重组米产品研究及展望

王清莲，张云亮，高 帅，窦博鑫，刘 颖

（1.哈尔滨商业大学英才学院，黑龙江哈尔滨 150076；2.哈尔滨商业大学食品工程学院，黑龙江哈尔滨 150076）

0 引言

大部分谷物含有限制性氨基酸，利用蛋白质效率不高。人们长期食用的精白米，由于对其过度加工，使许多营养成分如维生素、蛋白质、微量元素等在碾白、抛光等加工过程流失严重；忽视营养均衡搭配，导致许多人体所需的营养素摄入量不足，也是导致许多慢性疾病频发的原因之一[1]。

随着生活水平的不断提高，人们对于食物不仅要求吃得饱，更要吃得好，开始主动选择不同营养价值的食材进行均衡搭配，尤其是对人体的生理机能有一定调节作用的健康主食，希望通过合理健康的饮食来提高自身健康水平、预防和控制有关疾病[2]。

1 概述

重组米又叫人造米、速煮米，主要以淀粉类作物（如小麦、大米等）为原料，适当添加燕麦、杂粮等辅料，与添加剂、营养强化剂等混合，按一定比例配制后粉碎，利用螺杆挤压机，通过混合造粒、糊化、干燥等过程制成外观、口感与天然大米相似的米制品。

重组米与天然大米相比不仅提高了普通大米的营养配比，还改善了天然大米营养素流失严重的缺点，能够人为地添加相应的营养物质得到复配重组米，以补充流失的营养素或增加新的营养物质；而且有助于增加主食的花色及品种，提高重组米原辅料利用率及其附加值；还可作为微量营养素的载体，适应不同人群的需要，在其他许多方面（如生产加工、贮藏稳定性等）具有明显优势[3]。此外，食用简单便捷，可冲泡食用或直接食用[4]。现有的全谷物质构米、复配谷物重组米、富硒芋艿头重组米等都大大改善了天然大米营养流失严重的问题。陈厚荣等人[5]发现在特定贮藏条件下，重组米产品维生素保存率较高，特别是维B 可达95%以上。韩远清等人[6]试验得出营养强化重组米的抗洗脱性优于普通米，钙铁强化米经一次淘洗后钙铁保留率为88%以上。与天然大米在加工、淘洗、蒸煮等过程中会损失大量维生素相比，营养强化米在营养素保存方面要优于自然大米。王会然[7]通过研究挤压重组米的品质，发现人们对于重组米接受程度尚可，与天然大米相比，重组米内部由于挤压机的作用结构发生了较大变化，其黏弹性均优于天然大米。

重组米生产技术目前大多采用螺杆挤压、二次挤压膨化等，经挤压再生塑形。在工艺上，从一次挤压蒸煮成型到二次挤压蒸煮成型，由一开始的单螺杆慢慢改进为双螺杆；在营养角度上，由单纯的营养强化米到多种功能复合的重组米；在产品的种类形式上，从单一到多样，出现低蛋白重组米、低消化重组米等具有针对性的功能米。在国外，已经有许多国家和地区根据人体所需要的营养物质不同进行科学搭配，然后压成面片制米等。重组米是经济价值和食用价值较高的营养型食品，具有广泛的开发应用前景[8]。

2 重组米的发展

2.1 国内

我国较早的重组米（人造米）出现在1983 年，将重组米定义为用多种原料[9]，如玉米粉、淀粉、大米粉等，按需按比例将几种粉料混合加水搅匀后，用米粒成型机制成颗粒，再经干燥后得到的人造米。随后有关的研究陆续在我国发展起来。金增辉[10]经人工造粒、糊化等过程制得人造米，其外观与天然大米相似。熊善柏等人[11]以淀粉类材料为原料，加入适当添加剂，经调配、混合、成型、蒸煮、干燥等工序，制成营养搭配均衡、复水性好的人造米。林道[12]在玉米粉中加入大米粉，以及维B、钙和赖氨酸等其他强化剂，生产出与天然大米外观、口感相似的人造米。安红周等人[13]开始研究重组米的理化特性，发现机筒温度对重组米的质构和外观有较大影响。近年来，重组米越来越受到科研工作者青睐，对于重组米品质改善进行了深入研究。马文等人[14]利用挤压强化方法自制重组营养强化米。张颖等人[4]以鹰嘴豆、小麦和其他部分谷物为原料，制得的重组米与天然大米外观相似且营养丰富。雷婉莹等人[15]研究发现马铃薯全粉添加率不超过50%时，重组米品质得到改善。王霞等人[16]以粳米碎米和芋艿头全粉为主要原料，辅以硒元素、L-α-磷脂酰胆碱和单甘酯作为质构调节剂制备得到富含硒元素的芋艿头重组米。重组米的发展对于人们生活品质改善有着极为重要的意义，随着人们对于新产品接受程度越来越高，重组米在未来有着广阔的发展前景。

2.2 国外

国外对于重组米的发展相较于国内更早更快，对我国有着十分重要的借鉴作用。Galle E L 等人[17]以大米等淀粉类作物为原料，通过添加矿物质、乳化剂等，经过挤压得到含有矿物质的重组米制品。Koide K 等人[18]以含淀粉的谷物为主要原料，辅以钙盐、海藻酸钠等为营养强化物质，利用螺杆挤压得到复水性较好的营养强化重组米。Moretti D 等人[19]以大米为原料，添加硫酸亚铁和焦磷酸盐为铁强化物，利用挤压膨化生产出感官性能优良的铁强化营养重组米。Syed Zameer Hussain 等人[20]研究发现，维A 和铁强化重组水稻的微观结构和糊化特性接近于天然水稻，以棕榈酸视黄酯和焦磷酸铁为维A 和铁源，生产维A 和铁强化重组米。研究人员发明一种将米粉与莫林加叶粉（Moringa leaf powder）混合的优良的营养物质，制作成能够减少碳水化合物、抑制血糖的增加的重组米产品。Park 等人[21]发明了一种易消化的改良大米方法，并由此法生产出对老年人和消化能力低的患者有益的易消化重组米。由单一的重组米逐步发展成为具有针对性作用和受众群体的功能性重组米产品也是未来一个主要的发展方向。

3 影响重组米品质因素

3.1 添加物对重组米品质的影响

3.1.1 功能性成分

血糖生成指数（GI）反映一个食物能够引起人体血糖升高多少的能力，对预防和控制慢性病有重要指导作用[22]。低GI 值重组米有助于糖尿病患者控制餐后血糖，对糖尿病患者及高血糖人群具有重要意义。铬、黄酮有降血糖、降血脂的功效。蔡乔宇等人[23]以籼米为主料，分别添加芦丁（富含黄酮）、富铬酵母等辅料制备挤压重组米，发现添加0.35%的芦丁或添加富铬酵母均能改善重组米在体外的消化情况，减缓血糖体外的吸收。刘成梅等人[24]将燕麦膳食纤维、大米蛋白、高直链玉米淀粉添加到挤压重组米中，经熟化后测定发现，熟化后的GI 值明显低于天然大米，适用于高血糖人群。

3.1.2 添加剂

添加剂作为食品行业中重要一员，其性质对于重组米的结构、功能等也都有着不同程度的影响。段玉敏等人[25]发现乳化剂的添加可有效改善重组米的质构，防止重组米老化变硬。李迪等人[26]发现添加瓜尔豆胶和卵磷脂可减少重组米的蒸煮损失，添加单甘酯能减少米粒黏连，使重组米硬度增大、黏性减小。刘菊芬等人[27]发现添加水分保持剂（如复合磷酸盐）能够提高速重组米的米粒光泽，但添加量过高将导致米饭口感变差、咸味加深，乳化剂的添加能够降低重组米的糊化度。

3.1.3 其他

马文等人[14]发现随着稻米淀粉支/ 直链比的降低，重组营养强化米内部质构致密性增加，且硬度变小，咀嚼性变差，弹性则呈现先升后降的趋势。贾晓昱等人[28]向重组米中添加脱脂大豆粉，发现其能够强化重组米的质构特性，同时还能补充天然大米所缺少的氨基酸。郭吉[29]结合Avrami 方程发现，向重组米中添加钝化米糠能够大幅度降低淀粉回生。

3.2 挤压参数对重组米品质影响

左秀凤等人[30]以信阳杂交稻籼碎米为原料生产速煮重组米，选取螺杆挤压技术，发现进料水分的增加会降低糊化度，减少色差；升高主机Ⅲ区温度对重组米糊化度、米粒颜色影响较小; 提高喂料速度会降低糊化度，但对米粒颜色影响不大。庄海宁等人[31]以杂交籼米为原料，发现产品膨胀度随螺杆转速、进料速度和末端机筒温度升高而增加，随进料含水率升高而降低。谢天等人[32]采用双螺杆挤压机对17 个品种玉米挤压膨化，分析发现挤压处理后玉米重组米理化成分损失较小，但能明显提高产品加工性能和食用特性。

经优化后的工艺挤压参数对于重组米生产后的品质有着一定的提高。王利民等人[33]通过响应面试验优化得出板栗基营养米最佳挤压工艺参数，在此条件下生产的板栗基营养米适口性好、成型性好，提升了重组米的品质。刘文锐等人[34]同样采用响应面法优化马铃薯重组米的挤压工艺参数，得出在挤压温度130 ℃，原料水分含量35.04%，螺杆转速220 r/min时生产的马铃薯重组米感官品质最好。李娜等人[35]采用二次通用旋转组合设计法优化玉米重组米的干燥过程，在最优条件下得到的产品爆腰率较小，感官品质较好。

4 具有发展前景的重组米产品

4.1 复配重组米

左乃北[36]以糙米为原料采用新型的改良挤压技术制备全谷物质构米，发现随着干燥温度升高脂肪含量下降，但对植酸、膳食纤维和谷维素无明显影响，易消解。李学琴等人[37]以茯苓分别与薏米、红米、大米、苦荞4 种谷物进行复配，挤压制备成重组米。复配茯苓的重组米色泽相比于其他4 种全谷物复配米较好，但硬度增大，咀嚼性、弹性、黏附性及内聚性有所下降。若想将茯苓复配重组米应用还需后期进行深入研究，改善其不足。王东[38]以大米为原料，添加一定量的大豆蛋白、微量元素等，通过挤压技术制备外形与天然米相似的营养均衡的人造米。吴伟等人[39]以发芽糙米重组米制备方便米饭，发现发芽糙米重组米方便米饭的形态、口感和滋味要更好。而且重组米的总蛋白、粗脂肪、纤维素含量变化并不大。

4.2 强化重组米

安红周等人[40]利用挤压强化技术制备维B1、维B2营养米，得到的产品维生素保留率较高，且大米经过重组后米粒内部呈微孔均匀网状结构，表面较光滑完整；其质构特性接近市售优质粳米，外观与天然米粒稍有差异，但是蒸煮后米粒外观完整，类似于天然米粒。γ -氨基丁酸对高血压、高血脂等慢性病有积极作用。韩基明等人[41]据此利用萌动时期杂豆作物γ -氨基丁酸丰富的特点研制出富含γ -氨基丁酸的杂粮营养强化米。赖氨酸能增强免疫力，是人体必需氨基酸。赖氨酸摄入不足会导致营养不足、免疫力低下等问题。胡爱军等人[42]以L -赖氨酸盐酸盐作为赖氨酸营养强化剂，对大米中的赖氨酸进行强化，克服大米中赖氨酸损失严重的问题。

4.3 特殊重组米

4.3.1 特殊功能

刘春景等人[43]通过对大米挤压重新造粒成型制备低蛋白重组米，低蛋白饮食限制了饮食中蛋白质摄入量，从而能够改善机体能量代谢，减少一定量的蛋白质摄入，减轻肾的负荷，对慢性肾病患者有积极影响。快消化淀粉会使餐后血糖快速上升，因此开发低消化性重组米有助于糖尿病患者控制餐后血糖含量，对糖尿病及高血糖患者有积极作用。王霞等人[16]以碎米为原料，加入芋艿头全粉，用挤压膨化法制备出慢消化淀粉和抗性淀粉含量高芋艿头重组米。沈宇光等人[44]以马铃薯淀粉为主要原料，添加一定量的抗性淀粉，以挤压膨化技术开发出与天然大米品质相似，且具有抗消化特性的马铃薯淀粉重组米。王奔等人[45]发现豌豆中含有的丰富营养素（如维B12、叶酸等），开发的豌豆全粉重组米不仅能弥补大米在加工过程中的营养损失，而且对阿尔茨海默病（Alzheimer's Disease，AD）患者有积极作用。另外，米糠粗黄酮中的黄酮类化合物对AD 患者也有积极作用，为AD 的潜在辅助治疗开发了新的主食产品。

4.3.2 特殊风味颜色

胶陀螺（Bulgaria inguinans）颜色呈黑色或棕黑色，干品类似木耳，营养价值高[46]。朱垒等人[47]以糙米、玉米、糯米为原料，辅以胶陀螺，经螺杆挤压、膨化、高温高压等过程，胶体溶液作为黏结剂，将米粒及辅料连接到一起，得到胶陀螺重组米。该产品不仅具有大米的香味同时还有食用菌的香味，与天然米相比，重组米的耐咀嚼性差、硬度小，但黏弹性好。紫薯中含有大量花青素，有强抗氧化性，王洁洁等人[48]以籼米为原料，添加紫薯粉挤压得到了亮紫色且抗氧化活性良好的挤压重组紫薯米。

5 存在问题及今后研究方向

在工艺上，由于重组米在粉碎过程中会使分子化学键断裂，打破分子结构，对内部结构造成不可逆性损伤，故而在现有工艺条件下，重组米的质构特性始终与优质的天然大米存在一定差距，其所生产的重组米适口性、耐煮性、黏弹性与天然大米仍有区别。重组米的加工过程中，米粒之间会发生黏连，造成米饭黏性增加，挤压成型技术有待完善。在产品稳定性上，重组米稳定性问题也是目前人们所关心的一个问题，如何保证重组的营养成分是否能够稳定地与碎米结合，并在蒸煮等操作过程中不会轻易损失掉。在成本上，由于生产技术工艺还不够成熟，成本较高。最重要的是在安全上人们对于重组米的安全性问题持有怀疑态度，有的重组米产品需要依靠添加剂来强化其稳定性、耐蒸煮性等。

未来除了优化工艺参数外，可以考虑在现有螺杆挤压工艺技术基础上研发新的方法，如热压凝胶法，相比于传统的螺杆挤压，具有更低的温度、更高的压力等，还增加了传统挤压机所没有的切削刀具等[49]。在质量上，可以采用不同的包装方式或贮藏温度，通过改变外部条件提高重组米的贮藏稳定性，延长贮存期或者高压匀速喷涂营养液，适当添加天然无害的添加剂加以改善。对于重组米的开发应用，现有的重组米产品大多是针对其不足的品质特性加以优化，如补充其赖氨酸不足的缺点或者利用天然安全的谷物杂粮等与碎米复合的产品，由于技术成本的限制，部分功能米还需进行临床研究，周期较长，还未能广泛应用到生活中，需要之后进一步深入研究。对于重组米的安全性问题，目前还未有相关文章具体研究其安全性问题，虽然添加剂在规定的安全添加量内对人体没有危害，但若经常食用，由于其残留效应未知，并不清楚对于人体的影响，还需要继续进行深入的研究。