加工處理方式對玉米粉加工特性、營養(yǎng)特性和食用品質(zhì)影響的研究進展

馬 蕾，孫小紅，姜 晶，梁建芬*

（中國農(nóng)業(yè)大學食品科學與營養(yǎng)工程學院，植物源功能食品北京市重點實驗室，北京 100083）

玉米是世界上種植最廣泛的作物之一，也是我國產(chǎn)量最高的糧食作物。聯(lián)合國糧食與農(nóng)業(yè)組織官網(wǎng)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2018年，我國玉米產(chǎn)量2.57億 t，占世界總產(chǎn)量的22.4%。目前，玉米主要用作動物飼料、燃料或者其他工業(yè)原料[1-2]，直接作為食品及原料為人類食用的僅占總產(chǎn)量的5%。玉米的成分主要包括淀粉（約72%）、蛋白質(zhì)（約10%）和脂肪（約4%），能量密度為1 528 kJ/100 g[3]，還含有VA、VE及微量元素硒（Se）等[4]，能滿足人們粗糧攝入和改善營養(yǎng)狀況的需求。玉米的蛋白質(zhì)含量同小麥接近，但是因其缺乏面筋蛋白，不能像小麥粉一樣可以直接制作面條、饅頭等傳統(tǒng)主食。玉米中的淀粉顆粒由于被蛋白質(zhì)緊密包裹而使其吸水膨脹速率受到影響，導致玉米食品的口感比較粗糙[5]。應(yīng)用適宜的技術(shù)處理玉米原料，對改善其加工適用性、提升其食用品質(zhì)十分重要。

目前國內(nèi)外對玉米粉的研究主要有兩個方面：在加工方面，已有一些發(fā)酵、擠壓膨化、預(yù)糊化、干燥、微波和水煮、超微粉碎、發(fā)芽、堿熱處理、酶法改性等技術(shù)處理對玉米粉理化加工特性、營養(yǎng)成分、功能特性和食用品質(zhì)影響的相關(guān)研究，也出現(xiàn)越來越多其他谷物粉或淀粉、蛋白質(zhì)與玉米粉混合對混合粉品質(zhì)、面團及食品品質(zhì)影響的研究；另一方面是食用安全性，研究主要關(guān)注玉米粉中真菌毒素的季節(jié)性變化、檢測及定量方法，不同吸附劑對真菌毒素的吸附性比較。近幾年，國內(nèi)外期刊上對玉米粉的綜述報道相對較少，其中一部分關(guān)注玉米粉的加工技術(shù)、改性、凝交特性以及不同堿處理技術(shù)的更新及其對玉米粉化學成分和營養(yǎng)價值的影響；一部分綜述了玉米深加工產(chǎn)品，如玉米淀粉、蛋白粉、膳食纖維、活性肽、醒酒肽、胚芽、醇溶蛋白及黃素等的研究進展；還有部分綜述了我國傳統(tǒng)玉米主食、玉米面條、玉米飲品的研究進展。整理和綜述不同加工技術(shù)對玉米粉的營養(yǎng)及加工特性的影響，可為食品領(lǐng)域合理利用該原料提供一些支持。因此，本文整理和綜述了近些年應(yīng)用不同加工技術(shù)對玉米粉加工特性、營養(yǎng)特性和玉米粉食品感官及質(zhì)構(gòu)品質(zhì)的影響。

1 玉米粉的加工特性

1.1 水合特性

水合特性是反映淀粉加工性能的重要指標，可用持水性、吸水性指數(shù)等不同的指標表征。持水性是指樣品在不受任何壓力的情況下保留水的量，用于表征糊化過程可利用水的量。水結(jié)合能力是指樣品經(jīng)一定的離心處理后保留水的量。在數(shù)值上，水結(jié)合能力小于持水性。吸水性指數(shù)、水溶性指數(shù)和膨脹勢也是常用的評價水合能力的指標，分別用于評價樣品在不同條件下的水分吸收能力、溶解在水中的能力以及在水中的膨脹能力。這些指標對各種食品，尤其是沖調(diào)谷物制品具有重要的意義。

擠壓、發(fā)酵、酶處理、粉碎等技術(shù)處理均會影響玉米粉的水合特性。如表1所示，不同技術(shù)處理會對玉米粉的水合特性產(chǎn)生不同的影響。單、雙螺桿擠壓的過程中，物料會有不同程度的升溫現(xiàn)象，高溫將會使物料中的淀粉發(fā)生糊化，同時，游離脂肪酸、蛋白、淀粉等的相互作用被破壞[11]，淀粉分子間距增大，分子間氫鍵作用減弱，分子內(nèi)部大量親水基團暴露，與水接觸機會增大[8,11,17]，玉米粉的水結(jié)合能力、吸水性指數(shù)和膨脹勢顯著增大。同時有研究表明，擠壓過程中，部分淀粉等大分子降解，大量水溶性小分子產(chǎn)生，使水溶性指數(shù)顯著提高[11-12]。應(yīng)用不同的微生物發(fā)酵劑發(fā)酵處理可降低玉米粉的水結(jié)合能力。這主要是由于發(fā)酵使玉米粉粒徑減小，破碎粒增多，結(jié)合的水分更易通過離心被去除[1]。玉米的直鏈淀粉含量會影響籽粒顆粒內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，直鏈淀粉含量越高，水溶性指數(shù)和膨脹勢越低[14]。凍結(jié)/解凍循環(huán)處理會顯著提高未發(fā)酵玉米粉和發(fā)酵玉米粉的水溶性指數(shù)和膨脹勢，這主要是由于該處理使直鏈淀粉含量降低[14]。α-淀粉酶在不同條件下處理玉米粉，可使其水結(jié)合能力、吸水性指數(shù)和膨脹勢顯著降低，主要是因為酶處理導致支鏈淀粉含量降低，直鏈淀粉和抗性淀粉（resistant starch，RS）含量增加，從而形成一種剛性致密的晶體結(jié)構(gòu)[9]。較長時間的研磨處理可使玉米粉具有更高的水結(jié)合能力、吸水性指數(shù)和水溶性指數(shù)，超微粉碎可提高膨脹勢，這都是由于粉碎使玉米粉的粒徑減小，表面積增大，直、支鏈淀粉分子以及一些極性基團暴露，增加了玉米粉與水的接觸面積[10,16]。有科研人員通過篩分得到不同粒度的玉米粉A、B、C（＜80 μm、80～180 μm和＞180 μm），研究發(fā)現(xiàn)，在純組分中，純C的持水性顯著低于純A和純B，純A和純B間無顯著差異；不同粒度玉米粉按一定比例混合后，混合物50% B/50% C的持水性最高，A和B組成混合物的持水性高于A和C組成混合物的持水性。對于水結(jié)合能力來說，在純組分中，純B的水結(jié)合能力顯著高于純A和純C，純A和純C組分間無顯著差異。不同粒度玉米粉按一定比例混合后，混合物50% B/50% C的水結(jié)合能力最高，其次是50% A/50% B、A和C組成混合物（75% A/25% C、25% A/75% C、50% A/50% C）。混合物25% A/75% B和75% A/25% B的水結(jié)合能力最小。通過對以上結(jié)果進行分析，得出同時使用細粉和粗粉時，不同組分的組成比例可能比平均顆粒尺寸對水結(jié)合能力的影響更大[18]。選擇適宜的加工處理方法制備玉米粉，可以滿足產(chǎn)品對水合特性的要求。

表1 不同加工技術(shù)對玉米粉水合特性的影響Table 1 Effects of processing techniques on hydration properties of maize flour

1.2 糊化特性

糊化特性是評價谷類原料品質(zhì)的重要指標，通常用黏度（包括峰值黏度、谷值黏度、最終黏度）、崩解值、回生值和熱焓值表征，其中，黏度、崩解值和回生值是原料在升溫和降溫過程中與黏度變化相關(guān)的指標，通常使用快速黏度分析儀（rapid viscosity analyzer，RVA）進行測定和評價。制備玉米粉所應(yīng)用的技術(shù)和工藝會影響其糊化特性。

螺桿擠壓會顯著降低玉米粉的黏度，因為擠壓過程中淀粉顆粒的膨脹趨勢被抑制，而擠壓的高溫則促進淀粉糊化，糊化的淀粉會形成外殼陰止糊化的繼續(xù)進行，降低原料黏度[6,13]。以含玉米粉的無麩質(zhì)意大利面為例，制作中擠壓處理會降低產(chǎn)品的峰值黏度[19]。研磨會使玉米粉的糊化變得更容易，峰值黏度顯著增加，這是由于研磨處理使得玉米粉的顆粒粒徑減小、水合能力和膨脹能力增加[10]。Ntso等研究發(fā)現(xiàn)，對玉米粉進行發(fā)酵處理可降低其熱處理過程中的黏度，有利于應(yīng)用于嬰幼兒配方食品生產(chǎn)[15]。電子束輻照處理玉米粉可使淀粉降解，從而使其膨脹指數(shù)大幅降低，峰值黏度顯著降低，淀粉糊化被抑制。同時，玉米粉的細小顆粒經(jīng)輻照后會產(chǎn)生一定的電荷，使其更易形成穩(wěn)定的低黏度交體溶液，對酶解十分有利[20]。崩解值也是反映淀粉糊化特性的重要指標，其是使用RVA測定淀粉糊化特性時的峰值黏度和谷值黏度的差值，表示淀粉的耐剪切性能，值越小則表明耐剪切性越好。使用螺桿擠壓技術(shù)處理玉米粉，可使其崩解值降低，穩(wěn)定性提高，耐剪切性能提升[13]。研磨處理可使玉米粉粒徑減小，增加顆粒的崩解敏感性，且在剪切傳遞系統(tǒng)中使淀粉分子之間的連接更少[10]。酵母發(fā)酵處理也會降低玉米粉的崩解值，使之更穩(wěn)定，凍結(jié)/解凍處理會起到相反效果，會使淀粉的穩(wěn)定性降低[14]?；厣捣从澈矸勰惑w系的老化趨勢，值越大代表食品品質(zhì)受回生的不良影響越明顯。擠壓、發(fā)酵和研磨處理（時間超過10 min）均能顯著減小玉米粉的回生值，改善玉米粉的抗老化性能。擠壓會引起直鏈淀粉-直鏈淀粉或支鏈淀粉-支鏈淀粉間額外的相互作用[13,21]，發(fā)酵使玉米粉的結(jié)構(gòu)更加蓬松[22]，研磨可能使腫脹的淀粉顆粒解體而抑制回生的發(fā)生[10]。熱焓值表示糊化過程中淀粉雙螺旋結(jié)構(gòu)解聚和熔化時所需要吸收的能量[23]。研磨使玉米淀粉有序的晶體結(jié)構(gòu)破壞，破損淀粉顆粒的雙螺旋含量降低，因此熱焓值降低[24]。粒徑越小，玉米粉糊化的熱焓值越高[25]。發(fā)酵處理可使直鏈淀粉含量增加，“束縛”支鏈淀粉，抑制糊化，從而增加玉米粉的熱焓值。凍結(jié)/解凍處理降低未發(fā)酵及發(fā)酵玉米粉的熱焓值[14,26]。

2 玉米粉的營養(yǎng)特性

不同加工處理對玉米粉營養(yǎng)特性的影響主要包括對玉米粉的能量物質(zhì)（淀粉、蛋白質(zhì)和脂肪）含量、抗氧化特性及消化特性影響這幾個幾方面。

2.1 淀粉含量

不同加工技術(shù)處理玉米粉，可使顆粒尺寸改變，從而影響其中的淀粉顆粒和其他大分子物質(zhì)。研究表明，螺桿擠壓、發(fā)酵、電子束輻照等處理均可能引起玉米粉中淀粉含量的變化。

螺桿擠壓處理會顯著降低玉米粉支鏈淀粉含量[11-12]，有研究表明，玉米粉經(jīng)單螺桿擠壓后，直鏈淀粉含量無顯著變化[12]，經(jīng)雙螺桿擠壓后直鏈淀粉質(zhì)量分數(shù)總體下降3%～6%，下降程度較小[11]。這主要是直鏈淀粉和支鏈淀粉不同的抗剪切性能決定的。直鏈淀粉的抗剪切能力強，導致擠壓過程中的降解程度較小。也有研究表明，螺桿擠壓可使普通玉米粉的直鏈淀粉含量增加，但會使高直鏈淀粉玉米粉的直鏈淀粉含量顯著降低。主要由于高直鏈淀粉玉米粉中的直鏈淀粉和脂肪含量較高，擠壓過程中直鏈淀粉浸出過多，與脂肪結(jié)合形成直鏈淀粉-脂肪復(fù)合物，導致直鏈淀粉含量降低[13]。支鏈淀粉與直鏈淀粉相比，與酶接觸位點更多，因此更易被淀粉酶水解，高直鏈淀粉含量的淀粉類食品血糖生成指數(shù)較低[27]，實際生產(chǎn)中，可應(yīng)用螺桿擠壓技術(shù)處理玉米粉以獲得較高直鏈淀粉含量的玉米粉。電子束輻照會使玉米粉的總淀粉含量顯著降低，這是由于輻照使淀粉分子的結(jié)合鏈斷裂，形成了更小的碎片，造成淀粉的含量降低，還原糖和糊精等可溶性成分的含量增加[20]。發(fā)酵處理會降低玉米粉的淀粉含量，且隨著發(fā)酵時間的延長，玉米粉的淀粉含量降低，主要是因為淀粉等碳水化合物會被發(fā)酵微生物及其產(chǎn)生的多種酶系不斷轉(zhuǎn)化和降解[28]。Qin Yang等通過凝交滲透色譜測定分子質(zhì)量發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵使玉米粉的高分子質(zhì)量淀粉含量減少，低分子質(zhì)量淀粉含量增多，直鏈淀粉含量增加[1]。Yaqoob等研究同樣發(fā)現(xiàn)發(fā)酵處理會使玉米粉的直鏈淀粉含量增加，但冷凍處理會使直鏈淀粉含量降低，這可能是相變和施加在顆粒上的壓力造成的[14]。α-淀粉酶處理玉米粉會使其直鏈淀粉含量增加[9]，直鏈淀粉含量與樣品的電陰率有直接關(guān)系[29]，其在回生過程中形成抗壓縮的晶體結(jié)構(gòu)使RS含量增加。破損淀粉對于谷物粉的加工特性及制作成的食品食用品質(zhì)影響很大，因為它會影響粉的吸水性、面團的發(fā)酵性和最終產(chǎn)品品質(zhì)特征，如顏色、體積、質(zhì)地和穩(wěn)定性[30]。玉米粉的破損淀粉含量隨研磨時間的延長而增加，經(jīng)過14 min研磨處理后，玉米粉的直鏈淀粉含量顯著增加，這有可能是由于研磨過程中的機械力和溫度引起顆粒尺寸的減小和破損淀粉含量增加，進而使直鏈淀粉分子的溶解度增加[10]。

2.2 蛋白質(zhì)、脂肪含量

在谷物類原料中，蛋白質(zhì)、脂肪的含量比較低，但是受到它們分子結(jié)構(gòu)和組成的影響，蛋白質(zhì)和脂肪的穩(wěn)定性均比淀粉等碳水化合物類物質(zhì)低。不同的處理加工技術(shù)也會對玉米粉的蛋白質(zhì)和脂肪含量產(chǎn)生影響。

螺桿擠壓處理會導致玉米粉蛋白質(zhì)和脂肪含量降低，蛋白質(zhì)含量降低主要是因為高剪切力作用下蛋白質(zhì)會發(fā)生變性，且分子質(zhì)量減小。脂肪含量降低是因為擠壓過程的高溫使游離脂肪酸發(fā)生氧化，同時，高壓作用還會促進油脂同蛋白質(zhì)、淀粉等物質(zhì)分離，從而從物料中游離出來[11]。有研究表明，螺桿擠壓處理可顯著提高普通玉米粉的蛋白質(zhì)含量，對高直鏈淀粉玉米粉的蛋白質(zhì)含量影響不顯著，后者的蛋白質(zhì)含量顯著高于普通玉米粉[13]。研磨處理對玉米粉蛋白質(zhì)含量影響不顯著[10]。發(fā)酵和焙烤處理均會降低玉米粉總蛋白含量，這可能是因為發(fā)酵過程中微生物消耗了這些營養(yǎng)物質(zhì)，焙烤過程中的美拉德反應(yīng)以及淀粉、蛋白質(zhì)和脂肪等分子間復(fù)合物的形成導致了蛋白質(zhì)降解[15]。

2.3 抗氧化特性

玉米粉含有酚類化合物、類黃酮、類胡蘿卜素等具有抗氧化活性的物質(zhì)，這也是近些年的研究熱點。不同加工處理技術(shù)對玉米粉抗氧化物質(zhì)含量及其抗氧化活性的影響如表2所示。

表2 不同技術(shù)處理對玉米粉抗氧化特性的影響Table 2 Effect of different processing techniques on antioxidant properties of maize flour

水熱處理會增加玉米粉的可溶性酚酸含量，降低結(jié)合態(tài)酚酸含量，主要是由于水熱加工可使一些不易獲得的酚酸游離出來，增加可溶性酚酸提取量[31]。針對橙色玉米粉的研究顯示，不同濕熱條件處理下，玉米粉的DPPH自由基和ABTS陽離子自由基清除能力發(fā)生變化，這種變化與提取物中類胡蘿卜素和酚類物質(zhì)的含量有關(guān)，葉黃素和阿魏酸含量與抗氧化能力密切相關(guān)。研究顯示相較于原玉米粉，在濕熱處理下玉米粉的類胡蘿卜素含量呈水分依賴性下降，加熱60 min后總酚含量下降，在玉米粉水分質(zhì)量分數(shù)為70%、100 ℃加熱60 min的條件下，可溶性酚類物質(zhì)的保留率最低（39.9%）[32]。發(fā)酵處理會降低玉米粉總多酚含量，降低玉米粉提取物對DPPH自由基的清除能力和ABTS陽離子自由基清除能力，降低抗氧化能力，但可增加類胡蘿卜素和VC含量。玉米粉水提物和甲醇提物對Fe2+誘導的腦脂質(zhì)過氧化反應(yīng)均有抑制作用，水提物的抑制作用更強。發(fā)酵樣品中總類胡蘿卜素、VC含量、抗氧化能力與抑制脂質(zhì)過氧化作用呈正相關(guān)[15,33]。也有研究顯示，應(yīng)用米根霉（3.2751）發(fā)酵玉米粉可顯著提高其總酚含量及抗氧化性，可用于開發(fā)基于玉米粉的功能食品[34]。經(jīng)α-淀粉酶處理的玉米粉的抗氧化活性顯著增加，可將其用于開發(fā)抗癌、抗衰老等功能食品。在天然玉米粉中，不同分子形成的結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)將還原基團隱藏在其中，使其抗氧化性不能完全表現(xiàn)，用淀粉水解酶處理玉米粉，可使大量羥基暴露，抗氧化能力提高[9]。紅外線加熱處理玉米粉也會顯著影響其抗氧化活性，該處理會降低玉米粉總酚和總黃酮等生物活性物質(zhì)的含量，但增加總抗氧化活性，且抗氧化能力與總酚含量呈高度負相關(guān)（R2＝0.796）[35]。γ射線照射處理也會影響玉米粉的抗氧化活性。玉米粉粒徑越小，表面積越大，抗氧化活性的損失越大；高劑量輻照會誘導抗氧化成分氧化和降解，使抗氧化成分的提取率和生物利用率降低[36]。對于含75%藍色玉米粉的無麩質(zhì)面條，蒸煮導致的總酚含量損失比擠壓處理高10%，可能是蒸煮過程中游離酚酸和花青素等酚類化合物浸出導致的[19,37]。擠壓和蒸煮處理均會降低抗氧化能力，擠壓后的抗氧化能力保留率高于蒸煮處理，尤其是在含藍色玉米粉面食中[19]。烘焙可增加面包樣品中總酚類化合物含量。與小麥面包相比，用富含花青素的爆裂玉米粉替代小麥粉可提高混合粉面包中總酚類化合物、阿魏酸和對香豆酸的含量，但對混合粉面包的抗氧化能力沒有顯著影響，可能是多種抗氧化物質(zhì)的協(xié)同、拮抗作用的最終結(jié)果[38]，其原因還有待于今后的進一步研究。

2.4 消化特性

加工處理技術(shù)還會影響玉米粉的消化特性，特別是淀粉的消化特性。依據(jù)淀粉在人體內(nèi)的代謝速度，可將其分為快消化淀粉（rapidly digestible starch，RDS）、慢消化淀粉（slowly digestible starch，SDS）和RS。SDS在人體內(nèi)的消化速度較慢，使人的血糖上升速度較慢；RS在肥胖、2型糖尿病患者的飲食管理方面有潛在健康益處，高含量RS的食品攝入體內(nèi)后，消化緩慢，可以刺激胰島素分泌，能起到一定的降血糖作用。水熱處理玉米粉時提前水化對RS含量無顯著影響，粒徑較小的玉米粉（小于0.35 mm的顆粒占88.8%）RS含量較高（202.0 mg/g），水熱處理促進了類似5型直鏈淀粉-酚酸復(fù)合物的抗性淀粉的形成，這可能是通過影響α-淀粉酶對淀粉顆粒的酶解而影響玉米粉的體外消化率[31]。擠壓處理可顯著增加普通玉米粉和高直鏈淀粉玉米粉的RDS含量，顯著減少SDS含量，使之更易被消化，對普通玉米粉的RS含量無顯著影響，顯著降低高直鏈淀粉玉米粉的RS含量，但后者的RS含量仍高于前者，說明高直鏈淀粉玉米粉水解速率慢，水解程度低，可能是由于擠壓之后高直鏈淀粉玉米粉的直鏈淀粉含量和蛋白質(zhì)含量仍高于普通玉米粉，淀粉和蛋白質(zhì)結(jié)合在一起降低了RS被分解的速度[13,39]。蒸煮處理會顯著降低藍玉米粉和白玉米粉的SDS和RS含量[40]，使淀粉的水解速率、水解指數(shù)及預(yù)測血糖指數(shù)均增加，酚類物質(zhì)會降低體內(nèi)外淀粉消化率和抑制體內(nèi)血糖生成反應(yīng)。相較于全玉米粉和普通玉米粉，發(fā)酵玉米粉制成粥的血糖生成指數(shù)最低，可為糖尿病患者提供各種玉米類食品[41]。α-淀粉酶處理后的玉米粉體外消化率降低，由于RS和直鏈淀粉含量增加，晶體結(jié)構(gòu)更緊密，抵抗酶水解的能力較天然玉米粉更強，用掃描電子顯微鏡觀察也可得到相同結(jié)論[9]。隨著焙烤溫度的升高，玉米粉的蛋白質(zhì)體外消化率先升高后降低，隨著焙烤時間的延長，玉米粉的蛋白質(zhì)體外消化率降低，可能是由于玉米粉受熱后體積膨脹，使蛋白質(zhì)分子間的相互作用降低，導致蛋白質(zhì)變性，且氨基酸受到顯著影響，形成更開放的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)[42]。

3 玉米食品品質(zhì)及改良

3.1 玉米食品及其感官和質(zhì)構(gòu)品質(zhì)

玉米具有豐富的營養(yǎng)成分和特有的香甜風味，是非常好的食品原料。但是玉米粉由于不含面筋蛋白，加工性能受到限制，通常和其他谷物粉混合使用。在食品加工中，玉米粉常以兩種方式被利用，一種是以小麥粉為基礎(chǔ)原料，以玉米粉為配料改善產(chǎn)品的營養(yǎng)品質(zhì)；另一種是以玉米粉為基礎(chǔ)原料，加入一些其他谷物粉[43]，并通過添加交體[44]或蛋白質(zhì)[45]等物質(zhì)或者通過加工技術(shù)（如發(fā)酵）協(xié)助形成食品的結(jié)構(gòu)。這兩種方式制作得到的食品包括蒸煮類產(chǎn)品（如饅頭[46]和面條[5,12]）和焙烤類產(chǎn)品（如蛋糕[47]、玉米圓餅[48]、面包[38,49-50]和餅干[43,45,51-52]）等（表3）。

表3 不同類型的玉米食品的配料、感官及質(zhì)構(gòu)品質(zhì)Table 3 Ingredients, sensory and texture quality of different types of maize foods

3.2 玉米食品品質(zhì)改良

玉米粉除了和其他谷物粉混合使用以外，還可采用不同加工技術(shù)來改善玉米粉的品質(zhì)，使之能更好地應(yīng)用于各類食品中。不同技術(shù)處理對玉米食品品質(zhì)的影響如表4所示。

表4 不同技術(shù)處理對玉米食品品質(zhì)的影響Table 4 Effects of different treatments on the quality of maize foods

發(fā)酵是近些年研究比較多的用于玉米粉改性的技術(shù)之一，可應(yīng)用于發(fā)糕、蛋糕和面包等的原料制備。發(fā)酵主要通過對玉米粉中淀粉和蛋白質(zhì)改性從而影響玉米粉的品質(zhì)。以乳酸菌發(fā)酵為例，發(fā)酵使玉米粉中的淀粉顆粒被破壞，促進淀粉分子的糖苷鍵水解，淀粉顆粒將更快吸收水分，面團的吸水能力提高[22]，直鏈淀粉能夠形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)[53,59]，使面團內(nèi)聚性、柔軟性和黏性更大，彈性更小。發(fā)酵造成的蛋白質(zhì)水解可提高面團在發(fā)酵過程中捕捉和保持二氧化碳的能力，使面團在醒發(fā)過程中更柔軟和更具可擴展性，同時提高其在焙烤過程中承受膨脹的二氧化碳壓力的能力。玉米粉中存在的沒有被降解的蛋白質(zhì)會在烘焙時聚集并干擾淀粉凝交，使面團產(chǎn)氣和持氣能力下降[60]。

除了發(fā)酵之外，研磨、化學改性等技術(shù)也可以改善玉米粉食品的品質(zhì)。相較于干磨玉米粉，中性蛋白酶結(jié)合濕磨處理可降低玉米粉粒徑，有效水解玉米胚乳中的蛋白質(zhì)，減弱淀粉與蛋白質(zhì)的結(jié)合，影響玉米粉圓餅制備過程中玉米粉的糊化和蛋白質(zhì)的聚集，使其硬度更小，整體可接受性更高[54,61]。乙酰化和乙?；?水解處理使淀粉顆粒的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，更易糊化，增加面團的凝聚力和附著性，利于玉米粉圓餅成型，使制成的玉米粉圓餅比傳統(tǒng)玉米粉圓餅的抗拉強度和剪切力降低，顏色更接近于白色，表現(xiàn)出更好的食用特性[55]。相較于天然玉米粉，預(yù)糊化玉米粉可使淀粉分子膨脹，水分子可進一步滲透到淀粉網(wǎng)絡(luò)，使水分子與淀粉分子的相互作用增強。超聲波可降低面團的密度，通過形成氣泡核心來有效改善氣體交換，降低面團的硬度[62]。在原料為預(yù)糊化玉米粉、超聲強度30%條件下制成的面包整體可接受度最高[57]。微流化技術(shù)可大幅降低玉米蛋白粉的顆粒尺寸，使顆粒分布更均勻，細胞結(jié)構(gòu)更緊密，提高面團的彈性模量和損耗模量[63]，玉米蛋白粉粒徑的減小可增加其表面積、提高持水能力，同時使更多類胡蘿卜素釋放，面包芯的黃色更亮[58]。還有研究表明微流化技術(shù)處理玉米蛋白粉，打破了蛋白質(zhì)之間鍵的作用，使疏水性氨基酸游離出來，從而通過改變蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)提高了玉米蛋白粉的溶解度，使得淀粉和蛋白質(zhì)等成分容易相互作用[44]，降低面包硬度，改善彈性和凝聚力。玉米粉的粒度分布會很大程度上影響葡萄牙北部和中部特色面包Broa的質(zhì)地，而質(zhì)地又是影響消費者對面包接受度最相關(guān)的屬性[64]。相較于其他比例復(fù)配的玉米粉制作的餅干，高比例的粗玉米粉更有利于在焙烤過程中餅干體積膨大，得到的餅干直徑更大，硬度較低，但加入一定比例的細小顆粒是必要的，因為這些細小顆粒被放置在較粗的顆粒之間可使面團具有較高凝聚力[18]，研究表明，粗、細玉米粉混合（質(zhì)量分數(shù)分別為30%和70%）制成的以玉米粥為基礎(chǔ)的速凍小吃感官品質(zhì)較好[25]。

4 結(jié) 語

不同技術(shù)處理會影響玉米粉的加工特性和營養(yǎng)特性，進而影響玉米食品的感官及質(zhì)構(gòu)品質(zhì)。擠壓處理可顯著提高玉米粉的水結(jié)合能力、吸水性指數(shù)、水溶性指數(shù)和膨脹勢，降低峰值黏度，顯著增加其RDS含量，使之更易被消化。發(fā)酵處理可降低玉米粉的崩解值和回生值，改善老化特性，可提高總酚含量和抗氧化特性；研磨處理可提高其水合特性，增加破損淀粉含量；α-淀粉酶處理可顯著增加其抗氧化活性等。不同技術(shù)處理對玉米食品的感官及質(zhì)構(gòu)品質(zhì)具有一定的改善作用，使面包、發(fā)糕和蛋糕的比容增大，硬度減小，使餅干的抗拉強度增加，面條的拉伸和延展性提高等。可以根據(jù)需求及實際情況選擇不同的加工技術(shù)以開發(fā)適合不同人群的玉米食品。不同技術(shù)在玉米粉加工應(yīng)用中研究的深入，對進一步發(fā)掘玉米粉在食品中廣泛應(yīng)用的潛力具有十分重要的意義。