王春晓1，方海滨2，陈志周3，甘笑静1，王颉1，刘媛4，王健4，牟建楼1*
（1.河北农业大学食品科技学院，河北保定071001；2.今麦郎食品股份有限公司，河北邢台100001；3.河北农业大学机电工程学院，河北保定071001；4.河北北方学院河北省农产品食品质量安全分析检测重点实验室，河北张家口075000）
摘要：为开发一种必需氨基酸含量均衡且估计血糖生成指数（estimatedglycemicindex，eGI）低的功能性即食杂粮粉，将薏仁、苦荞、燕麦、小米、绿豆、黑豆和鹰嘴豆粉单独挤压加工，以挤压后原料的eGI值为指标，将eGI值较低的燕麦、苦荞和黑豆确定为即食杂粮粉的目标原料。通过氨基酸评分原则确定苦荞、麦、黑豆的适宜配比为52∶35∶13（质量比）。通过单因素试验和正交试验，以水溶性指数为指标（watersolubilityindex，WSI）确定杂粮粉的适宜挤压工艺参数为物料加水量14%，挤压温度120℃，螺杆转速360r/min，此条件下杂粮粉的WSI为8.98%。
关键词：杂粮；挤压膨化；估计血糖生成指数；氨基酸评分；工艺优化
近年来，即食杂粮粉凭借其便利、实惠和营养丰富的优点得到迅速发展。我国杂粮品种繁多，营养价值丰富，每日摄入适当杂粮可以帮助人们获取更多的膳食纤维和必需氨基酸[1]，杂粮除可以作为主食解决温饱问题以外，其还含有多种功能活性物质如不饱和脂肪酸、维生素、黄酮和多酚类化合物等，这些活性物质在预防慢性疾病发生方面发挥着积极的作用。周小理等[2]研究发现用40%苦荞淀粉替换玉米淀粉的高脂饲料喂食小鼠6周，其体重增长幅度及动脉粥样硬化发病和糖尿病并发趋势率明显低于纯高脂饮食小鼠。刘文婷等[3]研究发现，用燕麦馒头喂食高脂小鼠6周后其血脂和肝损伤程度明显降低。
与精细白米相比，杂粮因其粗纤维含量高造成口感粗糙，不易被消费者所接受。挤压膨化作为一种高效率、多功能、低成本和低能耗的热机械加工技术，在食品加工领域应用广泛，例如休闲膨化小吃、宠物食品和即食早餐等。挤压过程中原料中的大分子物质在水分、压力、温度和剪切力的共同作用下发生降解和结构改变[4]，能有效提高杂粮产品的适口性。另外将多种杂粮粉复配并进行挤压膨化处理，可实现各杂粮之间营养物质的相互补充，从而获得更高营养价值的挤压制品。目前对于挤压杂粮复配粉的研究多集中在工艺优化方面[5]，在原料选择方法方面的研究较少，而且杂粮粉的配方确定也多以感官评价为主要指标，较少从杂粮粉蛋白质氨基酸含量和低血糖生成指数（glycemicindex，GI）角度进行研究。
因此本文从7种常见的谷物和豆类中选择出3种经挤压后估计血糖生成指数（estimatedglycemicindex，eGI）低的原料，采用氨基酸评分（aminoacidscore，AAS）原则确定这3种原料的适宜配比，通过单因素试验和正交试验对杂粮粉的挤压工艺参数进行优化，开发一种必需氨基酸含量均衡，且eGI值较低的功能性即食杂粮粉，以期为即食杂粮粉的发展提供更多参考依据。
薏仁、苦荞、燕麦、小米、绿豆、黑豆、鹰嘴豆：市售。所有原料均粉碎过60目筛，装袋塑封常温下保存备用。
高峰α-淀粉酶（4000U/g）、糖化酶（≥100U/mg）、猪胰腺α-淀粉酶（12U/mg）：上海源叶生物科技有限公司；葡萄糖检测试剂盒：北京雷根生物技术有限公司；石油醚、酒石酸钾钠、葡萄糖、氢氧化钠、乙酸、无水乙酸钠（均为分析纯）：天津永大化学试剂开发中心。
双螺杆挤压膨化机（LT36L）：山东济南真诺机械有限公司；热风循环烘箱（CT-C型）：常州市东南干燥设备有限公司；全自动凯氏定氮仪（K1100）：济南海能仪器股份有限公司；台式高速冷冻离心机（TGL21M）：湖南易达京华仪器有限公司；全波长扫描酶标仪（1500-823型）：美国ThermoScientific公司；高效液相色谱仪（Agilent1200）：美国安捷伦有限公司。
1.3.1即食杂粮粉原料及配比的确定
分别挤压加工薏仁、苦荞、燕麦、小米、绿豆、黑豆和鹰嘴豆7种原料，粉碎过筛至60目，将挤压后eGI值较低的3种杂粮作为即食杂粮粉的目标原料。利用氨基酸评分原则确定这3种目标原料的第一限制性氨基酸和原料的适宜配比。
1.3.2即食杂粮粉双螺杆挤压工艺单因素试验
分别考察物料加水量为12%、14%、16%、18%、20%，挤压温度为100、120、140、160、180℃，以及螺杆转速为180、240、300、360、420r/min对杂粮粉水溶性指数（watersolubilityindex，WSI）和吸水性指数（waterabsorptionindex，WAI）的影响。
1.3.3即食杂粮粉双螺杆挤压工艺优正交试验
结合单因素试验结果，确定物料加水量（A）、挤压温度（B）、螺杆转速（C）的3个水平进行正交试验，并以挤压后杂粮粉的WSI为主要考察指标来获得溶解性较好的即食杂粮粉，正交试验因素水平如表1所示。
表1正交试验因素和水平Table1Factorsandlevelsoftheorthogonaltest
水平因素A物料加水量/%B挤压温度/℃C螺杆转速/（r/min）112100240214120300316140360
1.4.1基本成分测定
水分含量的测定方法参考GB5009.3—2016《食品安全国家标准食品中水分的测定》中的直接干燥法；淀粉含量的测定方法参考GB5009.9—2016《食品安全国家标准食品中淀粉含量的测定》中的酶水解法；蛋白质含量的测定方法参考GB5009.5—2016《食品安全国家标准食品中蛋白质含量的测定》中的凯氏定氮法；脂肪含量的测定方法参考GB5009.6—2016《食品安全国家标准食品中脂肪的测定》中的索氏抽提法。
1.4.2淀粉体外消化
淀粉体外消化的测定在Englyst等[6]的方法基础上进行适当修订。
式中：SH为淀粉水解率，%；Gp为消化过程中产生的葡萄糖量，mg；Si为淀粉的初始量，mg；0.9为葡萄糖到淀粉的转化系数。
对淀粉体外消化曲线进行非线性拟合[7]，以进一步描述淀粉的消化过程，公式如（2）所示。
式中：C为t时刻淀粉水解率，%；C∞为淀粉水解的平衡百分率，%；k为动力学常数。
1.4.3eGI值的计算
式中：HI为淀粉水解指数；AUC样品为样品的淀粉水解曲线下面积；AUC白面包为白面包的淀粉水解曲线下面积。
1.4.4必需氨基酸含量的测定及氨基酸评分
氨基酸含量的测定采用高效液相色谱法，参考谢立娜等[9]的方法对样品进行前处理及氨基酸衍生。
式中：标准模式是指联合国粮食组织和世界卫生组织提出的符合成年人需要的必需氨基酸FAO/WHO模式。
式中：M为原料在配方中的用量，以质量份表示；m1为配方中某一原料的必需氨基酸含量，以质量份表示；m2为原料蛋白质含量，%；m3为原料蛋白质中必需氨基酸含量，%。
1.4.5挤压杂粮粉WSI和WAI的测定
WSI和WAI的测定参考Basilio-atencio等[12]的方法，计算公式如（7）和（8）所示。
3种原料在配方中的用量计算公式如（6）所示。
式中：m1为上清液恒重后质量，g；m2为样品初始质量，g。
式中：m2为样品初始质量，g；m3为离心后沉淀胶体质量，g。
试验结果均以平均值±标准偏差的形式进行统计，绘图分析使用Origin2019b软件，利用SPSS（24.0版本）及Excel2019软件对单因素和正交试验的结果进行分析，显著性分析采用Duncan's多极差检验，P＜0.05被认为具有统计学意义。
挤压加工对原料基本理化指标含量的影响见表2。
表2原料挤压前后基本营养成分Table2Basicnutrientsbeforeandafterextrusiong/100g
注：同列不同字母表示具有显著差异（P＜0.05）。
原料水分含量淀粉含量蛋白质含量脂肪含量挤压前挤压前挤压前挤压前挤压后薏仁11.79±0.09a55.20±1.10c15.98±0.42d6.10±0.14b3.61±0.29d苦荞10.18±0.09c70.77±0.76b12.57±0.08e4.89±0.26c1.20±0.05e燕麦10.74±0.14b53.95±1.24c15.62±0.78d5.55±0.07bc2.90±0.42d小米11.71±0.06a78.19±1.30a11.18±0.17e3.30±0.28d0.97±0.09e绿豆11.43±0.06a47.93±0.78d24.08±2.05c1.25±0.49e1.03±0.03e黑豆8.37±0.14d11.61±0.59f36.34±0.01a16.25±0.07a15.60±0.28a鹰嘴豆10.91±0.04b43.67±2.27e27.44±0.48b5.72±0.84b5.35±0.35bc挤压后5.81±0.31c6.09±0.66c7.67±0.06a5.34±0.04d5.64±0.08d6.85±0.07b4.18±0.07e挤压后50.77±0.30b67.82±0.32a50.54±0.47b69.11±0.85a45.03±0.49c10.90±0.19e42.21±1.56d挤压后15.07±0.01c11.14±0.10d14.04±0.00c9.94±1.39d23.07±0.35b34.12±0.25a23.62±0.81b
由表2数据可知，原料挤压前，薏仁、苦荞、燕麦和小米的淀粉含量明显高于绿豆、黑豆和鹰嘴豆的淀粉含量，其中黑豆淀粉含量（11.61g/100g）最低；而杂豆类蛋白质含量高于谷类，黑豆的蛋白质含量（36.34g/100g）最高。黑豆的脂肪含量（16.25g/100g）最高，薏仁和鹰嘴豆的脂肪含量并无显著差异，绿豆的脂肪含量（1.25g/100g）最少。挤压加工后7种原料的各营养成分含量均出现不同程度的下降，其中黑豆水分含量下降幅度最小，为18.16%，鹰嘴豆水分含量下降幅度最大，为61.67%，这主要是是因为高温高压的挤压环境会加速原料水分的蒸发。7种原料挤压后淀粉含量下降了3.34%～11.61%，蛋白质含量下降了5.69%～11.09%。苦荞的脂肪含量下降幅度最高，为75.46%，黑豆的脂肪含量下降幅度最低，为4%。汪丽萍等[13]在研究多谷物挤压前后主要成分含量变化时也得到了类似的结论。这可能是由于大分子淀粉受热降解成糊精和还原糖等小分子物质[14]，从而使总淀粉含量下降；而且Hagenimana等[15]研究显示挤压过程中脂肪、蛋白质含量的降低是蛋白质变性、直链淀粉和脂质复合物的形成等化学和结构变化导致的。
7种原料挤压后淀粉体外消化曲线见图1。
图1杂粮淀粉体外消化曲线Fig.1Invitrodigestioncurveofmultigrainstarch
不同小写字母表示具有显著差异（P＜0.05）。
由图1可知，7种挤压原料与对照白面包的淀粉体外消化曲线变化趋势基本一致，前120min淀粉消化率逐渐增加，120min～180min达到平衡，这与韩玲玉[16]在不同全谷物淀粉体外消化进程中的研究结果相一致。其中7种挤压原料的淀粉体外消化率小米（79.04%）最高，其次是薏仁（74.55%）、绿豆（69.86%）、鹰嘴豆（69.04%）、燕麦（66.41%）、苦荞（55.56%）和黑豆（12.89%）。在体外消化进行到180min时，除绿豆和鹰嘴豆的淀粉消化率没有显著差异外，其余挤压杂粮粉的淀粉消化程度存在显著性差异（P＜0.05），这可能归因于淀粉的结构性质和粒径分布的差异，也可能是由于淀粉与其他营养物质（如蛋白质或脂类）的相互作用造成的[17]。180min消化结束后挤压黑豆粉的淀粉体外消化率为12.89%，显著低于其他原料（P＜0.05）。这一结果与朱雨柔等[18]的试验结果相一致，这可能是因为黑豆淀粉含量低，且淀粉组成主要是以不能被小肠中的酶水解消化的抗性淀粉[19]为主。
7种挤压原料及白面包的淀粉消化非线性拟合模型的参数及eGI值如表3所示。
表3白面包及不同原料的拟合模型参数及eGI值Table3FittingmodelparametersandeGIvaluesforwhitebreadanddifferentmaterials
原料C∞kR2HIeGI白面包78.57±1.67ab0.07±0.010a0.990100.00±0.00a94.40±0.00a薏仁76.73±3.85ab0.02±0.002c0.98776.48±2.16c74.12±1.86c苦荞55.86±0.70d0.03±0.002b0.99864.90±1.83e64.14±1.58e燕麦67.20±3.07c0.02±0.003c0.98868.51±1.94d67.25±1.67d小米80.51±2.57a0.02±0.002c0.99482.43±2.33b79.25±2.01b绿豆73.65±5.95b0.02±0.004c0.97570.71±2.00d69.15±1.72d黑豆12.96±0.28e0.03±0.002b0.99514.52±0.41f20.72±0.35f鹰嘴豆66.52±2.14c0.03±0.004b0.98974.94±2.12c72.79±1.83c
由表3可知，C∞表示淀粉水解平衡百分率，C∞越大说明淀粉水解越充分，7种挤压原料中，小米的C∞最高，其次是薏仁和绿豆，黑豆的C∞最小，动力学常数k值反映淀粉水解速率，k值越大，淀粉水解的速度越快，挤压加工后黑豆、鹰嘴豆和苦荞的k值高于其他原料，表明前者淀粉水解速率快。
挤压加工后小米的eGI值最高，其次是薏仁和鹰嘴豆，三者属于高血糖生成指数（eGI＞70）原料；苦荞、燕麦和绿豆的eGI值在64.14～69.15，为中等血糖生成指数（55＜eGI＜70）原料。黑豆的eGI值最低为20.72，属于低血糖生成指数（eGI＜55）原料。本研究选择eGI值较低的苦荞、燕麦和黑豆作为即食杂粮粉的原料。
苦荞、燕麦和黑豆的氨基酸评分结果如表4所示。
表4必需氨基酸组成及评分Table4Compositionandscoreofessentialaminoacids
必需氨基酸原料中氨基酸含量/（mg/g）蛋白质中氨基酸含量/（mg/g）FAO/WHO氨基酸评分苦荞燕麦苦荞燕麦黑豆苦荞燕麦黑豆异亮氨酸4.225.3537.8838.1143.32409595108亮氨酸8.438.1775.6758.1989.077010883127赖氨酸6.275.2556.2837.3962.605510268114蛋氨酸+胱氨酸3.344.4129.9831.4112.9535869037苯丙氨酸+酪氨酸6.258.4956.1060.4797.246093101162苏氨酸4.104.4036.8031.4035.9640927990缬氨酸4.836.5043.3646.2744.7850879390黑豆14.7830.3921.364.4233.1912.2715.28
由表4数据可知，苦荞最低氨基酸评分为蛋氨酸和胱氨酸的86分，燕麦最低氨基酸评分为赖氨酸的68分，黑豆最低氨基酸评分为蛋氨酸和胱氨酸的37分，评分最低的氨基酸即为原料的第一限制性氨基酸。3种杂粮的第一限制性氨基酸不完全一致，氨基酸具备互补条件。虽然苦荞和黑豆的第一限制性氨基酸相同，但苦荞的得分高于黑豆，仍可以作为黑豆蛋氨酸和胱氨酸的补充，故将黑豆分别与苦荞和燕麦进行配比计算。设定苦荞和黑豆的必需氨基酸含量在配方杂粮粉必需氨基酸总量中的含量分别为X1和Z1。假设互补之后的赖氨酸评分为110，蛋氨酸+胱氨酸评分为80，得到如下方程组（1）。
同理设燕麦和黑豆的必需氨基酸含量在配方杂粮粉必需氨基酸总量中的含量分别为Y2和Z2。假设互补之后的赖氨酸评分为100，蛋氨酸+胱氨酸评分为80，得到如下方程组（2）。
将方程组（1）和（2）的结果相加除以2，即得苦荞在配方中的必需氨基酸含量为0.4188，燕麦在配方中的必需氨基酸含量为0.35，黑豆在配方中的必需氨基酸含量为0.3377，经核算，配比之后赖氨酸评分为105，蛋氨酸和胱氨酸评分为80。
3种原料蛋白质含量及其蛋白质中必需氨基酸含量如表5所示。
表53种原料蛋白质含量及其蛋白质中必需氨基酸含量Table5Proteincontentofthreerawmaterialsandessentialaminoacidcontentinproteins
原料蛋白质含量/%蛋白质中必需氨基酸含量/%苦荞11.1440.48燕麦14.0439.62黑豆34.1242.35
结合表5数据，计算得到各原料用量：苦荞为9.29，燕麦为6.29，黑豆为2.34；即苦荞、燕麦、黑豆的适宜配比为52∶35∶13（质量比）。
2.5.1单因素试验结果
WAI和WSI是评价挤压加工制品的重要指标。WAI代表淀粉的吸水能力，也是衡量挤压原料糊化程度的重要指标，糊化度越高，WAI值越大。WSI与可溶性小分子量化合物的含量有关，高WSI说明挤压物料的可溶性物质越多，溶解性越好。
物料加水量对WAI和WSI的影响见图2。
图2不同加水量对WSI和WAI的影响Fig.2EffectofwateradditiononWSIandWAI
同一指标不同字母表示差异显著，P＜0.05。
从图2可知，保持螺杆转速和挤压温度不变，随着物料加水量增加，WSI先增大到8.52%后减小到6.67%；而WAI变化趋势相反，为先减小到3.83后增大到4.19。当水分含量较少时，物料之间以及物料与螺杆之间的摩擦增大，剪切效应增强，更有利于大分子物质的降解，增加可溶性物质的含量，使得WSI增大；较高的水分含量会降低黏度，减弱剪切效应，从而降低淀粉聚合物的糊精度，导致WSI值下降。WAI的降低可能与淀粉颗粒在挤压过程中由于糊化而破碎有关，而高水分含量可以起到润滑剂的作用[15]，减小大分子物质的断裂降解，使WAI增大。物料加水量对WAI和WSI的影响与Ali等[20]的试验结果相一致。当加水量为14%时，挤压杂粮粉的WSI值最大，WAI值最小，说明此时大分子物质降解程度最大，可溶性物质增多。所以选择物料加水量为12%～16%进行后续优化试验。
挤压温度对WAI和WSI的影响见图3。
图3不同挤压温度对WSI和WAI的影响Fig.3EffectofextrusiontemperatureonWSIandWAI
从图3可知，保持螺杆转速和物料加水量不变，随着挤压温度升高，WSI先增大到9.42%后减小到7.09%；WAI的变化随挤压温度先减小到3.40后增大到5.65。这一结果与贺也[21]研究的挤压温度对方便杂粮粉WAI值的影响结果一致。温度升高导致淀粉降解，可溶性物质增多，WSI增加[22]，当挤压温度过高时物料表面易出现焦炭化现象，物料不能得到充分的糊化，大分子物质的分解也不完全，从而使WSI逐渐减小，WAI逐渐增大。当挤压温度为120℃时，挤压杂粮粉的WSI值最大，WAI值最小，且与其他水平有显著性差异（P＜0.05）。所以选择挤压温度为100℃～140℃进行后续优化试验。
螺杆转速WAI和WSI的影响见图4。
图4不同螺杆转速对WSI和WAI的影响Fig.4EffectofscrewspeedonWSIandWAI
2.5.2正交试验结果
杂粮粉双螺杆挤压正交试验结果如表6所示，方差分析结果如表7所示。
表6WSI正交试验结果Table6WSIorthogonaltestresults
试验号A物料加水量/%B挤压温度/℃C螺杆转速/（r/min）D空白WSI/%111117.28212228.36313338.02421237.96522318.98623128.18731327.48832138.32933217.86k17.897.577.938.04k28.378.558.068.01k37.898.028.168.10极差R0.490.980.230.06主次顺序B＞A＞C最优组合A2B2C3
表7方差分析结果Table7Resultsofvarianceanalysis
由表6可知，影响挤压产品WSI的因素依次为挤压温度＞物料加水量＞螺杆转速。由表7方差分析结果可知，挤压温度和物料加水量对WSI结果影响显著（P＜0.05），螺杆转速对WSI结果影响不显著。直观分析与方差分析结果一致。虽然螺杆转速对WSI的影响不显著，但在实际生产过程中，为保证生产效率，在不影响产品质量的前提下，选择适当提高螺杆转速，因而确定适宜工艺参数组合为A2B2C3，即物料加水量为14%，挤压温度120℃，螺杆转速360r/min，即为正交试验5号组合，它的WSI值最大，为8.98%。
本研究旨在开发一种必需氨基酸含量均衡且eGI低的功能性即食杂粮粉，挤压加工后原料中的水分、蛋白质、脂肪和淀粉含量均出现不同程度的减少，以挤压后eGI值较低的苦荞、燕麦和黑豆为原料，通过氨基酸评分原则确定三者的适宜配比为52∶35∶13（质量比）且互补后第一限制性氨基酸评分增加，推算赖氨酸评分为105，蛋氨酸和胱氨酸评分为80。以WSI为主要参考指标，通过单因素试验和正交试验确定了适宜挤压工艺参数：物料加水量14%，挤压温度120℃，螺杆转速360r/min，此条件下测得挤压杂粮粉的WSI为8.98%。本研究证实了利用苦荞、燕麦和黑豆为原料开发即食杂粮粉的可行性，为其在食品领域的综合开发利用和挤压杂粮粉的实际生产提供了依据和参考。
参考文献：
[1]ARYASS,SHAKYANK.Highfiber,lowglycaemicindex(GI)prebioticmultigrainfunctionalbeveragefrombarnyard,foxtailandkodomillet[J].LWT-FoodScienceandTechnonogy,2021,135:109991.
[2]周小理,王越,赵燊,等.苦荞对高脂膳食诱导小鼠血脂代谢及组织氧化还原的影响[J].食品科学,2018,39(3):188-192.ZHOUXiaoli,WANGYue,ZHAOShen,etal.EffectofTartarybuckwheatonbloodlipidmetabolismandtissueredoxstatusinmicefedhigh-fatdiet[J].FoodScience,2018,39(3):188-192.
[3]刘文婷,张斌,张新军,等.燕麦馒头对高脂小鼠降血脂、抗氧化及保护肝脏作用的研究[J].食品科技,2020,45(6):180-185.LIUWenting,ZHANGBin,ZHANGXinjun,etal.Effectsofoatsteamedbreadonthehypolipidemic,antioxidationandliverprotectioninhyperlipidemiamice[J].FoodScienceandTechnology,2020,45(6):180-185.
[4]SINGHS,GAMLATHS,WAKELINGL.Nutritionalaspectsoffoodextrusion:Areview[J].InternationalJournalofFoodScience&Technology,2007,42(8):916-929.
[5]李晟,许秀颖,李浩,等.杂粮营养粉挤压工艺优化及加工特性研究[J].食品工业,2017,38(8):87-92.LISheng,XUXiuying,LIHao,etal.Acoarsegrainnutritionpowderoftwin-screwextrusionresearch[J].TheFoodIndustry,2017,38(8):87-92.
[6]ENGLYSTHN,KINGMANSM,CUMMINGSJH.Classificationandmeasurementofnutritionallyimportantstarchfractions[J].EuropeanJournalofClinicalNutrition,1992,46(2):S33-S50.
[7]GOII,GARCIA-ALONSOA,SAURA-CALIXTOF.Astarchhydrolysisproceduretoestimateglycemicindex[J].NutritionResearch,1997,17(3):427-437.
[8]马艳丽,让一峰,赵伟,等.白芸豆α-淀粉酶抑制剂在低GI方便粥中的应用[J].江苏大学学报(自然科学版),2018,39(1):45-48.MAYanli,RANGYifeng,ZHAOWei,etal.Applicationofα-amylaseinhibitorfromwhitekidneybeansoninstantporridgewithlowGI[J].JournalofJiangsuUniversity(NaturalScienceEdition),2018,39(1):45-48.
[9]谢立娜,锁然,赵燕.基于氨基酸分析的乳品掺假鉴别研究[J].农产品质量与安全,2021(1):67-72.XIELina,SUORan,ZHAOYan.Researchontheidentificationofdairyadulterationbasedonaminoacidanalysis[J].QualityandSafetyofAgro-Products,2021(1):67-72.
[10]HOUSEJD,NEUFELDJ,LESONG.Evaluatingthequalityofproteinfromhempseed(CannabissativaL.)productsthroughtheuseoftheproteindigestibility-correctedaminoacidscoremethod[J].Journalofagriculturalandfoodchemistry,2010,58(22):11801-11807.
[11]罗新也,李麟波,冉淼,等.五谷杂粮粥的研制[J].食品与发酵科技,2015,51(4):100-103.LUOXinye,LILinbo,RANMiao,etal.Developmentofthegrainsandcerealsgruel[J].FoodandFermentationScience&Technology,2015,51(4):100-103.
[12]BASILIO-ATENCIOJ,CONDEZO-HOYOSL,REPO-CARRASCO-VALENCIAR.Effectofextrusioncookingonthephysicalchemicalpropertiesofwholekiwicha(AmaranthuscaudatusL)flourvarietycentenario:Processoptimization[J].LWT-FoodScienceandTechnonogy,2020,128:109426.
[13]汪丽萍,韩玲玉,刘艳香,等.谷物配比对多谷物共挤压粉估计血糖生成指数的影响[J].中国食品学报,2021,21(2):72-79.WANGLiping,HANLingyu,LIUYanxiang,etal.Effectofgrainratioonexpectedglycemicindexofmultigrainco-extrudedpowders[J].JournalofChineseInstituteofFoodScienceandTechnology,2021,21(2):72-79.
[14]魏学明,张光,刘琳琳,等.挤压膨化技术对早餐谷物营养的影响[J].农产品加工,2016(7):55-57,60.WEIXueming,ZHANGGuang,LIULinlin,etal.Theinfluenceofextrusiontechnologyonfoodnutrition[J].FarmProductsProcessing,2016(7):55-57,60.
[15]HAGENIMANAA,DINGXL,FANGT.Evaluationofriceflourmodifiedbyextrusioncooking[J].JournalofCerealScience,2006,43(1):38-46.
[16]韩玲玉.多谷物共挤压加工对其物化及消化特性影响研究[D].哈尔滨:东北农业大学,2019.HANLingyu.Studyonphysico-chemicalandinvitrodigestivepropertiesofmultigrainco-extrusion[D].Harbin:NortheastAgriculturalUniversity,2019.
[17]ZHANGSS,HUJL,SUNYG,etal.Invitrodigestionofeighttypesofwholegrainsandtheirdietaryrecommendationsfordifferentpopulations[J].FoodChemistry,2022,370:131069.
[18]朱雨柔,季珊珊,吴雨洁,等.煮制对4种谷物淀粉消化性的影响[J].现代食品,2021(15):189-192.ZHUYurou,JIShanshan,WUYujie,etal.Effectofcookingonstarchdigestibilityoffourgrains[J].ModernFood,2021(15):189-192.
[19]DHITALS,GIDLEYMJ,WARRENFJ.Inhibitionofα-amylaseactivitybycellulose:Kineticanalysisandnutritionalimplications[J].CarbohydratePolymers,2015,123:305-312.
[20]ALIS,SINGHB,SHARMAS.Impactoffeedmoistureonmicrostructure,crystallinity,pasting,physico-functionalpropertiesandinvitrodigestibilityoftwin-screwextrudedcornandpotatostarches[J].PlantFoodsforHumanNutrition(Dordrecht,Netherlands),2019,74(4):474-480.
[21]贺也.挤压膨化制备方便杂粮粉的工艺研究[D].长沙:湖南农业大学,2016.HEYe.Thestudyoninstantcerealpowderprocessingbyextrusion[D].Changsha:HunanAgriculturalUniversity,2016.
[22]BOAKYEPG,OKYEREAY,KOUGBLENOUI,etal.Optimizingtheextrusionconditionsfortheproductionofexpandedintermediatewheatgrass(Thinopyrumintermedium)products[J].JournalofFoodScience,2022,87(8):3496-3512.
[23]GMAYA,EKERM,SADKOLUH.Responsesurfacemethodologyforevaluationoftheeffectsofscrewspeed,feedmoistureandxanthangumlevelonfunctionalandphysicalpropertiesofcornhalfproducts[J].LWT-FoodScienceandTechnonogy,2019,111:622-631.
[24]SOBUKOLAOP,BABAJIDEJM,OGUNSADEO.Effectofbrewersspentgrainadditionandextrusionparametersonsomepropertiesofextrudedyamstarch-basedpasta[J].JournalofFoodProcessingandPreservation,2013,37(5):734-743.
FormulationandProcessOptimizationofReady-to-eatMultigrainPowderExtrudedbyTwin-screw
WANGChun-xiao1，FANGHai-bin2，CHENZhi-zhou3，GANXiao-jing1，WANGJie1，LIUYuan4，WANGJian4，MUJian-lou1*（1.CollegeofFoodScienceandTechnology，HebeiAgriculturalUniversity，Baoding071001，Hebei，China；2.JinmailangFoodCo.，Ltd.，Xingtai100001，Hebei，China；3.CollegeofMechanicalandElectricalEngineering，HebeiAgriculturalUniversity，Baoding071001，Hebei，China；4.HebeiKeyLaboratoryofQuality&SafetyAnalysisTestingforAgro-ProductsandFood，HebeiNorthUniversity，Zhangjiakou075000，Hebei，China）
Abstract：Inordertodevelopafunctionalready-to-eatmultigrainpowderwithbalancedcontentofessentialaminoacidsandlowestimatedglycemicindex（eGI），thecoixseed，tartarybuckwheat，oats，millet，mungbean，blackbean，andchickpeaflourwereextrudedseparately.WiththeeGIvalueoftherawmaterialsafterextrudingastheindex，theoats，tartarybuckwheat，andblackbeanwithlowereGIvaluewereselectedasthetargetrawmaterialsofready-to-eatmultigrainpowder.Accordingtotheaminoacidscoringprinciple，theoptimumratiooftartarybuckwheat，oats，andblackbeanwas52∶35∶13（massratio）.Throughsinglefactortestandorthogonaltest，thewatersolubilityindex（WSI）wasusedastheindextodeterminetheoptimalextrusionprocessparametersofmultigrainpowderasfollows:wateradditionof14%，extrusiontemperatureat120℃，andscrewspeedat360r/min.Undertheseconditions，WSIofmultigrainpowderwas8.98%.
Keywords：multigrain；extrusion；estimatedglycemicindex（eGI）；aminoacidscore（AAS）；processoptimization
DOI：10.12161/j.issn.1005-6521.2023.08.013
基金项目：2020年度河北省引进留学人员资助项目（C20200333）；2021年度河北省引进国外智力项目；张家口市重点研发计划项目（1911016-C）；国家现代农业（燕麦荞麦）产业技术体系建设专项（CARS-07-E-2）
作者简介：王春晓（1997—），女（汉），硕士研究生，研究方向：农产品加工与贮藏。
*通信作者：牟建楼（1973—），女（汉），副教授，硕士，研究方向：农产品加工与贮藏。
引文格式：
王春晓，方海滨，陈志周，等.双螺杆挤压即食杂粮粉配方及工艺优化[J].食品研究与开发，2023，44（8）：89-95.
WANGChunxiao，FANGHaibin，CHENZhizhou，etal.FormulationandProcessOptimizationofReady-to-eatMultigrainPowderExtrudedbyTwin-screw[J].FoodResearchandDevelopment，2023，44（8）：89-95.