全 文 ：Science and Technology of Food Industry 工 艺 技 术
2012年第14期
[10] 李运冉，朱科学，周惠明 . 模糊数学评判苹果汁豆奶饮料
的生产配方[J]. 食品工业科技，2010，31（11）：239-241.
[11] 赵红玲，李全阳，赵正涛，等. 酸奶质量的模糊数学综台评
价方法探讨[J]. 食品工业科技，2009，30（10）：119-122.
[12] 熊德国，鲜学福. 模糊综合评价方法的改进 [J]. 重庆大学
学报，2003，26（6）：93-95.
绿豆是我国人民的传统豆类食物，含有丰富的蛋
白质，碳水化合物，B族维生素，钙、磷、铁等矿物质。
绿豆中蛋白质含量高，主要为球蛋白，且氨基酸种类
丰富，必需氨基酸含量超过FAO/WHO的推荐值 [1-2]。
绿豆性味甘凉，有清热解毒之功效，同时又具有降血
脂、抗肿瘤的作用[3]。我国对绿豆加工以传统加工为
主，目前市场常见的绿豆产品有绿豆糕，绿豆沙，绿
豆粉皮等。挤压膨化技术是一种新型食品加工高新
技术[4]，由于挤压膨化是在高温瞬时进行的操作，故
营养物质损失较少，且具有杀菌、钝化不良因子、促
使淀粉糊化、提高蛋白质的利用率的作用[5-6]。糊化度
是衡量绿豆挤压膨化特性的重要指标[7]。目前，对绿
豆挤压膨化特性影响因素的研究鲜见报道，本文对绿
豆挤压膨化特性的影响因素进行研究，旨在探讨最佳
挤压膨化工艺参数，为绿豆的进一步开发利用提供
参考依据。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
绿豆 吉林省长春粮油销售有限公司；葡萄糖淀
粉酶 上海沪峰生物科技有限公司。
GB1302型电子精密天平 梅特勒·托利多仪器
有限公司；spectrumlab 53紫外可见分光光度计 上
海棱光技术有限公司；HH-S水浴箱 巩义市予华仪
器有限公司；SH10A快速水分测定仪 上海恒平科
学仪器有限公司；PHS-3BW电脑数显酸度计 上海
理达仪器厂；SHZ-D循环水式真空泵 巩义市英峪
予华仪器厂；TDL-5-A离心机 上海安亭科学仪器
厂；WF-30万能粉碎机 中国上海蓝深制药机械有
限公司；DS-30B双螺杆实验机 山东赛信膨化机械
有限公司。
1.2 实验方法
1.2.1 挤压膨化绿豆粉制备方法 选优质绿豆，用
流动水冲洗去泥沙及不可食用的杂质，自然风干至水
分含量低于10%，然后粉碎成粒度为40目的绿豆粉
备用；利用高温高压双螺杆挤出机对绿豆粉进行挤
压膨化处理，然后干燥粉碎成粒度为60目的膨化绿豆
粉备用。
收稿日期：2011－11－28
作者简介：张雁凌（1974－），女，硕士，讲师，研究方向：农产品贮藏与
加工。
基金项目：吉林省教育厅“十二五”科学技术研究项目（2011301）。
挤压参数对绿豆粉糊化的影响
张雁凌，任保国
（吉林工程技术师范学院食品工程学院，吉林长春 130052）
摘 要：以绿豆为原料，采用双螺杆挤压膨化技术，对挤压膨化绿豆糊化进行了研究。结果表明，制备挤压膨化绿豆粉
的最佳工艺条件为：喂料速度110r/min，加水量18%，膨化温度170℃，螺杆转速260r/min。 影响挤压膨化绿豆粉糊化度
主次顺序依次为：加水量、膨化温度、螺杆转速、喂料速度。 在最佳工艺条件下，挤压膨化绿豆粉糊化度可达98.46%。
关键词：绿豆粉，双螺杆挤压，糊化度
Effect of extrusion parameters on gelatinization of mung bean powder
ZHANG Yan-ling，REN Bao-guo
（College of Food Engineering，Jilin Teachers’Institute of Engineering and Technology，Changchun 130052，China）
Abstract：The mung bean was used as the raw material for extruded puffing by twin screw extrusion fermentation.
The effects of gelatinization degree on extruded puffing mung bean were studied. The results showed that the
optimum conditions for the extruded puffing mung bean powder：the feeding rate was 110r/min，the water
addition of material was 18% ，the extrusion temperature was 170℃ ，and the screw speed was 260r/min. The
order significance of factors on the gelatinization degree was as followes：amount of adding water，puffing
temperature，screw speed，the feeding rate. In this condition，the gelatinization degree of extruded puffing mung
bean powder was 98.46%.
Key words：mung bean powder；twin screw extrusion；gelatinization degree
中图分类号：TS210.1 文献标识码：B 文 章 编 号：1002-0306（2012）14-0266-03
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
266
DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2012.14.075
工 艺 技 术
2012年第14期
Vol . 33 , No . 14 , 2012
1.2.2 工艺条件对挤压膨化绿豆糊化度影响的单因
素实验
1.2.2.1 喂料速度对挤压膨化绿豆糊化度影响 分
别称取1000g绿豆粉5份（绿豆粉含水量8%，以下均
同），在物料加水量为18%（占干绿豆粉质量，以下均
同）、螺杆转速为260r/min、膨化温度170℃条件下，研
究喂料速度分别为90、100、110、120、130r/min时对绿
豆糊化度的影响。
1.2.2.2 加水量对挤压膨化绿豆糊化度的影响 在
喂料速度为110r/min、螺杆转速为260r/min、膨化温度
170℃条件下，研究物料加水量分别为12%、14%、
16%、18%、20% 时对绿豆糊化度的影响。
1.2.2.3 膨化温度对挤压膨化绿豆糊化度的影响 在
喂料速度为110r/min、加水量18%、螺杆转速为260r/min
条件下，研究膨化温度分别为140、150、160、170、180℃
时对绿豆糊化度的影响。
1.2.2.4 螺杆转速对挤压膨化绿豆糊化度的影响 在
喂料速度为110r/min、加水量18%、膨化温度为170℃
条件下，研究螺杆转速分别为200、220、240、260、
280r/min时对绿豆糊化度的影响。
1.2.3 工艺优化实验 在单因素实验的基础上，确
定正交实验各因素的水平。影响挤压膨化绿豆糊化
度的主要因素为物料加水量、膨化温度、螺杆转速、
喂料速度，以糊化度为考核指标，采用L9（34）正交实
验筛选出最佳生产工艺条件。
1.2.4 糊化度的测定 精密称取挤压膨化绿豆粉
10g，加入100mL浓度为99％的乙醇，在转速为5000r/min
下离心分离5min。生成的沉淀用3号玻璃过滤器抽滤
后，依次用约25mL的乙醇、乙醚脱水干燥后，放在氯
化钙干燥器中12h后备用。取干燥处理的膨化绿豆粉
100mg放入磨砂配合的玻璃均质器中，加8mL蒸馏水，
搅拌至均匀，随即各取悬浮液2mL注入2只容量为20mL
的刻度试管中，分别用作被检液和完全糊化检液。向
被检液试管加pH为4.8的醋酸缓冲液1.6mL和蒸馏水
0.4mL。向完全糊化检液试管加10mol/L NaOH溶液
0.2mL，待完全溶解后，滴加2mol/L醋酸至pH4.8，加
蒸馏水使体积为4mL。将这2只试管放入37℃的恒温
水浴箱中保温10min后，各添加葡萄糖淀粉酶液lmL，
再放入37℃的恒温水浴箱中，每隔10min振荡1次，反
应50min。精密移取反应液1mL，随即加入10mL
0.05mol/L盐酸终止反应，在转速为5000r/min下离心
分离5min。取上层清液1mL，用蒸馏水稀释5倍，用紫
外分光光度计测其光密度并从下式求出糊化度。
糊化度（%）= 被检液的光密度
完全糊化检液的光密度
×100
2 结果与分析
2.1 喂料速度对挤压膨化绿豆糊化度的影响
由图1可以看出。当喂料速度小于110r/min时，糊
化度随喂料速度的升高而增加，当喂速度大于110r/min
时，膨化绿豆糊化度下降。这可能是由于喂料速度决
定物料与螺杆的接触面积及物料在挤压腔中的滞留
时间，适宜的喂料速度使物料所受的挤压力和剪切力
最大，淀粉糊化充分，喂料速度过大，绿豆粉在挤压
腔内会滞留堆积，使绿豆粉被挤压、糊化不均匀，从
而造成挤压膨化绿豆糊化度下降。因此喂料速度以
110r/min为宜。
2.2 加水量对挤压膨化绿豆糊化度的影响
由图2可知，在物料加水量12%~18%范围内，糊
化度随物料加水量的增加而升高，当超过18%时开始
下降。这主要是因为物料加水量的增加，淀粉颗粒吸
水增加，导致物料的粘稠度增加，物料在机腔内所受
的挤压力和剪切力增大，糊化度增加。当水分含量较
高时，物料润滑，物料在机腔内所受的挤压力和剪切
力减弱，淀粉颗粒的晶体结构不易被破坏，糊化度降
低。绿豆粉糊化需要水，加水量较小，挤压膨化绿豆
糊化度低。当加水量较大时，水起润滑作用，使绿豆
粉在机腔内所受的挤压力和剪切力减弱，导致挤压膨
化绿豆糊化度降低。因此，本实验条件下，物料适量
加水量为18%时糊化度最高。
2.3 膨化温度对挤压膨化绿豆糊化度的影响
图1 喂料速度对挤压膨化绿豆糊化度的影响
Fig.1 Effect of the feeding rate on gelatinization degree of
extruded puffing mung bean
90
85
80
75
70
糊
化
度
（
%）
90 100 110 120 130
喂料速度（r/min）
图2 加水量对挤压膨化绿豆糊化度的影响
Fig.2 Effect of amount of adding water on gelatinization degree
of extruded puffing mung bean
95
90
85
80
75
糊
化
度
（
%）
12 14 16 18 20
物料加水量（%）
图3 膨化温度对挤压膨化绿豆糊化度的影响
Fig.3 Effect of puffing temperature on gelatinization degree of
extruded puffing mung bean
95
90
85
80
75
70
糊
化
度
（
%）
140 150 160 170 180
膨化温度（℃）
267
Science and Technology of Food Industry 工 艺 技 术
2012年第14期
物料中淀粉的糊化是在适当的温度并吸收足够
的热量的条件下进行的。在挤压糊化过程中淀粉吸
收挤压腔热量并受到强烈的剪切，分子链间氢键断
裂，分子链发生移动，造成淀粉颗粒部分解体，产生
糊化现象[8]。由图3可以看出，膨化温度在140~170℃
范围内，挤压膨化绿豆糊化度随温度的升高而增加，
当膨化温度为170℃时，糊化度最高；当糊化度超过
170℃ 时，挤压膨化绿豆糊化度下降。这说明，膨化温
度太低，物料中绿豆糊化不充分，导致挤压膨化绿豆
糊化度较低；膨化温度过高，物料在挤压腔内焦糊结
块，且膨化不均匀，糊化度降低。因此，膨化温度170℃
为宜。
2.4 螺杆转速对挤压膨化绿豆糊化度的影响
在物料的挤压过程中，螺杆转速与物料在挤压腔
中的滞留时间有关。由图4可看出，挤压膨化绿豆的
糊化度随螺杆转速升高而增加，当螺杆转速为
260r/min时，挤压膨化绿豆糊化度最高，随后出现下
降趋势。这主要是因为随着螺杆转速加快，绿豆物料
所受的剪切力增大，淀粉分子间的氢键消弱，绿豆粉
颗粒破损程度增大，从而加速了淀粉颗粒的分解，糊
化度升高。当螺杆转速较大时，继续增加物料在挤压
腔内滞留时间缩短，不能在机腔内吸收足够的热量，
导致糊化不完全，糊化度下降。因此本实验条件下，
较适宜的螺杆转速为260r/min。
2.5 正交实验
挤压膨化绿豆正交实验设计与结果如表1、表2
所示。
由表2中极差可知，物料加水量是影响绿豆挤压
膨化后糊化度的主要因素，各因素对糊化度影响强弱
次序为物料加水量＞膨化温度＞螺杆转速＞喂料速度。
表3中方差分析表明，物料加水量的F＞F0.05（2，2）=19.00，
说明物料加水量对糊化度的影响达到显著水平。各因
素水平的优化组合为A1B3C3D3，即喂料速度110r/min，
加水量18%，膨化温度170℃，螺杆转速260r/min。
3 结论
采用双螺杆挤压技术膨化绿豆的最佳工艺条件
为：喂料速度110r/min，物料加水量18%，膨化温度
170℃，螺杆转速260r/min，此条件下，挤压膨化绿豆
的糊化度为98.46%。
参考文献
[1] 许鑫，韩春然，袁美娟，等. 绿豆淀粉和芸豆淀粉理化性质
比较研究[J]. 食品科学，2010，31（17）：173-176.
[2] 李文浩，舒畅，闫淑琴，等. 蒸煮工艺参数对绿豆糊化特性
的影响[J]. 食品科技2010，35（3）：164-167.
[3] 孙键，张海生，王丽丽. 小米绿豆清凉饮料加工工艺研究[J].
食品工业科技，2010（8）：286-289.
[4] 刘传富，王兆升，董海洲，等. 挤压膨化对豆渣加工特性影
响的研究[J]. 食品与发酵工业，2008，34（12）：102-105.
[5] 朱蓓薇. 食用食品加工技术[M]. 北京：化学工业出版社，2005：
689-690.
[6] 张裕中，王景. 食品挤压加工技术与应用[M]. 北京：中国轻
工业出版社，1998：56-79.
[7] 杨绮云，李德溥，徐克非. 操作参数对双螺杆挤压机挤压效
果影响的研究[J]. 食品科学，2001，22（2）：14-17.
[8] 黄峻榕，张佩，李宏梁. 淀粉的不同糊化方法[J]. 食品科技，
2008（9）：20-23.
图4 螺杆转速对挤压膨化绿豆糊化度的影响
Fig.4 Effect of screw speed on gelatinization degree of
extruded puffing mung bean
95
90
85
80
75
糊
化
度
（
%）
200 220 240 260 280
螺杆转速（r/min）
序号
因素
A喂料速度
（r/min）
B物料加水量
（%）
C膨化温度
（℃）
D螺杆转速
（r/min）
1 110 14 150 220
2 120 16 160 240
3 130 18 170 260
表1 正交实验因素与水平
Table 1 Factors and levels of orthogonal test
A B C D 糊化度（%）
1 1 1 1 1 80.92
2 1 2 2 2 83.85
3 1 3 3 3 98.46
4 2 1 2 3 82.72
5 2 2 3 1 84.42
6 2 3 1 2 89..44
7 3 1 3 2 84.87
8 3 2 1 3 83.71
9 3 3 2 1 90.41
K1 263.23 248.51 254.07 255.75
K2 256.58 251.98 256.98 258.16
K3 258.99 278.31 267.75 264.89
k1 87.74 82.84 84.69 85.25
k2 85.53 83.99 85.66 86.05
k3 86.33 92.77 89.25 88.30
R 2.21 9.93 4.56 3.05
实验号
表2 正交实验设计及结果
Table 2 The design and results of orthogonal test
变异来源 变差 自由度 均方 F值 显著性
喂料速度（r/min） 7.556 2 3.778 1.000 不显著
物料加水量（%） 177.039 2 88.519 23.429 显著
膨化温度（℃） 34.623 2 17.311 4.582 不显著
螺杆转速（r/min） 14.960 2 7.480 1.980 不显著
误差 779.017 2 399.508
F0.05（2，2）=19.00 F0.01（2，2）=99.00
表3 正交实验方差分析
Table 3 Variance analysis of orthogonal test results
268