沖調谷物制品的加工方法研究進展

陳文烜 趙丹丹 胡俊

摘要：谷物是日常生活飲食的基石，以五谷雜糧為原料制成的谷物沖調食品具有很高的營養價值，且滋味美好，它正在逐漸被人們所認識和接收，并迅速發展成重要的食品產業。隨著人們生活水平的提高和節奏的加快，攜帶方便、沖泡即食的谷物沖調食品展現出廣闊的市場潛力。本文綜述了沖調谷物制品加工方法的研究進展，重點闡述了工藝流程、熟制、沖調性改進、營養品質等關鍵控制點，并進行了行業展望，為沖調谷物制品加工利用提供參考。

關鍵詞：谷物制品;沖調;加工方法

中圖分類號：TS210.1

文獻標識碼：A

沖調谷物食品以谷物或其他淀粉質類原料為主，添加或不添加輔料，經熟制和/或干燥等工藝加工制成，直接沖調或沖調加熱后食用的食品[1]，如營養代餐粉、麥片、米糊等。沖調谷物食品具有營養豐富、沖調即食、攜帶方便等特點;還具有獨特的產品特性，如糙米即食沖調粉，既富含膳食纖維、B族維生素、礦物元素，也富含生育三烯酚、植物甾醇、谷維素、二十八碳烷醇、角鯊烯、磷脂、（神經酰胺）米糠素等功能活性成分[2]，同時解決了糙米風味差、口感粗糙、不易消化等缺點。以五谷雜糧為原料制成的谷物沖調食品符合現代方便快捷、營養健康的飲食趨勢，具有很高的營養價值與保健功能，它正在逐漸被人們所認識和接收，并迅速發展成為利潤豐厚的重要食品產業。本文介紹了近年來沖調谷物食品技術工藝方面的研究進展，并進行了展望。

1沖調谷物食品工藝流程

目前沖調谷物食品按工藝和產品形態，其生產方式主要分為濕法和干法2種[3]。

（1）濕法工藝：原料經過浸泡、打漿、配料、均質、干燥、粉碎、包裝等工序，其干燥工序又主要有滾筒干燥和噴霧干燥2種方式。濕法存在著工藝流程復雜，設備投入大，占地面積大，水、電、汽消耗較高等問題[4]，但產品速溶性較好。工藝路線如下：原料→預處理→浸泡→打漿→調配→均質→干燥→粉碎→包裝→成品

（2）干法工藝：原料經過清洗、高溫烘焙/擠壓膨化、粉碎、配料、包裝等工序，其熟化過程主要是高溫烘焙和擠壓膨化2種方式。干法工藝相對比較簡單，設備投入小，目前市場大部分產品采用干法工藝生產，但產品熱水沖泡時容易結塊。工藝路線如下：原料→預處理→高溫烘焙/擠壓膨化→粉碎→復配→包裝→成品。

2沖調谷物食品關鍵控制點

2.1 原料熟制

沖調谷物食品屬即食類產品，需要充分熱處理加工熟化后才能食用。主要的熟制方法包括高溫烘焙、擠壓膨化、蒸煮，其中高溫烘焙能產生較濃郁的焦香味;擠壓膨化工藝是通過螺桿式擠壓膨化機的高溫高壓實現原料熟化;蒸煮工藝是以蒸煮的方式將谷物雜糧熟化，包括將谷物加水磨漿后采用滾筒干燥或噴霧干燥。彭偉等[5]研究了烘炒、擠壓膨化、蒸煮三種谷物雜糧熟化工藝，發現熟化工藝對谷物雜糧果蔬粉營養影響較小，烘炒工藝加工的谷物雜糧果蔬粉在色澤、流動性、結塊率以及感官品質方面明顯優于其他兩種工藝。

韓文鳳等[6]研究了玉米和小米、燕麥復合膨化粉，結果表明在膨化腔體溫度的I區、II區、III區、IV區分別為：常溫，90、120、150℃，物料水分含量17%，喂料速度300g/min，螺桿轉速250r/min時，糊化度達到90%，膨化度達到4.5，蛋白質消化率達到80%以上，產品水溶性指數較好。

噴霧干燥是通過機械作用，將需干燥的物料，分散成很細的像霧一樣的微粒，然后與熱空氣接觸，在瞬間將大部分水分除去，使物料中的固體物質干燥成粉末。噴霧干燥的出入口溫度對粉末的品質有顯著性影響[7]。顧笑笑等[8]采用噴霧干燥工藝生產谷物粉，當超細粉碎機葉輪轉速、靜刀片齒數和粉碎次數分別為9000r/min、222齒和3次時，對谷物物料的粉碎效果最好，粉碎后顆粒的體積平均粒徑可以達到30um。噴霧干燥過程中，最佳進風溫度和最佳出風溫度分別為160℃和80℃。通過本加工工藝所制得的全谷物沖調粉顏色均勻一致，呈粉末狀，手感細膩無結塊，沖調性良好，無雜質和沉淀，口感細膩滑爽，具有原料特有的芳香，無異味。

2.2沖調性能

丁琳等[9]的研究表明，膨化谷粉的粒徑越小越不利于沖調;適當地添加分散介質可有效地優化谷物早餐粉的沖調性;控制水溫80℃，沖調加水比例6：1，可以有效的提高谷物早餐粉的沖調性。林亞玲等[10]開展的甘薯全粉速溶性試驗表明甘薯全粉粒徑為60-80目時有較好的速溶效果，添加增稠劑β -環狀糊精后，可增加產品細膩的口感。馬永軒等[11]研究了改善營養糊沖調性和流動性的配方優化和工藝，將黑米、黑大豆和大米經過擠壓膨化，將制得的膨化粉與黑芝麻、植脂末、麥芽糊精、蔗糖按不同比例調配。結果表明：原料添加量為黑米5%，黑大豆2.5%，黑芝麻5%，大米42.5%，植脂末5%，麥芽糊精17.5%，蔗糖22.5%時，所得營養糊顏色、風味、口感、沖調性及流動性為最佳。陳世波[12]為了改善谷物粉的結塊率，確定粉體粒度為過100目篩，添加0.09%的大豆卵磷脂作為改良劑，結塊率為3.88%。

馬濤等[13]研究了高壓蒸、煮，焙炒3種方式熟制糙米粉的沖調穩定性，結果表明高壓蒸和煮的沖調穩定性相近，略好于焙炒;高壓蒸、煮糙米粉添加單甘脂0.50%、黃原膠0.50%、CMC-Na0.40%、卡拉膠0.30%;焙炒糙米粉添加單甘脂0.55%、黃原膠0.50%、CMC-Na0.20%、卡拉膠0.20%，均可明顯提高其沖調穩定性。為了解決擠壓膨化糙米粉沖調后糊液黏稠度高、分散性差等缺點，馬濤等[14]通過正交實驗得出，糙米粉60目大小及添加麥芽糊精15%、蔗糖酯0.12%、單甘酯0.55%，可明顯提高擠壓膨化糙米粉的沖調分散性。

劉宣伯等[15]在燕麥沖調粉中添加一定量的可溶性淀粉，發現既不會影響燕麥特有的風味，又有利于改善其速溶性和穩定性;可溶性淀粉的添加量為20%時，燕麥沖調粉的速溶性和穩定性較好。趙志浩等[16]的研究表明，預酶解一擠壓膨化處理提高了糙米粉的沖調分散性、降低了米糊黏度，提高了感官評分和蛋白質體外消化性能，對糙米粉品質具有提升作用。

3沖調谷物食品營養品質研究

馬東等[17]研究發現谷物粉輻照殺菌對不飽和脂肪酸影響較大，破壞了部分不飽和雙鍵，同時造成了反式脂肪酸的增加。張弛等[18]研究了多谷物麥胚粉的營養復配，結果表明，最佳配方為麥胚基礎粉60%、全小麥粉15%、糙米粉5%和燕麥粉20%，在該條件下，麥胚粉營養素配比合理，口感和沖調性較好。

張娜等[19]根據現代營養學的營養平衡理論以及食物營養質量指數法，以營養質量指數作為指標，采用正交試驗法對玉米粉的全營養復配工藝進行優化。試驗結果表明，全營養玉米粉復配的最佳條件為：向玉米粉中添加大豆蛋白粉3%，黑豆10%，小米25%，蕎麥1-5%，在該條件下，玉米粉中的各種營養素含量可達到中國居民膳食指南中對營養素的推薦攝入量，全營養玉米粉的營養質量指數為1.205，營養素與能量的攝入相平衡。

張潁等[20]研究了擠壓加工對以粳米、赤小豆等為原料的谷物早餐粉膳食纖維成分和物理性質的影響;結果發現，中等螺桿轉速（1OOr/min）、中等末區溫度（ 130～140℃）和低進料水分含量（20%），有利于產品中不溶性膳食纖維向可溶性膳食纖維轉化;低進料水分含量和中等末區溫度有利于膨化度的提高;升高溫度有利于吸水性指數和水溶性指數的提高，提高螺桿轉速會增加水溶性指數，降低吸水性指數。郝靜等[21]采用淀粉酶添加量0.1%、酶作用時間3.3h、酶作用溫度65℃為最優酶解工藝，對速溶無麩質復合谷物粉的酶解工藝參數進行優化，開發出無麩質復合谷物粉。王玉香等[22]把由苦瓜粉、苦蕎粉和川牛膝提取物等組成的藥食同源谷物粉給糖尿病性周圍神經病變（DPN）患者服用，結果表明藥食同源谷物粉能有效改善DPN患者的臨床癥狀及體征，提高神經傳導速度。王玉彤等[23]研究了谷物粉擠壓工藝，發現谷物粉經擠壓后可溶性膳食纖維（SDF）和糊化度分別提高83.96%、349.33%;淀粉、蛋白質分別降低19.30%、13.78%

李雅濤等[24]的研究則表明，攝入雜糧早餐粉能降低砷對實驗動物的毒性，使肝臟生化指標和組織結構趨于正常，該早餐粉可能對砷暴露人群有一定的保護作用。高俊宇等[25]的研究表明，所用雜糧早餐粉能降低砷的生殖毒性，對睪丸結構和功能有一定的保護作用，對雄性動物生殖健康具有積極意義。張康逸等[26]研究了谷物粉真空干燥技術，表明多谷物粉最優質量配比為青麥仁、玉米和青豆按3：3：4比例混合，各因素對產品綜合品質的影響強弱順序為干燥時間>物料厚度>預凍溫度，在預凍溫度-40℃，物料厚度5mm，干燥時間35h條件下，測定多谷物全粉中四類營養物質含量分別為維生素C 40.73×10-2mg/g，類胡蘿卜素6.25 ug/g，蛋白質18.36%，總黃酮1.12mg/g，此種條件下制得的多谷物全粉產品品質優良、溶解性、復水性較好，吸濕率較低，色澤均一、顆粒細膩、有特有的香氣，其吸濕性為5.25%，溶解性為19.67%，復水率為200.68%，綜合感官品質得分為96。

4結語與展望

谷物是日常生活飲食的基石，在《黃帝內經·素問》中就提出了“五谷為養，五畜為益，五果為助，五菜為充，氣味合而服之，以補精益氣”的飲食調養原則，認為五谷雜糧才是養生的根本。以五谷雜糧為原料制成的谷物沖調食品具有很高的營養價值，且滋味美好，它正在逐漸被人們所認識和接收，并迅速發展成重要的食品產業。隨著人們生活水平的提高和節奏的加快，攜帶方便、沖泡即食的谷物沖調食品展現出廣闊的市場潛力。由于谷物沖調食品產業形成時間還很短，還存在非常多的問題：①生產工藝水平相對落后;②大多數產品口感較差;③合理配比有待進一步提高;④微生物超標保質期短問題還很突出;這些都制約了谷物沖調食品相關產業的健康快速發展。未來研究應圍繞谷物沖調粉的加工工藝、科學配方、微生物控制、產品抗氧化、包裝等內容開展，實現在加工工藝中最大限度地保留谷物原料營養價值，通過現代食品技術手段，實現谷物沖調食品營養價值的豐富化和口感上更好的認可度，從而為社會提供品質優異、質量穩定、食用安全的谷物即食沖調食品。

參考文獻：

[1]中華人民共和國國家衛生和計劃生育委員會，國家食品藥品監督管理總局.食品安全國家標準沖調谷物制品：GB19640-2016[Sl.2016.

[2]譚斌，劉明，吳娜娜，等.發展糙米全谷物食品改善國民健康狀況[J].食品與機械，2012，28（5）：2-5.

[3]楊勇，任健.速溶嬰幼兒營養米粉的擠壓膨化工藝研究[J].中國糧油學報，2009，24（12）：129-132.

[4]張裕中，王景.食品擠壓加工技術與應用[M].北京：輕工業出版社，1998：90-150.

[5]彭偉，張成，徐潔瓊.不同熟化工藝處理對谷物雜糧果蔬粉品質的影響[J].糧食與食品工業，2012，19（6）：68-72.

[6]韓文鳳，林曉麗，呂廣英.等.復合膨化早餐粉加工關鍵工藝技術研究[J].糧食加工，2017，42（2）：39-44.

[7] GONG Z Q，ZHANG M，MUJUMDAR A S，et al.Spray drying andagglomeration of instant bayberry powder[J].DryingTechnology，2007，26（1）：116-121

[8]顧笑笑，張茂龍，趙龍，等.全谷物沖調粉高效加工技術研究[J].食品與機械，2013，29（6）：207-210.

[9]丁琳，王愷，莫松成.谷物早餐粉沖調性的研究[J].糧油加工.2010（6）：83-85.

[10]林亞玲，楊炳南，楊延辰，等.沖調式甘薯全粉速溶性試驗[J].農產品加工，2009（10）：71-74.

[11]馬永軒，魏振承，張名位，等.改善營養糊沖調性和流動性的配方優化和工藝研究[J].中國糧油學報，2013，28（7）：81-87.

[12]陳世波.谷物果蔬粉的制備[J].糧食與食品工業，2015.22（3）：53-56.

[13]馬濤，盧鏡竹.提高非膨化糙米粉的沖調穩定性研究[J].食品科技，2012，37（2）：175-178.

[14]馬濤，盧鏡竹.提高擠壓膨化糙米粉的沖調分散性[J].食品工業科技，2012，33（5）：277-279，284.

[15]劉宣伯，張璐，王麗娟，等.燕麥沖調粉速溶性的研究[J].農產品加工（學刊），2014（6）：15-20.

[16]趙志浩，劉磊，張名位，等.預酶解一擠壓膨化對全谷物糙米粉品質特性的影響[J].食品科學，2019，40（1）：108-115.

[17]馬東，郭慶暉.超凈化氣流粉碎技術在谷物粉生產中的應用[J].熱帶農業工程，2018，42（4）：17-19.

[18]張弛，謝宇航，李力，等.多谷物麥胚粉的營養復配及其評價[J].糧食與油脂，2017，30（8）：65-68.

[19]張娜，修琳，閔偉紅，等.多谷物全營養玉米粉的營養復配及其評價[J].食品工業，201 4，35（6）：98-101.

[20]張潁，姜啟興，許艷順，等.擠壓加工對谷物早餐粉膳食纖維成分和物理性質的影響[J].食品與機械，2014，30（3）：19-24.

[21]郝靜，杜艷，楊艷紅，等.響應面法優化速溶無麩質復合谷物粉酶解工藝[J].食品工業，2018，39（9）：113-116.

[22]王玉香，路英麗，吳美巧，等.藥食同源谷物粉治療糖尿病性周圍神經病變的效果[J].中國老年學雜志，2018，38（3）：1072-1073.

[23]王玉彤，馬慧明，張浩，等.營養谷物粉擠壓工藝優化及對其理化特性研究[J].食品研究與開發，2017，38（14）：122-127.

[24]李雅濤，儀慧蘭.雜糧早餐粉對砷致小鼠肝臟毒性的拮抗作用[J].山西大學學報[J/OL].山西大學學報（自然科學版）.https：//doi.org/1 0.13451/j.cnki.shanxi.univ（nat.sci.）.2018.11.19.003

[25]高俊宇，儀慧蘭.雜糧早餐粉對砷致小鼠雄性生殖毒性的拮抗作用[J/OL].食品科學.http：//kns.cnki.net/kcms/detail/11.2206.TS.20190117.1029.016.html

[26]張康逸，何夢影，楊帆，等.真空冷凍干燥條件對多谷物全粉品質影響的研究[J].現代食品科技，2017，33（7）：163-171.

作者簡介：陳文炬（1973-），男，浙江臨海人，博士，研究員，研究方向：農產品保鮮與加工;趙丹丹（1990-），女，山東諸城人，博士，助理研究員，研究方向：食品加工;胡俊（1989-），女，蕪湖人，博士，助理研究員，研究方向：食品加工。