全 文 ：表 2数据表明，晒干条件的西兰花不同部位中萝卜
硫素的含量相差不大，其中花约高一点，为 0.113 mg/g。
综上所述：西兰花不同部位阴干条件下萝卜硫素
含量是种子>花>茎>叶；晒干条件下萝卜硫素的含量
相差不大；不同干燥方式中，样品中萝卜硫素含量烘
干>晒干>阴干，5种不同干燥温度 90 ℃烘干是最佳的
干燥西兰花的方法。
3 讨论
萝卜硫素是人类最好的抗癌物质之一，它在西兰
花中的含量较高，而西兰花的种子、花、茎、叶中都含有
此物质，结果表明种子中含量最高，其次为花、茎、叶，
因此种子是提取萝卜硫素的最佳药用部位。西兰花
在烘干、晒干、阴干条件下干燥，烘干条件下萝卜硫素
保留最好，其最高含量是阴干、晒干两种方法 4倍，可
能是因为晒干和阴干时由于萝卜硫素酶解成其他成
分而降低了，5种不同干燥温度 90 ℃烘干是最佳干燥
方法。
参考文献：
[1] 赖百塘.莱菔硫烷在肿瘤防治中的作用及其机制研究进展[J].中
华预防医学杂志,2007,41(1):68-72
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品加工·学刊,2008(6):12-15
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研究[J].上海工程技术大学学报，2010,24(3):277-280
收稿日期：2012-10-08
食品研究与开发
Food Research And Development
2013年 7月
第 34卷第 13期
紫苏油粕高水分组织化蛋白产品的工艺研究
田海娟1，2，张传智2，姚招娣1
（1.吉林工商学院食品工程学院，吉林长春 130062；
2.粮油食品深加工吉林省高等学校重点实验室，吉林长春 130062）
摘 要：以紫苏油粕和大豆蛋白为原料，采用双螺杆挤压组织化技术，通过单因素试验和正交试验确定紫苏油粕高水
分植物蛋白产品的最优工艺。结果表明，水分添加量对植物蛋白产品的品质影响最大，其次是螺杆速度，挤压温度对
产品的影响最小。紫苏油粕仿动物蛋白纤维质地植物蛋白产品的最优工艺参数为：物料水分添加量 50 %、紫苏油粕
添加量 10 %、挤压温度 130℃、螺杆速度 40 Hz。
关键词：紫苏油粕；高水分；挤压
Study on High Moisture Organized Technology of Perilla Oil Meal Protein Product
TIAN Hai-juan1，2，ZHANG Chuan-zhi2，YAO Zhao-di1
（1. Branch of Food Engineering，Jilin Business and Technology College，Changchun 130062，Jilin，China；
2. Key Laboratory of Grain and Oil Processing of Jilin Province，Jilin Business and Technology College，
Changchun 130062，Jilin，China）
Abstract：Perilla oil meal and soy protein as a raw material， used the high moisture twin -screw extrusion
technology， and through the single factor experiment and orthogonal experiment to determine the optimal
process of Perilla oil meal protein products. The results showed that， the moisture content of the biggest effected
on quality of protein products， followed by the screw speed， extruding temperature minimal impact on the
基金项目：吉林工商学院粮油食品深加工吉林省高校重点实验室科研项目（吉高校重点实验室科合字[2012]第 016号）
作者简介：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。
DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2013.13.019
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工艺技术
69
紫苏饼粕是紫苏籽脱脂后的副产品，其味芳香，
适口性好，蛋白质含量高，杂质很少，不像菜籽粕那样
含有硫苷及其降解物，亦不像棉籽粕那样含有棉酚有
毒成分，不存在对人体健康不利的物质，而且必需氨
基酸含量较全面，功效比值、净蛋白比值和真消化率
都很高，是非常好的植物蛋白资源。现代医学研究证
实，紫苏籽中的有效成分对人体具有提高学习记忆能
力和视网膜反射能力、抗衰老、降血脂、降血压、抗癌、
抗过敏及炎症、增强免疫等保健功能和药用功效。目
前紫苏饼粕主要被当作动物饲料、燃料或回入田中充
当肥料，没有得到充分合理的利用[1]。直至现在，对紫
苏饼油粕蛋白质的研究还只涉及到其含量和氨基酸
组成几个方面，而对于蛋白质的产品开发的研究还少
有报道[2-3]。因此，如何将提高紫苏饼粕附加值就成为
一个重要的研究方向。植物蛋白高水分挤压组织化技
术起步于 20世纪 90年代，从挤压设备到产品结构均
不同于中低水分挤压组织化，是一种较新的食品加工
技术。在高水分挤压组织化条件下，大量水分的存在
主要影响了物料的黏度、热的传输能力以及机筒内的
压力，对于物料中各组分间的相互作用及变化又有别
于中低水分的挤压组织化。该技术无论在挤压机结构
和性能方面，还是在挤压参数设置和终产品特性方面
均与低水分挤压组织化研究存在很大差异。试验利用
高水分挤压膨化技术，研究物料水分添加量、紫苏油
粕添加量、挤压温度、螺杆速度对紫苏油粕植物蛋白
产品品质的影响；为了提高紫苏油粕的利用率和改善
挤压产品的风味和口感提供一定的技术支撑。
1 材料与方法
1.1 材料
大豆蛋白粉：金龙牌；玉米粉（300目~400目）：市
售；紫苏油粕：洮南百群食品科技有限公司提供；纯净
水：冰爽。
1.2 仪器与设备
电子称；SQW-601超微粉碎机：山东三清不锈钢
设备有限公司；D531-11DS-双螺杆挤压机：济南赛信
机械有限公司；400多功能真空包装机：中国南通濠河
包装机械有限公司。
1.3 方法
1.3.1 工艺流程
紫苏油粕→粉碎（200目~300目）→调配→挤压
膨化→产品→包装→成品
1.3.2 单因素试验和正交试验设计
试验过程中影响因素很多，经过多次试验，并加
以比较，本试验选择了四个主要影响因素作为研究对
象，分别为喂料加水量、紫苏油粕添加量、挤压温度、螺
杆转速，并进行正交试验。
设计四组单因素试验，分别为：对物料添加水分
含量为 35 %、40 %、45 %、50 %、55 %进行处理，设定
挤压温度为 130 ℃，紫苏油粕添加量为 10 %，螺杆挤
压速度为 40Hz；对物料添加紫苏油粕含量为 5%、10%、
15 %、20 %、25 %进行处理，设定物料水分添加量为
50 %，挤压温度为 130 ℃，螺杆挤压速度为 40 Hz；设
定挤压温度为 100、110、120、130、140 ℃进行试验，设
定物料水分添加量为 50 %，紫苏添加量为 10 %，螺杆
挤压速度为 40 Hz；设定螺杆挤压速度为 30、35、40Hz、
45、50 Hz进行试验，设定物料水分添加量为 50 %，紫
苏油粕添加量为 10 %，挤压温度为 130℃。
设定正交试验为：做 L9（34）四因素三水平的正交
优化试验，以产品感官评分标准为指标，考察物料添
加水量、紫苏油粕添加量、挤压温度及螺杆速度对产
品品质的影响。
1.3.3 产品质量的确定
通过对产品的色泽、表观状态、组织化程度、口感
和风味进行感官评分，进而来确定产品的质量。并且
组织 10名感官人员进行感官评分，将所得分数进行统
计，求出平均值，即可对产品的品质进行评定。评分标
准见表 1。
2 结果与分析
2.1 单因素对产品品质的影响
2.1.1 喂料水分添加量对产品品质的影响
水分添加量在植物蛋白挤压过程中起着关键的
作用，高水分挤压可能有着与低水分挤压截然不同的
组织化机理[4-5]。高水分含量不仅增大水与蛋白质接触
product. The optimal process parameters were moisture content 50 % ， perilla addition 10 % ， extrusion
temperature 130℃， and screw speed 40 Hz.
Key words：perilla oil meal；high water；extrusion
工艺技术田海娟，等：紫苏油粕高水分组织化蛋白产品的工艺研究
70
的机会，而且还会提高产品的口感。分别对物料添加
水分含量为 35 %、40 %、45 %、50 %、55 %进行处理，
设定挤压温度为 130 ℃，螺杆挤压速度为 40 Hz，紫苏
油粕添加量为 10 %，然后对所得产品进行感官评分，
所得结果见图 1。
由图 1可知，水分含量在 40 %～50 %之间，产品的
品质随着水分含量的增加而提高，这可能由于随着水
分的增加，水和蛋白质分子的接触机会增加，能明显
的提高纤维的组织结构，当水分含量高于 50 %时，产
品的品质变化的不明显，这是由于水和蛋白质分子的
接触达到饱和，所以再增加水分没有明显效果，因此
选用水分添加量为 45 %、50 %、55 %作为正交试验的
三个水平。
2.1.2 紫苏油粕添加量对产品品质的影响
紫苏油粕的添加量影响产品的风味、口感以及组
织结构，添加量过多会使产品产生浓重的紫苏苦味，
添加量过少又会使紫苏油粕的香味呈现不出来，并且
使紫苏油粕的营养价值不能较好的被人们利用。分别
对物料添加紫苏油粕含量为 5%、10%、15%、20%、25%
进行处理，设定物料水分添加量为 50 %，挤压温度为
130 ℃，螺杆挤压速度为 40 Hz，然后对所得产品进行
感官评分，所得结果见图 2。
由图 2可知，紫苏油粕添加量在 5 %～10 %之间
时，产品的品质逐渐提高，这是由于随着紫苏油粕的
添加，紫苏的香味使产品的口感和风味逐渐提高，而
紫苏油粕添加量在 10 %～25 %时，紫苏油粕的品质逐
渐下降，这是由于紫苏油粕不仅香味还有苦味，添加
量过多产品会出现紫苏油粕的苦味，使产品的口感和
风味下降，并且颜色也会加深，没有光泽，因此选用
5 %、10 %、15 %作为紫苏添加量正交试验的三个水平。
2.1.3 挤压温度对产品品质的影响
温度对产品的质地有着重大的影响，它是产品的
组织化结构形成的关键因素，对产品的糊化、蛋白质
的变性起着重要的作用。分别设定挤压温度为 100、
110、120、130、140 ℃进行试验，设定物料添加水量为
50 %，紫苏油粕添加量为 10 %，螺杆挤压速度为 40 Hz，
对所得产品进行感官评分，所得结果见图 3。
由图 3可知，挤压温度在 100℃～120℃之间时，产
品的品质随着温度的升高而提高，这是由于温度不仅
是蛋白质分子变性的关键因素，而且还会影响产品的
色泽和组织化程度，因此，当温度在 100 ℃～120 ℃时，
随着温度的升高产品的色泽和纤维组织结构提高，当
达到 130℃后，随着温度的再度上升，产品的品质反而
无明显变化，这是由于温度过高会影响产品的色泽和
表 1 感官评分表
Table 1 Sensory quality evaluation standard
指标 满分 0~5 5~10 10~15 15~20
色泽 20 呈褐色、发黑、
亮度差
呈褐色，
亮度差
深棕色，亮度
一般
浅棕色，有光
泽
表观
状态
20 表面粗糙、膨
胀、严重变形
表面粗
糙、膨胀
有变形
一般 表面光滑、细
密
组织
化程
度
20 成碎片状，基
本无纤维结构
一般 呈密实的片
状，有较明显
的纤维结构，
但质地不均匀
结构紧密，有
明显的纤维
结构，有明显
的层次，质地
均匀
口感
和风
味
20 太硬或太软，
口感润滑度
差，弹性不足，
发黏
稍硬，润
滑度差，
发黏
较爽口，弹性
不足，稍粘牙
口感润滑，富
有弹性，不粘
牙
50
40
30
20
10
感
官
评
分
40 45 50
水分添加量/%
55 60
图 1 水分添加量对产品品质的影响
Fig.1 Water content on the quality of corn flakes
图 2 紫苏添加量对产品品质的影响
Fig.2 Effect of the amount of Perilla oil meal on the quality of
protein product
50
40
30
20
10
感
官
评
分
5 10 15
紫苏添加量/%
20 3025
50
40
30
20
10
感
官
评
分
100 110 120
挤压温度/℃
130 140
图 3 挤压温度对产品品质的影响
Fig.3 Extrusion temperature on the quality of protein product
工艺技术 田海娟，等：紫苏油粕高水分组织化蛋白产品的工艺研究
71
组织化程度，因此选择挤压温度为 110、120、130 ℃作
为正交试验的三个水平。
2.1.4 螺杆速度对产品品质的影响
在挤压过程中，螺杆挤压速度对蛋白质分子的变
性、淀粉的糊化和剪切起着关键的作用，挤压的速度
影响了蛋白质生物分子间的相互作用并且直接影响
产品的形状和质地[6]。分别设定螺杆挤压速度为 30、35、
40、45、50 Hz进行试验，设定物料水分添加量为 50 %，
紫苏油粕添加量为 10 %，挤压温度为 130 ℃，然后对
所得产品进行感官评分，所得结果见图 4。
由图 4可知，螺杆挤压速度在 30 Hz～45 Hz之间
时，产品的品质随着挤压速度的上升而提高，这是由
于随着螺杆速度的升高，蛋白质分子受到的剪切作用
逐渐变大，产品的组织化程度和表观状态逐渐提高，
当达到 40 Hz后，产品的品质随着螺杆速度的上升而
下降，这是由于螺杆速度再增加，产品的组织化纤维
结构将被破坏，从而使产品的品质下降，因此选用螺
杆速度 35、40、45 Hz作为正交试验的三个水平。
2.2 产品生产工艺条件的优化
根据单因素的结果，做 L9（34）四因素三水平的正
交优化试验，以产品感官评分标准为指标，考察物料
含水量、紫苏油粕添加量、挤压温度及螺杆速度对产
品品质的影响，因素水平见表 2。正交试验结果见表 3。
通过对正交试验结果进行分析发现，各因素对试
验结果影响的主次顺序为：B>C>D>A，即紫苏油粕添
加量>挤压温度>螺杆速度>水分添加量。根据平均值
k1、k2、k3和极差 R确定最优组合是 A2B2C3D2，即物料水
分添加量 50 %、紫苏油粕添加量 10 %、挤压温度
130 ℃、螺杆速度 40 Hz，此时紫苏油粕植物蛋白产品
品质较好。
3 结论
通过对物料水分含量、紫苏油粕添加量、挤压温
度、螺杆速度的单因素实验和正交试验，确定紫苏油
粕植物蛋白产品最佳工艺条件为水分添加量 50 %、紫
苏油粕添加量 10 %、挤压温度 130℃、螺杆速度 40 Hz。
参考文献：
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粮食与饲料工业,2000(12):48-50
收稿日期：2013-06-19
表 2 L9（34）正交因素水平表
Table 2 Factors and levels in the L9（34）orthogonal array design
项目
A物料加水
量/%
B紫苏添加
量/%
C挤压温
度/℃
D螺杆速
度/ Hz
1 45 5 110 35
2 50 10 120 40
3 55 15 130 45
表 3 L9（34）正交试验结果
Table 3 The Result of Design of L9（34）Orthogonal test
试验号 A B C D 感官评分
1
2
3
4
5
6
7
8
9
K1
K2
K3
k1
k2
k3
R
最优水平
1
1
1
2
2
2
3
3
3
88
95
83
29.33
31.67
27.67
4
A2
1
2
3
1
2
3
1
2
3
78
105
93
26
35
31
9
B2
1
2
3
2
3
1
3
1
2
83
93
100
27.67
31
33.33
5.66
C3
1
2
3
3
1
2
2
3
1
81
95
90
27
31.67
30
4.67
D2
18
35
35
30
35
30
30
25
2850
40
30
20
10
感
官
评
分
30 35 40
螺杆速度/Hz
45 50
图 4 螺杆速度对产品品质的影响
Fig.4 The screw rotation speed on the quality of protein product
工艺技术田海娟，等：紫苏油粕高水分组织化蛋白产品的工艺研究
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