加热即食再造笋米制备工艺优化

李妍霖 郝罗 金紫阳

随着生活水平的提升，自热型的方便食品市场迅速发展壮大。本试验以竹笋和糙米为主加工生产出再造竹笋米，通过单因素试验和正交试验优化了再造笋米的最佳配方和工艺条件，以期提高糙米的利用率和附加值，解决资源浪费问题，且为竹笋资源的加工应用开辟新的方向。

一、材料与方法

1.材料与仪器。（1）材料。糙米、大米，黑龙江五常金禾米业有限责任公司；笋干、保鲜笋，四川丰泰食品科技有限公司；单甘脂、柠檬酸钠、聚赖氨酸盐、R多糖、D-异抗坏血酸、EDTA-2钠，四川华堂聚瑞生物科技有限公司。（2）仪器。Rapid TA质构仪，上海腾拔仪器科技有限公司；九段式双螺杆挤压机，济南真诺机械有限公司；FW-200万能粉碎机，北京中兴伟业仪器有限公司；破壁机，苏州索尼克超声科技有限公司。

2.制备工艺流程。原料→粉碎→过筛→添加笋酱→混匀→挤压、熟化→切粒→干燥→笋米成品。

3.试验方法。（1）原料干粉的制备。笋干、糙米碎、大米碎分别去除杂质后粉碎，笋粉100目筛网过筛，糙米粉、大米粉20目过筛。

（2）原料笋酱的制备。取清水保鲜竹笋笋头，配制无硫化保鲜液：取1L纯水于烧杯中，加入柠檬酸钠1g、聚赖氨酸盐0.3g、R多糖2g、D-异抗坏血酸1.5g、EDTA-2钠0.8g。保鲜竹笋笋头与保鲜液按7：3比例过胶体磨破碎至无明显纤维状，制成均质笋酱。

（3）再造笋米的制备。将过筛后的各原料按一定比例称重，搅拌混匀成松散湿润粉状，把混合物投入九段式双螺杆挤压机，将物料逐级挤压、熟化。开启并调整旋切刀速度，将模孔中挤压熟化的物料切米粒状。过振动筛进行再造竹笋米粒的初次冷却分散，使其表面快速干燥、无粘结。进入五层低温干燥线，干燥温度为60℃-70℃。

（4）原料配方单因素对再造笋米的品质影响。在挤压温度100℃、补水量30%、螺杆转速180r/min的条件下，以原料糙米粉、大米粉、笋粉混合干粉总量为100%计算配比（质量分数），以糙米粉50%、笋粉10%，其余干粉由大米粉补足，再添加笋酱30%、单甘脂0.5%，分别改变各因素的水平进行单因素试验。根据建立的再造笋米评价体系，分析各组再造笋米的综合得分情况以得到较为适宜的配方比例。

（5）配方优化正交试验。根据单因素试验的结果，对糙米粉、笋粉、笋酱、单甘脂四个因素分别选取三个水平进行正交试验，如表1所示。

（6）挤压工艺单因素对再造笋米的品质影响。在配方优化试验结果中得到的最佳配方的条件下，以挤压温度100℃、补水量30%、螺杆转速180r/min为基础，分别改变各因素的水平进行单因素试验。根据建立的再造笋米评价体系，分析各组再造笋米的综合得分情况，以得到较为适宜的挤压工艺参数。

（7）挤压工艺优化正交试验。根据单因素试验的结果，对挤压温度、补水量、螺杆转速三个因素分别选取三个水平进行正交试验，正交试验设计如表2所示。

4.数据处理与分析。采用Microsoft Office Excel 2010進行数据处理与分析。

二、结果与分析

1.原料配方单因素试验结果。（1）糙米粉添加比例对再造笋米综合评分的影响。由图1可知，在保持其他因素不变的情况下，随着糙米粉比例的增加，笋米的综合评分先上升后下降，当糙米粉添加量为40%时，笋米综合评分最高。

图1：糙米粉添加比例对再造笋米综合评分的影响

（2）笋粉对再造笋米综合评分的影响。添加笋粉能为笋米提供竹笋特有风味，同时竹笋自带的黄酮在赋予笋米黄色光泽的同时也能加强健康功能。由图2可知，添加一定量的笋粉能提高笋米的综合评分，但笋粉添加过多时笋米综合评分会下降，可能是由于笋粉富含膳食纤维，添加过多使笋米成型难度加大。当笋粉添加量为15%时，笋米的综合评分最高。

（3）笋酱对再造笋米综合评分的影响。 笋酱由保鲜笋制成，能提供鲜笋风味，且具有较好的持水性，添加一定量的笋酱，对笋米成型有一定的促进作用，从而提高笋米的综合评分。根据图3可知，笋酱添加量为30%时，笋米的综合评分最高。

图3：笋酱对再造笋米综合评分的影响

（4）单甘脂对再造笋米综合评分的影响。单甘脂作为乳化剂，在挤压过程中能使物料混合更均匀，受到的机械力减小，使成品笋米表面更光滑。若单甘脂添加量过高则会使物料受到的摩擦力降低，在挤压系统中停留的时间减少导致物料糊化不完全，降低成品笋米的品质。根据图4可知，单甘脂添加量在0.6%时笋米的综合评分最高。

图4：单甘酯对再造笋米综合评分的影响

2.原料配方正交试验结果。由正交方差R值分析可知，各个因素对再造笋米综合评分的影响程度依次为笋酱>笋粉>单甘脂>糙米粉，分析正交极差K值得到笋米原料最佳配比为：A2B1C3D1，即干粉混合粉中糙米粉占45%、笋粉占15%，其余由大米粉补足，笋酱添加量为35%、单甘脂0.5%。由于A2B1C3D1未在正交表中出现，因此进行验证试验，试验测得综合评分为76.36，高于正交表中最高的A2B2C3D1，表明通过正交试验优化得到的配方为最佳配方。

3.加工工艺单因素试验结果。（1）挤压温度对再造笋米综合评分的影响。根据最佳配方对挤压工艺进行单因素试验，根据图5可知，挤压温度在100℃-120℃时笋米综合评分维持在较高水平，温度高于120℃时笋米综合评分降低。原因可能是淀粉在低于100℃时糊化不完全，导致挤出的笋米粘度低、咀嚼性较差，而过高的温度会使笋米膨化，表面粗糙，感官较差。

图5：挤压温度对再造笋米综合评分的影响

（2）补水量对再造笋米综合评分的影响。笋米在挤出成形时受到水分的影响，若补水量过低，会使物料之间摩擦增大，在挤出时表面粗糙，形态和口感不佳；若补水量过多，则物料流动性较大，在挤出时不易成形，成品品质不佳且干燥更长，成本较高。由图6可以看出，笋米综合评分随补水量的增加先增后减，在补水量为25%时综合评分最高。

图6：补水量对再造笋米综合评分的影响

（3）螺杆转速对再造笋米综合评分的影响。由图7可知，随着螺杆转速增加，笋米综合评分呈先增后减的趋势，在螺杆转速为210rpm时笋米综合评分达到最高。

图7：螺杆转速对再造笋米综合评分的影响

4.加工工艺正交试验结果。在单因素试验的基础上设计正交试验。由极差R值分析可知，各个因素对再造笋米综合评分的影响程度依次为挤压温度>补水量>螺杆转速，分析极差K值得到笋米原料最佳配比为A3B3C1，即双螺杆挤压机的挤压温度为120℃，进料时补水量为干粉质量的30%，螺杆转速为200rpm。由于A3B3C1未在正交表中出现，因此进行验证试验，试验测得综合评分为78.71，高于正交表中最高的A3B3C2，表明通过正交试验优化得到的工艺条件为最佳工艺条件。

三、结论

本研究以大米粉、糙米粉、笋粉、笋酱、单甘脂为原辅料，通过九段式双螺杆挤压机进行挤压膨化，最后制得开水冲泡加热即食的再造笋米。通过单因素试验和正交试验得到笋米的最佳配方为：40%大米粉、15%笋粉、45%糙米粉、35%笋酱和0.5%单甘脂；最佳加工工艺为：挤压温度120℃、补水量30%、螺杆转速为200rpm。在该条件下生产的再造笋米综合评分最高，为78.71，表明本试验条件优化较为合理。

作者简介：李妍霖（1994-），女，汉族，四川广汉人，高级食品研发工程师，大学本科，研究方向为生物工程。