含豆渣粉玉米片挤压膨化工艺研究

田海娟，朱珠，张传智，景丹（.吉林工商学院食品工程学院，吉林长春3006；.吉林工商学院粮油食品深加工吉林省高校重点实验室，吉林长春3006）

含豆渣粉玉米片挤压膨化工艺研究

田海娟1，2，朱珠2，*，张传智2，景丹1（1.吉林工商学院食品工程学院，吉林长春130062；2.吉林工商学院粮油食品深加工吉林省高校重点实验室，吉林长春130062）

以豆渣粉和玉米粉为原料，利用双螺杆挤压膨化工艺，通过单因素试验和正交试验，研究挤压工艺条件对豆渣粉玉米片的品质的影响，经研究可知，豆渣粉玉米片最佳挤压膨化工艺为：豆渣粉添加量30%、挤压膨化温度170℃、物料含水量10%、螺杆转速285r/min。在此条件下加工玉米片，感官品质最佳。

豆渣粉；玉米粉；双螺杆挤压膨化技术

大豆独特丰富而又全面的营养成分，使得大豆加工业方兴未艾。豆渣，是豆腐、豆乳等豆制品加工过程中的副产物。近年来，我国豆制品工业化速度加快，以豆腐生产为例，每加工1 kg大豆，约产生1.2 kg鲜豆渣。据推测，我国每年约产生280万t鲜豆渣。据测定，大豆豆渣中膳食纤维、粗蛋白、粗脂肪和灰分含量分别为50%～60%、13%～20%、6%～12%和3%～5%[1]。豆渣中还含有多种矿物元素和维生素，每100克干豆渣中矿物质含量分别为：铁10.69 mg、钙210 mg、锌2.263 mg、镁39 mg、钾200 mg、磷380 mg、锰1.511 mg；其维生素含量分别为：V0.272 mg、V0.976 mg[2]。由于湿豆渣口感差，含水量非常大，易腐败变质，运输不方便等因素，导致豆渣的利用率低下。豆渣的传统利用方式是直接作为动物饲料喂养动物，甚至作为废弃物堆放，不作任何利用[3]。近年来随着人们对豆渣研究的不断深入，对豆渣的认识更加清楚和深刻，加工利用也有了新的方法和途径[4]。

将豆渣粉添加到玉米片中，通过挤压膨化工艺，研究豆渣粉添加量对玉米片感官品质的影响，为开发豆渣类膨化食品，提供参考依据。将豆渣粉添加到玉米片中，不仅提髙了产品的附加值,增加了豆渣的利用率，降低产品成本，同时也减少了豆渣的大量浪费对环境的污染。

1 材料与方法

1.1 材料

鲜豆渣：市售；玉米粉：市售；水。

1.2 仪器与设备

D532-11A型双螺旋挤压膨化机：济南赛信机械有限公司；SQW-601型低温超微粉碎机：山东三清不锈钢设备有限公司；S200J型烤箱：SVEBA DAHLEN AB SE-513 82 Fristad Sweden；KO-3压片机：上海华信开关厂。

1.3 方法

1.3.1 鲜豆渣预处理

将豆坊中购买的新鲜豆渣放置干燥箱中45℃干燥至恒重，然后置于低温超微粉碎机中粉碎至200目，得到豆渣粉备用。

1.3.2 豆渣粉玉米片挤压膨化工艺

豆渣粉+玉米粉混匀+水（原料称量）原料混合→水分调整→挤压膨化→切削制粒→轧片→烘焙→包装成品

1.3.3 试验设计

试验分别研究豆渣粉添加量（A）、挤压膨化温度（B）、物料含水量（C）、螺杆转速(D)四个因素对豆渣玉米片品质的影响，依据单因素试验结果，进行正交试验，以豆渣粉玉米片感官品质为考核指标，确定最优工艺。

1.3.4 产品的感官指标评定

豆渣粉玉米片感官质量的评定采用打分法，请具有一定食品感官鉴评经验的10名专业人员，依据表1的6个感官指标对同一产品的感官质量进行评定，并将10人对各组产品逐项打分进行统计，求出平均值，最后做出综合评价。

表1 含豆渣粉玉米片感官评定标准Table 1 Sensory evaluation standard of corn flakes with Okara powder（OKP）

1.3.5 豆渣粉玉米片的质量检测

豆渣粉玉米片质量检测方法依据GB17401-2003《膨化食品卫生标准》进行[5]。

2 结果与讨论

2.1 单因素试验结果与分析

2.1.1 豆渣粉添加量对豆渣粉玉米片品质的影响

豆渣粉以10%、15%、20%、25%、30%比例添加到玉米粉中，搅拌均匀。物料含水量为8%、螺杆转速为285 r/min、挤压膨化温度为170℃的条件下，对物料进行挤压膨化，豆渣粉添加量对豆渣粉玉米片感官品质的影响见表2。

由表2可知，豆渣粉添加量在30%时，豆渣粉玉米片的感官品质达到最佳，在25%～35%区间内，豆渣粉玉米片感官品质随豆渣粉添加量的提高而提高，试验发现豆渣粉含量过高，豆渣粉玉米片的因膨化度过高而影响口感。因此选用20%、25%、30%豆渣粉添加量作为正交试验中的3个水平。

表2 豆渣粉添加量对豆渣粉玉米片品质的影响Table 2 The effect of the okara powder（OKP）addition on the quality of corn flakes with OKP

2.1.2 挤压膨化温度对豆渣粉玉米片品质的影响

物料含水量为8%，螺杆转速为285 r/min、30%豆渣粉加入量，选择挤压膨化温度为150、160、170、180、190℃对物料进行挤压膨化，挤压膨化温度对豆渣粉玉米片感官品质的影响见表3。

表3 挤压膨化温度对豆渣粉玉米片品质的影响Table 3 The effect of extrusion temperature on the quality of corn flakes with OKP

由表3分析可知，当挤压膨化温度为170℃，豆渣粉玉米片感官品质最好，在160℃～180℃区间内，豆渣粉玉米片感官品质与挤压膨化温度呈正相关关系，即品质随挤压膨化温度的提高而逐渐提高；但当温度大于180℃时，豆渣粉玉米片品质下降，且有焦糊味出现，综合考虑挤压膨化耗能与豆渣粉玉米片品质，试验选择160、170、180℃作为正交试验中挤压膨化温度的3个水平。

2.1.3 物料含水量对豆渣粉玉米片品质的影响

挤压膨化温度为170℃、螺杆转速285 r/min、30%豆渣粉添加量，物料中加水将物料含水量分别调至4%、6%、8%、10%、12%，研究物料含水量对豆渣粉玉米片品质的影响。

由表4可知，物料含水量为8%时，豆渣粉玉米片品质达到最佳。在物料含水量为6%～10%区间内，豆渣粉玉米片感官品质随物料含水量的增多而逐渐提高。当物料含水量小于6%时，口感差，酥松度不够；物料含水量大于10%时，豆渣粉玉米片的感官品质降低，由此正交试验中物料含水量选用6%、8%、10%作为该因素的3个水平。

表4 物料含水量对豆渣粉玉米片品质的影响Table 4 The effect of moisture content of materials on the quality of corn flakes with OKP

2.1.4 螺杆转速对豆渣粉玉米片品质的影响

豆渣粉添加量30%，挤压膨化温度170℃，物料含水量为8%条件下，螺杆转速分别为195、218、240、263、285 r/min，对物料进行挤压膨化试验，螺杆转速与豆渣粉玉米片感官综合评价的关系见表5。

表5 螺杆转速对豆渣粉玉米片品质的影响Table 5 The effect of screw rotation speed on the quality of corn flakes with OKP

由表5可知，螺杆转速在240 r/min～285 r/min区间内，豆渣粉玉米片的感官品质随螺杆转速升高而提高，转速过大容易造成挤压温度不稳定，综合各因素考虑，选用240、263、285 r/min的螺杆转速作为正交试验中的3个水平。

2.2 正交试验结果与分析

由单因素试验结果确定豆渣粉添加量（A）、挤压温度（B）、物料含水量（C）、螺杆转速（D）的三个水平，进行L9（34）正交试验，因素水平表见表6。豆渣粉玉米片最佳配方正交试验结果见表7。

对试验结果进行极差分析可知，试验研究的4个因素对豆渣粉玉米片感官质量的影响主次顺序是B> A>C>D，试验结果发现，挤压温度对豆渣粉玉米片感官品质有显著影响，其次是豆渣粉添加量，豆渣粉添加量在30%时，挤压膨化适中，豆渣粉玉米片色泽和组织状态较好，产品的口感和风味等也较好。试验得到含豆渣粉玉米片最优的膨化条件为A3B2C3D3，即豆渣粉玉米片的最佳工艺配方为：30%豆渣粉，170℃挤压温度，10%物料含水量和285 r/min的螺杆转速。此条件下进行验证试验，产品的感官评分为99分。

2.3 含豆渣粉玉米片质量检测结果

2.3.1 含豆渣粉玉米片的感官质量指标

色泽鲜明且均匀呈金黄色；薄厚均匀，外形整齐；表面多泡点，内部组织酥松；具有浓郁的豆香味，无异味。

2.3.2 含豆渣粉玉米片的理化指标与微生物指标

产品理化指标与微生物指标检测结果符合GB17401-2003《膨化食品卫生标准》要求。

表6 豆渣粉玉米片正交因素水平表Table 6 Factors and levels in the L9（34）orthogonal array design

表7 豆渣粉玉米片最佳配方筛选的正交试验结果表Table 7 The result of orthogonal test

3 结论

豆渣粉是高纤维食物，其膳食纤维含量能达到60%以上，对豆渣粉玉米片进行挤压膨化试验时，应注意豆渣粉添加量和物料含水量的问题，若添加量过多，则会导致豆渣粉通过双螺杆挤压机时产生困难，若含水量过多，会导致膨化能力差。试验采用单因素试验和正交试验设计优化，获得双螺杆挤压膨化豆渣粉玉米片的最佳工艺参数：豆渣粉添加量30%，挤压膨化温度170℃，物料含水量10%，螺杆转速285r/min。在此条件下，生产出的豆渣粉玉米片，呈金黄色，具有浓郁的豆香味，感官品质良好。

[1]祝团结,郑为完．大豆豆渣粉的研究开发现状与展望[J]．食品研究与开发,2004(8):25-28

[2]司方,王明力.大豆豆渣粉的综合利用研究进展[J].贵州农业科学,2008,36(6):154-156

[3]陈霞,赵贵兴,孙子重.大豆加工副产物--豆渣粉及油脚的利用[J].黑龙江农业科学，2006(6):57-60

[4] 张怀珠,王立军,彭涛.豆渣粉小米清蛋糕加工工艺的研究[J].农业科技与信息,2011(21):58-60

[5] 高向阳.食品分析与检验技术[M].北京:中国计量出版社,2006: 36-87

Research on Extrusion Technology of Okara Powder（OKP）Corn Flakes

TIAN Hai-juan1，2，ZHU Zhu2，*，ZHANG Chuan-zhi2，JING Dan1
（1.Branch of Food Engineering，Jilin Business and Technology College，Changchun 130062，Jilin，China；2.Jilin Province Key Laboratory of Grain and Oil Processing，Jilin Business and Technology College，Changchun 130062，Jilin，China）

Okara powder（OKP）and corn flour as raw material，adopting double screw extrusion process，the factors on the quality were studied by the single factor test and orthogonal test.The results showed:okara powder（OKP）30%，extrusion temperature 170℃，8%material moisture，screw speed 285 r/min.Under this condition of the processing，corn flakes had best quality.

Okara powder（OKP）；corn flour；double screw extrusion technology

10.3969/j.issn.1005-6521.2014.19.020

2014-07-14

田海娟（1980—），女（汉），讲师，在读博士研究生，研究方向：农产品加工与资源利用。

*通信作者：朱珠（1960—），女（汉），教授，研究方向：粮油食品深加工。