滚筒干燥和挤压膨化对黑色谷物理化性质及储藏稳定性的影响

2020-11-27邱婷婷朱雪梅

食品科学 2020年21期

邱婷婷，熊华，朱雪梅，孙永,*

（1.南昌大学食品科学与技术国家重点实验室，江西南昌 330000；2.大连工业大学食品学院，辽宁大连 116034）

黑色谷物种类众多、营养丰富，研究表明，黑色谷物中的蛋白质、膳食纤维、矿物质元素、多酚类物质含量等显著高于同类浅色谷物；且黑色谷物具有抗氧化、抗炎症、改善贫血、预防癌症等保健功能。黑麦、黑米、黑豆是3 种常见的黑色谷物，其表皮都呈黑色或紫黑色，具有极高的营养价值。黑麦是一种具有极高营养价值的黑色谷物，富含人体所需的多种维生素和矿物质[1]。黑米又称紫米，是一种因花青素在表皮大量累积呈现黑色的稻米，除了富含蛋白质、维生素等基本营养物质外[2]，还富含花青素、黄酮等植物化学物质，具有抗癌症、抗氧化、预防心脑血管疾病等功效[3]。黑豆又名乌豆，富含酚类物质，具有良好的抗氧化、抗炎症及抗肿瘤活性等[4]，被誉为豆中之王。

挤压膨化和滚筒干燥是两种常见的谷物食品加工技术。挤压膨化技术的原理是谷物原料在挤压机中受到高压、高剪切、高热作用下而迅速膨化成型[5]，挤压膨化加工过程高效低耗、集挤压蒸煮和成型为一体，经挤压膨化后得到的谷物速食粉、代餐粉等因食用方便及风味特殊而广受人们的喜爱[6]。滚筒干燥是一种通过连续旋转及加热，使原料内部形成水分浓度差异，促使原料中的水分传到表面的干燥方法，滚筒干燥技术加工成本低、操作过程简单且能够连续作业，集糊化与干燥于一体，可改善谷物原料的组织状态及口感。研究表明挤压膨化技术可以改善谷物的口感粗糙、不易消化等缺点，改变谷物中的淀粉、蛋白质等营养成分，使其更有利于人体的消化吸收[7]。滚筒干燥加工处理后的燕麦淀粉溶解度上升且具有较高的表观黏度和抗剪切能力[8]；李学琴等[9]研究了挤压膨化及重组造粒对茯苓和谷物复配得到的营养粉产品的营养功能成分的影响，发现挤压膨化导致红米多酚和苦荞黄酮损失，但对茯苓多糖的水溶性具有改善作用；刘超等[10]的研究表明，与玉米、小米及燕麦相比，粳米、小麦及糯米的膨化特性更好，其中糯米的体积密度、水溶性系数（water solubility index，WSI）、糊化度、硬度等性能俱佳。于殿宇等[11]使用挤压膨化预处理工艺得到的大豆蛋白粉大豆脲酶活性显著降低，且氮溶解指数较高。采用滚筒干燥结合酶法生产的婴幼儿米粉中γ-氨基丁酸、粗纤维含量均高于单独挤压膨化加工处理，且复水特性好[12]。齐希光等[13]研究发现纤维素酶和中温淀粉酶协同滚筒干燥加工对糙米粉的冲调特性具有显著改善作用，且得到的糙米粉具有较好的稳定性。钱丽等[14]的研究表明热风干燥、滚筒干燥及真空冷冻干燥3 种干燥方式对紫薯全粉的物理性质及花色苷含量具有显著影响，其中真空冷冻干燥影响最小，滚筒干燥工艺次之。

黑色谷物种类众多、营养丰富，且营养物质含量显著高于同类浅色谷物，但是存在食用不便、不易保存、口感粗糙等缺点。滚筒干燥和挤压膨化是两种常见的谷物加工方式，能够改善谷物的粗糙口感等缺点，目前国内外对于挤压膨化和滚筒干燥对浅色谷物理化性质的影响进行了大量的研究，但是对于滚筒干燥和挤压膨化对深色谷物的影响鲜有报道。本实验以黑麦、黑米、黑豆这3 种黑色谷物为原料，探究挤压膨化和滚筒干燥两种加工技术对3 种黑色谷物基本营养成分、溶解特性、粉体流动性、流变学特性及储藏稳定性的影响，以期为挤压膨化和滚筒干燥能够改善黑色全谷物食品食用不便、口感粗糙、不易保存等缺点提供数据支持，多角度揭示滚筒干燥和挤压膨化对不同种类黑色谷物理化性质和储藏稳定性的影响，为生产开发不同种类的黑色谷物即食食品、提高黑色全谷物资源利用、促进全谷物加工产业发展提供理论数据参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

黑米、黑麦、黑豆样品（包括未加工、滚筒干燥、挤压膨化得到的产品），均由江西省谷物源食品有限公司提供。

氢氧化钠、硼酸、盐酸、石油醚、乙醇、氯仿、甲醇西陇科学股份有限公司；三氯乙酸、硫氰酸铵国药集团化学试剂有限公司；苯（色谱纯）上海阿拉丁生化科技股份有限公司。

1.2 仪器与设备

RV10旋转蒸发仪德国IKA公司；HHS型电热恒温水浴锅上海博迅实业有限公司医疗设备厂；SHP-360恒温恒湿培养箱上海森信实验仪器公司；7890A/5975C气相色谱-质谱联用仪（gas chromatographymass spectrometer，GC-MS）美国Agilent公司；DHR-2流变仪美国TA公司；Vortex-Genie2漩涡振荡器美国Scientific Industrial公司；TU-1900型紫外-可见分光光度计北京普析通用仪器有限责任公司。

1.3 方法

1.3.1 基本组分测定

不同加工方式处理后的3 种谷物水分含量的测定参考GB 5009.3—2016《食品安全国家标准食品中水分的测定》中的直接干燥法[15]；粗蛋白含量的测定参考GB 5009.5—2016《食品安全国家标准食品中蛋白质的测定》中的凯氏定氮法[16]；粗脂肪含量的测定参考GB 5009.6—2016《食品安全国家标准食品中脂肪的测定》中的索氏抽提法[17]；淀粉含量的测定参考GB 5009.9—2016《食品安全国家标准食品中淀粉的测定》中的酸水解法[18]。结果均以干质量计。

1.3.2 花青素含量的测定

准确称取1.000 g谷物样品，按1∶15（m/V）的料液比加入体积分数80%甲醇溶液（含1% HCl），室温下避光搅拌过夜提取，4 000×g离心10 min后收集上清液，残渣以同样方法重复提取3 次，合并各甲醇提取液。提取液中花青素含量的测定采用pH示差法，将10 μL提取物溶液分别与272 μL pH 1.0的HCl缓冲液（含0.1 mol/L HCl、4.9 mmol/L KCl）和pH 4.5、24.8 mmol/L乙酸钠缓冲液混合。分别在510 nm和710 nm波长处测定吸光度（A）。花青素含量以每100 g谷物样品中所含的矢车菊素3-葡萄糖苷质量表示。

1.3.3 粉体溶解性测定

溶解性测定参考Benhur等[19]的方法，50 mL离心管中加入3 g谷物全粉样品（其中的干质量计为m0/g），再加入35 mL去离子水，混匀后275 r/min振摇30 min，4 000×g离心10 min，称量所得沉淀物质量（m1/g），上清液倒入已烘干至恒质量的称量瓶中（m2/g），后置于105 ℃干燥箱中烘干至无水恒质量（m3/g）。WSI和吸水性指数（water absorption index，WAI）分别按公式（2）、（3）计算。

1.3.4 粉体流动性测定

1.3.4.1 容积密度的测定

于100 mL量筒中准确称取20 g样品，于桌面上轻轻敲击10 次，记录敲击后的刻度值（V/mL）。重复测定3 次。容积密度按式（4）计算。

式中：m表示样品质量/g。

1.3.4.2 Carr指数和Hausner比值的测定

参考李赛等[20]的方法，准确称取10 g样品装入25 mL量筒后读取初始体积（V1/mL），轻敲至粉体达最紧实状态，读取最终体积（V2/mL）。Carr指数和Hausner比值分别按式（5）、（6）计算。

1.3.5 流变学特性的测定

准确称取1.000 g样品，加蒸馏水配制成质量浓度8.3 g/100 mL的溶液。将混合液置于DHR-2流变仪测试平台，测定选用40 mm平板夹具，设置间隙为0.1 mm。将流变仪模式设置为flow模式，对样品进行频率扫描，扫描范围为1～100 s-1，温度为95 ℃，得到表观黏度曲线。设置剪切速率为10 rad/s。温度变化程序为：25 ℃保持1 min；以5 ℃/min上升到95 ℃；95 ℃下保持2 min；以5 ℃/min下降到25 ℃，保持1 min[21]，得到模量与温度、时间关系的曲线图。

1.3.6 储藏稳定性的测定

分别称取不同加工方式谷物样品2 000 g于托盘，并放入恒温恒湿培养箱（温度50 ℃、相对湿度95%）进行加速氧化。每隔5 d取出100 g样品放入自封袋（共计9 次），随后置于-20 ℃冰箱保存以备用。

粗脂肪的提取：称取样品50 g，按料液比1∶4（m/V）添加石油醚，浸提2 h后4 000 r/min离心，取上清液旋转蒸发以除去溶剂，得到粗脂肪样品。所得粗油样氮吹15 min，密封保存于-20 ℃冰箱。每组样品重复该步骤。

1.3.6.1 游离脂肪酸值的测定

采用GB/T 15684—2015《谷物碾磨制品脂肪酸值的测定》[22]中的滴定方法进行游离脂肪酸值的测定，并稍作修改。称取粗脂肪样品样品（5.00±0.01）g于50.0 mL离心管中，准确加入20.0 mL无水乙醇，摇床100 r/min振荡1 h后离心（2 000 r/min、5 min），收集上清液于锥形瓶，加入5 滴酚酞作指示剂，用0.05 mol/L NaOH-乙醇溶液滴定，样品所消耗的NaOH-乙醇溶液的体积记作V1/mL。同时用乙醇替代样品做空白实验，其所消耗的NaOH-乙醇溶液的体积记为V0/mL。游离脂肪酸含量按式（7）计算。每组样品3 次平行。游离脂肪酸值以每100 g谷物所消耗的NaOH质量计。

式中：c为NaOH-乙醇溶液的浓度/（mol/L）；m为试样的质量/g；ω为试样的水分质量分数/%。

1.3.6.2 过氧化值的测定

采用Shantha等[23]的方法测定过氧化值，并稍作修改。称取油样0.01～0.30 g置于15 mL具塞玻璃试管中，加入9.8 mL氯仿/甲醇（7∶3，V/V）溶液，漩涡2 s使脂肪充分溶解。再加入50 μL 300 g/L硫氰酸铵溶液，漩涡2～4 s，随后加入50 μL 3.5 g/L FeSO4液，漩涡2 s。静置5 min后于500 nm波长处测定吸光度。整个实验过程在黑暗处进行且10 min内完成。同时使用甲醇替代样品作空白对照。过氧化值以每千克油样中活性氧的质量表示，具体按式（8）计算。单位为mg/kg。

式中：A1为样品吸光度；A0为空白对照吸光度；m0为试样的质量/g。

1.3.6.3 羰基价的测定

乙醇和苯需精制使用。取0.025～0.500 g油样于25 mL具塞玻璃试管中，加入5 mL苯使油样溶解，再依次加入3 mL 1.5 mol/L三氯乙酸溶液和5 mL 0.5 mol/L 2,4-二硝基苯肼溶液，振荡混匀。6 0 ℃水浴加热3 0 m i n，取出冷却至室温后，沿试管壁缓慢加入10 mL 0.5 mol/L KOH-乙醇溶液，混匀后静置10 min，于440 nm波长处测定吸光度。同时使用苯代替样品作空白对照。羰基价以每千克油脂中所含的羰基质量表示，具体按式（9）计算。单位为mg/kg。

式中：A表示实验组的吸光度；A0表示空白对照组的吸光度；m为试样的质量/g。

1.3.6.4 挥发性成分的测定

样品制备：采用姜雯翔等[24]的方法进行挥发性成分测定。称取样品3.00 g放入20 mL顶空瓶中，接着将老化的萃取头（PDMS于250 ℃老化0.5 h，CAR/PDMSA于300 ℃老化2 h）插入顶空瓶中，在60 ℃下吸附平衡50 min后，迅速拔出直接进入到气相色谱的进样口，使SPME纤维头涂膜吸附的挥发性成分在高温下迅速热解吸3 min，最后再进行GC-MS鉴定。

GC条件：色谱柱为DB5-MS毛细管柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm），流速为1.0 mL/min，载气为氦气。柱初温40 ℃，保持2 min；以10 ℃/min升温至165 ℃，保持5 min；再以10 ℃/min升至250 ℃，保持10 min。采用无分流进样。

MS条件：接口温度250 ℃，电子轰击离子源，离子源温度230 ℃，电子能量70 eV，质子扫描范围m/z35～350。

1.4 数据处理与分析

实验重复3 次，所有结果均以干质量计，实验数据采用SPSS 19.0软件进行单因素方差分析，结果以平均值±标准差表示；使用Origin 8.0软件作图。

2 结果与分析

2.1 不同加工方式对3 种黑色谷物基本组分、花青素含量的影响

表1 滚筒干燥、挤压膨化对3 种黑色谷物基本成分含量的影响Table 1 Effect of drum drying and extrusion on the proximate composition of three kinds of black grains

由表1可知，与未加工样品相比，滚筒干燥和挤压膨化加工处理显著降低了样品的粗脂肪含量，其中，滚筒干燥和挤压膨化加工后的黑麦、黑米、黑豆样品粗脂肪含量分别降低了47.3%、75.8%、64.9%、83.1%、74.7%、76.5%。与未加工样品相比，滚筒干燥和挤压膨化加工处理后的黑米、黑麦中蛋白质含量没有显著变化，黑豆样品加工处理后蛋白质含量显著降低；淀粉含量显著降低，主要原因是在挤压膨化和滚筒干燥过程中，高温高压作用会导致淀粉糊化降解，部分蛋白质发生了降解，谷物中的脂肪会与淀粉、蛋白质形成复合物导致了谷物中粗脂肪、淀粉及黑豆样品中蛋白质含量的下降[25]。这一研究结果与其他膨化谷物中的营养成分变化[6,26]相似。

与未加工处理的黑色谷物相比，挤压膨化及滚筒干燥加工处理显著降低了3 种黑色谷物中的花青素含量，与未加工处理的黑米、黑豆花青素含量相比，其中滚筒干燥处理后的黑米、黑豆中花青素含量分别降低了64.8%、65.1%，挤压膨化加工处理后的黑米、黑豆花青素含量分别降低了91.7%、78.3%。因为花青素是一种广泛存在于植物花、茎、果实和叶中的水溶性色素，遇热不稳定，故处理加工会造成3 种黑色谷物中花青素的大量降解。

2.2 不同加工方式对3 种黑色谷物粉溶解性、粉体流动性的影响

WSI表示粉体溶于水的能力，反映谷物样品在受高温高压作用下淀粉降解成可溶性多糖的程度，其能间接表征样品中可溶性营养素的含量；WAI能反映谷物中的淀粉吸水膨胀后形成凝胶的能力[27]。由表2可知，与未加工样品相比，挤压膨化与滚筒干燥加工处理显著提高了样品的WSI及WAI，其中，滚筒干燥和挤压膨化加工后的黑麦、黑米、黑豆粉样品WSI分别增加了1.07、2.50 倍，2.06、0.77 倍，3.83、5.18 倍，WAI分别增加了1.65、1.95 倍，1.45、1.97 倍，0.34、0.44 倍。说明挤压膨化与滚筒干燥两种加工处理方式显著提高了黑米、黑麦、黑豆这3 种谷物粉样品的溶解性。刘超等[28]研究表明挤压膨化对粳米、小麦、玉米、糯米、小米、燕麦粉的WSI和WAI与挤压前相比均增加；钱丽等[14]研究发现与热风干燥相比，滚筒干燥处理后的紫薯全粉的吸水能力增加，与本研究结果一致。

表2 滚筒干燥、挤压膨化对3 种黑色谷物粉溶解特性及流动性的影响Table 2 Effect of drum drying and extrusion on the solubility and flowability of three kinds of black grains

Carr指数和Hausner比值体现的是粉体在受压缩时的流动特性[29]。由表2可知，滚筒干燥和挤压膨化加工处理后，黑麦样品Carr指数和Hausner比值显著减小；而黑米、黑豆样品Carr指数和Hausner比值没有显著变化。说明滚筒干燥、挤压膨化处理后的黑麦样品粉体流动性变好，黑米、黑豆样品粉体流动性没有显著变化。与刘学梅等[30]研究发现挤压膨化后的胡萝卜粉体流动性变好的研究结果一致。容积密度是反映粉体充填物性的重要指标之一，容积密度越大，说明粉体的充填物性越好，挤压膨化处理后黑麦、黑米样品容积密度减小，原因可能是挤压膨化的高温高压高剪切作用下谷物样品中淀粉大量糊化降解成小分子物质，颗粒间隙变小，容积密度减小。

2.3 不同加工方式对3 种黑色谷物流变学特性的影响

剪切稀化指的是淀粉糊的表观黏度随剪切速率的增加而减小的现象，是非牛顿流体的典型特征[31]。如图1所示，不同加工方式3 种样品的表观黏度随着剪切速率的增大而迅速下降，然后逐渐趋于平稳。说明不同加工方式的3 种谷物样品均具有非牛顿流体的剪切稀化现象。

图1 滚筒干燥、挤压膨化对3 种黑色谷物黏度的影响Fig. 1 Effect of drum drying and extrusion on the viscosity of three kinds of black grains

在相同剪切速率下，两种加工方式处理后的黑米、黑麦、黑豆样品表观黏度整体上均大于未加工样品，原因可能是两种加工方式处理后的谷物粉中的水分含量减少而固形物含量上升，导致黏度高于未加工谷物粉样品。章丽琳等[32]研究发现挤压膨化后的马铃薯全粉与加工前相比峰值黏度、谷值黏度、最终黏度增加，与本研究结果一致。

图2 滚筒干燥、挤压膨化对3 种黑色谷物储存模量（）与损耗模量（）随温度及时间变化的影响Fig. 2 Effect of drum drying and extrusion on the storage modulus ()and loss modulus () of three kinds of black grains as a function of temperature and time

一般而言，流体的黏弹性能可用Maxwell模型表示，即G*＝G’+G”，G*表示动态模量，G’表示储存模量，而G″表示损耗模量，储存模量又称弹性模量，表示流体在外部力量作用下产生形变的能力；损耗模量又称黏性模量，表示流体在外部力量变化时，内部分子间互相牵引造成的能量消耗[33]。当G’＝0时表现为液态的黏性，当G”＝0时表现为固体的弹性。

从图2可以看出，滚筒干燥及挤压膨化两种加工方式处理后黑色谷物的G’和G”均低于未加工谷物样品，表明经过热加工处理后，谷物样品的黏弹性降低，而流体性特征增强，原因可能是滚筒干燥和挤压膨化两种热处理方式造成淀粉的糊化降解，从而影响了谷物样品的流体性特征；在升温、恒温及降温期间，滚筒干燥加工后的3 种黑色谷物G’始终高于G”，说明滚筒干燥加工后的3 种谷物具有液态的黏性、流动性及固体的弹性，其中弹性性质占主导；而挤压膨化加工处理后的3 种黑色谷物在温度变化期间G’大都高于G”，挤压膨化后的黑麦与黑豆样品在部分恒温及降温期间G”高于G’。综上可得，两种加工处理后的谷物样品可以更加迅速地形成弹性凝胶，弹性特征增强，原因可能是加工处理后谷物样品中淀粉分子链间交联相互作用增强，形成凝胶的网络结构更加牢固，使得弹性特征增强。

2.4 不同加工方式对3 种黑色谷物储藏稳定性的影响

2.4.1 不同加工方式的3 种黑色谷物储藏过程中游离脂肪酸值的变化

如图3所示，滚筒干燥及挤压膨化加工后的3 种黑色谷物样品游离脂肪酸值在45 d加速储藏期间始终低于未加工处理谷物样品，且不同处理组的黑色谷物游离氨基酸含量总体呈上升趋势，但中间会发生波动升降。未加工及挤压膨化加工处理的黑麦样品在初始时的游离脂肪酸值分别为73.32、3.73 mg/100 g，储藏至第45天时分别升至146.03、10.89 mg/100 g（图3A）。未加工、滚筒干燥、挤压膨化的黑米样品初始游离脂肪酸值分别为180.65、4.61、3.16 mg/100 g，储藏至第45天时分别为233.76、10.17、10.43 mg/100 g（图3B）。未加工、滚筒干燥、挤压膨化黑豆样品初始脂肪酸值分别为43.52、13.74、4.60 mg/100 g，第45天时分别为125.73、18.30、17.17 mg/100 g（图3C）。样品游离脂肪酸值波动的原因是游离脂肪酸是一种处于动态平衡的中间产物，随着储藏时间的延长，游离脂肪酸不断氧化裂解成小分子的醛、酮等挥发性羰基类化合物，而三酰甘油酯又会不停地氧化和水解产生新的游离脂肪酸[34]。杨进等[35]对对米糠进行微波加热，并测定了储藏期间游离脂肪酸含量的变化，结果表明微波加热后的米糠游离脂肪酸含量变化稳定且小于加工前，与本研究结果相似。

图3 滚筒干燥、挤压膨化对3 种黑色谷物储藏期游离脂肪酸值的影响Fig. 3 Effect of drum drying and extrusion on free fatty acid contents of three kinds of black grains during storage

2.4.2 不同加工方式的3 种黑色谷物储藏过程中过氧化值的变化

过氧化值代表的是谷物中氢过氧化物的含量。由图4可知，滚筒干燥和挤压膨化加工处理后的谷物样品在45 d加速储藏期间过氧化值均低于未加工处理谷物样品。未加工处理的黑麦样品过氧化值初始值为17.99 mg/kg，在第45天时达到最大（50.95 mg/kg）。滚筒干燥和挤压膨化加工处理的黑麦样品过氧化值在储藏期间呈下降趋势，其初始值分别为2.79、3.67 mg/kg，第45天时分别为0.40、1.88 mg/kg（图4A）。未加工处理及滚筒干燥、挤压膨化加工处理后的黑米样品在45 d的储藏期内过氧化值的变化趋势相似，呈现了一种“M”型的波动变化（图4B）。过氧化值是指示油脂氧化酸败程度的重要指标，氢过氧化物作为一种中间产物会被分解为次级产物而处于一种分解与形成的动态平衡中，过氧化值也随之变化，因此在储藏期间过氧化值也在发生波动。

图4 滚筒干燥、挤压膨化对3 种黑色谷物储藏期过氧化值的影响Fig. 4 Effect of drum drying and extrusion on peroxide value of three kinds of black grains during storage

2.4.3 不同加工方式的3 种黑色谷物储藏过程中羰基价的变化

羰基价是指油脂氧化后进一步分解的低分子化合物的含量，可作为高温加热处理后食品劣化程度的判定指标。未加工、滚筒干燥及挤压膨化加工处理黑麦、黑米、黑豆样品在45 d储藏期间羰基价的变化见图5。未加工黑麦样品羰基价呈现波动型变化，滚筒干燥及挤压膨化黑麦样品羰基价变化相似。未加工处理黑麦样品羰基价始终低于滚筒干燥及挤压膨化加工处理样品。未加工及滚筒干燥、挤压膨化加工处理的黑米、黑豆样品羰基价在第45天与初始含量相比均明显上升。

滚筒干燥和挤压膨化加工后的3 种谷物样品游离脂肪酸含量和过氧化值在45 d内均小于未加工样品，而所有样品储藏期间羰基价变化趋势相似，说明储藏稳定性与未加工样品相比更稳定。李诗炜[36]研究发现加速储藏期间挤压膨化黑米和糙米粉的脂肪酸含量和丙二醛含量均不断增加；罗达文[37]的研究表明120 ℃热处理可以有效钝化轻碾米中的脂肪酶，提高其储藏稳定性。这与本研究结果类似，本研究结果证明，两种加工处理能够有效提高3 种黑色谷物的储藏稳定性。

图5 滚筒干燥、挤压膨化对3 种黑色谷物储藏期羰基价的影响Fig. 5 Effect of drum drying and extrusion on carbonyl value of three kinds of black grains during storage

表3 滚筒干燥和挤压膨化干燥黑色谷物储藏期挥发性成分及相对含量Table 3 Contents of volatile components in drum-dried and extruded black grains during storage

2.4.4 不同加工方式的3 种黑色谷物储藏期间挥发性风味成分的变化

脂肪氧化生成的醛酮类小分子物质对谷物的风味有重要的影响作用，应用GC-MS对不同加工方式黑麦、黑米、黑豆储藏期前后（第0天和第45天）挥发性风味成分进行鉴定的结果见表3和表4，与第0天相比，加速储藏45 d的黑色谷物样品挥发性风味成分中柠檬烯相对含量明显增加，其余大部分烃类物质种类减少，醇类物质种类减少，正己醛相对含量明显减少，芳香类物质种类增加。柠檬烯具有芳香味，存在于多种植物精油中。油脂水解生成的酯类水解生成醇类，大多数的醇类以及醛类（不稳定的醇类物质转化得来）阈值很低且具有脂肪香气[24]，加速储藏实验开始时样品中产生醇、醛类物质，随着储藏时间的延长，样品中的醛类物质逐渐挥发。芳香类化合物如间二甲苯等会产生不愉快的哈败味，随着加速储藏实验时间的延长，谷物中的脂类不断氧化产生不良风味，加速储藏后期谷物粉样品脂类不断氧化导致芳香类物质种类增加。

续表3

3 结论

本实验明确了滚筒干燥和挤压膨化两种加工方式对黑麦、黑米、黑豆3 种黑色谷物基本营养成分、溶解特性、粉体流动性、流变学特性及储藏稳定性的影响趋势。与加工前相比，挤压膨化和滚筒干燥处理后3 种黑色谷物中的粗脂肪、淀粉和花青素含量显著降低，蛋白质含量没有显著变化，粉体溶解性提高，黑麦样品粉体流动性增强，黑米、黑豆样品粉体流动性没有显著变化，不同加工方式3 种黑色谷物样品均表现出非牛顿流体的剪切稀化现象，挤压膨化及滚筒干燥加工后3 种黑色谷物在45 d的加速储藏实验过程中游离脂肪酸含量与过氧化值始终低于未加工样品，羰基价变化表现为波动的动态平衡状态，两种加工处理后谷物中挥发性成分种类及相对含量均有变化，实验结果表明滚筒干燥及挤压膨化两种加工方式能够改善谷物在储藏期间因油脂氧化带来的品质劣化，改善谷物的储藏稳定性。