谷物早餐食品具有粗粮细作、口感风味好、营养损失少、消化吸收率高、卫生水平好、老少皆宜等特点111。谷物早餐（BreakfastCereals）是以谷物——玉米、大米、小麦、燕麦等为主要原料加工成片状再加入牛奶（冷食）或稍煮沸片刻（热食）就可食用的早餐食品121。品种有小麦片、全麦片、山核桃全麦早餐、果汁软糖字母谷物片、杏仁蜜糖燕麦片、玉米片、
　　
　　香甜玉米片等系列食品。其味道有本昧，有加砂糖、蜂蜜、巧克力、肉桂、鲜果、草莓、椰丝、蔬菜、杏仁、山核桃等风味的谷物早餐食品。据报导，世界谷物早餐的年产量达到320万吨，销售金额为166亿美元。美国是谷物早餐zui大市场，占了数量的一半左右和销售金额的60％左右。欧洲谷物早餐市场也很大，有法国、德国、西班牙和英国等五大市场，约产谷物早餐81．5万吨和销售金额40亿美元以上。目前国内外市场上的即食谷物早餐主要品牌有：美国生产谷物的大型企业“家乐氏”，“宝氏”，杰耐拉尔米尔斯公司的“TotalProlein”，凯洛格公司的“SpecialK”，全美销量*的早餐品牌“雀巢脆谷乐”，马来西亚家麦有限公司的“恩氏”，新加坡金味集团的“金味”；而国内的品牌是“湖南沐林”，桂林西麦生物技术开发有限公司的“西麦”，东莞市虎门日隆食品厂的“明辉牌”。zui初的谷物早餐是采用蒸煮、压片、焙烤工艺生产的燕麦片嗍。欧美发达国家于20世纪70年代开始运用挤压技术生产谷物早餐，并且谷物早餐食品得到了迅速的发展与更新；我国于20世纪80年代初才开始研究食品挤压技术，主要将挤压技术用于生产膨化休闲食品及组织蛋白，谷物早餐食品的生产还处在起步的阶段。目前，谷物早餐食品加工工艺有许多种，如：间歇式湿热蒸煮加工工艺、传统的喷爆加工工艺、压片蒸煮加工工艺、谷物破碎蒸煮加工工艺、焙烤和气流膨化加工工艺、挤压膨化加工工艺和微波真空膨化加工工艺等。本文主要针对谷物早餐食品加工工艺进行比较分析。
　　
　　1、营养谷物早餐食品产品配方设计
　　
　　早餐对于人体健康和人们一天的精力都十分重要，据有关调查表明[61：我国33％的人不吃早餐或很少吃早餐，57％的人对现在的早餐市场不满意，我国大、中小学生中有43．5％不能保证每天吃早餐，我们的早餐食品品种少、营养不全，蛋白质、维生素、矿物质等营养素摄入量明显不足。因此，中国营养学会已把新型早餐食品的研制开发作为重点研究方向。
　　
　　谷物早餐食品在发达国家发展已有相当长的历史，他们已根据各国的原料特点和人们的饮食习惯，开发了各具特色的谷物早餐食品。我国是一个农业大国，盛产稻谷、小麦、玉米、燕麦、高粱、大麦、小米、荞麦等五谷杂粮。谷物原料资源具有丰富的蛋白质、维生素、矿物质等营养素，根据中国预防医学*营养与食品卫生研究所提供的谷物营养成分的分析
　　
　　情况，选择小麦、燕麦、玉米、苦荞、赤小豆、大米、面粉等作为营养谷物早餐配方的基料，同时充分利用脱脂大豆粉、膳食纤维、全脂奶粉、蔗糖、棕榈油、小麦淀粉、*、蜂蜜、碳酸钙作为配料进行产品配方设计。
　　
　　2、营养谷物早餐食品加工工艺原理
　　
　　压片蒸煮加工工艺、焙烤和气流膨化加工工艺的加工原理：原料先经过蒸煮糊化、质构转化和特定的工艺成型等单元操作步骤；谷物中大量淀粉颗粒在蒸煮后破裂，淀粉糊化形成一种胶粘化淀粉基质，包围和维系着其他化学成分和各种加入成分；这种半均相物质在适当温度和水分下，经特定工艺处理直接形成所需要的形状，再通过一定的方式使产品中的水分汽化形成多孔状食品川。挤压膨化加工工艺的加工原理[el：物料被送入挤压膨化机中，在螺杆、螺旋的推力作用下，物料向前成轴向移动，同时螺旋与物料、物料与机筒以及物料内部的机械摩擦，物料被强烈的挤压、搅拌、剪切，物料进一步细化、均化；随着机腔内部压力的逐渐增大，温度相应的不断升高，在高温、高压、高剪切力的条件下，物料有粉状变成糊状，淀粉发生了糊化、裂解，蛋白质发生变性、重组，纤维发生部分降解、细化，致病菌被杀死，有毒成分失活；在强大压力差下，糊状物料由模孔瞬间喷出，水分急骤汽化，物料膨化，形成酥松、多孔、酥脆的膨化产品。微波真空膨化加工工艺的加工原理：其是利用微波加热膨化的一个过程，微波是一种无温度梯度的加热过程，并且微波功率输出可调和微波加热的
　　
　　瞬时陛，使得物料被加热时其内部蒸汽压梯度和蒸汽向外层迁移速率也具有可调和性，当环境压强降低时，水分扩散速率加快，物料的沸点温度降低，并在内部积累形成压力梯度，若物料质构不能承受这个压力，使得食品物料中的水分在短时间内迅速蒸发汽化，就会造成体积的膨胀，产生膨化效应。营养谷物早餐食品加工工艺流程如图1所示。
　　
　　图1营养谷物早餐加工流程
　　
　　3、营养谷物早餐食品加工工艺
　　
　　营养谷物早餐食品的种类比较丰富，它的加工工艺也比较多，我们在本文主要阐述压片蒸煮加工工艺、挤压膨化加工工艺和微波真空膨化加工工艺。
　　
　　3．1压片蒸煮加工工艺
　　
　　压片蒸煮加工工艺是早期的营养早餐加工工艺。首先是用传统的蒸汽蒸煮方法将物料熟化，调制成团状，再进行挤压、冷却、切割、压片成半成品，然后焙烤和涂上营养的外衣，这样制成了早期的营养早餐食品。
　　
　　3．1．1原料处理
　　
　　3．1．1。1原料
　　
　　选用硬质马齿型玉米，因其角质胚乳含量较高，淀粉糊化后透明性好，产品外观好看。
　　
　　3．1．1．2脱胚
　　
　　采用干法脱胚，先用热蒸汽和90％以上热水调节水分，再用碾米机粗碾，使玉米破糁，胚脱下来。混合物经振动平筛筛理，即分离出玉米糁。
　　
　　3．1-2配料、蒸煮
　　
　　在玉米糁中加入食盐、麦芽等调味料和水，使玉米糁含水达20％～35％，然后用1．47X105p的蒸汽蒸煮玉米糁至*糊化（呈半透明状），形成糊化面团。
　　
　　3．1．3成型
　　
　　玉米糁在66％下干燥至水分19％～20％，冷却至30-40％，然后经钢辊轧成厚度为0．7～lmm的玉米片。轧前应将物料破成分散状，以保证出片均匀。
　　
　　3．1．4焙烤
　　
　　温度250～350％，时间为20-150s，使水分降至10％左右。如再经油炸（油温不超过200℃），则可得到口感松脆的酥香片。
　　
　　3．1．5喷强化剂
　　
　　可喷涂营养素制成强化玉米片或根据需要涂以糖、风味剂等。
　　
　　3．2挤压膨化加工工艺
　　
　　挤压膨化加工技术是现代食品工程的*之一。它的主要设备是挤压机，目前主要存在的挤压机类型：活塞式、辊式和螺杆式。已经应用的膨化技术主要包括：挤压膨化、气流膨化、微波膨化、油炸膨化等，现在较常使用的是将挤压与膨化工艺结合在一起的螺杆式挤压膨化。
　　
　　3．2．1粉碎
　　
　　为了使物料混合均匀、挤压蒸煮时淀粉充分糊化，各物料（玉米应先除去皮和胚芽）粉碎至30～40目颗粒大小，双螺杆挤压机的用料粉碎至60目以上。
　　
　　3-2．2混合调理
　　
　　在0．4MP（绝）的净化水和0．6MP（绝）的水蒸汽的作用下，物料在预调制器内吸水、糊化、混合调理，时间控制在100s，温度控制在60℃，再依据温度将物料水分控制在13％-18％。
　　
　　3．2．3挤压膨化
　　
　　挤压膨化是整个流程的关键，直接影响到产品的质感和口感。影响挤压膨化的参数较多，包含物料的水分含量、挤压过程中的温度、压力、螺杆转速、物料的种类及其配比等陋121。挤压机出口温度控制在150％～190％，螺杆转速90～150r／min（DS32型挤压机）。同时，物料的成分队膨化效果的影响也是比较大的，支链淀粉含量高的原料，膨化后产品的仅度（糊化度）高，膨化效果较佳；原料中蛋白质及脂肪含量不同也对膨化效果产生影响，蛋白质含量高的原料膨化率低；脂肪含量超过10％时，会影响到产品的膨化率，而一定量的脂肪可以改善产品的质构和风味。不同类型和型号的挤压机，其挤压膨化的*工艺参数也有不同。
　　
　　3．2．4切割、整形
　　
　　膨化物料从模孔挤出后，经紧贴模孔的旋转刀具切割成形或经牵引至整形机，经辊压成形后，有切刀切成长度一致、粗细厚度均匀的不同形状（鱼、雪人、星星、环等）的膨化食品。
　　
　　3．2．5烘烤、冷却
　　
　　膨化食品进入浮化床干燥器中依次经烘干、冷却两个过程，通过调节液化石油气燃烧气流的温度使烘干温度控制在120％，并采用通空气冷却至室温，干燥后成品水分含量控制在2％-4％，以延长保质期，同时烘烤后产生一种特殊的香味，提高品质。
　　
　　3．2．6调味
　　
　　在旋转式调味机中进行。按一定比例混合的植物油和奶油加温至80％左右，通过雾状喷头使油均匀地喷洒在随调味机旋转而翻滚的物料表面。喷油的目的一是为了改善口感；二是为了使物料容易粘附调味料。随后喷洒调味料，经装有螺杆推进器的喷粉机将粉末状调味料均匀洒在不断滚动的物料表面，即得成品。为了防止受潮，保证酥脆，调味后的产品应及时包装。
　　
　　3．3微波膨化加工工艺
　　
　　微波真空技术是将微波和真空的特点结合在一起，用微波加热，同时快速降低微波加热系统的压强，使物料内包裹的气体急速释放出来，产生瞬间的压力差，从而促使物料膨化115】。其加工工艺主要分为：原料预处理、微波膨化、喷强化剂3个步骤。
　　
　　3．3．1原料预处理
　　
　　称取一定量的玉米原料，分别放入装有200IIIl水的烧杯中。浸泡24h后取出，放入干燥箱中，烘至水的质量分数为11．5％后进行均湿处理，重复3次。
　　
　　3．3．2微波膨化
　　
　　物体吸收微波能量转化成热量后，物体温度升高，物体内含的水分蒸发，脱水，干燥；若适当地控制脱水速度，就能让物体的结构松疏，膨化【Iq。
　　
　　3．3．3喷强化剂
　　
　　根据需要可喷涂营养素、糖、风味剂等，制成含丰富水溶性纤维，蛋白质，*，无论从口味、外观和营养价值上都是人们喜爱的谷物早餐食品。
　　
　　4、谷物早餐食品的挤压膨化工艺与其它工艺的对比
　　
　　4．1压片蒸煮、焙烤和气流膨化力n-r-的谷物早餐食品
　　
　　与压片蒸煮、焙烤和气流膨化加工工艺相比，挤压加工极大地改善了谷物早餐食品的加工工艺，缩短了工艺过程，丰富了谷物食品的花色品种，降低了产品的生产费用，减少了占地面积，大大降低了劳动强度”，同时也改善了产品的组织状态和口感，提高了产品的质量。蛋白质在挤压过程中会发生很多变化，如功能性变化、营养性变化、在水和稀盐溶液中溶解性下降、赖氨酸损失、组织结构化、可消化性提高等，其中蛋白质变性是zui重要的阎。高温、高压、高剪切作用使蛋白质的分子结构发生伸展、重组，分子表面的电荷重新分布，分子间氢键、二硫键部分断裂，导致蛋白质变性，但蛋白质的消化率明显提高。淀粉在挤压膨化过程中，主要发生了两方面的变化。一方面是淀粉糊化，其本质是水分进入微晶束结构，拆散淀粉分子间的缔合状态，淀粉分子或其聚集体经高度水化形成胶体体系。另一方面是淀粉降
　　
　　解，在高温和高剪切环境条件下，淀粉链被部分打断，淀粉主要发生降解现象，生成小分子寡糖（产生麦芽糖、糊精等小分子物质）。淀粉的糊化过程主要表现为晶体融化崩溃现象，其实质就是自由水分子作用下氢键大量断裂，半晶体解体过程。脂肪在挤压膨化过程中水解生成单甘油和游离脂肪酸，这两种产物与直链淀粉、蛋白质形成了复合物，从而降低挤出物中游离脂肪酸的含量倒。同时还使原料中脂氧酶、脂解酶钝化，对提高食品贮藏的稳定性非常有利。同时，Venou等研究认为挤压可提高蛋白质和脂类的可吸收性[231。VC和VA在挤压膨化过程中变化较大，但由于腔体高温作用时间短，与氧接触机会少，而成品在被挤出模具的瞬间，温度急骤降低。所以仍有约70％的VC和50％以上的VA被保留下来刚。挤压膨化过程
　　
　　中发生的美拉德反应也是膨化食品风味的来源之一。在调味过程中，也可以对挤压谷物食品喷涂一些调味，如洋葱味、咖啡味、巧克力味、麻辣味等，来增加膨化食品的风味。
　　
　　4．2微波膨化加工的谷物早餐食品
　　
　　微波膨化就是利用微波的内部加热特性，使得物料的内部迅速受热升温产生大量的蒸汽，内部的大量蒸汽向外冲，形成无数的微小孔道，使物料组织膨胀、疏松。微波膨化常作为加工工艺的后续工艺使用，生产的谷物早餐食品咀嚼性都比较好，特别是燕麦片具有很好的咀嚼性，克服了一般加工工艺所存在的谷物早餐浸泡后易烂的缺点，使谷物早餐有较好的咀嚼口感。同时微波膨化工艺既可将原料中的脂肪氧化酶钝化，又使淀粉糊化，形成胶凝状，能zui
　　
　　大限度地保持谷物早餐营养和风味。微波膨化后，谷物早餐食品的淀粉含量减少，低聚糖含量增加，蛋白质含量无变化，提高淀粉的消化率，同时能使鼓舞早餐具有更好的可冲调性，克服了谷物早餐复水难的缺点，同时原料中具有更多的膳食纤维，可使微波膨化后的谷物早餐食品具有更好的咀嚼性。与挤压膨化一样都是新型的食品加工工艺，生产出来的谷物早餐食品都具有很高的营养价值。
　　
　　5营养谷物早餐加工工艺的发展与展望
　　
　　5。1目前，欧美已根据他们各国的原料特点和
　　
　　人们饮食特点，发展了他们各具特色的挤压早餐谷物品种嗍。我国食品工业主要运用挤压技术生产膨化休闲食品及组织蛋白，而运用挤压技术生产早餐谷物食品，可以说还处在刚刚起步的阶段㈣。
　　
　　5．2微波膨化技术主要应用于物料后期处理，如营养膨化食品、蛋白质膨化食品、加工抗性淀粉等。微波膨化作为食品物料后期处理技术已经较为成熟，但作为物料的预处理技术仍需要进行大量的研究，作为一种新的加工工艺拓宽了谷物食品加工工艺的新思路，具有很大的实用和学术意义。
　　
　　5．3营养谷物早餐加工工艺经历了有传统的
　　
　　工艺到新型工艺的变革，营养谷物早餐作为人们日常生活中的必需品，需要在品种上、风味上和营养上来满足人们的更高要求。同时，技术上的进步是营养早餐食品发展的内在动力，挤压膨化技术、微波真空膨化技术作为现代新型的食品加工技术，更应该大力研究其机理和应用，开发出更好、更完善的加工工艺。