挤压重组米功能特性及组分的研究进展

稻米在我国粮食作物中占有重要地位，然而现阶段我国市场上提供的稻米主要以工业脱壳后的精米为主。近年来随着人们营养意识的逐渐增强，单一营养的精米已无法满足人们对于全面营养的追求，人们需要一种营养全面且食味品质良好的米制品。

现阶段米制品的研究主要集中在大米粉加工、米制挤压食品、米制蒸煮烘焙食品、米制发酵食品、大米蛋白加工、大米的营养强化。随着挤压技术的广泛应用和逐步完善，米制挤压食品逐渐兴起，人们开始探究米制挤压食品的功能特性，并产生了一系列功能性挤压重组米。

1.挤压重组米的功能特性

挤压重组米是以淀粉为原料基质，添加少量营养类物质，在挤压机内经挤压熟化、切割、干燥一系列工序而制成的类似于天然大米颗粒状的米制品，也叫做营养强化米、工程米、人造米。挤压重组后的米制品一般具有一定功能性，包括降血糖、降血脂、改善营养缺乏症等。

1.1降血糖的挤压重组米

糖尿病分为胰岛素依赖型糖尿病(IDDM，I型)和非胰岛素依赖型糖尿病(NIDDM，Ⅱ型)，Ⅱ型糖尿病在糖尿病人群中占比90％以上。Ⅱ型糖尿病可通过日常饮食进行干预，近年来诸多学者通过添加不同营养组分生产挤压重组米，并进行动物试验，证明其具有一定降血糖功效。刘子琚等通过向Ⅱ型糖尿病小鼠喂食含有高、中、低含量膳食纤维的营养复合米发现，与对照组相比，试验组小鼠空腹血糖、糖化血清蛋白、糖耐量、血清总胆固醇和甘油三酯均有显著降低，为生产降血糖重组米提供了理论依据；罗凯云构建了膳食纤维一淀粉拟谷物结构体，并研究了其对糖尿病鼠的降血糖功能，最终发现该结构体可以通过调节肝脏中糖异生相关的酶来调节血糖浓度；李姝等以大麦苗粉为膳食纤维来源，挤压制备了富含膳食纤维的营养强化米，发现最佳料水质量比为1:0.8，膳食纤维添加量为10％时挤压重组米的胶着性、咀嚼性、硬度达到最大，当添加量为15％时弹性达到最大值；NA-KORN等。研制了一种能够有效降低GI值(血糖生成指数)的重组米；WANG等利用菊粉、燕麦麸皮、大豆多糖等为原料，制作了能够降低GI值(血糖生成指数)的重组米，发现当燕麦麸皮或菊粉添加量为50％、大豆多糖添加量为35％时能够获得低血糖指数的重组米。

1.2降低脂代谢的挤压重组米

现代研究发现在挤压原料中添加膳食纤维，可以影响肠道对于胆同醇的吸收、调节下丘脑控制饮食的摄入或影响脂代谢相关因子的潘陛，从而达到减少胆固醇摄入、促进胆盐和中性固醇排出，降低脂代谢的目的。罗凯云构建了膳食纤维-淀粉拟谷物结构体，阐述了该结构体在一定程度上抑制脂肪肝形成的机制，发现其主要是通过调节下丘脑的表达，达到抑制食欲、控制饮食的目的；章海风等将小麦、玉米、多种谷物与豆混合膳食纤维喂食大鼠，发现谷物与豆类混合膳食纤维能够有效改善大鼠糖脂代谢水平，并推测可能是膳食纤维的不可消化性、持水性、膨胀性、黏稠性和吸附性等，在加速肠道蠕动的同时，降低了肠内对于胆固醇的吸收。

1.3补充微量元素的挤压重组米

添加微量元素的重组米最开始在国外用来防治维生素、尼克酸及铁质缺乏症，我国在添加微量元素的重组米上研究较晚，现阶段我国研究更多的是铁、维生素、锌强化的挤压重组米。MORETTI等。将高生物利用率的硫酸亚铁和焦磷酸盐加入到大米粉中，利用挤压技术生产了铁强化重组米，为研究高利用率的铁强化重组米奠定了基础；HUS-SAIN等添加棕榈酸视黄酯和焦磷酸铁分别作为维生素A和铁源，在挤压状态下生产了富含维A和铁的重组米，同时分析了其与天然米结构上的差异，为生产感官上满足人们需要的营养强化重组米提供了依据；王玉琦等。以过0.15mm筛孔的碎米为原料，添2.0％的乳酸锌作为锌强化剂挤压生产了富锌重组米，并采用响应面法优化生产工艺，最终发现在含水量20％、螺杆转速80r/min、机筒温度100℃条件下挤压生产出的重组米品质最好。

2.重组米挤压特性

2.1挤压工艺简介

挤压技术是食品加工中最重要的技术之一，广泛应用于谷物加工、植物蛋白加工、油脂加工中。挤压技术利用挤压机的强机械作用，对物料进行粉碎、调湿、混合后，形成具有一定组织状态的食品。它具有高效率、低能耗、少排放、低成本、高温短时、营养损失少等特点。

2.2挤压中营养组分的变化

2.2.1挤压中淀粉的变化

在挤压作用下，淀粉的原有结构被破坏，大分子的晶体结构分解成更易被酶降解的小分子，使得挤压后的淀粉更易被消化吸收LOGIE等研究发现，在挤压过程中，物料中淀粉分子结晶度降低，支链淀粉增加，并且这一现象随着输出机械能的增加而逐渐增强。

2.2.2挤压中蛋白质的变化

在挤压过程中，蛋白质高级结构开始发生变化，分子问作用力逐渐变弱，开始舒展、重组，分子问含有的氢键、二硫键等化学键部分断裂，促使蛋白质变性。蛋白质的适度变性会影响其在体内的消化率，主要由于适度的变性能够增加蛋白质水解酶的作用位点，同时抗营养因子也会受到影响。

2.2.3挤压中脂类的变化

在挤压过程中，食物中脂肪会和淀粉、蛋白质等形成复合物，影响脂肪消化。除此之外，挤压作用下的甘油三酯会发生部分水解，产生的单甘油和脂肪酸会和直链淀粉形成络合物，络合物的生成会进一步影响膨化，使得淀粉的溶解性和消化率降低。挤压可以适当提高食品货架期，当挤压温度大于70℃时，脂肪酶被破坏，游离脂肪酸无法形成，并且在温度达到110℃时，脂肪无法进行非酶氧化。

2.2.4挤压中膳食纤维的变化

在挤压过程中，纤维分子问键发生断裂，并且使其极性也产生相应改变。最终使得部分不可溶纤维变为可溶性纤维，粗纤维含量降低；挤压加工还会使得膳食纤维相对分子质量发生变化，研究发现经挤压后大麦的阿糖基木聚糖和口一葡聚糖的平均相对分子质量均降低，使得提取性增强。

2.2.5挤压中维生素的变化

在高温、高压的挤压过程中，大部分不耐热的维生素逐渐损失。与此同时，物料中水分含量的变化也使得维生素的状态发生改变，以硫胺素的损失为例，当水分含量低于14％时，高温挤压后其损失率为60％～90％，反之在温度和水分含量都较高时，硫胺素含量的变化却较少。维生素A、维生素C和叶酸含量的变化与挤压过程中螺杆转速有关，在较高转速下，维生素A存在形式较为稳定，而叶酸则被氧化损失，如果物料中维生素C含量较高，则叶酸可以被保护，防止氧化发生。

3.总结

重组米加工方便、营养丰富，近些年逐渐在国内兴起。在大量研究者的努力下配方被不断完善，生产了具有不同功能特性的重组米。挤压技术的应用，使重组米品质得到进一步改善，研究者开始探究挤压加工条件对于营养成分的影响作用，并在一定程度上指导加工条件的改进。然而现阶段挤压重组米在食味方面与普通大米口感相差很大，且很少有学者利用挤压技术生产出类似于谷物结构的挤压重组米。探究合适的物料组分，充分考虑加工工艺参数对物料的影响，分析营养成分问的相互作用，生产营养丰富口感适宜的重组米是广大科研工作者的研究目标。

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