熱塑擠壓蒸煮處理技術(shù)對(duì)食品營(yíng)養(yǎng)屬性的影響研究

袁蒲 潘曉 周昇昇 付鵬鈺 李杉 楊麗

摘 要：隨著我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)水平的不斷提升，當(dāng)前熱塑擠壓蒸煮處理技術(shù)作為一種常用的食品加工措施，以其成本低、能耗低的優(yōu)勢(shì)得到了商家的青睞。熱塑擠壓蒸煮技術(shù)對(duì)于食物的影響具有兩面性，一方面其會(huì)促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)因子的消化率，提升淀粉的凝膠化，同時(shí)還可以促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)膳食纖維的可溶性，但是另一方面也會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)與還原糖之間產(chǎn)生反應(yīng)，對(duì)一些特殊維生素含量的維持造成一定的威脅。

關(guān)鍵詞：熱塑擠壓處理技術(shù) 食品營(yíng)養(yǎng) 成分影響

中圖分類號(hào)：TS201.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2018）01（c）-0083-02

Abstract： With the improving of the level of modernization in our country， the current thermoplastic extrusion cooking processing technology as a kind of commonly used food processing measures， with the advantages of low cost， low energy consumption obtained the merchant's favor. Thermoplastic extrusion technology for the influence of food has two sides， on the one hand， it will promote nutrient digestibility， increase the starch gelatinization， at the same time can also promote nutritional soluble dietary fiber， but on the other hand can also cause reaction between protein and reducing sugar， as a certain threat for some special vitamin content.

Key Words： Thermoplastic extrusion processing technology； Food nutrition； Composition effect

在食品加工過(guò)程中，不同的加工工藝會(huì)對(duì)食品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值產(chǎn)生不同的影響，如何平衡不同工藝技術(shù)成本、加工效率以及食品營(yíng)養(yǎng)之間的關(guān)系也就成為了工藝應(yīng)用的必然途徑。擠壓蒸煮過(guò)程中，原材料會(huì)受到顯著的機(jī)械剪切力，而這種剪切力會(huì)直接打破生物聚合物中的共價(jià)鍵，進(jìn)而導(dǎo)致食品的營(yíng)養(yǎng)成分性質(zhì)被改變，而至于這種改變是有利的因素還是不利因素，現(xiàn)簡(jiǎn)要分析如下。

1 碳水化合物

1.1 淀粉

淀粉是我國(guó)飲食結(jié)構(gòu)中的主食，其主要來(lái)源于大米、小米以及小麥等農(nóng)作物。富含淀粉的谷物可以為人類提供大量的能源，而這種現(xiàn)象在發(fā)展中國(guó)家尤為常見(jiàn)。從擠壓蒸煮的形式與工藝類別上來(lái)看，其能夠?qū)崿F(xiàn)較低濕度條件下的淀粉凝膠化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)淀粉糊化，促進(jìn)人類胃腸的吸收效率[1]。根據(jù)國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀來(lái)看，大多數(shù)實(shí)驗(yàn)均可以證實(shí)小麥粉以及脂類淀粉通過(guò)該加工工藝可以實(shí)現(xiàn)糊化程度提高的情況，而其中糯性玉米粉的糊化程度要顯著高于普通的玉米粉。另外，在加工過(guò)程中，高粘度與較長(zhǎng)的停留時(shí)間同樣也會(huì)促進(jìn)淀粉中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的保留[2]。

1.2 糖類

糖類是人類必需的能量物質(zhì)，比如我們常食用的果糖、乳糖、蔗糖等，作為直接食品營(yíng)養(yǎng)價(jià)值與感官品質(zhì)的關(guān)鍵性因素，其預(yù)期的原料穩(wěn)定性也將顯著影響到該工藝的實(shí)際加工價(jià)值。在擠壓蒸煮過(guò)程中，糖類確實(shí)會(huì)受到一定的影響，國(guó)外研究數(shù)據(jù)顯示，可以確定在機(jī)筒溫度達(dá)到180℃左右時(shí)，蔗糖的損失率為15%～20%，對(duì)該過(guò)程進(jìn)行分析，其主要是由于還原性糖以及蛋白質(zhì)之間發(fā)生了美拉德反應(yīng)才導(dǎo)致了這樣的結(jié)果。另外，在針對(duì)寡糖進(jìn)行研究時(shí)，由于這種普遍存在于豆科植物中的糖類會(huì)導(dǎo)致胃部脹氣，所以其在加工過(guò)程中減少糖類的劣勢(shì)反而轉(zhuǎn)變成了優(yōu)勢(shì)，有效降低了胃脹氣的情況，也就提升了豆科植物產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[3]。

2 蛋白質(zhì)

蛋白質(zhì)是人類構(gòu)成身體的基礎(chǔ)單位，其同樣也是食物營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的重要衡量標(biāo)準(zhǔn)之一。在熱塑擠壓蒸煮處理過(guò)程中，食物中蛋白質(zhì)的含量會(huì)伴隨擠壓技術(shù)參數(shù)值的改變而發(fā)生變化[4]。目前常見(jiàn)的蛋白質(zhì)影響指標(biāo)是成人消化率[5]。經(jīng)過(guò)擠壓處理的蛋白質(zhì)的消化率要顯著高于未經(jīng)擠壓蒸煮的食物，其主要是由于擠壓過(guò)程中導(dǎo)致一些抗?fàn)I養(yǎng)因子失去活性，進(jìn)而出現(xiàn)對(duì)胰蛋白酶抑制效果喪失的情況，形成了較為蓬松的受酶結(jié)構(gòu)，提升了接觸面積，最終提升了蛋白質(zhì)的吸收率[6]。

氨基酸中的賴氨酸是加工蛋白質(zhì)價(jià)值的重要指標(biāo)，其廣泛地存在于谷類食物當(dāng)中，如果賴氨酸的指數(shù)含量降低，那么也會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值降低。在國(guó)外的一項(xiàng)對(duì)脫脂大豆粉以及甘薯粉等食物的研究中發(fā)現(xiàn)，賴氨酸含量會(huì)受到螺桿轉(zhuǎn)速的顯著影響，當(dāng)轉(zhuǎn)速較大時(shí)，其含量會(huì)明顯降低[7]。另外，水分的含量同樣也會(huì)對(duì)賴氨酸的保存具有一定的影響，當(dāng)濕度低于15%時(shí)這個(gè)特點(diǎn)更為明顯。所以在實(shí)際加工中將濕度保持在15%～25%可以有效提升賴氨酸的含量，進(jìn)而提升食物的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。

3 脂肪

限于擠壓烹煮加工工藝的特點(diǎn)，在實(shí)際制作膨化食物過(guò)程中，如果脂類的含量過(guò)高會(huì)導(dǎo)致擠壓機(jī)器的運(yùn)行受阻，膨化效果較差，所以其在實(shí)際加工中的應(yīng)用并不廣泛。而當(dāng)脂肪含量較低時(shí)，不但可以促進(jìn)擠壓加工的穩(wěn)定性，同時(shí)還可以獲得部分質(zhì)感，從而提升食物的品質(zhì)。在針對(duì)脂類的氧化感官評(píng)價(jià)的研究中發(fā)現(xiàn)了擠壓的時(shí)間與脂肪變化之間的聯(lián)系，當(dāng)擠壓的時(shí)間較短時(shí)，其并不會(huì)對(duì)脂類的氧化產(chǎn)生促進(jìn)效果[8]。但是在擠壓完成后的儲(chǔ)存中，由于脂類容易發(fā)生酸敗，所以依然值得持續(xù)關(guān)注。在實(shí)際加工應(yīng)用中，一些廠家通過(guò)控制螺桿的損耗程度、及時(shí)更換部件的方式來(lái)降低金屬對(duì)于脂類酸敗帶來(lái)的消極反應(yīng)，能夠在一定程度上控制其發(fā)生[9]。

4 維生素

從生化機(jī)理上來(lái)看，不同的維生素在結(jié)構(gòu)與組成上存在較大的差異，而其在擠壓過(guò)程中的穩(wěn)定性與降解程度也各不相同。從原理上來(lái)看，維生素的降解與食物的加工、儲(chǔ)藏中的溫度、濕度、光照程度以及時(shí)間和pH值都具有密切的關(guān)系。根據(jù)實(shí)際加工經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，較低的溫度以及剪切力可以有效促進(jìn)維生素的保存。

在脂溶性維生素中，硫氨酸、核黃素、VA和VE以及相關(guān)的化合物都會(huì)受到加熱的影響，其中類胡蘿卜素以及生育酚最為顯著。特別在擠壓蒸煮過(guò)程中，受到熱降解的影響，β胡蘿卜素會(huì)受到顯著的影響，另外，較高的腔體溫度也會(huì)在一定程度上催化胡蘿卜素的轉(zhuǎn)化[10]。在擠壓烹煮過(guò)程中，螺桿轉(zhuǎn)速和能量也會(huì)影響到維生素的實(shí)際含量，而濕度、進(jìn)料速度以及模具的直徑同樣會(huì)影響到維生素的含量與質(zhì)量。在感官評(píng)價(jià)的角度上來(lái)看，感官評(píng)價(jià)較高的產(chǎn)品中的維生素相對(duì)較低，這與本加工的特點(diǎn)具有一定的聯(lián)系[11]。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著物質(zhì)生活水平的不斷提升，當(dāng)前食品營(yíng)養(yǎng)作為人們關(guān)注的焦點(diǎn)，其不但是一個(gè)具有話題性的領(lǐng)域，更是一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的領(lǐng)域。熱塑擠壓蒸煮處理技術(shù)這種加工工藝屬于一種較為復(fù)雜的多元化過(guò)程，其對(duì)于食物中的糖類、蛋白質(zhì)、脂類以及維生素都會(huì)產(chǎn)生不同程度的影響。盡管大多數(shù)影響都是積極的，但是也不排除其中的消極成分，經(jīng)過(guò)上述分析，可以認(rèn)識(shí)到只要針對(duì)工藝細(xì)節(jié)進(jìn)行精準(zhǔn)把控，就可以在很大程度上轉(zhuǎn)變其消極影響現(xiàn)狀，提升食物的整體營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，以此來(lái)為食物加工行業(yè)的全面可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)設(shè)條件。

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