王瑞斌 李 明 苏笑芳 魏益民

    (中国农业科学院农产品加工研究所/农业农村部农产品加工重点实验室 北京 100193)

    荞麦作为一种食药两用的杂粮作物，富含类黄酮、必需氨基酸等营养物质，具有丰富的营养和保健价值。有学者指出，荞麦的营养效价为80～92，远高于玉米、马铃薯、小麦等谷物[1]。挤压膨化作为一种新型的食品加工技术，与传统蒸煮工艺相比，在很大程度上能够保留荞麦的营养及保健功能成分[2]。

    荞麦经挤压膨化处理，因热效应和剪切效应，故其淀粉和蛋白质等大分子发生糊化、降解、变性。挤压膨化产品的理化特性与物料含水量、加工温度、喂料速率、螺杆转速和原料特性等密切相关[3-4]。前人研究发现，随着物料含水量增加，温度升高，螺杆转速降低，荞麦挤压膨化产品的径向膨化率减小，可溶性成分减少[5-7]，水溶性指数、熔融体黏度降低。若物料含水量过低或加工温度过高，径向膨化率反而降低。这可能是由于淀粉颗粒完全糊化、过度降解所致。Launay等[6]还发现膨化率与熔融体的黏弹性密切相关。荞麦粉与玉米粉等谷物混合后，随着荞麦粉添加量增加(0～100%)，膨化产品的水溶性指数增加，L*减小，b*、ΔE增大[8-9]，这与高温条件下美拉德反应、焦糖化反应有关。郝彦玲等[10]将荞麦与黑米、薏米以40∶45∶15的比例混合后挤压，膨化效果更好。荞麦淀粉与玉米、红薯淀粉混合后挤压处理，淀粉颗粒的形貌和质地结构被极大地改变，挤出物质地更加疏松[11]。在高水分条件下挤压西米淀粉，发现高水分会限制淀粉的降解和相变(糊化)，水溶性较低可能是由淀粉结晶结构残留或结构重排所致[12]。淀粉在挤压膨化过程中的降解、糊化等能显著影响产品的水溶性、色泽、黏度等理化特性。

    前人对荞麦挤压膨化的研究主要集中于操作参数和物料组成对挤压膨化产品特性的影响，而挤压过程中淀粉分子结构变化的研究相对较少，对挤压膨化产品理化特性变化的原因缺少试验验证。本文系统分析操作参数对挤压膨化产品理化特性的影响，进一步明确系统参数与产品特性的关系，从淀粉分子结构变化角度初步解释荞麦挤压膨化产品特性变化的原因，为荞麦挤压膨化产品的开发和用途提供理论指导和应用建议。

    1 材料与方法

    1.1 材料与设备

    选用市售脱壳荞麦米(购自本地超市)作为试验材料，经超速离心粉碎仪(ZM 200，Retsch，德国)粉碎(筛网直径0.5 mm)，制备荞麦粉。荞麦粉各组分含量如下：蛋白质15.00%(干基)，总淀粉71.66%(干基)，脂质 2.32%(干基) ......