双螺杆挤压加工玉米面膨化食品的工艺和配方研究

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1、双螺杆挤压加工玉米面膨化食品的工艺和配方研究3左春柽①马成林张守勤(吉林工业大学)摘要:研究了采用BC45型双螺杆挤压机加工玉米食品的工艺和配方。通过口感评价和膨化度等对比,得出了较优的工艺参数和食品配方,即工艺参数:螺杆转速150rƒmin,模头温度160℃,供料量30kgƒh;食品配方:玉米面69.6%,大米粉17.4%,盐1%,糖4%,水8%。关键词:挤压;双螺杆;玉米食品加工占24%,支链淀粉占76%)、12%的蛋白质、3%的脂肪和8%的水分。大米粉含约70%的淀粉(其中直链淀粉占15%～35%,支链淀粉占65%～85%)、8%的蛋白质、3%

2、的脂肪和8%的水分。1.3工艺参数试验中可控制机器的4个工艺参数是机筒温度、螺杆转速、加料量和加水量。根据以往经验,本研究选2个工艺参数为恒定量:螺杆转速为150rƒmin和供料量为30kgƒh。在长1.5m的机筒上按物料流方向平均划分为6区段,每一区段上有电感应加热和冷却循环水通过,可进行温度控制。除第6区模头温度外,其它各区温度保持不变,如表2所示。模头温度和加水量是可变化的参数,通过改变这2个参数和配方来对比评价挤压加工食品的质量,以达到选择合适的生产工艺和产品配方的目的。表2机筒各区的温度我国年产粮食4500亿kg左右,而玉米就占995亿kg

3、,占总产量的22%。吉林省更是玉米生产大省,玉米种植面积达3000～3500hm2,占全国的10%,年产玉米140～150亿kg,占全国的15%。吉林省玉米人均占有量、国家调出量和出口量连续十几年居全国第一,但玉米转化加工不足,影响了玉米生产的效益。针对吉林省需要新的玉米转化加工技术,本研究采用了近年来国际上流行的双螺杆挤压技术加工玉米,以便为今后开发性能更好的双螺杆设备及制定玉米食品加工工艺和配方提供必要的依据。材料与试验方法11.1试验设备本研究使用的设备为法国Clextral公司生产的BC45型同向旋转双螺杆挤压机。挤压螺杆长共1.5m,由6段

4、不同螺距的螺杆组成,从物料入口到出口各段的排列方式和各段的长度如表1所示。挤压模头物料出口的孔径为4mm。表1挤压螺杆的排列组合Tab.1ScrewconfigurationforextruderTab.2Barreltemperaturesindifferentsectionsofextruder区号12345温度ƒ℃2331581021301.4挤压食品评价本研究参考了法国大型超市Carrefour所出售的两种采用双螺杆挤压机加工的休闲膨化玉米果食品:一种是Kellogg公司生产的商标为MielPops的膨化玉米果;另一种是Danone公司生产的

5、商标为Cracotte的膨化玉米果。新研究的玉米挤压食品在质量上希望达到这两种产品的质量。初步选择工艺和配方时,把新开发挤压食品在外观和口感上和这两种产品做比较,以缩小研究范围。然后根据测试挤压食品的表观密度和水活性(代表食品结构孔隙螺纹元件长ƒmm5003003502505050螺距ƒmm5035251518151.2原料以商品玉米面和水为主要原料,配以大米粉、白砂糖和食盐。玉米面含75%的淀粉(其中直链淀粉收稿日期:19992052193吉林省科技发展计划项目和机械工业发展基金项目①左春柽,教授,长春市人民大街142号吉林工业大学农业机械系,13

6、0025E2mail:zcc@post.jut.edu.cn92农业工程学报2000年中水分活动的综合参数和水合率,参见文献1来在技术上确定最后的产品加工工艺和配方。表3给出了参考产品和希望新开发挤压食品的技术参数。表3希望研究的玉米挤压产品达到的质量Tab.3Objectiveofcornsnackqualityproducedbyextruder图2大米粉含量、加水量和模头温度对挤压食品膨化度的影响Influenceofdietemperature,riceandwatercontentsonswellingrate产品名新研究MielpopsC

7、racotte表观密度ƒkg.m-3水活性2290.3691180.397200<0.6Fig.2在本研究中把挤压食品的膨化度做为确定较优工艺条件和配方的重要参考参数,在口感好的条件下希望膨化度高而且稳定。从图中可以看出:加水量增加,挤压食品的膨化度下降,在试验粉料水分约为8%的条件下,加水量不大于10%为宜;而模头温度对挤压食品膨化度影响不够稳定,但大米粉为20%时(图2)挤压食品的膨化度对模头温度变化不敏感,即此比例的大米粉有助于保证膨化食品的最后质量均匀易控。2.2产品的密度变化图3和图4所示为挤压食品的表观密度随大米粉比例和加水量及机筒温度改

8、变而变化的情况。由于表观密度代表了产品的酥脆程度,因此本研究希望挤压食品的表观密度不大而且稳定。从图中可以看