全 文 ：236
李存芝 ,傅 亮 ,虞 兵 ,段翰英 ,陈赋颖
(暨南大学食品科学与工程系 ,广东广州 510632)
摘 要:薏米一直是很有价值的药食兼有的保健食品 ,薏米本身的煮食需较长时间 ,为满足现代人快节奏的生活 ,对在
真空情况下微波对薏米饼的膨化进行了研究 ,使薏米的食用方便 、快捷 。采用自制的微波真空实验装置 ,探讨在真空
情况下微波膨化薏米饼的影响因素 ,对饼坯含水量 、膨化时间 、真空度、膨化功率等因素对薏米饼膨化率的影响进行研
究 ,通过实验确定了产品的最佳膨化条件组合:水分含量 20%,膨化时间 4min,真空度 0.09MPa,膨化率达到 1.50 ,色香
味好 ,且硬度 、脆度都适中。
关键词:薏米 ,膨化 ,微波 ,真空
Studyonpufedjob stearscakewithmicrowave
LICun-zhi, FULiang, YUBing, DUANHan-ying, CHENFu-ying
(DepartmentofFoodScience＆Engineering, JinanUniversity, Guangzhou510632, China)
Abstract:Job stearshasalwaysbeenavaluablehealthfood, cookingJob stearsitselftobealongerperiodof
time, inordertomeetthefastpaceofmodernlife, astudyonJob stearsconvenientfoodwasconductedina
self-madevacuummicrowavecircumstances.Discussedtheinfluencingfactorsofmoisturecontent, puffingtime,
thevacuumdegreeandpuffingpoweronpuffingefficiency.Theoptimumprocessingtechnologywasasfolows:
moisturecontent20%, puffingtime4min, avacuumdegreeof0.09MPa, puffingdegreewas1.50, thehardnessand
brittlenessweremoderate.
Keywords:Job stears;puffing;microwave;vacuum
中图分类号:TS213.3 文献标识码:B 文 章 编 号:1002-0306(2010)03-0236-03
收稿日期:2009-04-07
作者简介:李存芝(1969-),女 , 博士 ,讲师 ,主要从事食品化学 , 食品
加工工艺方面的研究。
基金项目:国家自然科学基金资助(30871751)。
薏米含有丰富的营养成分 ,而且其是中国传统
中药 ,具有健脾 、补肺 、消炎 、化湿利尿等功效 ,能减
少患癌几率 ,具有较高的食用价值和药用价值 ,被誉
为 “世界禾本科植物之王”。专家认为其保健功能毫
不逊色于冬菇 、灵芝 ,卫生部更将薏米列入药食兼用
品 ,日本也将其列入防癌保健食品 [ 1 ] 。因而薏米膨化
食品的开发可以使薏米的食用方便快捷 ,满足都市
人群快节奏及保健的需求 。微波作为一种清洁能
源 ,因其具有使用便捷和经济高效的优点 ,目前已被
广泛用于食品工业的加热和杀菌过程。由于微波辐
射能使物体内部水分瞬间蒸发 ,符合膨化食品的生
产要求 ,食品的微波膨化是通过微波能的辐射传导 ,
使被加工物料内部的水分分子产生剧烈的热运动 ,
最终迅速升温汽化 、增压膨胀。同时在蒸汽膨胀动
力带动下 ,物料组中的高分子物质伸展变形 、结构变
性 ,从而成为具有网状组织结构特征 、定型的多孔状
制品的过程 [ 9-10 ] 。为了探讨利用微波技术对薏米进
行膨化 ,本文对饼坯含水量 、膨化时间 、真空度 、膨化
功率等因素对薏米饼膨化的影响进行了研究 ,通过
实验确定了产品的膨化条件。
1 材料与方法
1.1 材料与设备
薏米 广州市售。
自制微波真空装置 , Panasonic微波炉 NN-
S313WF型 ,电热恒温鼓风干燥箱 DHG-9145A,循环
水式真空泵 SHZ-DⅢ型 , PHILIP搅拌机 HR1844。
1.2 工艺流程
薏米磨粉※调浆※蒸煮※压片成型※干燥※均匀水分※
微波膨化※成品 [ 2]
1.3 工艺要点
1.3.1 调浆 将 10g薏米粉和 20g水调成浆 ,在沸水
上糊化至透明状后 ,加入剩余 40g薏米粉调制成团 。
1.3.2 蒸煮 薏米粉团在沸水上蒸煮 30min,确保薏
米淀粉完全糊化。
1.3.3 压片成型 待粉团稍凉后压成 3～ 5mm厚的
饼坯 ,再用刀分割成合适大小 。
1.3.4 干燥 控制温度在 500C下干燥 30～ 60min,含
水量降至 14%～20%之间 。
1.3.5 均衡水分 干燥后的饼坯置于密闭容器内放
置 24h,使其水分均匀分布 。
1.4 测定方法
1.4.1 膨化度的测定 [ 3] 用体积膨化率表示膨化度。
用量筒测定膨化前饼坯和膨化后薏米饼的体积 ,均
以毫升(mL)表示 。则:体积膨化率 =(V2 -V1)/V1 ,
DOI :10.13386/j.issn1002-0306.2010.03.068
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表 4 真空下水分含量对膨化率的影响
水分含量(%) 9.30 13.80 14.30 16.00 19.20 20.00 22.20 23.60
膨化率 0.11 0.83 0.80 0.67 1.20 1.00 1.00 0.33
式中 , V1膨化前体积;V2膨化后体积 。
1.4.2 水分测定 采用恒重法测定水分。用烘箱干
燥一定时间至恒重 ,测定质量。
含水量 =(m1 -m2 )/m1 ,式中 , m1 为干燥前重
量;m2为干燥后重量 。
2 结果与讨论
2.1 真空度对膨化率的影响
在微波条件下 ,降低容器内压强可一定程度上
促进饼坯的膨化 ,使饼坯内包裹的水蒸气迅速蒸发
出来 ,带动饼坯体积的增大 。利用自制的真空装置 ,
通过循环水泵调节不同的真空度 ,亦可用油泵抽取
圆底烧瓶内的空气获得更大真空度 。如表 1所示 ,
真空度在 0.08MPa左右时 ,薏米饼坯的膨化度明显
比其他真空度下要高。根据实验数据 ,确定 0.07、
0.08、0.09MPa为正交实验的三个水平。
表 1 真空度对膨化率的影响
真空度(MPa) 0.064 0.075 0.080 0.097
膨化率 0.67 0.57 2.00 1.25
2.2 微波膨化功率对膨化率的影响
由表 2看出 ,不同功率条件膨化对膨化率的影
响不大 ,选用何种功率都能达到一定的膨化效果 。
但高火功率 ,加热 4min后外表面有变焦现象 ,外观
效果不佳。所以选用中高火 ,进行微波膨化。
表 2 微波功率对膨化率的影响
功率 低火 中火 中高火 高火
膨化率 0.75 0.80 0.75 1.00
2.3 膨化时间对膨化率的影响
微波膨化中 ,适当辅以降低压强 ,即提高真空度
的方法 ,可以使物料内包裹的气体急速释放出来 ,由
此而产生的制品体积较大 。采用自制的微波真空膨
化装置 ,比较真空与常压两种条件下膨化时间和饼
坯水分含量对膨化率的影响。由表 3可以看到 ,常
压下的膨化体积都比真空下要小得多 。
膨化时间亦是影响膨化效果的重要因素 。饼坯
水分含量为 20%的条件下 ,薏米饼坯的膨化率随时
间的变化情况如表 3所示。膨化时间较短时 ,薏米
饼的膨化效果比较差 ,基本没变化。随着膨化时间
的增长 ,膨化效果变好 。当膨化时间为 4min时 ,膨
化效果最好。但当膨化时间过长后 ,薏米饼坯容易
焦化 ,且膨化效果更不显著 [ 4] 。因此 ,根据实验结果 ,
选择 3、4、5min为正交实验的三个水平 。
表 3 膨化时间对膨化率的影响
膨化时间
(min) 2 3 4 5
真空下膨化率 0.40 0.57 1.00 0.71(微焦)
常压下膨化率 0.13 0.20 0.35 0.61(微焦)
2.4 膨化前饼坯的水分含量对膨化率的影响
膨化前饼坯的水分含量对薏米饼的膨化率影响
很大。物料膨化的主要动力是其内部所含的水分 。
从表 4、表 5可见 ,随着含水量的增加 ,膨化率总体呈
现一个先增后减的趋势。当水分含量为 19.20%时 ,
膨化率达到最大值。当含水量小于 19.20%时 ,膨化
率较低 ,这是因为水分含量不足 ,导致膨化动力不
足 ,压力不能使内部水分迅速蒸发 ,达不到良好的膨
化度 [ 5] 。当水分含量过高时 ,内部的水分就会迅速迁
移到物料表面且快速蒸发 ,使产品的表面干硬 [ 6 ] ,阻
止了薏米饼的膨化。根据实验结果 , 确定 16%、
18%、20%为正交实验的三个水平。
表 5 常压下水分含量对膨化率的影响
水分含量(%) 14.00 16.00 18.00 20.00
膨化率 0.40 0.33 0.14 0.29
2.5 正交实验设计
根据上述单因素实验 ,选取影响薏米饼坯膨化
率较大的三个因素 ,选用 L9 (34 )正交表 。本实验选
取直观分析方法 ,确定膨化的最佳条件 [ 7] ,见表 6。
表 6 薏米膨化正交实验结果
实验号 A水分含量(%)
B膨化时间
(min)
C真空度
(MPa) 膨化率
1 1(16) 1(3) 1(0.07) 0.60
2 1 2(4) 2(0.08) 1.25
3 1 3(5) 3(0.09) 0.50
4 2(18) 1 2 0.40
5 2 2 3 1.00
6 2 3 1 0.67
7 3(20) 1 3 1.67
8 3 2 1 0.60
9 3 3 2 1.50K1 2.35 2.67 1.87K
2 2.07 2.85 3.15K3 3.77 2.67 3.17k1 0.78 0.89 0.62k
2 0.69 0.95 1.05k3 1.26 0.89 1.06R 0.57 0.06 0.44
分析所得数据中的极差 ,影响实验结果的主次
因素为:膨化前饼坯水分含量 >真空度 >膨化时间。
最佳组合是 A3B2C3 , 即水分含量 20%, 膨化时间
4min,真空度 0.09MPa。
膨化前饼坯水分含量是影响实验结果的最主要
因素 。水分含量过多 ,膨化时间不仅增加 ,而且过多
水分受压蒸发出来后 ,使环境水分增大 ,从而使真空
度减少 ,也会使膨化产品脆度不足;而水分含量少又
容易出现焦化现象 [ 8] 。所以选取 20%的水分含量 ,
会使膨化效果达到最佳 。
由于是真空微波膨化 ,真空度也是影响实验综
合指标的重要因素之一。真空度过小 ,就造成不了
瞬间的膨胀 。但用油泵把真空度进一步提高 ,超过
水泵所能达到的真空效果后 , 发现膨化的效果跟
0.1MPa的真空度下相似 ,因此 0.09MPa的真空度已
经能达到良好的膨化效果。
膨化时间对于实验综合指标也有一定的影响。
在功率一定的情况下 ,膨化时间短 ,水分没有足够时
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间从内部蒸发出来 ,体积就没有明显变化;但是膨化
时间长;就会整块变焦 , 并且干硬。当膨化时间为
4min时 ,薏米饼坯的膨化度增大 ,且无焦变 ,脆度和
口感都适中 。
将膨化好的薏米磨成粉 ,过 20目筛 ,然后和芝
麻 、糖等混合均匀 ,即可用开水冲之饮用 [ 9-10 ] ,可用来
开发具营养保健作用的快餐食品。
3 结论
薏米饼坯真空微波膨化正交实验表明:最佳条
件组合为水分含量 20%、膨化时间 4min、真空度
0.09MPa,影响实验结果的主次因素为:膨化前饼坯
水分含量 >真空度 >膨化时间。薏米饼坯在这个最
佳条件下 ,膨化率达到 1.50,色香味都达到最好 ,且
硬度 、脆度都适中 。
经过微波加热 ,制成品除了起膨化作用 ,还可以起
到干燥 、杀菌的作用 ,可开发新鲜香脆的薏米饼或其他
再经加工的食品 ,微波处理薏米饼克服了挤压膨化 、油
炸膨化等传统方法所带来的油脂高 、热量高 、营养损失
的缺点 ,有望成为新型的绿色保健食品。
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(上接第 229页)
图 4 转速对微藻生物量的影响
2.6 深层发酵过程中微藻生物量的变化
由图 5可以看出 ,随着发酵时间的延长 ,微藻生物
量逐渐增加 ,在 2～5d处于快速生长阶段 , 6～ 7d处于生
长处于停止阶段 ,第 8d开始下降 ,这与一般微生物 [ 9]
的生长规律是一致的。因此 ,如果作菌种用应取第 5d
的培养物为最佳 ,因为这时微藻生长最旺 ,最健壮。
图 5 深层发酵微藻生物量的变化
3 结论
通过正交优化确定了最优培养基组合为:葡萄
糖 40g/L、谷氨酸钠 10g/L、蛋白胨 2g/L,人工海水
500mL/L。
分别研究了初始 pH、接种量 、装液量 、摇床转速
对微藻生长的影响 ,结果发现 ,在初始 pH为 6.5、接
种量为 10%、装液量为 100mL/250mL、转速为
160r/min时微藻的生物量最高达 1.63g/100mL。
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