玉米是世界上最重要的粮食之一,其营养成分优于稻米、薯类等,缺点是颗粒大、食味差、粘性小。随着玉米加工工业的发展,玉米的食用品质不断改善,形成了种类多样的玉米食品。玉米膨化食品是20世纪70年代以来兴起并迅速盛行的方便食品,具有疏松多孔、结构均匀、质地柔软的特点,不仅色、香、味俱佳,而且提高了营养价值和食品消化率。
玉米淀粉经高温蒸煮,淀粉颗粒中淀粉大分子之间的氢键削弱,造成淀粉颗粒的部分解体,形成网状组织,粘度上升发生糊化现象。糊化是淀粉蒸煮过程中最重要的变化,淀粉经糊化后糖化酶才能更好地对其作用,将其转化成可发酵性糖。谷物原料经挤压膨化后其淀粉糊化度明显升高,已有资料报道:淀粉经挤压膨化处理后其糊化度能达到90%以上,而传统工艺糊化率仅为80%~85%。本试验拟对玉米挤压膨化后的淀粉糊化度变化规律进行研究,并得到较优挤压参数。
1材料与方法
1.1材料
1.1.1膨化玉米的制备
首先,对玉米进行筛选、磁选,初清后进入待粉碎仓,然后入粉碎机粉碎,达到粒度要求的玉米粉料,由传送带送入膨化工段的喂料仓,调质后,经膨化机挤压成形,再经冷却后得到膨化玉米产品。
1.1.2取样
本试验所分析测定的膨化玉米样品,来自于牧羊集团的试验基地。
1.1.3膨化设备
膨化机型号为牧羊TPH200型,主机功率为110kW,螺杆直径为200mm,套筒分为喂料区、混合区、剪切区和泻压区4个区,分别命名为1区、2区、3区和4区。
1.1.4试剂
99%乙醇、2mol/l醋酸缓冲液(pH值4.8)、10mol/l氢氧化钠、2mol/l醋酸、2.63μg/ml葡萄糖淀粉酶液、0.025mol/l盐酸。
1.1.5仪器
搅拌器、玻璃均质器、l~2ml移液管、台式离心机、分析天平(感量0.1mg)。
1.2操作方法
试样的调制:试样20g(或20ml),加入200ml浓度为99%的乙醇,投入高速旋转的家用混合器中连续旋转1min,使之迅速脱水。生成的沉淀物用3号玻璃过滤器抽滤,加入约50ml浓度为99%的乙醇,然后用50ml乙醚脱水干燥后,放在氯化钙干燥器中,以水力抽滤泵减压干燥过夜,用研钵将其轻轻粉碎,仍保存在同样的干燥器中备用。
将100mg上述的干燥试料放入磨砂配合的玻璃均质器中,加8ml蒸馏水,用振动式搅拌机搅拌至基本均匀为止。然后将均质器上下摆动反复几次,使之成为均匀的悬浮液。再用振动式搅拌机均匀,随即各取悬浮液2ml注入2只容量为20ml的试管中,分别用作被检液和完全糊化检液。向被检液试管加2mol/l醋酸缓冲液(pH值4.8)1.6ml和水0.4ml,而向完全糊化检液试管添加10mol/l NaOH溶液0.2ml,在证实已于室温下完全溶解之后,加2mol/l醋酸1.6ml(酸的添加量需预先通过试验决定,其量为使pH值调至4.8时所用的醋酸量)。最后加水使容量为4ml。将这2只试管放在37℃的恒温槽中预保温数分钟后,添加酶液lml,每隔5~10min振荡1次,共反应60min。然后,将反应液0.5ml加入预先准备好0.025mol/l盐酸10ml(起停止反应的作用)的锥底离心管中,上下振荡数次,在转速为3 000r/min的离心机中分离10min。取上层清液0.5ml,用蒸馏水稀释1倍,用Somogyi-Nelson方法定量还原糖。
1.3统计分析
采用Excel等软件对数据进行处理分析、计算各性状的平均数及相对误差等。
2结果计算
糊化度=[被检液的光密度(或糖量)/完全a化检液的光密度(或糖量)]×100%。
本试验中对于同一样品用相同方法重复测定3次,然后取其结果平均值,要求2次测定的相对误差不超过10%。
3注意事项
市售的玻璃均质器的磨砂配合是硬性配合,需用150目或400目的金刚砂来调节配合。均质器的配合,以在干燥状态下磨砂配合棒能缓慢地自然落下者为好。
葡萄糖淀粉酶可采用内孢霉或黑曲霉的粗酶,酶活力以在pH值为4.8的醋酸缓冲液(0.2mol/l)中,在37℃能将0.2%的可溶性淀粉生成100g分子葡萄糖的酶量作为1个单位(U)。
4结果与分析
4.1膨化温度对玉米糊化度的影响
玉米经过3.0mm筛网的粉碎机粉碎,含水率13%左右,4区的压力环直径分别为180、180、185、190mm。通过向筒体夹套通入饱和蒸汽来改变挤压温度,研究其糊化度的变化,具体结果见表1。由表1中可以看出,未经挤压原料的糊化度很低,为14.7%;而通过挤压加工糊化度可达到90%以上,糊化度有了大幅度上升。同时,由表1可以看出,温度对玉米糊化度有很大影响。具体表现为:在一定范围内,温度越高,糊化度越高。