超微粉對直接擠出制備米粉品質的影響

范運乾，豆洪啟，楊波濤，張瑞莉，李盤欣,安紅周*

（1.河南工業大學 糧油食品學院，國家糧食局糧油食品工程技術研究中心，河南 鄭州450001；2.河南省南街村(集團)有限公司，河南 臨穎 462600）

超微粉對直接擠出制備米粉品質的影響

范運乾1，豆洪啟1，楊波濤1，張瑞莉1，李盤欣2,安紅周1*

（1.河南工業大學 糧油食品學院，國家糧食局糧油食品工程技術研究中心，河南 鄭州450001；2.河南省南街村(集團)有限公司，河南 臨穎 462600）

為研究超微粉碎對米粉凝膠品質的影響，采用氣流超微粉碎系統超微粉碎秈米，把超微粉按不同比例添加至2種顆粒度（80目和120目）的秈米粉中，研究混合粉破損淀粉含量和粒度分布變化對米粉糊化性質的影響，對添加不同比例超微粉的混合粉制作的米粉進行煮沸損失、質構和白度的測試.結果表明：添加超微粉可提高破損淀粉含量，減小平均粒徑，降低糊化溫度，減少煮沸損失，增加米粉咀嚼性和改變米粉白度；添加同等比例的超微粉80目米粉煮沸損失、白度值均高于120目粉，咀嚼性低于120目粉；添加少量（25%）超微粉能改善米粉表面光滑度，添加量大于50%時米粉出現部分膨化現象.

超微粉碎；米粉；糊化特性

0 引言

超微粉碎作為新技術日益廣泛應用于食品、醫藥、日化等領域，超微粉碎大米能改變大米粉糊化性質［1-2］.米粉是利用淀粉糊化和老化形成較好質構的產品，大米淀粉糊化形成具有三維網絡結構的凝膠，凝膠的強度和黏彈性與原料大米的直鏈淀粉含量、直鏈淀粉與支鏈淀粉比例、預處理方法［3-6］以及米粉篩分后的粒度大小有關［7］.與原料大米相比超微粉碎大米粉改變了糊化特性，使淀粉結晶度下降和相對分子質量減小，細微化的大米粉具有了特殊的理化特性，因此在大米粉中添加超微米粉能改變其凝膠糊化特性.

傳統米粉磨粉有濕法磨粉和干法磨粉，干法磨粉在生產效率和能耗上優于濕法，但干法磨粉生產米粉品質較濕法磨粉生產差，原因為濕法磨粉粉體顆粒比干法細膩，即濕法磨粉粉體平均粒徑?。?］.本文旨在研究通過添加超微粉改變干法磨粉粉體平均粒徑而改變糊化凝膠特性和米粉產品品質，為超微粉應用于米粉生產提供理論依據.

1 材料與方法

1.1 材料與設備

秈米（國泰長粒香米）：桐城市長江米業有限公司.

QYF-100型流化床氣流粉碎系統：江蘇昆山市超微粉碎機廠；肖邦SD matic損傷淀粉測定儀：法國特里百特-雷諾公司；winner3001干粉激光粒度分析儀：濟南微納儀器有限公司；RVA-3D型快速黏度分析儀：澳大利亞NEW PORT公司；電動粉篩：自制；DS32Ⅱ型雙螺桿擠壓實驗機：濟南賽信機械有限公司；101A-3E型電熱鼓風干燥箱：上海實驗儀器廠有限公司.

1.2 試驗方法

1.2.1 超微粉及樣品制備

超微粉制備：采用QYF-100型流化床氣流粉碎系統，設置粉碎頻率100 Hz，系統穩定后加入過120目篩的秈米粉1 kg粉碎2 h.

混合粉配制：把干磨制備的秈米粉加入電動粉篩過80目和120目篩，把篩分分級后樣品記為80目和120目粉，分別按照25%、50%、75%的質量比添加超微粉并混合均勻，記為80目混合粉和120目混合粉.

1.2.2 淀粉破損值測定

精確量取(120±0.1)mL蒸餾水，加入3 g硼酸和3 g碘化鉀，攪拌完全溶解后轉移至反應杯中，加入1滴0.1 mol/L硫代硫酸鈉，精確稱取1.00 g樣品放入儀器，選擇flour模式測定6 min.

1.2.3 糊化特性（RVA）測定［5］

采用澳大利亞NEW PORT公司的RVA-3D型快速黏度分析儀，設置轉速為250 r/min，以7.5℃/min加熱速度從30℃加熱到92℃，恒溫5 min，然后以7.5℃/min冷卻到50℃，恒溫5 min.

1.2.4 米粉粒度分布測定

取20 g樣品放在40℃烘箱中10 h除去吸附的水分，把烘干后樣品倒入粒度分布儀加料漏斗中，樣品均勻進入噴射泵與高速空氣混合加速到聲速，在管道中分散的樣品經噴嘴進入樣品窗，測量He-Ne激光器發射激光照射下樣品顆粒群產生的散射譜.

1.2.5 擠壓制作米粉工藝

混合粉→調質增加水分→靜置30 min→螺旋喂料器喂料→擠壓成型→烘干.

操作參數：調制混合粉水分為35%；設置擠壓機機筒溫度102℃，螺桿轉速117 r/min，喂料速度9 r/min；設置電熱鼓風干燥箱35℃干燥1 h.

1.2.6 白度測定

取20 g擠壓制作的米粉用高速萬能粉碎機粉碎20 s，過60目篩后測白度.

1.2.7 煮沸損失測定［9］

燒杯中倒入150 mL沸水，加入10 g米粉，蓋上玻璃皿后繼續微沸狀態下煮10 min，把燒杯中液體轉移至200 mL容量瓶中，定容到刻度，振蕩搖勻.用移液管精確量取10 mL定容后的溶液至鋁盒中，105℃加熱至恒重，精確稱量鋁盒增加的質量，通過鋁盒增重計算米粉煮沸后干物質損失.

1.2.8 硬度和咀嚼度測定［9-10］

米粉用100℃沸水煮6 min，取出后靜置2 min，用濾紙吸干表面水分.把3根米粉條平行等間距置于載物臺上.每個樣品做6次平行試驗，參數去掉異常值，求平均值.物性儀探頭：Pasta Firmness/Stickiness Rig Code HDP/PFS.參數設定：Pre－test Speed(測前速度)：2.00 mm/s，Test Speed(測試速度)：1.00 mm/s，Post－test Speed(測后速度)：1.00 mm/s，Strain(壓縮率)：70%，Time：3.00 s，Trigger force：10.0 g.

2 結果與分析

2.1 超微粉對原料破損淀粉含量及粒度分布的影響

超微粉按照25%、50%、75%質量比分別與80目和120目粉混合，粒度分布和破損淀粉含量測定結果見表1和表2.

表1、表2顯示隨著超微粉添加量增加D10、D50、D90值呈下降趨勢，比表面積S/V值上升.超微粉添加比例為75%時80目混合粉和120目混合粉D10為5.70 μm和4.24 μm，均小于超微粉6.42 μm，即占總量10%的最小顆粒直徑小于超微粉，且比表面積均大于超微粉，原因為超微粉碎使米粉表面活性提高，粒子間吸引發生團聚現象［11-12］.

表1 超微粉和80目米粉混合粉粒度分布

表2 超微粉和120目粉混合粉粒度分布

圖1顯示，混合粉破損淀粉含量與超微粉添加量呈顯著線性正相關 （80目和120目混合粉R2分別為0.994 6和0.992 1），其中80目粉由于顆粒較大破損淀粉含量為0.

圖1 超微粉對破損淀粉含量的影響

D10表示樣品中顆粒直徑小于此數值的顆粒占10%，D0表示樣品中直徑大于和小于此數值的顆粒各占50%，即為平均粒徑，D90表示樣品中直徑小于此數值的顆粒占90%.由圖2可知，超微粉在添加比例為0～50%時顆粒較大的米粉（80目）平均粒徑變化較顆粒小的米粉（120目）顯著，超微粉添加量大于50%混合粉平均粒徑變化不顯著.添加比例為50%時80目混合粉D50數值大于120目混合粉，原因可能是80目粉由于顆粒較大，相同質量下顆粒數小于120目混合粉.

圖2 超微粉對平均粒徑的影響

2.2 超微粉對米粉糊化特性的影響

80目和120目混合粉糊化特性測定結果見表3和表4.添加超微粉使米粉糊化溫度、最終黏度和峰值黏度下降，峰值時間增加.80目米粉峰值黏度和最小黏度均小于120目粉，糊化溫度高于120目粉.添加超微粉使80目米粉破損值略有變化，先上升再降低，120目米粉破損值呈下降趨勢，表明120目米粉添加超微粉能增加其熱穩定性.80目混合粉回生值隨超微粉添加呈上升趨勢，即回生速度隨超微粉添加增加而加快，120目粉回生值隨超微粉添加而下降，120目混合粉破損值和回生值均高于80目混合粉.回生值反眏淀粉的成膠能力和回生程度，反眏淀粉糊的穩定性［13］，所以顆粒度較小的米粉熱穩定性低于大顆粒米粉. 已有研究表明不同顆粒度范圍的超微大米粉具有不同的糊化特性和流變學特性［2］，80目混合粉和120目混合粉熱穩定性和回生速度的差別可能是由于混合粉平均粒徑分布差異造成的.

2.3 超微粉對米粉煮沸損失的影響

圖3顯示，添加超微粉能顯著降低米粉煮沸損失（P＜0.05）.RVA試驗結果表明：添加超微粉使糊化溫度降低，因此混合米粉在機筒擠壓糊化過程中更容易糊化，且破損淀粉含量增加有助于米粉顆粒吸水膨化糊化形成穩定的凝膠結構，所以煮沸損失呈下降趨勢.在添加量較少(0～50%)時120目粉煮沸損失小于80目粉，原因為顆粒度較小的粉糊化溫度較低和破損值較大，比顆粒大的米粉更易形成穩定凝膠.

圖3 超微粉對煮沸損失的影響

2.4 超微粉對米粉咀嚼性的影響

圖4顯示隨著超微粉添加量增加，米粉咀嚼性呈上升趨勢，在添加量為25%～75%時變化趨勢明顯，添加量大于75%時咀嚼性變化趨勢不明顯，說明添加超微粉促使米粉在機筒內糊化形成網絡狀凝膠，提高米粉煮后強度，即使添加量較小也能起到較大作用. 120目粉咀嚼性大于80目粉，說明平均粒徑小的米粉形成的米粉凝膠強度較大.

2.5 超微粉對米粉白度的影響

圖5顯示超微粉添加量低于50%時米粉白度升高，顏色變白.超微粉添加量大于50%時白度降低，亮度變暗.120目粉白度均低于80目粉，即平均粒徑小的米粉形成的米粉色澤比粒徑大的米粉暗.米粉在添加量較大時色澤變暗可能由于顆粒度小的米粉顆粒高溫高壓下糊化時易發生美拉德反應.

表3 超微粉和80目米粉混合粉糊化特性

表4 超微粉和120目米粉混合粉糊化特性

圖4 超微粉對咀嚼性的影響

圖5 超微粉對米粉白度的影響

2.6 超微粉對米粉條外觀的影響(圖6)

圖6 超微粉對米粉外觀特征的影響

圖6顯示120目粉隨著超微粉添加量增加，米粉從?？讛D出時出現輕微膨化現象，粉條間粘連程度降低，添加量為25%時米粉外觀光滑程度最好且不易粘連.物料從?？讛D出時形成的氣泡與機筒內高溫高壓處理過的物料熔融體黏度有關，熔融體粘度低內部蒸汽容易形成氣泡［14］.添加超微粉使淀粉熱穩定性和最終黏度降低，高水分（35%）的混合粉在擠壓機機筒內受到高溫高剪切作用充分糊化，擠出時形成黏度較低的淀粉凝膠，因此水汽容易沖出形成氣泡結構.

3 結論

干法磨制米粉中添加超微秈米粉能夠改變粒度分布和破損淀粉含量，不同添加量可顯著改變混合粉糊化和回生特性.超微粉對80目和120目兩種顆粒度的秈米粉制作米粉在煮沸損失、外觀色澤和咀嚼性上有差異，80目粉煮沸損失較大，白度值大，咀嚼性較低.超微粉添加量為25%時米粉產品在外觀和煮沸損失方面得到較大改善，添加量大于50%時容易在擠出時出現氣泡，使米粉出現輕微膨化現象.

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EFFECT OF ULTRAFINE POWDER ON QUALITY OF RICE NOODLES PRODUCED BY DIRECT EXTRUDING

FAN Yun-qian1,DOU Hong-qi1,YANG Bo-tao1,ZHANG Rui-li1,LI Pan-xin2,AN Hong-zhou1
（1.State Administration of Grain Engineering and Research Centre for Food, School of Food Science and Technology,Henan University of Technology,Zhengzhou 450001,China; 2.Henan Nanjiecun (Group)Co.,Ltd.,Linying 462600,China）

In order to study the effect of ultrafine powder on gelatinization property of rice noodles,we ground long rice through an airflow superfine grinding system,then added ultrafine powder into two long rice flour samples with the particle size of 80 meshes and 120 meshes according to different ratios,and studied the effects of damaged starch content and particle size distribution of the flour mixture on the gelatinization property of rice noodles.We determined cooking loss,texture and whiteness of rice noodles made of the flour mixture with different contents of ultrafine powder.The results showed that the addition of ultrafine powder could improve the content of damaged starch,reduce the average particle size,lower the gelatinization temperature,reduce cooking loss,improve chewiness and change whiteness of rice noodles.For rice noodles with the same content of ultrafine powder,the cooking loss and the whiteness of the rice noodles made of rice flour with particle size of 80 meshes were higher than those of the rice noodles made of rice flour with particle size of 120 mesh,and the chewiness of the former was lower than that of the latter.A little amount of ultrafine powder(25%)could improve the surface smoothness of the rice noodles,and the rice noodles might expand partially when the addition amount of ultrafine powder was larger than 50%.

ultrafine powder;rice powder;gelatinization property

TS201.1

B

1673-2383(2012)04-0036-05

http://www.cnki.net/kcms/detail/41.1378.N.20120829.1722.201204.36_008.html

網絡出版時間：2012-08-29 05:22:00 PM

2011-12-13

中國博士后科學基金資助項目（200904600855）

范運乾（1987—），男，河南商丘人，碩士研究生，主要從事擠壓技術研究.

＊通信作者