結(jié)合差異所致，不同的濕度梯度會造成膨化動力產(chǎn)生時間上的差異和質(zhì)量的不均勻性，從而影響到膨化質(zhì)量[10]。所以，物料必須經(jīng)過水分均衡處理，以利于膨化的均衡發(fā)生。

圖1 水分含量對膨化度的影響

2.1.2 微波功率對膨化度的影響 由圖2可以看出，膨化度隨微波功率增加而增加，600W后膨化度增加減緩，700W時膨化度最大。這是由于隨著微波功率增大，物料快速吸收微波能，產(chǎn)生的蒸汽壓力增大，形成較大的內(nèi)推動力，使物料內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)急劇脹大，形成微孔結(jié)構(gòu)。

圖2 微波功率對膨化度的影響

2.1.3 膨化時間對膨化度的影響 由圖3可以看出，膨化度開始隨膨化時間增加而增加，15s時達(dá)最大，20s時略有下降。而膨化時間再延長，組織內(nèi)大部分水分被蒸發(fā)，缺乏膨化動力，無法再繼續(xù)膨化，并且由于高溫下物料焦化而發(fā)生體積回縮。

圖3 膨化時間對膨化度的影響

圖4 糯米粉對膨化度的影響

2.1.4 糯米粉對膨化度的影響 糯米粉是膨化主體材料之一，支鏈淀粉含量是膨化度的重要影響因素之一[8]。由圖4可見，膨化度隨糯米粉添加量增加而上升，糯米粉添加量為40%時達(dá)到最大值。

2.1.5 預(yù)糊化淀粉對膨化度的影響 淀粉是膨化成品網(wǎng)架支撐主要材料，預(yù)糊化淀粉潤吸水性強(qiáng)、漲性佳，在物料膠團(tuán)中形成一定強(qiáng)度凝膠，利于膨化。由圖5可知，預(yù)糊化淀粉添加量在5%～25%間膨化度差異性不大[11]。

圖5 預(yù)糊化淀粉對膨化度的影響

2.1.6 玉米粉對膨化度的影響 玉米粉的膨化度較低，膨化產(chǎn)品色澤偏黃，添加不同比例的玉米粉，產(chǎn)品的膨化度受到不同程度的影響。由圖6可見，隨著玉米粉含量的增加，由于受其中直鏈淀粉的影響，膨化度下降。但是在少量添加時直鏈淀粉可改善產(chǎn)品的色澤和表皮脆性，且產(chǎn)品膨化體積也不受明顯的影響[6]。

圖6 玉米粉對膨化度的影響

2.2 正交實驗

根據(jù)單因素實驗結(jié)果，選擇考量糯米粉、預(yù)糊化淀粉、玉米粉的添加量以及預(yù)干水分含量四因素對在微波功率700W、時間15s處理下微波膨化的影響。實驗設(shè)計及結(jié)果見表3。

由表3極差分析結(jié)果可知，因素A、D、C為重要因素，因素B即預(yù)糊化淀粉添加量為次要因素。對膨化質(zhì)量的影響大小依次為A＞D＞C＞B，即糯米粉添加量＞預(yù)干含水量＞玉米粉添加量＞預(yù)糊化淀粉添加量。極差分析所得的最優(yōu)組合為A3B3C1D2，而由直觀分析可以看到最優(yōu)組合為第7組，綜合得分為4.74分，其次為第15組，綜合得分為4.64分。經(jīng)驗證實驗，最優(yōu)組合為A3B3C1D2，即糯米粉添加量40%，預(yù)干水分含量20%，玉米粉添加量2%，預(yù)糊化淀粉添加量20%，驗證實驗中最優(yōu)組合綜合得分4.85。

3 結(jié)論

3.1 復(fù)合物料薄片采用先熱風(fēng)預(yù)干燥，再微波膨化，經(jīng)二次干燥處理，降低水分含量以提高脆度，可以得到膨化質(zhì)量較高的產(chǎn)品。

表3 微波膨化正交實驗設(shè)計與結(jié)果

3.2 經(jīng)正交實驗得出影響魔芋膠膨化脆片微波膨化的主次因素為：主要影響因素中糯米粉添加量＞預(yù)干含水量＞玉米粉添加量；次要因素為預(yù)糊化淀粉添加量。最佳工藝參數(shù)為：糯米粉添加量40%，預(yù)干水分含量20%，玉米粉添加量2%，預(yù)糊化淀粉添加量20%，微波功率700W，微波時間15s。

3.3 所得產(chǎn)品經(jīng)測定，其抗消化性淀粉含量為17.5g/100g。

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Study on preparation technology of amophophallus gum puffed flake

ZOU Bo-yu1,LU Ming-yue1,WANG Jian1,ZHONG Geng1,2,*

（1.College of Food Science,Southwest University,Chongqing 400715,China；2.Chongqing Characteristic Food Project Engineering Research Center,Chongqing 400716,China）

With konjac purified powder as the major ingredient，and glutinous rice flour，pre-gelatinized starch，corn flour as minor ingredient，process conditions of the puffed flake were studied.The results showed that high quality puffed flakes were obtained by adding 40%glutinous rice flour，2%corn flour，20%pre-gelatinized starch.The optimal processing parameters were as follows:the water content before microwave puffing as 20%，the microwave power density at 700W，the microwave puffing time as 15s.The resistant starch content of the product was 17.5g/100g.

konjaku flour；konjac glucomannan（KGM）；microwave puffing；process conditions

TS201.2+3

B

1002-0306（2011）10-0288-04

2010－10－18 * 通訊聯(lián)系人

鄒泊羽（1986-），女，碩士研究生，主要從事糧油食品加工及資源綜合利用研究。

重慶市高校優(yōu)秀科技成果轉(zhuǎn)化資金項目（KJZH08221）。