重組米產(chǎn)品研究及展望

王清蓮，張?jiān)屏?，?帥，竇博鑫，劉 穎

（1.哈爾濱商業(yè)大學(xué)英才學(xué)院，黑龍江哈爾濱 150076；2.哈爾濱商業(yè)大學(xué)食品工程學(xué)院，黑龍江哈爾濱 150076）

0 引言

大部分谷物含有限制性氨基酸，利用蛋白質(zhì)效率不高。人們長(zhǎng)期食用的精白米，由于對(duì)其過(guò)度加工，使許多營(yíng)養(yǎng)成分如維生素、蛋白質(zhì)、微量元素等在碾白、拋光等加工過(guò)程流失嚴(yán)重；忽視營(yíng)養(yǎng)均衡搭配，導(dǎo)致許多人體所需的營(yíng)養(yǎng)素?cái)z入量不足，也是導(dǎo)致許多慢性疾病頻發(fā)的原因之一[1]。

隨著生活水平的不斷提高，人們對(duì)于食物不僅要求吃得飽，更要吃得好，開(kāi)始主動(dòng)選擇不同營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的食材進(jìn)行均衡搭配，尤其是對(duì)人體的生理機(jī)能有一定調(diào)節(jié)作用的健康主食，希望通過(guò)合理健康的飲食來(lái)提高自身健康水平、預(yù)防和控制有關(guān)疾病[2]。

1 概述

重組米又叫人造米、速煮米，主要以淀粉類(lèi)作物（如小麥、大米等）為原料，適當(dāng)添加燕麥、雜糧等輔料，與添加劑、營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑等混合，按一定比例配制后粉碎，利用螺桿擠壓機(jī)，通過(guò)混合造粒、糊化、干燥等過(guò)程制成外觀、口感與天然大米相似的米制品。

重組米與天然大米相比不僅提高了普通大米的營(yíng)養(yǎng)配比，還改善了天然大米營(yíng)養(yǎng)素流失嚴(yán)重的缺點(diǎn)，能夠人為地添加相應(yīng)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)得到復(fù)配重組米，以補(bǔ)充流失的營(yíng)養(yǎng)素或增加新的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)；而且有助于增加主食的花色及品種，提高重組米原輔料利用率及其附加值；還可作為微量營(yíng)養(yǎng)素的載體，適應(yīng)不同人群的需要，在其他許多方面（如生產(chǎn)加工、貯藏穩(wěn)定性等）具有明顯優(yōu)勢(shì)[3]。此外，食用簡(jiǎn)單便捷，可沖泡食用或直接食用[4]?，F(xiàn)有的全谷物質(zhì)構(gòu)米、復(fù)配谷物重組米、富硒芋艿頭重組米等都大大改善了天然大米營(yíng)養(yǎng)流失嚴(yán)重的問(wèn)題。陳厚榮等人[5]發(fā)現(xiàn)在特定貯藏條件下，重組米產(chǎn)品維生素保存率較高，特別是維B 可達(dá)95%以上。韓遠(yuǎn)清等人[6]試驗(yàn)得出營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化重組米的抗洗脫性?xún)?yōu)于普通米，鈣鐵強(qiáng)化米經(jīng)一次淘洗后鈣鐵保留率為88%以上。與天然大米在加工、淘洗、蒸煮等過(guò)程中會(huì)損失大量維生素相比，營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化米在營(yíng)養(yǎng)素保存方面要優(yōu)于自然大米。王會(huì)然[7]通過(guò)研究擠壓重組米的品質(zhì)，發(fā)現(xiàn)人們對(duì)于重組米接受程度尚可，與天然大米相比，重組米內(nèi)部由于擠壓機(jī)的作用結(jié)構(gòu)發(fā)生了較大變化，其黏彈性均優(yōu)于天然大米。

重組米生產(chǎn)技術(shù)目前大多采用螺桿擠壓、二次擠壓膨化等，經(jīng)擠壓再生塑形。在工藝上，從一次擠壓蒸煮成型到二次擠壓蒸煮成型，由一開(kāi)始的單螺桿慢慢改進(jìn)為雙螺桿；在營(yíng)養(yǎng)角度上，由單純的營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化米到多種功能復(fù)合的重組米；在產(chǎn)品的種類(lèi)形式上，從單一到多樣，出現(xiàn)低蛋白重組米、低消化重組米等具有針對(duì)性的功能米。在國(guó)外，已經(jīng)有許多國(guó)家和地區(qū)根據(jù)人體所需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)不同進(jìn)行科學(xué)搭配，然后壓成面片制米等。重組米是經(jīng)濟(jì)價(jià)值和食用價(jià)值較高的營(yíng)養(yǎng)型食品，具有廣泛的開(kāi)發(fā)應(yīng)用前景[8]。

2 重組米的發(fā)展

2.1 國(guó)內(nèi)

我國(guó)較早的重組米（人造米）出現(xiàn)在1983 年，將重組米定義為用多種原料[9]，如玉米粉、淀粉、大米粉等，按需按比例將幾種粉料混合加水?dāng)噭蚝?，用米粒成型機(jī)制成顆粒，再經(jīng)干燥后得到的人造米。隨后有關(guān)的研究陸續(xù)在我國(guó)發(fā)展起來(lái)。金增輝[10]經(jīng)人工造粒、糊化等過(guò)程制得人造米，其外觀與天然大米相似。熊善柏等人[11]以淀粉類(lèi)材料為原料，加入適當(dāng)添加劑，經(jīng)調(diào)配、混合、成型、蒸煮、干燥等工序，制成營(yíng)養(yǎng)搭配均衡、復(fù)水性好的人造米。林道[12]在玉米粉中加入大米粉，以及維B、鈣和賴(lài)氨酸等其他強(qiáng)化劑，生產(chǎn)出與天然大米外觀、口感相似的人造米。安紅周等人[13]開(kāi)始研究重組米的理化特性，發(fā)現(xiàn)機(jī)筒溫度對(duì)重組米的質(zhì)構(gòu)和外觀有較大影響。近年來(lái)，重組米越來(lái)越受到科研工作者青睞，對(duì)于重組米品質(zhì)改善進(jìn)行了深入研究。馬文等人[14]利用擠壓強(qiáng)化方法自制重組營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化米。張穎等人[4]以鷹嘴豆、小麥和其他部分谷物為原料，制得的重組米與天然大米外觀相似且營(yíng)養(yǎng)豐富。雷婉瑩等人[15]研究發(fā)現(xiàn)馬鈴薯全粉添加率不超過(guò)50%時(shí)，重組米品質(zhì)得到改善。王霞等人[16]以粳米碎米和芋艿頭全粉為主要原料，輔以硒元素、L-α-磷脂酰膽堿和單甘酯作為質(zhì)構(gòu)調(diào)節(jié)劑制備得到富含硒元素的芋艿頭重組米。重組米的發(fā)展對(duì)于人們生活品質(zhì)改善有著極為重要的意義，隨著人們對(duì)于新產(chǎn)品接受程度越來(lái)越高，重組米在未來(lái)有著廣闊的發(fā)展前景。

2.2 國(guó)外

國(guó)外對(duì)于重組米的發(fā)展相較于國(guó)內(nèi)更早更快，對(duì)我國(guó)有著十分重要的借鑒作用。Galle E L 等人[17]以大米等淀粉類(lèi)作物為原料，通過(guò)添加礦物質(zhì)、乳化劑等，經(jīng)過(guò)擠壓得到含有礦物質(zhì)的重組米制品。Koide K 等人[18]以含淀粉的谷物為主要原料，輔以鈣鹽、海藻酸鈉等為營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化物質(zhì)，利用螺桿擠壓得到復(fù)水性較好的營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化重組米。Moretti D 等人[19]以大米為原料，添加硫酸亞鐵和焦磷酸鹽為鐵強(qiáng)化物，利用擠壓膨化生產(chǎn)出感官性能優(yōu)良的鐵強(qiáng)化營(yíng)養(yǎng)重組米。Syed Zameer Hussain 等人[20]研究發(fā)現(xiàn)，維A 和鐵強(qiáng)化重組水稻的微觀結(jié)構(gòu)和糊化特性接近于天然水稻，以棕櫚酸視黃酯和焦磷酸鐵為維A 和鐵源，生產(chǎn)維A 和鐵強(qiáng)化重組米。研究人員發(fā)明一種將米粉與莫林加葉粉（Moringa leaf powder）混合的優(yōu)良的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，制作成能夠減少碳水化合物、抑制血糖的增加的重組米產(chǎn)品。Park 等人[21]發(fā)明了一種易消化的改良大米方法，并由此法生產(chǎn)出對(duì)老年人和消化能力低的患者有益的易消化重組米。由單一的重組米逐步發(fā)展成為具有針對(duì)性作用和受眾群體的功能性重組米產(chǎn)品也是未來(lái)一個(gè)主要的發(fā)展方向。

3 影響重組米品質(zhì)因素

3.1 添加物對(duì)重組米品質(zhì)的影響

3.1.1 功能性成分

血糖生成指數(shù)（GI）反映一個(gè)食物能夠引起人體血糖升高多少的能力，對(duì)預(yù)防和控制慢性病有重要指導(dǎo)作用[22]。低GI 值重組米有助于糖尿病患者控制餐后血糖，對(duì)糖尿病患者及高血糖人群具有重要意義。鉻、黃酮有降血糖、降血脂的功效。蔡喬宇等人[23]以秈米為主料，分別添加蘆?。ǜ缓S酮）、富鉻酵母等輔料制備擠壓重組米，發(fā)現(xiàn)添加0.35%的蘆丁或添加富鉻酵母均能改善重組米在體外的消化情況，減緩血糖體外的吸收。劉成梅等人[24]將燕麥膳食纖維、大米蛋白、高直鏈玉米淀粉添加到擠壓重組米中，經(jīng)熟化后測(cè)定發(fā)現(xiàn)，熟化后的GI 值明顯低于天然大米，適用于高血糖人群。

3.1.2 添加劑

添加劑作為食品行業(yè)中重要一員，其性質(zhì)對(duì)于重組米的結(jié)構(gòu)、功能等也都有著不同程度的影響。段玉敏等人[25]發(fā)現(xiàn)乳化劑的添加可有效改善重組米的質(zhì)構(gòu)，防止重組米老化變硬。李迪等人[26]發(fā)現(xiàn)添加瓜爾豆膠和卵磷脂可減少重組米的蒸煮損失，添加單甘酯能減少米粒黏連，使重組米硬度增大、黏性減小。劉菊芬等人[27]發(fā)現(xiàn)添加水分保持劑（如復(fù)合磷酸鹽）能夠提高速重組米的米粒光澤，但添加量過(guò)高將導(dǎo)致米飯口感變差、咸味加深，乳化劑的添加能夠降低重組米的糊化度。

3.1.3 其他

馬文等人[14]發(fā)現(xiàn)隨著稻米淀粉支/ 直鏈比的降低，重組營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化米內(nèi)部質(zhì)構(gòu)致密性增加，且硬度變小，咀嚼性變差，彈性則呈現(xiàn)先升后降的趨勢(shì)。賈曉昱等人[28]向重組米中添加脫脂大豆粉，發(fā)現(xiàn)其能夠強(qiáng)化重組米的質(zhì)構(gòu)特性，同時(shí)還能補(bǔ)充天然大米所缺少的氨基酸。郭吉[29]結(jié)合Avrami 方程發(fā)現(xiàn)，向重組米中添加鈍化米糠能夠大幅度降低淀粉回生。

3.2 擠壓參數(shù)對(duì)重組米品質(zhì)影響

左秀鳳等人[30]以信陽(yáng)雜交稻秈碎米為原料生產(chǎn)速煮重組米，選取螺桿擠壓技術(shù)，發(fā)現(xiàn)進(jìn)料水分的增加會(huì)降低糊化度，減少色差；升高主機(jī)Ⅲ區(qū)溫度對(duì)重組米糊化度、米粒顏色影響較小; 提高喂料速度會(huì)降低糊化度，但對(duì)米粒顏色影響不大。莊海寧等人[31]以雜交秈米為原料，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品膨脹度隨螺桿轉(zhuǎn)速、進(jìn)料速度和末端機(jī)筒溫度升高而增加，隨進(jìn)料含水率升高而降低。謝天等人[32]采用雙螺桿擠壓機(jī)對(duì)17 個(gè)品種玉米擠壓膨化，分析發(fā)現(xiàn)擠壓處理后玉米重組米理化成分損失較小，但能明顯提高產(chǎn)品加工性能和食用特性。

經(jīng)優(yōu)化后的工藝擠壓參數(shù)對(duì)于重組米生產(chǎn)后的品質(zhì)有著一定的提高。王利民等人[33]通過(guò)響應(yīng)面試驗(yàn)優(yōu)化得出板栗基營(yíng)養(yǎng)米最佳擠壓工藝參數(shù)，在此條件下生產(chǎn)的板栗基營(yíng)養(yǎng)米適口性好、成型性好，提升了重組米的品質(zhì)。劉文銳等人[34]同樣采用響應(yīng)面法優(yōu)化馬鈴薯重組米的擠壓工藝參數(shù)，得出在擠壓溫度130 ℃，原料水分含量35.04%，螺桿轉(zhuǎn)速220 r/min時(shí)生產(chǎn)的馬鈴薯重組米感官品質(zhì)最好。李娜等人[35]采用二次通用旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計(jì)法優(yōu)化玉米重組米的干燥過(guò)程，在最優(yōu)條件下得到的產(chǎn)品爆腰率較小，感官品質(zhì)較好。

4 具有發(fā)展前景的重組米產(chǎn)品

4.1 復(fù)配重組米

左乃北[36]以糙米為原料采用新型的改良擠壓技術(shù)制備全谷物質(zhì)構(gòu)米，發(fā)現(xiàn)隨著干燥溫度升高脂肪含量下降，但對(duì)植酸、膳食纖維和谷維素?zé)o明顯影響，易消解。李學(xué)琴等人[37]以茯苓分別與薏米、紅米、大米、苦蕎4 種谷物進(jìn)行復(fù)配，擠壓制備成重組米。復(fù)配茯苓的重組米色澤相比于其他4 種全谷物復(fù)配米較好，但硬度增大，咀嚼性、彈性、黏附性及內(nèi)聚性有所下降。若想將茯苓復(fù)配重組米應(yīng)用還需后期進(jìn)行深入研究，改善其不足。王東[38]以大米為原料，添加一定量的大豆蛋白、微量元素等，通過(guò)擠壓技術(shù)制備外形與天然米相似的營(yíng)養(yǎng)均衡的人造米。吳偉等人[39]以發(fā)芽糙米重組米制備方便米飯，發(fā)現(xiàn)發(fā)芽糙米重組米方便米飯的形態(tài)、口感和滋味要更好。而且重組米的總蛋白、粗脂肪、纖維素含量變化并不大。

4.2 強(qiáng)化重組米

安紅周等人[40]利用擠壓強(qiáng)化技術(shù)制備維B1、維B2營(yíng)養(yǎng)米，得到的產(chǎn)品維生素保留率較高，且大米經(jīng)過(guò)重組后米粒內(nèi)部呈微孔均勻網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，表面較光滑完整；其質(zhì)構(gòu)特性接近市售優(yōu)質(zhì)粳米，外觀與天然米粒稍有差異，但是蒸煮后米粒外觀完整，類(lèi)似于天然米粒。γ -氨基丁酸對(duì)高血壓、高血脂等慢性病有積極作用。韓基明等人[41]據(jù)此利用萌動(dòng)時(shí)期雜豆作物γ -氨基丁酸豐富的特點(diǎn)研制出富含γ -氨基丁酸的雜糧營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化米。賴(lài)氨酸能增強(qiáng)免疫力，是人體必需氨基酸。賴(lài)氨酸攝入不足會(huì)導(dǎo)致?tīng)I(yíng)養(yǎng)不足、免疫力低下等問(wèn)題。胡愛(ài)軍等人[42]以L -賴(lài)氨酸鹽酸鹽作為賴(lài)氨酸營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑，對(duì)大米中的賴(lài)氨酸進(jìn)行強(qiáng)化，克服大米中賴(lài)氨酸損失嚴(yán)重的問(wèn)題。

4.3 特殊重組米

4.3.1 特殊功能

劉春景等人[43]通過(guò)對(duì)大米擠壓重新造粒成型制備低蛋白重組米，低蛋白飲食限制了飲食中蛋白質(zhì)攝入量，從而能夠改善機(jī)體能量代謝，減少一定量的蛋白質(zhì)攝入，減輕腎的負(fù)荷，對(duì)慢性腎病患者有積極影響?？煜矸蹠?huì)使餐后血糖快速上升，因此開(kāi)發(fā)低消化性重組米有助于糖尿病患者控制餐后血糖含量，對(duì)糖尿病及高血糖患者有積極作用。王霞等人[16]以碎米為原料，加入芋艿頭全粉，用擠壓膨化法制備出慢消化淀粉和抗性淀粉含量高芋艿頭重組米。沈宇光等人[44]以馬鈴薯淀粉為主要原料，添加一定量的抗性淀粉，以擠壓膨化技術(shù)開(kāi)發(fā)出與天然大米品質(zhì)相似，且具有抗消化特性的馬鈴薯淀粉重組米。王奔等人[45]發(fā)現(xiàn)豌豆中含有的豐富營(yíng)養(yǎng)素（如維B12、葉酸等），開(kāi)發(fā)的豌豆全粉重組米不僅能彌補(bǔ)大米在加工過(guò)程中的營(yíng)養(yǎng)損失，而且對(duì)阿爾茨海默?。ˋlzheimer's Disease，AD）患者有積極作用。另外，米糠粗黃酮中的黃酮類(lèi)化合物對(duì)AD 患者也有積極作用，為AD 的潛在輔助治療開(kāi)發(fā)了新的主食產(chǎn)品。

4.3.2 特殊風(fēng)味顏色

膠陀螺（Bulgaria inguinans）顏色呈黑色或棕黑色，干品類(lèi)似木耳，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高[46]。朱壘等人[47]以糙米、玉米、糯米為原料，輔以膠陀螺，經(jīng)螺桿擠壓、膨化、高溫高壓等過(guò)程，膠體溶液作為黏結(jié)劑，將米粒及輔料連接到一起，得到膠陀螺重組米。該產(chǎn)品不僅具有大米的香味同時(shí)還有食用菌的香味，與天然米相比，重組米的耐咀嚼性差、硬度小，但黏彈性好。紫薯中含有大量花青素，有強(qiáng)抗氧化性，王潔潔等人[48]以秈米為原料，添加紫薯粉擠壓得到了亮紫色且抗氧化活性良好的擠壓重組紫薯米。

5 存在問(wèn)題及今后研究方向

在工藝上，由于重組米在粉碎過(guò)程中會(huì)使分子化學(xué)鍵斷裂，打破分子結(jié)構(gòu)，對(duì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)造成不可逆性損傷，故而在現(xiàn)有工藝條件下，重組米的質(zhì)構(gòu)特性始終與優(yōu)質(zhì)的天然大米存在一定差距，其所生產(chǎn)的重組米適口性、耐煮性、黏彈性與天然大米仍有區(qū)別。重組米的加工過(guò)程中，米粒之間會(huì)發(fā)生黏連，造成米飯黏性增加，擠壓成型技術(shù)有待完善。在產(chǎn)品穩(wěn)定性上，重組米穩(wěn)定性問(wèn)題也是目前人們所關(guān)心的一個(gè)問(wèn)題，如何保證重組的營(yíng)養(yǎng)成分是否能夠穩(wěn)定地與碎米結(jié)合，并在蒸煮等操作過(guò)程中不會(huì)輕易損失掉。在成本上，由于生產(chǎn)技術(shù)工藝還不夠成熟，成本較高。最重要的是在安全上人們對(duì)于重組米的安全性問(wèn)題持有懷疑態(tài)度，有的重組米產(chǎn)品需要依靠添加劑來(lái)強(qiáng)化其穩(wěn)定性、耐蒸煮性等。

未來(lái)除了優(yōu)化工藝參數(shù)外，可以考慮在現(xiàn)有螺桿擠壓工藝技術(shù)基礎(chǔ)上研發(fā)新的方法，如熱壓凝膠法，相比于傳統(tǒng)的螺桿擠壓，具有更低的溫度、更高的壓力等，還增加了傳統(tǒng)擠壓機(jī)所沒(méi)有的切削刀具等[49]。在質(zhì)量上，可以采用不同的包裝方式或貯藏溫度，通過(guò)改變外部條件提高重組米的貯藏穩(wěn)定性，延長(zhǎng)貯存期或者高壓勻速?lài)娡繝I(yíng)養(yǎng)液，適當(dāng)添加天然無(wú)害的添加劑加以改善。對(duì)于重組米的開(kāi)發(fā)應(yīng)用，現(xiàn)有的重組米產(chǎn)品大多是針對(duì)其不足的品質(zhì)特性加以?xún)?yōu)化，如補(bǔ)充其賴(lài)氨酸不足的缺點(diǎn)或者利用天然安全的谷物雜糧等與碎米復(fù)合的產(chǎn)品，由于技術(shù)成本的限制，部分功能米還需進(jìn)行臨床研究，周期較長(zhǎng)，還未能廣泛應(yīng)用到生活中，需要之后進(jìn)一步深入研究。對(duì)于重組米的安全性問(wèn)題，目前還未有相關(guān)文章具體研究其安全性問(wèn)題，雖然添加劑在規(guī)定的安全添加量?jī)?nèi)對(duì)人體沒(méi)有危害，但若經(jīng)常食用，由于其殘留效應(yīng)未知，并不清楚對(duì)于人體的影響，還需要繼續(xù)進(jìn)行深入的研究。