玉米膨化技术论文 - 图文

扬州大学自学考试 毕业生论文（设计）

毕业论文题目 玉米粉膨化工艺的研究 学 生 姓 名 唐明东 接 本 院 校 扬州大学 考 试 专 业 生物技术 指 导 教 师 刘长春 完 成 日 期 2016-5-04

诚 信 声 明

本人郑重声明：

所呈交的毕业项目报告/论文:玉米粉膨化工艺的研究是本人在指导老师的指导下，独立研究、写作的成果。论文中所引用是他人的无论以何种方式发布的文字、研究成果，均在论文中以明确方式标明。

本声明的法律结果由本人独自承担。

2016

作者签名： 年5月04日 1 扬州大学本科生毕业设计（论文）

摘要：玉米来源广泛，价格低廉，玉米膨化粉香味纯正、口感滑润、速溶性好，在食品、保健品、医药行业应用广泛。论文主要对膨化玉米粉生产工艺进行研究，研究了生产工艺流程、工艺条件等;并通过设计对照试验,主要采用理化实验法，分别研究了气流式膨化机与挤压式膨化机作用下的玉米膨化倍数、还原糖、淀粉的碘蓝值、淀粉的α-化度、蛋白质的含量、氨基酸的含量、脂肪的含量、水溶性成分的含量的变化。有效证明了挤压式膨化机比气流式的玉米膨化倍数大、还原能力强、碘蓝值和α-化度更高、蛋白质、氨基酸和水溶性成分的含量都有所提高，且脂肪的含量明显下降。为说明玉米经膨化后质构发生变化 ,组织结构疏松 ,改善口感，增加人体消化吸收能力提供了有力依据。 关键字：膨化玉米粉 生产工艺 对照试验

2 扬州大学本科生毕业设计（论文）

目录

一、前言...................................................................................................4 二、膨化玉米粉的生产工艺流程...........................................................7 2.1生产工艺流程...............................................................................7 2.2影响膨化玉米粉品质的因素.......................................................8 三、玉米粉膨化工艺的研究.................................................................10 3.1材料和仪器.................................................................................10 3.2试验方法.....................................................................................12 3.3结果与讨论.................................................................................18 四、结论.................................................................................................22 参考文献.................................................................................................23 致谢.........................................................................................................34

3 扬州大学本科生毕业设计（论文） 一、前言

1.1膨化玉米粉的概述

1.1.1玉米的应用及营养价值

玉米（学名：Zea mays），亦称玉蜀黍、包谷、苞米、棒子、棒槌子。是一年生禾本科草本植物，是重要的粮食作物和饲料来源，其营养丰富，也是全世界总产量最高的粮食作物。

玉米由于取材广泛、价格低廉而普遍应用于饲料、食物和工业加工等众多行业。玉米籽粒是重要的工业原料，经过加工后在食品、医疗、化学、发酵等工业中生产种类繁多的产品。玉米被称为“饲料之王”,随着全球畜牧业的迅速发展，全球饲用玉米的需求量也随之呈现增长的趋势。

玉米富含丰富的营养物质，包括蛋白质、脂肪、碳水化合物、维生素、膳食纤维等，并且被誉为“第一黄金主食”。营养专家研究发现，玉米所含有的“全能营养”适宜各个年龄阶段的人群食用。首先，玉米中含有谷氨酸，能促进大脑发育，被称为儿童最好的“益智食物”;其次，玉米中所含有的维生素B族能够调节神经，是白领很好的“减压食品”；再次，玉米中有丰富的钙质、亚油酸，可以帮助调脂、降压，较高的纤维含量则使玉米成为很好的“刮肠食物”，可以预防中年发福;此外，玉米中含有最有效的抗癌成分－－谷胱甘肽，其所富含的维生素E也可以起到抗衰老、软化血管的作用。 1.1.2膨化玉米粉及膨化技术的特点

膨化食品是在20世纪末兴起并迅速盛行的食品，膨化食品具有疏松多孔、结构均匀、

质地柔软等特点，不仅色、香、味俱佳，而且提高了食品的营养价值和消化率[1]，因此，受到很多人的喜爱。

膨化玉米粉，是将优质玉米经过高温、高压挤压膨化，再经深加工而制成的粉末产品。在高温高压条件下，玉米粒含有的水分不断吸收能量而汽化，并且向玉米分子内部强行渗透、切割，在到达均化阶段之前，玉米糁从固态逐渐变成粘流态。粘流态的玉米蛋白分子在均化阶段中继续其蛋白质变性的过程，并且被连续挤出，当温度骤然降低时，挤入蛋白质分子内部的水分子便急速膨胀、汽化，并“炸”开包围它的物质，完成最后的变性过程，同时使产品形成具有无数微孔的疏松物质——膨化玉米条，膨化玉米条经切割成为手指大小的颗粒状，再经自然冷却和粉碎后即成为膨化玉米粉。膨化玉米粉呈浅黄色、带金状闪光的多微孔粉末，具有烤香味。

4

扬州大学本科生毕业设计（论文） 膨化技术最大的特点是起到了淀粉酶的作用，即当食物还没有进入口腔前，就使淀粉发生了裂解的过程，从这个意义上讲，膨化设备等于延长了人们的消化器官，促进了人体对食物的消化，提高了膨化食品的消化吸收率。膨化技术的另一特点是，膨化技术可以使淀粉彻底α化，已经变成的α淀粉经放置后也不能复原成β淀粉，于是食品保持了柔软、风味良好和较高的消化率，这是膨化技术优越于其它物理加工方法的又一特征，并且为粗粮细作开辟了一个崭新的加工领域。 1.2设计的背景

随着挤压膨化技术的不断提高，膨化食品越来越受到人们的青睐，尤其是惹小孩喜爱，目前国内的膨化技术正在食品、饲料等行业不断推广，双螺杆挤压膨胀谷物类的使用也日趋完善[4]。扬州市华裕生物科技有限公司是一家集生产、销售、研发营养健康食品、五谷杂粮膨化粉、超微细粉、营养预混料等绿色有机食品的现代科技型企业。该企业的膨化玉米粉年产量300吨左右，成品直接供给完美集团，作为完美营养早餐的主要成分。根据产品的要求，膨化玉米粉成品外观应为浅黄色粉末状，无焦黑和其它外来杂志，具有典型的粮食膨化香气和滋味，无异味，无结块。容重30~37g/ml,水分含量≤3.0%，粒度（40目过筛）≥98%，菌落总数是≤1000CFU/g，大肠菌群是≤30MPN/100g，霉菌是≤25CFU/g,酵母菌是≤25CFU/g。通过设计对照试验, 有效证明了玉米经膨化后 ,物料组分发生了复杂的变化，不仅组织结构更为疏松 ,改善口感 ,而且增加人体消化吸收能力, 从而有助于优化产品，提高企业效益。 1.3设计和研究的内容

(1) 前期以进企业实习为基础，熟悉膨化玉米粉生产过程的各个环节，了解基本生产设备及其工艺参数。

2.在此基础上运用玉米膨化食品是玉米深加工的最好途径之一 ,广泛查阅相关参考文献，综合分析，研究气流式膨化机与挤压式膨化机作用下玉米粉的区别，选用几种膨化食品的指标如膨化倍数 、还原能力、碘蓝值 、α-化度、蛋白质含量及脂肪含量和水溶性成分的含量等设计对照试验。

3.后期通过试验测定，对比气流式与挤压式膨化机后的玉米质构发生的变化 ,记录并进行相应总结。

5 扬州大学本科生毕业设计（论文） 二、膨化玉米粉的生产工艺流程

2.1生产工艺流程

选取优质的玉米粒，经脱皮、除胚芽、去根基、去黑脐和破碎，得到玉米糁。玉米糁由螺杆输送到高处混匀，并进行除金属操作。随后经过力气输送到二楼的料仓内，由料仓的底部放出，进入挤压膨化机的接料斗。在接料斗底部，由螺杆输送，缓慢地将玉米糁挤压至膨化机腔内，进行挤压膨化，在挤压膨化机的出口，膨化玉米条经快速地切割成为手指大小的膨化玉米粒，再经传送带冷却输送后至高处，进行粉碎，即获得膨化玉米粉。膨化玉米粉需过筛，达到要求粒度（40目过筛≥98%）的膨化玉米粉通过力气输送至二楼，筛余物则重新进行粉碎以达到筛过物的要求。由力气输送料仓放下的物料，进行微波干燥杀菌后暂存贮在接料桶内，再经过力气输送至高处，除金属、过筛、包装，最后将产品运送至仓库存储。期间，由于力气输送过程中，滤芯上吸有过多的膨化玉米粉，需要用压缩空气吹打以除去，并再次进行除金属、过筛可得。其生产工艺流程如图1所示。

粉碎 螺杆输送 力气输送 带式输送 玉米 玉米糁 除金属 膨化 （冷却输送） 吸风机

袋式除尘器 压缩空气吹

力气输送 力气输送 除金属、过筛 微波干燥杀菌 过筛 粉碎 吸风口

检验 包装 仓储

图1 膨化玉米粉的生产工艺流程图 6 扬州大学本科生毕业设计（论文） 2.2影响膨化玉米粉品质的因素

2.2.1玉米原料品种

玉米具有地域差异性和品种多样性，导致其所含有的各种营养成分不一样，因此，不同品种的玉米会表现出不同的膨化特性。玉米品种的糊化参数可以用来预测挤压膨化加工的系统参数及挤压膨化产品的质量[5]。不同品种玉米，挤压膨化的特性的差异受淀粉含量、直链/支链淀粉比例以及蛋白质含量和组成的影响[6]。

物料本身的含水量对挤压膨化的效果有显著的影响。但是，改变物料含水量对糊化度的影响小于改变加工温湿度对糊化度的影响[7]。

玉米的蛋白质含量与挤压膨化产品的体积膨胀系数呈负相关[8]。 2.2.2玉米粉碎粒度大小

玉米原料的粉碎粒度对膨化玉米粉的质量有重要影响[9]。在一定的粉碎粒度范围内，粉碎粒度较细时，表面积增大，从而有利于吸收热量和水分，使得淀粉充分糊化，粘度增大。相反，粉碎过细时，预先糊化的部分会黏在一起，包裹未糊化的颗粒，不利于吸收外界的热量和水分，降低糊化效果[10]。 2.2.3喂料速度

喂料的速度也会影响膨化玉米粉的糊化度。当喂料速度较快时，其单位产量增加，而淀粉加热糊化的时间缩短，糊化程度不够，导致淀粉黏结力下降，颗粒耐水性差；当进料速度适当降低时，可延长粉料的加热时间，使得淀粉充分糊化，有助于提高耐水性，但是产量降低，影响生产效率[10]。 2.2.4螺杆转速

螺杆转速对膨化玉米淀粉的糊化度也有一定的影响，通常在一定范围内，膨化玉米淀粉的糊化度随着螺杆速度的增加而增大，当达到一定的值后，螺杆速度继续增大时，糊化度不再升高，反而呈下降趋势[11]。 2.2.5挤压膨化温度

膨化温度通常也会影响玉米淀粉的糊化度，在一定的温度范围内，淀粉糊化度随温度的升高而增大。膨化温度有一定的最优值，主要与其膨化参数相关[1]。诸多文献表明，不同的膨化工艺参数导致膨化玉米粉的品质存在很大的差异。 2.2.6微波干燥

微波干燥是玉米粉膨化工艺的关键步骤，具有速度快、时间短、热稳定性好、加热均

7 扬州大学本科生毕业设计（论文） 匀、灭菌效果好，获得的产品质量高等特点。主要分为预干燥、恒速干燥、降速干燥三个阶段[12]。微波干燥的干燥功率、干燥温度和干燥风速这三个主要技术参数，对膨化玉米粉的干燥时间以及干燥后的品质和能耗[13]起着重要作用。

三、玉米粉膨化工艺的研究

3.1材料与仪器

3.1.1材料

玉米糁，东台市新曹镇生产。 3.1.2仪器

PH1-20型食品膨化机：气流式，湖北洪湖食品机械厂生产。

DZ65-II型双螺杆膨化机：挤压式，济南赛信机械有限公司生产。

3.1.3气流式膨化工艺步骤

玉米糁→加热→密闭环境中高压气蒸→突然减压膨化

气流式膨化中气流压力是膨化的关键，太高则会使玉米粒过于粉碎，太低时又会膨爆，使玉米粗糙没有酥脆感，所以，足够的高压气流加热时间，可以保证玉米达到半塑性状态。 3.1.4挤压式膨化工艺步骤

玉米糁→混合→加湿→挤压膨化

挤压式膨化中为适应膨化机对原料的要求，玉米糁在膨化前要粉碎成过40目筛，还应出去不易膨化的皮和胚芽。混合好的物料通过螺旋推进喂料机连续、均匀地进入膨化机内，物料随螺杆向前推进并逐渐压缩，经强烈挤压、剪切及高温后，成为具有流动性的熔融状态，由模具口挤出达到常温状态，形成质构疏松的膨化食品。

3.2试验方法 （1）玉米膨化结构

用生物显微镜观察玉米膨化后的结构,结果如图2所示。结果表明挤压式膨化玉米呈

鱼鳞状结构，气流式呈蜂窝状。

8 扬州大学本科生毕业设计（论文）

(a) (b)

图2 膨化玉米的结构

(a) 挤压式膨化玉米； (b) 气流式膨化玉米

(2) 菲林试剂法测定还原糖 ① 样品溶液的配备

称取样品-mg，稀释后在100ml容量瓶定容。 ② 斐林试剂的标定

准确吸取菲林甲乙液各5ml，于150ml的锥形瓶，加水10ml，滴定管中预先放入约10ml0.1％的标准葡萄糖液,（用量控制在后滴定消耗0.10％标准葡萄糖1ml以内),摇匀，电炉上加热使其在2min内沸腾。沸腾状态下以每2s/滴的速度滴入标准葡萄糖溶液，至蓝色刚好消失为终点，记录前后总共消耗的标准葡萄糖溶液的总体积V0。 同法平行测定三份，取接近的两次体积的平均值。 ③预备实验

准确吸取菲林甲乙液各5ml，于150ml的锥形瓶，加水10ml，加玻璃珠3粒。电炉上加热使其在2min内沸腾，准备沸30s，趁沸以先快后慢的速度从滴定管中加样品液（需始终保持溶液的沸腾状态）待溶液蓝色变浅时，以每2s/滴的速度滴入样品至蓝色刚好消失为终点，记录消耗溶液的体积V1。 ④正式测定

准确吸取菲林甲乙液各5ml，于150ml的锥形瓶，加水10ml，加玻璃珠3粒，加入（V1-0.80）ml样品液，摇匀后加热煮沸，在沸腾状态下，以每2s/滴的速度滴入样品，至蓝色刚好消失为终点。

重复测定两份，取总消耗标准葡萄糖溶液体积的平均值Vml。

A.样品溶液的测定

9

扬州大学本科生毕业设计（论文） 玉米粉中还原糖的测定=

F （以葡萄糖计，％）

m?v/100?1000 式中： m----样品质量

F----10ml碱性酒石酸铜溶液相当于葡萄糖的质量，mg V----测定时平均消耗样品溶液的体积，ml 100--样品溶液的总体积，ml

有效的实验数据要求如下，V的数据与Vo接近；后滴定<1.00ml；平行实验中消耗样液量之差应不超过0.10ml。 （3）酶法测定淀粉的糊化度 ①酶溶液的配制

称取0.5g糖化酶于100ml容量瓶中，加缓冲溶液定容、过滤、备用；取样品10ml各于25ml刻度试管。其中一份用于制备全糊化样品，另一份作为测定样品。 ②完全糊化样品

向样品中加热入15ml缓冲液，记录液面高度，混匀，沸水浴50min，冷却，不加缓冲液恢复液面高度。

③空白管：取1支25ml刻度的空试管，直接加15mlhcy。上述3支刻度试管分别加入1ml酶溶液摇匀，40℃水浴50min，每隔15min摇动一次。每次加20ml10％ZnSO4摇匀，加1mlNaOH。加蒸馏水稀释至25nl，混匀，过滤。

④主要步骤：吸取0.11ml滤液和2ml试剂置于25ml刻度试管中；将该试管置沸水6min，再加2ml磷钼酸试剂，继续加热2min；用自来水将试管冷却，加蒸馏水稀释至52ml，堵住管口，反复颠倒使之混匀；用分光光度计在240nm读吸收值。 计算测定样品糊化度

糊化（度）=测定样品吸收光-空白吸收光 全糊化样品吸收光-空白吸收光×100％ 计算糊化：（度）=0.219％ （4）凯氏定氮法测定蛋白质含量

①样品处理

固体样品在105℃干燥至恒重，液体样品可直接吸取一定量，也可适当稀释后，吸取一定量进行测定，使每一样品的含氮量在0.2-1.0mg范围内。 ②消化 取一定量样品，于50ml干燥的凯氏烧瓶内，加入300mg硫酸钾-硫酸铜混合粉末，再

10 扬州大学本科生毕业设计（论文） 加入3ml浓硫酸。用电炉加热，在通风橱中消化，瓶口加一小漏斗。先以文火加热，避免泡沫飞溅，不能让泡沫飞升到瓶颈，待泡沫停止发生后，加强火保持瓶内液体沸腾。时常转动烧瓶使样品全部消化完全，直至消化液清澈透明。另取凯氏瓶一个，不加样品，其它操作相同，作为空白试验，用以测定试剂中可能含有的微量含氮物质，以对样品进行校正。 ③蒸馏

将微量凯氏蒸馏装置洗涤（先用水蒸气洗涤）干净。将凯氏瓶中的消化液冷却后，全部转入100ml容量瓶，用蒸馏水定容至刻度；吸取20ml稀释消化液，置于蒸馏装置的反应室中，加入10ml 130％氢氧化钠溶液，将玻璃塞塞紧，于漏斗中加一些蒸馏水，作为水封；取一三角瓶，加入10ml膨酸-田氏指示剂混合液，置于冷凝管下口，冷凝管口应浸没在硼酸液面之下，以保证氨的吸收；加热水蒸汽发生器，沸腾后，加紧夹子，凯氏蒸馏。三角瓶中的硼酸-指示剂混合液，吸收蒸馏出的氨，由紫红色变为绿色。蒸馏15min，让硼酸-液面离开冷凝管口，再蒸1-2min以冲洗冷凝管口。空白试验按同样操作进行。 ④滴定

样品和空白均蒸馏完毕后，用0.01M标准盐酸滴定，至硼酸-指示剂混合液由绿色变为浅紫色，即为滴定终点。 ⑤计算

样品总氮量(mg)=(A-B)×c×14×100/20 样品中粗蛋白含量(mg)=样品总氮量(mg)×6.25 式中：A：样品滴定时消耗的盐酸体积 B：空白滴定时消耗的标准盐酸体积 C：标准盐酸的当量浓度 14：氮的相对分子量 20：用于蒸馏的稀释消化液体积 100：稀释消化液体积

（5）索氏提取法测定脂肪含量 ①样品处理

准确称取玉米粉样品（经100-105 ℃ 烘干2-3小时）后5.00-10.00g装入滤纸筒中。 ②样品测定

滤纸筒上层覆盖脱脂棉后放在索氏提取器的抽提管内把抽提管与以知重量的干燥脂肪烧瓶连接并接在冷凝器上，由冷凝管上端加入乙醚约10ml通入冷凝水，在45℃左右的水浴上加热6-8小时，最好控制每小时虹吸20次。取出滤纸筒，利用抽提器回收乙醚。将烧瓶取下揩干，在100-105℃烘箱中烘干1-2小时直至前后两次重量差不超过0.001g为止。 ③计算

11 扬州大学本科生毕业设计（论文） 粗脂肪(%)=C*100/W

式中C——乙醚抽取物重量g W——样品的重量g

（6）氨基酸分析仪测定氨基酸的含量

①称样

准确称取一定量样品，精确到0.0001g，放于水解管中。 ②水解

在水解管内加6mol/L盐酸10-15mL(视样品蛋白质含量而定)，加入新蒸馏的苯酚3-4滴，再将水解管放入冷冻剂中，冷冻3-5min，再接到真空坝的抽气管上，抽真空，然后充入高纯氮气，重复三次后，在充氮气状态下封口或拧紧螺丝盖将已封口的水解管放在110±1℃的恒温干燥箱内，水解22h后，取出冷却。打开水解管，将水解液过滤后，用去离子水多冲洗水解管，将水解管全部转移到50ml容量瓶内用去离子水定容。吸取滤液1ml于5ml容量瓶内，用真空干燥器在40-50℃干燥，残留物用1-2ml水溶解，再干燥，反复进行两次，最后蒸干，用1mLpH2.2的缓冲液溶解，供仪器测定用。测定准确吸取0.200mL混合氨基酸标准，用pH2.2的缓冲液稀释到5mL，此标准稀释液浓度为5mol/50mL，作为上要测定用的氨基酸标准，用氨基酸自动分析仪以外标法测定样品测定液的氨基酸含量。 ③工作曲线绘制及结果计算

同实验平行测定或连续两次测定结果相对偏差绝对值≤12%。 （7） 721 分光光度计测定直链淀粉和支链淀粉

①溶液配制

碘试剂：城区碘化钾2.0g，溶于少量蒸馏水，再加碘0.2g，待溶解后用蒸馏水稀释定容至100mL；1mol/L氢氧化钠溶液；0.1mol/LHCL溶液(1mg/mL)；支链淀粉标准标液(1mg/mL) ②样品处理

将样品粉碎过60目筛，放于鼓风干燥箱中烘干，测得水分含量为W(%)，将烘干样品放入索氏脂肪抽提器中，加入甲醇30mL，加热回流脱脂4h，然后放入干燥箱中烘干，称至恒重，测得粗脂肪含量W2(%)。准确称取脱脂样品0.1000g，置于100mL容量瓶中，加入1mL无水乙醇分散，再加9mL 1mol/L氢氧化钠溶液，于沸水裕中分散10min，取出迅速冷却后，用水定容。吸取样品液5mL，加蒸馏水30mL,以0.1mol/L HCL溶液调节pH值为3.5左右，加0.5mL碘试剂，定容至50mL，显色10min后上机。

12 扬州大学本科生毕业设计（论文） ③标准曲线的绘制

支链淀粉标准曲线：吸取1mg/mL支链淀粉标准溶液0.3mL、0.5mL、0.7mL、0.9mL、1.1mL、1.3mL分别放入6只不同的50mL容量瓶中，加入蒸馏水30mL，以0.1mol/L HCL溶液调pH为3.5左右，加入碘试剂0.5mL，并用蒸馏水定容，静置20min。 ④测定

以蒸馏水为空白，用1mL比色杯，在波长620nm和479nm处测支链淀粉标准曲线和样品的吸光度值A，以A620-A479绘制直链淀粉单波长曲线。在波长556nm和737nm处测定支链淀粉标准曲线和样品的吸光度值，以A556-A737绘制支链淀粉双波长曲线。根据标准曲线计算溶液内直链淀粉浓度Y1(mg/mL)和支链淀粉的含量Y2(mg/mL)。 ⑤计算结果

样品的含量为：

直链淀粉 Y1×50×100/5/100×(1-W1-W2)×100% 支链淀粉 Y2×50×100/5/100×(1-W1-W2)×100% 若计算样品干重中的含量：

直链淀粉 Y1×50×100/5/100×(1-W3)×100% 支链淀粉 Y2×50×100/5/100×(1-W3)×100%

淀粉与碘形成碘淀粉复合物，并具有特殊的颜色反应。支链淀粉与碘生成棕红色复合物，支链淀粉与碘生成蓝色复合物。在淀粉总量不变的条件下，将这两种淀粉分散液按不同比例混合，在一定酸度的条件下与碘作用，生成由紫红到深蓝一系列颜色，代表其不同直链淀粉与支链淀粉含量比例。分光光度法是根据物质对光的选择吸收而建立起来的分析方法。它的理论依据是朗博比尔定律：当一束单色光通过含有吸光物质的溶液时，溶液的吸光度A与吸光物质浓度和液层厚度的乘积成正比，即A=kcl

式中c--溶液浓度。 K--吸光系数，它随不同的介质、环境、波长而异，可以表示一种物质的吸收特征，在数值上等于单位浓度在单位光程中所测得溶液的吸光度。1--介质厚度，本试验为常数。

（8）721 分光光度计, 碘量法测定淀粉含量

取玉米粉样品5.0g于50ml比色管，加水至25ml，40度水浴震摇1h，定容至50ml，摇匀后离心，取5ml离心液加水至约45ml，后加0.5ml碘溶液、0.5ml 0.1mol/L盐酸溶液，后定容至50ml，于620nm处测吸光值。 （9）干燥箱干燥法测定可溶性成分的含量

13 扬州大学本科生毕业设计（论文） 玉米粉中所含的水分质量，以质量百分数表示。它是按湿重与干重的差值占湿重的百分比来计算的。干重是指干燥到恒重时的试样质量；恒重是指当连续两次称重的质量差不超过试样质量即湿重的0.1%。

试验步骤：

称取质量为（不小于50g的试样放入试样容器，然后放在烘箱中，在105℃±2℃温度下一定时间，并使环境空气自由接触试样的各个表面，然后在30s内称量烘干试样，重复以上步骤，至试样恒重。

结果表示：

水分含量w，以%表示，按式计算： w=

m1?m0

m1 式中：m1--烘干前试样的质量，单位为(g) m2--烘干后试样的质量，单位为(g)

（10）膨化倍数的测定方法

玉米的膨化倍数即膨化度，指原料膨化前与膨化后的体积比。具体到生产过程中，是出料口的截面积与从膨化口出来的膨化条的截面积的比例。比例越小，膨化效度越高，一般情况下以物料容重来表示膨化度的大小，物料容重则可用容重计测得。

具体步骤如下：

1、仪器和用具：量筒（1000mL）、天平（感量0.1g）

2、试样制备：膨化玉米干燥冷却后，粉碎后过40目筛，随机取约2L料样： 3、用天平对量筒称得量筒质量M1：

4、将料样均匀加入量筒中，当料样在自然情况下达到1000ml时停止加料,此时称得质量为M2；

5、容重=M2-M1(g/L)

3.3 结果与讨论

14

扬州大学本科生毕业设计（论文） 3.3.1试验结果

应用以上试验方法及设备，分别以不同的处理方式来测定出膨化倍数、还原糖、淀粉的碘蓝值、淀粉的α-化度、蛋白质的含量、氨基酸的含量、脂肪的含量、水溶性成分的含量，见表1和表2。

表1 玉米膨化前后质构变化引起参数的变化

项目 膨化倍数 还原能力(%) 碘蓝值 (g/mg) α-化度(%) 蛋白质含量(%) 脂肪含量(%) 水溶性成分含量(%) 对照物 1 1.3 0.728 13.57 9.01 4.21 3.274 处理方式 气流式 8.1 2.5 0.784 50.86 8.54 2.06 16.79 挤压式 10.3 6.56 0.81 81.53 8.65 1.63 32.5 表2 玉米膨化后氨基酸含量的变化（mg）

15 扬州大学本科生毕业设计（论文） 项目 天门冬氨酸 苏氨酸 丝氨酸 谷氨酸 脯氨酸 甘氨酸 胱氨酸 缬氨酸 蛋氨酸 异亮氨酸 亮氨酸 酪氨酸 苯丙氨酸 赖氨酸 组氨酸 粒氨酸 氨 总计

3.3.2 膨化后的玉米食品外形和质构变化

由表1可看出膨化后，由于表观密度变小，体积增大，所以膨化倍数也提高，且挤压式比气流式膨化倍数大。将玉米膨化食品切片在显微镜下观察，如上图2所示，气流式膨化食品结构呈蜂窝状，挤压式呈鳞片状，膨化后的食品使淀粉链和肽链裸露，膨化食品食品食用时易被水解，人体容易消化吸收。 3.3.3 玉米膨化后的淀粉碘蓝值变化

不同谷物的直链淀粉和支链淀粉酶的亲和能力不同，因此，反应的碘蓝值也不同，从表1可以看出膨化后的玉米粉碘蓝值要提高，说明玉米膨化后，质地疏松，空间位阻下降，说明对酶的水解作用增加，可改善玉米膨化食品的口感与促进人体消化功能。 3.3.4 玉米膨化后的α-化度的变化

玉米淀粉α-化度是用α淀粉与淀粉总含量之比表示，从表1可知，玉米膨化后，α-化度显著提高，而挤压式膨化的比气流式膨化的α-化度更高。 3.3.5 玉米膨化后，有利于人体对营养的消化吸收

玉米膨化后，将大分子淀粉裂解转化为还原糖，从表1可知玉米膨化后，使淀粉转化糖增高，而膨化过程中的糊化相当于消化器官的延伸尤其是挤压式膨化比气流式膨化还原

16 对照物 3.017 1.794 2.720 7.331 0.611 1.091 2.553 2.442 0.752 1.183 7.294 1.740 2.720 0.924 1.165 1.665 1.532 40.534 气流式 3.165 1.915 3.020 10.395 0.373 1.290 12.477 1.873 0.623 1.831 5.081 1.352 1.581 0.686 0.727 0.331 0.852 47.572 挤压式 6.080 2.714 10.631 18.903 1.112 2.305 2.222 3.048 1.327 9.480 3.458 4.075 1.484 1.582 1.406 1.112 2.852 73.791 扬州大学本科生毕业设计（论文） 能力更强，因此，玉米膨化食品有利于人体对淀粉的消化。

玉米膨化后，蛋白质降解，表1说明蛋白质在膨化机中，大分子被切断成小分子，而转化为氨基酸，又从表2可以看出，被转化的氨基酸有16种，其中赖氨酸，苯丙氨酸、亮氨酸等是人体本身不能合成的必需氨基酸，而膨化使蛋白质转化为氨基酸的过程就如同人体对玉米的生化反应过程，因此，膨化玉米食品提高了人体对蛋白质的消化和吸收能力。

玉米膨化食品的脂肪含量比对照物有明显的下降，如表1，是因为非淀粉脂类在高温、高压下作用被分解，真淀粉脂类几乎完全属于单酰基酯类，能与直链淀粉结合，以内涵复合物的形式存在，但经过膨化后的直链淀粉已被破坏，因此，结合的脂类在高温、高压下也能被蒸发，所以，膨化玉米食品脂肪含量下降，使玉米膨化食品更酥脆，并放出焦香味，口感提高。

膨化后的玉米水溶成分提高，从表1可知，蛋白质转化为水溶性的氨基酸，淀粉水解成水溶性的糊精和麦芽糖，而挤压式膨化比气流式膨化的方法水溶性成分更多。水溶性成分的提高对提高人体的消化吸收能力有很大帮助。

四、结论

(1)玉米膨化后，其营养成分保存率及消化率高

膨化食品的营养成分保存率和消化率都是比较高的，玉米在瞬时高温、高压下膨化，

营养不但不破坏，营养价值也无损失，而将营养转化：蛋白质转化为氨基酸，淀粉裂解为麦芽糖和糊精，都是水溶性物质，膨化食品利于肠胃消化酶的渗入，提高了营养素的消化吸收率，同时蛋白质转化的氨基酸有6种是人体必需氨基酸，这就表明膨化过程对食品的营养并没有影响，其消化率比未膨化的还要高些。所以，膨化食品将成为增进人体健康的

17 扬州大学本科生毕业设计（论文） 营养食品。 4.2

玉米膨化后，可改善其口味

玉米膨化后，内部组织结构变成复杂的多孔状结构，不仅体轻、酥松，又具有焦香味，

使得产品口感柔软，改善了食味。

4.3

玉米膨化后，食用方便

玉米膨化后，成为熟食，可以直接食用，或开水冲食，或制成压缩食品，或稍经加工制成多种方便食品。

4.4

玉米膨化后，可起杀菌作用，且易于储存

玉米膨化后，便进行一次高温灭菌，这一过程使得膨化粉的水分含量≤10%，抑制了虫、

霉滋生，加强了膨化粉在储存中的温度性，又将β淀粉转化成α淀粉，使得这样的食品不回生，易于贮藏。

参考文献

[1]张祥,程秀花，赵国琦等.挤压膨化工艺对玉米糊化度的影响[J].饲料工业，2005,26（19） [2]严华峰，姚娟红.双螺杆挤压技术膨化玉米粉研究[J].中国粮油学报，1995,10(1)：34-37 [3]杜双奎，魏益民，张波等.不同品种玉米挤压膨化特性研究[J].中国粮油学报，2006,21(6)：34-37

[4]杜双奎，魏益民，张波等.玉米籽粒品质性状与挤压膨化特性的关系[J].中国农业科学，

18 扬州大学本科生毕业设计（论文） 2015,38(5)1876-1881

[5]Chinnaswany R,Hanna M A(Lincoln，USA).Optimum extrusion-cooking conditions formaximum expansion peoperties of cofn starch[J].Journal of Food Science，1988,66(1)：836~863

[6]Mathew J M，Hoseney R C，Faubion J M.Effect of corn hybrid and growth environment on corn curl and pet food extrudates[J].Cereal Chemistry,1999,76(5):625~628

[7]Carlos W P,Charels I.Relative effect of particle size on the physical properties of corn meal extrudates:Effect of particle size on the extrusion of corn meal[J].Journal of Food Engineering,2010,98:103-109

[8]李丽，李俊.挤压膨化玉米品质评价指标的研究[D].中国农业科学院，2013 [9]黄诚，周长春，尹红.玉米产品挤压膨化特性的影响因素[J].食品与发酵工业，2007,33(4):91-93

[10]朱德文，朱德泉，李慧.微波干燥玉米籽粒的实验研究[J].干燥技术与设备，2006,4(2)：81-83

[11]朱德泉，王继先，朱德文.玉米微波干燥特性及其对品质的影响[J].农业机械学报，2006,37(2)72-75

[12]程凌敏 .食品机械 .北京:中国食品出版社 ,1988

[13]韩雅珊 .食品化学实验指导书.北京 :北京农业大学出版社 ,1991

致谢

经过几个月的不断努力，本科毕业论文顺利完成！在此，我要对我的导师、师姐以及同学表达最诚挚的感谢之情！

首先我要感谢刘长春老师，在完成论文过程，他悉心指导我查阅文献、开展研究，使我顺利完成论文。他态度严谨、精益求精，让我在完成毕业论文的过程中学到了很多，同时，个人能力也得到了锻炼。其次，还要感谢华裕生物科技有限公司的陈友高师傅、杨旭

19 扬州大学本科生毕业设计（论文） 欢和沈虹艳，在他们的帮助下，我对公司的生产线有了更深刻的了解，对膨化玉米粉生产过程中的各个环节有了更深层次的认识，为我的毕业论文的顺利进行奠定了基础，也让我感受到了团队凝聚力的重要性。

在做毕业论文期间，我遇到了很多棘手问题，但是，在努力学习和老师的指点后，能从容不迫地面对问题并逐一解决，最终顺利地完成了本科毕业论文。在这个过程中，我不仅学习了相关的专业知识，而且锻炼了自己面对问题并且寻找解决问题方法的能力，相信这对我以后的学习生活有很大的帮助!

20

扬州大学本科生毕业设计（论文） 欢和沈虹艳，在他们的帮助下，我对公司的生产线有了更深刻的了解，对膨化玉米粉生产过程中的各个环节有了更深层次的认识，为我的毕业论文的顺利进行奠定了基础，也让我感受到了团队凝聚力的重要性。

在做毕业论文期间，我遇到了很多棘手问题，但是，在努力学习和老师的指点后，能从容不迫地面对问题并逐一解决，最终顺利地完成了本科毕业论文。在这个过程中，我不仅学习了相关的专业知识，而且锻炼了自己面对问题并且寻找解决问题方法的能力，相信这对我以后的学习生活有很大的帮助!

20

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/c4ep.html