重組米產品研究及展望

王清蓮，張云亮，高 帥，竇博鑫，劉 穎

（1.哈爾濱商業大學英才學院，黑龍江哈爾濱 150076；2.哈爾濱商業大學食品工程學院，黑龍江哈爾濱 150076）

0 引言

大部分谷物含有限制性氨基酸，利用蛋白質效率不高。人們長期食用的精白米，由于對其過度加工，使許多營養成分如維生素、蛋白質、微量元素等在碾白、拋光等加工過程流失嚴重；忽視營養均衡搭配，導致許多人體所需的營養素攝入量不足，也是導致許多慢性疾病頻發的原因之一[1]。

隨著生活水平的不斷提高，人們對于食物不僅要求吃得飽，更要吃得好，開始主動選擇不同營養價值的食材進行均衡搭配，尤其是對人體的生理機能有一定調節作用的健康主食，希望通過合理健康的飲食來提高自身健康水平、預防和控制有關疾病[2]。

1 概述

重組米又叫人造米、速煮米，主要以淀粉類作物（如小麥、大米等）為原料，適當添加燕麥、雜糧等輔料，與添加劑、營養強化劑等混合，按一定比例配制后粉碎，利用螺桿擠壓機，通過混合造粒、糊化、干燥等過程制成外觀、口感與天然大米相似的米制品。

重組米與天然大米相比不僅提高了普通大米的營養配比，還改善了天然大米營養素流失嚴重的缺點，能夠人為地添加相應的營養物質得到復配重組米，以補充流失的營養素或增加新的營養物質；而且有助于增加主食的花色及品種，提高重組米原輔料利用率及其附加值；還可作為微量營養素的載體，適應不同人群的需要，在其他許多方面（如生產加工、貯藏穩定性等）具有明顯優勢[3]。此外，食用簡單便捷，可沖泡食用或直接食用[4]。現有的全谷物質構米、復配谷物重組米、富硒芋艿頭重組米等都大大改善了天然大米營養流失嚴重的問題。陳厚榮等人[5]發現在特定貯藏條件下，重組米產品維生素保存率較高，特別是維B 可達95%以上。韓遠清等人[6]試驗得出營養強化重組米的抗洗脫性優于普通米，鈣鐵強化米經一次淘洗后鈣鐵保留率為88%以上。與天然大米在加工、淘洗、蒸煮等過程中會損失大量維生素相比，營養強化米在營養素保存方面要優于自然大米。王會然[7]通過研究擠壓重組米的品質，發現人們對于重組米接受程度尚可，與天然大米相比，重組米內部由于擠壓機的作用結構發生了較大變化，其黏彈性均優于天然大米。

重組米生產技術目前大多采用螺桿擠壓、二次擠壓膨化等，經擠壓再生塑形。在工藝上，從一次擠壓蒸煮成型到二次擠壓蒸煮成型，由一開始的單螺桿慢慢改進為雙螺桿；在營養角度上，由單純的營養強化米到多種功能復合的重組米；在產品的種類形式上，從單一到多樣，出現低蛋白重組米、低消化重組米等具有針對性的功能米。在國外，已經有許多國家和地區根據人體所需要的營養物質不同進行科學搭配，然后壓成面片制米等。重組米是經濟價值和食用價值較高的營養型食品，具有廣泛的開發應用前景[8]。

2 重組米的發展

2.1 國內

我國較早的重組米（人造米）出現在1983 年，將重組米定義為用多種原料[9]，如玉米粉、淀粉、大米粉等，按需按比例將幾種粉料混合加水攪勻后，用米粒成型機制成顆粒，再經干燥后得到的人造米。隨后有關的研究陸續在我國發展起來。金增輝[10]經人工造粒、糊化等過程制得人造米，其外觀與天然大米相似。熊善柏等人[11]以淀粉類材料為原料，加入適當添加劑，經調配、混合、成型、蒸煮、干燥等工序，制成營養搭配均衡、復水性好的人造米。林道[12]在玉米粉中加入大米粉，以及維B、鈣和賴氨酸等其他強化劑，生產出與天然大米外觀、口感相似的人造米。安紅周等人[13]開始研究重組米的理化特性，發現機筒溫度對重組米的質構和外觀有較大影響。近年來，重組米越來越受到科研工作者青睞，對于重組米品質改善進行了深入研究。馬文等人[14]利用擠壓強化方法自制重組營養強化米。張穎等人[4]以鷹嘴豆、小麥和其他部分谷物為原料，制得的重組米與天然大米外觀相似且營養豐富。雷婉瑩等人[15]研究發現馬鈴薯全粉添加率不超過50%時，重組米品質得到改善。王霞等人[16]以粳米碎米和芋艿頭全粉為主要原料，輔以硒元素、L-α-磷脂酰膽堿和單甘酯作為質構調節劑制備得到富含硒元素的芋艿頭重組米。重組米的發展對于人們生活品質改善有著極為重要的意義，隨著人們對于新產品接受程度越來越高，重組米在未來有著廣闊的發展前景。

2.2 國外

國外對于重組米的發展相較于國內更早更快，對我國有著十分重要的借鑒作用。Galle E L 等人[17]以大米等淀粉類作物為原料，通過添加礦物質、乳化劑等，經過擠壓得到含有礦物質的重組米制品。Koide K 等人[18]以含淀粉的谷物為主要原料，輔以鈣鹽、海藻酸鈉等為營養強化物質，利用螺桿擠壓得到復水性較好的營養強化重組米。Moretti D 等人[19]以大米為原料，添加硫酸亞鐵和焦磷酸鹽為鐵強化物，利用擠壓膨化生產出感官性能優良的鐵強化營養重組米。Syed Zameer Hussain 等人[20]研究發現，維A 和鐵強化重組水稻的微觀結構和糊化特性接近于天然水稻，以棕櫚酸視黃酯和焦磷酸鐵為維A 和鐵源，生產維A 和鐵強化重組米。研究人員發明一種將米粉與莫林加葉粉（Moringa leaf powder）混合的優良的營養物質，制作成能夠減少碳水化合物、抑制血糖的增加的重組米產品。Park 等人[21]發明了一種易消化的改良大米方法，并由此法生產出對老年人和消化能力低的患者有益的易消化重組米。由單一的重組米逐步發展成為具有針對性作用和受眾群體的功能性重組米產品也是未來一個主要的發展方向。

3 影響重組米品質因素

3.1 添加物對重組米品質的影響

3.1.1 功能性成分

血糖生成指數（GI）反映一個食物能夠引起人體血糖升高多少的能力，對預防和控制慢性病有重要指導作用[22]。低GI 值重組米有助于糖尿病患者控制餐后血糖，對糖尿病患者及高血糖人群具有重要意義。鉻、黃酮有降血糖、降血脂的功效。蔡喬宇等人[23]以秈米為主料，分別添加蘆丁（富含黃酮）、富鉻酵母等輔料制備擠壓重組米，發現添加0.35%的蘆丁或添加富鉻酵母均能改善重組米在體外的消化情況，減緩血糖體外的吸收。劉成梅等人[24]將燕麥膳食纖維、大米蛋白、高直鏈玉米淀粉添加到擠壓重組米中，經熟化后測定發現，熟化后的GI 值明顯低于天然大米，適用于高血糖人群。

3.1.2 添加劑

添加劑作為食品行業中重要一員，其性質對于重組米的結構、功能等也都有著不同程度的影響。段玉敏等人[25]發現乳化劑的添加可有效改善重組米的質構，防止重組米老化變硬。李迪等人[26]發現添加瓜爾豆膠和卵磷脂可減少重組米的蒸煮損失，添加單甘酯能減少米粒黏連，使重組米硬度增大、黏性減小。劉菊芬等人[27]發現添加水分保持劑（如復合磷酸鹽）能夠提高速重組米的米粒光澤，但添加量過高將導致米飯口感變差、咸味加深，乳化劑的添加能夠降低重組米的糊化度。

3.1.3 其他

馬文等人[14]發現隨著稻米淀粉支/ 直鏈比的降低，重組營養強化米內部質構致密性增加，且硬度變小，咀嚼性變差，彈性則呈現先升后降的趨勢。賈曉昱等人[28]向重組米中添加脫脂大豆粉，發現其能夠強化重組米的質構特性，同時還能補充天然大米所缺少的氨基酸。郭吉[29]結合Avrami 方程發現，向重組米中添加鈍化米糠能夠大幅度降低淀粉回生。

3.2 擠壓參數對重組米品質影響

左秀鳳等人[30]以信陽雜交稻秈碎米為原料生產速煮重組米，選取螺桿擠壓技術，發現進料水分的增加會降低糊化度，減少色差；升高主機Ⅲ區溫度對重組米糊化度、米粒顏色影響較小; 提高喂料速度會降低糊化度，但對米粒顏色影響不大。莊海寧等人[31]以雜交秈米為原料，發現產品膨脹度隨螺桿轉速、進料速度和末端機筒溫度升高而增加，隨進料含水率升高而降低。謝天等人[32]采用雙螺桿擠壓機對17 個品種玉米擠壓膨化，分析發現擠壓處理后玉米重組米理化成分損失較小，但能明顯提高產品加工性能和食用特性。

經優化后的工藝擠壓參數對于重組米生產后的品質有著一定的提高。王利民等人[33]通過響應面試驗優化得出板栗基營養米最佳擠壓工藝參數，在此條件下生產的板栗基營養米適口性好、成型性好，提升了重組米的品質。劉文銳等人[34]同樣采用響應面法優化馬鈴薯重組米的擠壓工藝參數，得出在擠壓溫度130 ℃，原料水分含量35.04%，螺桿轉速220 r/min時生產的馬鈴薯重組米感官品質最好。李娜等人[35]采用二次通用旋轉組合設計法優化玉米重組米的干燥過程，在最優條件下得到的產品爆腰率較小，感官品質較好。

4 具有發展前景的重組米產品

4.1 復配重組米

左乃北[36]以糙米為原料采用新型的改良擠壓技術制備全谷物質構米，發現隨著干燥溫度升高脂肪含量下降，但對植酸、膳食纖維和谷維素無明顯影響，易消解。李學琴等人[37]以茯苓分別與薏米、紅米、大米、苦蕎4 種谷物進行復配，擠壓制備成重組米。復配茯苓的重組米色澤相比于其他4 種全谷物復配米較好，但硬度增大，咀嚼性、彈性、黏附性及內聚性有所下降。若想將茯苓復配重組米應用還需后期進行深入研究，改善其不足。王東[38]以大米為原料，添加一定量的大豆蛋白、微量元素等，通過擠壓技術制備外形與天然米相似的營養均衡的人造米。吳偉等人[39]以發芽糙米重組米制備方便米飯，發現發芽糙米重組米方便米飯的形態、口感和滋味要更好。而且重組米的總蛋白、粗脂肪、纖維素含量變化并不大。

4.2 強化重組米

安紅周等人[40]利用擠壓強化技術制備維B1、維B2營養米，得到的產品維生素保留率較高，且大米經過重組后米粒內部呈微孔均勻網狀結構，表面較光滑完整；其質構特性接近市售優質粳米，外觀與天然米粒稍有差異，但是蒸煮后米粒外觀完整，類似于天然米粒。γ -氨基丁酸對高血壓、高血脂等慢性病有積極作用。韓基明等人[41]據此利用萌動時期雜豆作物γ -氨基丁酸豐富的特點研制出富含γ -氨基丁酸的雜糧營養強化米。賴氨酸能增強免疫力，是人體必需氨基酸。賴氨酸攝入不足會導致營養不足、免疫力低下等問題。胡愛軍等人[42]以L -賴氨酸鹽酸鹽作為賴氨酸營養強化劑，對大米中的賴氨酸進行強化，克服大米中賴氨酸損失嚴重的問題。

4.3 特殊重組米

4.3.1 特殊功能

劉春景等人[43]通過對大米擠壓重新造粒成型制備低蛋白重組米，低蛋白飲食限制了飲食中蛋白質攝入量，從而能夠改善機體能量代謝，減少一定量的蛋白質攝入，減輕腎的負荷，對慢性腎病患者有積極影響。快消化淀粉會使餐后血糖快速上升，因此開發低消化性重組米有助于糖尿病患者控制餐后血糖含量，對糖尿病及高血糖患者有積極作用。王霞等人[16]以碎米為原料，加入芋艿頭全粉，用擠壓膨化法制備出慢消化淀粉和抗性淀粉含量高芋艿頭重組米。沈宇光等人[44]以馬鈴薯淀粉為主要原料，添加一定量的抗性淀粉，以擠壓膨化技術開發出與天然大米品質相似，且具有抗消化特性的馬鈴薯淀粉重組米。王奔等人[45]發現豌豆中含有的豐富營養素（如維B12、葉酸等），開發的豌豆全粉重組米不僅能彌補大米在加工過程中的營養損失，而且對阿爾茨海默病（Alzheimer's Disease，AD）患者有積極作用。另外，米糠粗黃酮中的黃酮類化合物對AD 患者也有積極作用，為AD 的潛在輔助治療開發了新的主食產品。

4.3.2 特殊風味顏色

膠陀螺（Bulgaria inguinans）顏色呈黑色或棕黑色，干品類似木耳，營養價值高[46]。朱壘等人[47]以糙米、玉米、糯米為原料，輔以膠陀螺，經螺桿擠壓、膨化、高溫高壓等過程，膠體溶液作為黏結劑，將米粒及輔料連接到一起，得到膠陀螺重組米。該產品不僅具有大米的香味同時還有食用菌的香味，與天然米相比，重組米的耐咀嚼性差、硬度小，但黏彈性好。紫薯中含有大量花青素，有強抗氧化性，王潔潔等人[48]以秈米為原料，添加紫薯粉擠壓得到了亮紫色且抗氧化活性良好的擠壓重組紫薯米。

5 存在問題及今后研究方向

在工藝上，由于重組米在粉碎過程中會使分子化學鍵斷裂，打破分子結構，對內部結構造成不可逆性損傷，故而在現有工藝條件下，重組米的質構特性始終與優質的天然大米存在一定差距，其所生產的重組米適口性、耐煮性、黏彈性與天然大米仍有區別。重組米的加工過程中，米粒之間會發生黏連，造成米飯黏性增加，擠壓成型技術有待完善。在產品穩定性上，重組米穩定性問題也是目前人們所關心的一個問題，如何保證重組的營養成分是否能夠穩定地與碎米結合，并在蒸煮等操作過程中不會輕易損失掉。在成本上，由于生產技術工藝還不夠成熟，成本較高。最重要的是在安全上人們對于重組米的安全性問題持有懷疑態度，有的重組米產品需要依靠添加劑來強化其穩定性、耐蒸煮性等。

未來除了優化工藝參數外，可以考慮在現有螺桿擠壓工藝技術基礎上研發新的方法，如熱壓凝膠法，相比于傳統的螺桿擠壓，具有更低的溫度、更高的壓力等，還增加了傳統擠壓機所沒有的切削刀具等[49]。在質量上，可以采用不同的包裝方式或貯藏溫度，通過改變外部條件提高重組米的貯藏穩定性，延長貯存期或者高壓勻速噴涂營養液，適當添加天然無害的添加劑加以改善。對于重組米的開發應用，現有的重組米產品大多是針對其不足的品質特性加以優化，如補充其賴氨酸不足的缺點或者利用天然安全的谷物雜糧等與碎米復合的產品，由于技術成本的限制，部分功能米還需進行臨床研究，周期較長，還未能廣泛應用到生活中，需要之后進一步深入研究。對于重組米的安全性問題，目前還未有相關文章具體研究其安全性問題，雖然添加劑在規定的安全添加量內對人體沒有危害，但若經常食用，由于其殘留效應未知，并不清楚對于人體的影響，還需要繼續進行深入的研究。