配米加工鮮濕米粉工藝研究

邱展英 雷婉瑩 吳衛國,2 廖盧艷,2 張 喻,2

(湖南農業大學食品科技學院1，長沙 410128)(食品科學與生物技術湖南省重點實驗室2，長沙 410128)

鮮濕米粉是我國南方的傳統米制品，以大米為原料，經浸泡、磨漿、加熱糊化、擠壓或切條等系列工序制成[1]。因其具有口感滑爽、柔韌，食用方便等特點而備受消費者青睞。鮮濕米粉加工原理是大米磨漿后，淀粉在高溫、高水分狀態下與水分子相互作用，使淀粉中的氫鍵被破壞，靜置老化過程中直鏈淀粉以雙螺旋形式有序纏繞，形成具有一定黏彈性和硬度的凝膠體系[2]。根據工廠的生產經驗，鮮濕米粉大多選用直鏈淀粉質量分數較高、陳化期1年左右的早秈米來生產，其質構特性明顯優于新米米粉[3-5]。但用陳化早秈米加工鮮濕米粉，因所用原料品種單一，且陳化大米顏色暗黃、米香味喪失，導致米粉成品顏色暗、米香味不足。若將不同品種大米按一定比例進行混合，不僅擴大了米粉原料的選擇范圍，實現資源的高效利用，還可利用不同品種大米之間的優勢互補，改善米粉的綜合品質[6]。高靜丹[7]將信陽米(早秈米)與東北米(粳米)按照不同比例混合，發現合適的配比可改善單一大米制作米粉的不足，提高米粉的韌性和口感，當東北大米質量分數為30%～60%時，所制得的米粉品質最好。

在選定原料的基礎上，加工工藝則是影響鮮濕米粉品質的另一關鍵因素。大米原料浸泡條件、磨漿粒度以及蒸粉時間等工藝條件的不同會引起損傷淀粉質量分數、大米淀粉糊化特性、米漿糊化程度等差異，進而影響米粉的最終品質[8-11]。郭利利等[12]根據浸泡階段中大米顆粒的硬度變化，篩選出制備壓榨鮮濕米粉的大米的最佳浸泡時間8～10 h。Malahayati等[13]以不同粒度的大米粉為原料制備米粉，發現磨粉粒度越小，米粉的蒸煮品質越好，其硬度、彈性和咀嚼性越大，感官評分也越高。徐曉輝[14]確定擠壓米粉的最佳糊化條件為98 ℃下糊化18 min，最佳老化條件為溫度0～10 ℃、濕度50%～70%、時間6～9 h。

目前，關于米粉加工工藝的研究，均基于單一品種大米為原料的研究，對于以配米為原料加工米粉的工藝研究鮮見報道?；诶淄瘳摰萚15]前期鮮濕米粉綜合品質評價的研究，當淀粉最終黏度最高的珍桂矮與直鏈淀粉質量分數最高的株兩優29按3∶2比例混合制備鮮濕米粉，所得的鮮濕米粉綜合品質得分最高。因此，本實驗以珍桂矮與株兩優39兩者按3∶2比例混合所得的配米為原料，對配米加工鮮濕米粉的工藝參數進行優化，以期提升米粉品質，為企業生產提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

珍桂矮、株兩優39：早秈米。硝酸銀、鉻酸鉀、酚酞等試劑，均為分析純。

1.2 儀器與設備

TQ-1000Y高速多功能粉碎機，TA-XT2i Plus質構儀，AE2204電子分析天平，GFL-230電熱鼓風干燥箱，MZ-SYS28-2B美的中式電蒸鍋，JM-L100膠體磨等。

1.3 實驗方法

1.3.1 鮮濕米粉制備

大米原料→浸泡→調節水分→磨漿→過篩→攪拌→蒸粉→冷卻→切條→成品。

固定大米浸泡溫度為30 ℃、浸泡時間3 h、磨漿粒度80目、蒸粉時間100 s，相應地改變大米浸泡溫度、浸泡時間、磨漿粒度、蒸粉時間進行鮮濕米粉的制備。

1.3.2 鮮濕米粉品質測定

1.3.2.1 斷條率測定[15]：從樣品中選擇20根20 cm長的鮮濕米粉，放入盛有500 mL沸水的燒杯中蒸煮3 min，撈起后過冷水冷卻瀝干，記錄下長度在10 cm以上的米粉總數(x)，按公式計算斷條率。

1.3.2.2 吐漿值測定[16,17]：吐漿值是指米粉經沸水蒸煮后溶于水中固形物質量分數。測定米粉的含水量(W)，并稱取20 g左右的米粉(M0)，放入盛有500 mL沸水的燒杯中蒸煮3 min，取出米粉，冷卻后將湯汁定容至500 mL，搖勻后吸取50 mL溶液移至已恒重的容器(M1)中，在(105±2) ℃的條件下干燥至質量恒定(M2)，按公式計算吐漿值。

1.3.2.3 鮮濕米粉入味性測定

參考雷婉瑩[15]和張建初等[18]的測定方法。稱取20 g鮮濕米粉，6 g食鹽，加入500 mL沸水中浸泡5 min，撈起瀝干。以米粉浸泡后的含鹽量為衡量指標，按GB/T 12457—2008測定浸泡后米粉的含鹽量。

1.3.2.4 鮮濕米粉感官評定

鮮濕米粉感官評定標準同文獻[15]。由7人組成品評小組，對米粉進行感官評分，去掉最高分和最低分，取評分的平均值為結果。

1.3.3 鮮濕米粉質構測定

米粉質構測定方法[17,19]：將米粉切成長5 cm、寬1 cm的樣品，每次疊兩層進行質構測定。測定模式為TPA模式，探頭為柱形探頭P/36R，測試前速度為2 mm/s,測試速度和測試后速度均為1 mm/s，壓縮比為50%，兩次下壓間隔時間為3 s，觸發力為5 g。質構測定指標為：硬度、黏附性、彈性和咀嚼性，每個樣品平行測定6次，去掉每個指標的最大值和最小值，結果取平均值。

1.3.4 鮮濕米粉品質的綜合得分

根據鮮濕米粉品質測定的標準化公式將鮮濕米粉各品質指標的數據標準化，參考雷婉瑩等[15]建立的鮮濕米粉綜合品質評價模型，將標準化后的數據代入模型中計算得出鮮濕米粉的綜合得分實測值。模型如下：

F=-0.30X1-0.25X2+0.15X3+0.31X4+0.36X5-0.31X6+0.28X7+0.35X8

式中：X1為斷條率；X2為吐漿值；X3為浸泡后含鹽量；X4為感官評分；X5為硬度；X6為黏附性；X7為彈性；X8為咀嚼性。

1.3.5 單因素實驗設計

在固定大米浸泡溫度30 ℃、浸泡時間3 h、磨漿粒度80目、蒸粉時間100 s的基礎上，相應變換各因素的水平：大米浸泡溫度10、20、30、40、50 ℃；大米浸泡時間1、2、3、4、5 h；磨漿粒度40、60、80、100、120目；蒸粉時間60、80、100、120、140 s。按照1.3.1的方法制備鮮濕米粉，考察各因素對鮮濕米粉品質的影響。

1.3.6 正交實驗設計

在單因素實驗的基礎上進行L9(34)的正交實驗，確定用配米加工鮮濕米粉的最佳工藝條件，實驗設計見表1。因無空列計算誤差，本實驗中9種方案設計3組重復實驗計算誤差。

表1 正交實驗方案的設計

1.3.7 數據統計分析

采用Excel軟件對數據進行統計處理，采用SPSS 20.0進行多因素方差分析，比較數據顯著性，采用Origin軟件進行制圖，每組實驗重復3次。

2 結果與分析

2.1 單因素實驗結果與分析

2.1.1 大米浸泡溫度對鮮濕米粉品質的影響

大米浸泡溫度對鮮濕米粉品質的影響見圖1。隨大米浸泡溫度的升高，鮮濕米粉的斷條率、吐漿值和浸泡后含鹽量逐漸降低，而感官評分則逐漸提高，當浸泡溫度超過20 ℃后，米粉斷條率無顯著變化，當浸泡溫度達到30 ℃后，米粉的吐漿值、浸泡后含鹽量和感官評分均無顯著變化。隨著浸泡溫度的升高，鮮濕米粉的硬度和咀嚼性先增加后無明顯變化；黏附性先降低后升高，在30 ℃時最小，總體變幅較??；彈性先增加后減小，在30 ℃時達最大值。這主要是因為大米浸泡溫度較低時，水分進入米粒內部速度過慢，內部結構不夠疏松，導致磨漿時損傷淀粉質量分數增加，不利于大米淀粉凝膠結構的形成，米粉的蒸煮品質和質構品質較差[20-22]。當浸泡溫度較高時，大米結構疏松，硬度降低，磨漿粒度更細，有利于凝膠形成，使米粉表面結構較致密，導致鹽分不易滲透，米粉入味性差，但蒸煮品質和質構品質較好。此外，大米的浸泡溫度升高，有利于大米中灰分的溶出，提升了大米的白度和透明度[23,24]。因此，適當升高大米浸泡溫度可以使制備的米粉具有更好的外觀，感官評分增加。但當浸泡溫度達到一定溫度后，大米的吸水速率達到極限，再升高浸泡溫度，米粒的硬度和其中的溶出物不會有明顯變化，因而米粉品質差異較小。鮮濕米粉的綜合得分隨著大米浸泡溫度的升高先增高，當浸泡溫度為30 ℃時，米粉綜合得分達最高；30 ℃后，米粉綜合得分降低，但無顯著差異。原因是當大米浸泡溫度在30 ℃以下時，米粉的蒸煮品質、入味性、感官品質和質構品質隨浸泡溫度升高而逐漸提升，超過30 ℃后，米粉的黏附性增加，彈性降低，而其他品質指標無顯著變化，因此米粉綜合得分略有下降但無顯著變化。米粉綜合得分在30 ℃時最高，以綜合得分為評價指標，選擇最佳浸泡溫度為30 ℃。

注：圖中不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，下同。圖1 大米浸泡溫度對鮮濕米粉品質的影響

2.1.2 大米浸泡時間對鮮濕米粉品質的影響

如圖2所示，隨大米浸泡時間的增加，鮮濕米粉的斷條率和吐漿值顯著降低，感官評分則顯著增高，浸泡時間達3 h后，變化差異均不顯著；米粉浸泡后含鹽量則隨浸泡時間先逐漸減少后無顯著變化，這可能是因為磨漿粒度變細，米粉表面空隙小，導致鹽分不易滲透，入味性變差。硬度、咀嚼性和彈性隨大米浸泡時間的延長先提高后無顯著差異，彈性在浸泡時間為4 h時最大；黏附性在1～3 h內顯著降低，在3 h之后幾乎不變。這是由于浸泡時間延長使大米在浸泡過程中吸水充分，組織結構疏松，可減少淀粉顆粒在磨漿過程中的機械破壞，降低損傷淀粉質量分數，且磨漿的粒度較細，更有利于米粉內部凝膠結構的形成，蒸煮品質和質構品質有所提升[25]。此外浸泡時間延長，大米中的灰分溶出量增大，色澤變白[23]。因而米粉的色澤較潔白，感官品質提升。大米浸泡時間在1～3 h內，鮮濕米粉的綜合得分顯著上升，達3 h之后無顯著變化。當大米浸泡時間為4 h時，米粉的綜合得分最高。這是由于大米浸泡時間在1～3 h內，鮮濕米粉的蒸煮品質、感官品質和質構品質隨浸泡時間的延長而提高，達到3 h后各品質指標均無顯著變化，浸泡4 h后，米粉的彈性達最大值，因而米粉的綜合得分在4 h時最高。因此，選擇大米最佳浸泡時間為4 h。

圖2 大米浸泡時間對鮮濕米粉品質的影響

2.1.3 磨漿粒度對鮮濕米粉品質的影響

磨漿粒度對鮮濕米粉品質的影響如圖3所示。隨著磨漿粒度的減小，鮮濕米粉的斷條率和吐漿值先顯著降低后增加，在磨漿粒度為100目時米粉的斷條率和吐漿值最低；浸泡后含鹽量顯著降低，感官評分和硬度先增加后降低，在磨漿粒度為100目時最高，黏附性無顯著差異，變幅為73.02～79.65；彈性和咀嚼性在磨漿粒度40～100目之間顯著增大，在100目之后無顯著變化。因此磨漿粒度過大或過小都會影響鮮濕米粉品質，磨漿粒度過大，米粉的組織結構較為疏松，口感較差，并導致米漿糊化不充分、不均勻，使米粉凝膠品質下降，進而導致米粉易斷條、糊湯、質構品質差[14,26]。而磨漿粒度過小，米漿中損傷淀粉質量分數增大，且米漿濃度降低，也會導致米粉品質降低[8]。隨著磨漿粒度的減小，浸泡后含鹽量逐漸降低，這可能是因為米粉形成凝膠結構變致密，導致吸水性降低，難以入味。磨漿粒度在40～100目之間時，米粉的綜合得分顯著增加，在100目時綜合得分最高；當磨漿粒度繼續減小，綜合得分明顯下降。這主要是由于磨漿粒度越細，蒸粉時米漿越易吸水膨脹，糊化均勻，易形成致密的凝膠網絡結構，且米粉色澤較好[27]。因此，鮮濕米粉的蒸煮品質、感官評分和質構品質均隨著磨漿粒度的減小而提高，綜合得分增加；但粒度越細，米粉原料損傷淀粉質量分數上升，品質降低，能耗也越大，因此，磨漿粒度條件選擇100目為最佳。

圖3 磨漿粒度對鮮濕米粉品質的影響

2.1.4 蒸粉時間對鮮濕米粉品質的影響

蒸粉時間對鮮濕米粉品質的影響，結果如圖4所示。隨著蒸粉時間的增加，鮮濕米粉的斷條率、吐漿值和浸泡后含鹽量先顯著降低后顯著增加，在蒸粉時間為100 s時，米粉斷條率、吐漿值和浸泡后含鹽量達到最低值。感官評分、硬度、彈性和咀嚼性先上升后降低，在蒸粉時間為100 s時達到最高值；黏附性在蒸粉時間100 s內無顯著變化，但蒸粉時間大于100 s后黏附性顯著增大。因此蒸粉時間過短或過長都會降低鮮濕米粉品質，蒸粉時間過短，米漿糊化不充分，淀粉顆粒不能夠充分膨脹糊化，內部的直鏈淀粉分子未完全游離出來，不利于米粉凝膠網絡結構形成，米粉缺乏韌性，易吸水，蒸煮品質、質構品質較差；蒸粉時間過長，糊化度過高，米粉黏附性較大，彈性和咀嚼性不足，較為軟爛，米粉綜合品質較差[8]。但蒸粉時間較短或較長時，米粉的結構疏松軟爛，吸水率較大，鹽分易滲透，入味性較好。

圖4 蒸粉時間對鮮濕米粉品質的影響

米粉綜合得分隨著蒸粉時間的增加先顯著增加后顯著降低，在蒸粉時間為100 s時最大，為4.69。這是因為蒸粉時間為100 s時，雖然米粉的浸泡后含鹽量最低，但蒸煮品質較好，感官評分、硬度、彈性和咀嚼性也達到最大值，所以米粉的綜合得分在蒸粉時間為100 s時最高。因此最佳蒸粉時間為100 s。

2.2 正交實驗結果

根據單因素實驗結果，以大米浸泡溫度(A)、浸泡時間(B)、磨漿粒度(C)、蒸粉時間(D)為實驗因素，分別選取3個水平進行L9(34)的正交實驗，優化用配米加工鮮濕米粉最佳工藝參數。正交實驗結果與分析見表2、表3。

表2 正交實驗結果與分析

表3 數據方差分析

由表2可知，4個實驗因素對鮮濕米粉品質影響的大小順序為：蒸粉時間>磨漿粒度>浸泡時間>浸泡溫度；最佳加工參數組合為A2B3C2D2。由表4可知，蒸粉時間和磨漿粒度對鮮濕米粉綜合得分影響呈極顯著水平(P<0.01)，而大米浸泡溫度和浸泡時間對鮮濕米粉綜合得分影響不顯著，從節約資源的角度考慮，浸泡溫度和時間可選擇正交實驗設計中的最小值。結合表2和表3結果分析得出用配米加工鮮濕米粉的最佳工藝參數組合為A1B1C2D2，即浸泡溫度20 ℃、浸泡時間3 h、磨漿粒度100目、蒸粉時間100 s。在此工藝條件下進行驗證實驗，重復3次，得到鮮濕米粉品質綜合得分為5.36，高于未進行工藝優化前的鮮濕米粉綜合得分3.84，說明此加工工藝參數能夠明顯提高鮮濕米粉品質。

3 結論

以鮮濕米粉品質綜合得分為評價指標，結合正交實驗和方差分析，確定了用配米加工鮮濕米粉的四個工藝參數對鮮濕米粉品質影響的大小順序為：蒸粉時間>磨漿粒度>浸泡時間>浸泡溫度。其中磨漿粒度和蒸粉時間對鮮濕米粉品質影響極顯著，浸泡溫度和浸泡時間影響不顯著。因此用配米加工鮮濕米粉的最佳工藝條件為：浸泡溫度為20 ℃、浸泡時間為3 h、磨漿粒度100目、蒸粉時間100 s。在此條件下鮮濕米粉品質綜合得分最高。