侯 晨，张澳伟，杨莹莹，王 钰，孙玉英，杨 萍

（1. 哈尔滨商业大学食品工程学院，黑龙江哈尔滨 150000；2. 哈尔滨商业大学药学院，黑龙江哈尔滨 150000）

玉米是一种营养丰富且均衡的粮食作物，除了能够为人体提供充足的能量以外，还含有丰富的亚油酸、蛋白质、矿物质、维生素和叶黄素等，均为人体重要的营养物质。玉米在食用时大多进行烹煮后直接食用，除此之外还可以经过烧烤食用，以及加工成玉米粉供人们使用。因玉米收获期短，贮藏新鲜玉米需要的空间大，成本较高，所以只有极少数玉米用来鲜食，大多数玉米被磨成玉米粉食用。但玉米粉又不似小麦粉一样可以加工成花样繁多的面食，其主要原因在于玉米粉中没有小麦粉中含有的面筋蛋白，不易发酵后形成面团；而形成的面团容易失水龟裂，黏弹性和延展度较差，导致口感粗糙，严重制约了玉米粉的加工性能。由此看来，研究玉米粉的改良是解决玉米粉食用范围小的关键。综述了近10 年来国内外玉米粉发酵利用的现状，为玉米粉的开发利用提供一定的基础。

1 改良玉米粉的研究进展

1.1 研究现状

将玉米粉进行改良的方法在国内外已经有十几年的发展，现在我国对于玉米粉改良的研究十分广泛，不同的学者有不同的见解，也有不同的方法来对玉米粉进行改良。由于玉米粉蛋白质中缺乏醇溶谷蛋白，不能形成黏弹性面团，限制了其加工应用。将玉米粉进行改性，使其蛋白质性能等发生改变，从而可以更好地形成面团，让玉米粉的营养价值充分发挥出来，可以使其能够制成更多的食用制品。就目前来说，国内外的对玉米粉的改良方法大致可以分为以下3 种。

1.2 化学添加剂法

化学添加法是通过添加一些化学添加剂，如食品添加剂等来改变玉米粉的化学性状，从而改变其质构性能。此方法具体可分为单一添加剂法和复合添加剂法两类。

1.2.1 单一添加剂法

单一添加剂法即通过向玉米粉中添加一种特定的添加剂来改良玉米粉的特性，从而改善玉米粉的加工性能。Ruiz-Gutierrez M G 等人[1]使用加入钙盐的方法，意在改变玉米粉面团的弹性，使玉米粉更易于使用。谢军红等人[2]通过热碱浸泡玉米粉，研究其热力学特性和流变学特性，使玉米粉黏胶结构更加稳定，糊化温度更高，更易于做成加工产品。汤培培等人[3]将氢氧化钙加入玉米粉中，再采用干热处理法处理玉米粉，从而使得玉米粉从结构上发生一定的变化，改变玉米粉的特性。

1.2.2 复合添加剂法

复合添加剂法是指向玉米粉中添加多种食品添加剂，使之相互作用、相互配合，共同促进改良玉米粉的特性，达到改善玉米粉性能的目的。例如，孙皎皎等人[4]对每一种改良剂进行分析，研究了改良剂对玉米面条品质的影响，最终发现4 种改良剂复合添加可使效果达到最佳。杨勇等人[5]通过添加面团改良剂找到最适比例，可使研制的玉米面条口感达到与普通面条基本相同。王瑞娟[6]以玉米湿法加工为基础，研究了玉米粉与很多诸如流变学、热力学等的特性之间的关系，用黄原胶和木薯淀粉对玉米粉的特性进行了一些修饰和改变，从而使得其黏度增加，使其凝胶性提高。

综上可见，化学添加剂是人们在生活中普遍使用的一种方法，因为其成本低、操作简便、效果显著，但也有一定的弊端，化学添加剂本质依旧是一种食品添加剂，长期食用对人体健康不利，因此此种方法受到一定程度的限制。

1.3 物理方法

物理改性是指借助热、机械力、物理场等作用使其性质发生改变。玉米粉的物理改性方法包括超微粉碎、挤压膨化、超高压处理、喷雾干燥等技术。

1.3.1 超微粉碎技术

超微粉碎技术是近20 年快速成长起来的新型技术。一般的粉碎只可以使物料粒径为45 μm，而运用现代超微粉碎加工技术能将物料粉碎至10 μm，甚至1 μm 的超细粉体。通过让颗粒微细化，使其物理化学性状发生改变。白青云等人[7]用超微粉碎法对玉米粉进行了处理，研究表明超微粉碎法能使玉米淀粉保水力比普通粉碎的高，同时超微粉碎的玉米粉硬度、黏着性、黏聚性均有显著提高，颗粒度大小更细腻和均一。王立东等人[8]利用气流超微粉碎对蜡质玉米淀粉、普通玉米淀粉和高直链玉米淀粉结构及性质进行改变。通过研究微细化处理对淀粉颗粒形貌、晶体结构、分子基团结构、分子质量等微观结构及老化特性，拓展了玉米粉开发利用，为其提供理论与实践指导。祁国栋等人[9]用超微粉碎法对糯玉米粉进行加工，使用高频振动方法使得糯玉米粉变成超微细粉，使其的溶解度、高温持水力、酶解率等大幅度提升，还改善了口感。

1.3.2 挤压膨化技术方法

挤压膨化技术是指食品在挤压机内达到高温高压后，突然降压而使食品经受压、剪、磨、热等作用，食品的品质和结构发生改变，如多孔、蓬松等。这种方法是近十几年的新技术，也是一种加工食品的新方法，能够明显提升玉米粉的口感，很是实用。王宝石等人[10]通过双螺杆挤压对玉米粉进行改性，并且优化了螺杆挤压蒸煮的工艺。谢天等人[11]用双螺杆挤压膨化的方法，得出在挤压处理后理化成分损失较小，但加工性能及食用品质会有较大的提高。这种方法能使玉米粉的糊化度、吸水性、水溶性和膨润力等均有明显的增强作用，对改善玉米粉品质有很好的作用。刘书航等人[12]采用挤压膨化法对玉米粉进行预糊化处理，发现玉米粉经预糊化处理后水分、粗脂肪、支链淀粉含量降低，而水溶性、膨胀势显著增加，玉米粉拥有了更好的成团性。刘卫光等人[13]将小麦粉部分替换为膨化玉米粉，通过挤压膨化改变玉米粉的品质，使其具有更好的水溶性、吸水性和冷黏性。使二者混合面团具有更好的口感和加工性。还有人使用挤压膨化技术制作玉米粉冰激凌，改变了其风味和口感。

1.3.3 超高压处理方法

超高压技术能够使食品中的大分子结构遭到破坏, 让其中的组织发生变性，从而获取新品种, 有利于丰富食品的种类[14]。李建珍等人[15]采用超高压技术改良玉米粉，使玉米粉中的淀粉糊化，改善玉米粉的加工和食用性能，进一步探索了玉米面粉成为面食制品重要原料的方法。超高压处理可以使众多支链淀粉成为分子量较小的直链淀粉。相对于传统热加工方式，超高压处理方式能够更好地保持食物的色泽、风味、香气及其中的营养物质等，因此具有一定的优势[16]。

1.3.4 喷雾干燥法

喷雾干燥法就是将玉米粉料液通过雾化器使其变成小的雾滴，然后在热干燥介质中使溶剂蒸发变成玉米干粉，达到改性的条件。陈丽媛等人[17]研究了紫玉米芯通过喷雾干燥法提取花青素的最佳工艺，推动紫玉米的研究利用。李春梅等人[18]使用酶法改性的甜玉米通过喷雾干燥法得到玉米粉，对其理化特性进行研究分析，对玉米粉口感改善发展很有帮助。陈福泉等人[19]使用玉米粉制备非晶颗粒态的玉米淀粉，得到玉米粉的新改性思路。

1.4 生物方法

1.4.1 酶法

玉米粉的酶法就是玉米粉的酶法改性，一般采用转氨酶对蛋白质进行修饰。例如，王小鹤等人[20]通过使用乳酸菌发酵玉米粉，在不同条件下对其保水力的测定，从而测得玉米粉保水力的改变曲线。不同的方法使得玉米粉的性状有不同的改变，从而使得玉米粉在生产生活中有更广泛的使用。王香丽等人[21]以玉米粉为原材料，在中性蛋白酶作用下，研究单因素对玉米粉的回升值和峰值黏度的影响，根据单因素试验结果设计正交试验进行优化，使得玉米粉品质发生改变。孙步云[22]利用预糊化与α -淀粉酶和碱性蛋白酶分步改性的方式可以明显改善玉米粉品质，且酶法改性对玉米粉蛋白和淀粉结构均产生了影响。徐忠等人[23]采用转氨酶和植物乳杆菌对玉米粉进行改性研究，也对玉米粉的加工性能进行了研究。研究表明，玉米粉凝胶特性经过修饰后得到明显改善，保水力、凝胶度等提高，糊化时间缩短，为玉米粉利用酶法改性奠定了良好的基础。国外的Platt-Lucero L C 等人[24]则利用了木聚糖酶对玉米粉改善，并且研究了其生物特性的改变。这些都可以说明酶法可以进一步改善玉米粉的各种品质。

1.4.2 发酵法

发酵在食品改性中应用广泛，通过发酵的食物一般都能明显改善其口味，并且还能增加养分，改善肠道细菌群。Murekatete N 等人[25]使用玉米粉协同豆粉发酵，从而使粉成团。刘庆艾等人[26]采用米根霉和乳酸菌一起对玉米粉进行发酵。发酵后，玉米粉中还原糖等的含量上升，使人体更容易吸收，而其保水力和溶解度也有了显著提升，使得玉米粉有了更加广泛的用途。马尧等人[27]使用酶解和发酵2 项技术一起作用，即复合法玉米粉改性的方法。虽然目前国内复合法研究的方法不多，研究结果也不是很好，但这提供了一个新思路。冯艳鹤等人[28]通过微生物发酵技术来改良糯玉米的营养特性和加工特性，使其更好地形成黏弹性面团，增加玉米粉中的面筋蛋白，并使其口感有所提高。发酵糯性玉米食品将会逐渐成为农产品加工领域的热门话题。目前有罗其琪等人[29]研究使用鼠李糖乳杆菌发酵处理，发现制作出玉米发糕硬度增大、咀嚼性加强、弹性改善。其研究为益生菌在无麸质主食品质改进方面提供试验参考。

2 改良玉米粉在食品中的应用

玉米粉是一种营养丰富的食品，由于玉米粉不易形成面团，严重制约了玉米粉的加工性能。人们广泛寻求适当的方法来改良玉米粉的加工性能，使得玉米粉的可利用性逐渐被开发并应用于人类食品领域。

2.1 玉米粉的分类

玉米粉现在大体可以分为3 类，分别为普通玉米粉、精致玉米粉和膨化玉米粉[30]。普通玉米粉常用来制作粗粮食品，如玉米面发糕、窝窝头、贴饼子等；也可添加进入布丁作为凝固剂；精致玉米粉常用于做勾芡使用。膨化玉米粉是目前普遍研究的热点，挤压膨化可以较好地改变玉米粉的口感。食品级膨化玉米粉可用于食品饮料、保健食品、方便食品、植物蛋白饮料、代餐食品、冲调食品、烘焙食品、调品和面食糕点等。

2.2 玉米粉制品

2.2.1 玉米粉蛋糕

玉米粉蛋糕不仅可以调节膳食结构，还可以改善身体的消化机能，增加营养。秦洋[31]利用乳酸菌发酵法提高玉米粉的亲水性能，提高玉米粉与蛋液结合的能力，得出发酵过后的玉米粉制作玉米蛋糕的膨胀效果更好，具备海绵蛋糕的基本特点，口味和质构性质也明显提高。谢红军等人[32]利用碱化湿磨等方法制作玉米蛋糕，使其硬度低于市售玉米蛋糕，结晶度低于市售玉米蛋糕的结晶度，但其弹性与市售玉米蛋糕无显著差异。

2.2.2 玉米粉馒头

北方人对面制品有着独特的感情，尤其是馒头制品。王小鹤等人[33]得出当添加25%膨化玉米粉，添加45%发酵玉米粉，加水量为60%，醒发时间为50 min时，可制出颜色金黄、软韧适中、组织均匀、玉米香味浓郁、感官品质最佳的玉米馒头，进而填补我国玉米馒头预混粉配粉产业空白。

2.2.3 其他

李晓娜等人[34]使用乳酸菌发酵玉米粉改进了玉米粉的加工特性，使用经过发酵作用的玉米粉制备的玉米面条成条性好，久煮不化，损失率低。Mastromatteo M 等人[35]研制了添加玉米粉和脱脂大豆粉的无面筋功能性意大利面条，证明了经过预糊化后的玉米粉可以显著改善未煮熟及煮熟的意大利面条的抗断裂性。刘卫光等人[13]在小麦粉中添加10%～15%含量的膨化玉米粉，使面团具有良好的加工性能，得到高品质、低含油率的膨化玉米粉油条，拓展了玉米粉在食品领域中的应用。

3 改良玉米粉在其他生产研究中的应用

3.1 玉米粉在制糖方向的研究

玉米粉在制糖方面也有所发展。杨志强等人[36]以玉米粉为原料使用了新技术、新工艺来生产淀粉糖，既节省了能源消耗，又降低了生产成本。孟悦等人[37]通过试验得出，当糖化温度60 ℃，糖化时间12 h，糖化pH 值5.3，葡萄糖淀粉酶添加量45 U/g 时，制备的玉米粉糖化液品质好，提高了玉米粉制备葡萄糖的得率。

3.2 玉米粉在酒精发酵方面的研究

许萌等人[38]通过对照试验，证明了以玉米粉/废弃毕赤酵母为混合原料可高效地发酵丁醇。通过这种方法可以使玉米粉使用量降低，保证了原料的高效利用和节省化。玉米在全世界的粮食作物中总产量最高，它也是烧酒和工业酒精的主要原料。娜仁[39]通过利用不同辐照剂量处理玉米粉，改变玉米粉的理化性质，使其可以更好地利用于发酵工业，对酒精发酵工业的发展具有推进作用。李学英等人[40]通过湿法球磨对玉米粉进行细微化处理，并进行生料发酵，发现细微玉米粉生料发酵的速率和酒精度均显著高于市售玉米粉，证明了细微化可促进玉米粉的生料发酵。

3.3 玉米及玉米粉在饲料中的发展

现在大多数玉米均采用制作成饲料的方式来喂养牲畜，玉米秸秆又是牛羊粗饲料主要成分。陈冬[41]通过对紫色红曲霉固态发酵玉米粉和豆粕为条件的饲料进行探索，并比较了饲喂不同饲料对蛋鸡生产性能、鸡蛋品质等的影响，认为用紫色红曲霉为主要功能发酵菌种，固态发酵玉米粉和豆粕混合基质生产蛋鸡功能饲料添加剂具有可行性，可用于生产高品质的低胆固醇鸡蛋，红曲发酵饲料在蛋鸡养殖中有较好的应用潜力。

4 结语

玉米粉的研究历时30 多年，在研究手段、加工方法、发展层次等方面都发生了巨大变化，很多改良方法应运而生。玉米的产量大，营养价值高，常用作粗粮，现在人们越发注意饮食健康，粗粮又将会形成一股潮流。因此，对玉米粉的改性在玉米加工产业中具有重要的意义。综述了改良玉米粉的研究现状，目前改良玉米粉的方法有化学添加剂法、物理方法和生物方法等，还介绍了改良玉米粉在食品中以及在其他生产研究中的应用。希望未来会有更好的方法对玉米粉进行改良，能够使得玉米粉在食品及其他领域中获得更加广泛的应用。相信在不久的将来，玉米粉将会作为一种非常重要的食品面食原料出现在人们的视野之内。