浸泡條件對(duì)生產(chǎn)糖漿的碎米吸水率與pH值的影響

吳國(guó)慶　蔣海燕　程建峰

摘要 以碎米為材料，研究了浸泡條件對(duì)生產(chǎn)糖漿的碎米吸水率與pH值的影響，為今后糖漿生產(chǎn)提出理論依據(jù)和技術(shù)指標(biāo)。結(jié)果表明，利用碎米生產(chǎn)糖漿的最佳浸泡溫度、時(shí)間、pH值分別為50 ℃、60 min和7。

關(guān)鍵詞 碎米；浸泡條件；吸水率；pH值；糖漿

中圖分類號(hào) TS210.9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2016）05-0298-02

Abstract To provide the theoretical basis and technical indexes of syrup production in the future，the effects of soaking conditions on the broken water absorption rate and pH of syrup made from broken rice were studied.The results showed that the optimal soaking temperature，time and pH of syrup production were 50 ℃，60 min and 7 respectively.

Key words broken rice；soaking conditions；water absorption rate；pH；syrup

碎米是稻谷在經(jīng)過脫殼、碾米等加工過程中產(chǎn)生的破碎米粒，具有與大米基本相同的營(yíng)養(yǎng)成分，是其加工的副產(chǎn)物[1]。產(chǎn)生碎米的原因主要有稻谷本身的品質(zhì)、稻谷加工前的各種處理（如干燥、運(yùn)輸和儲(chǔ)藏后的形態(tài)）、稻谷加工過程中的生產(chǎn)工藝、碾米機(jī)械和碾米設(shè)備的性能及操作人員的管理水平等，目前限于碾米技術(shù)的不足，加工過程會(huì)不可避免產(chǎn)生10%～15%的碎米[2]。隨著人民生活水平的提高和對(duì)加工進(jìn)度的要求提高，產(chǎn)品分級(jí)整理的加強(qiáng)，以及國(guó)家最新標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)，對(duì)于加工后大米質(zhì)量等級(jí)的重新劃分，導(dǎo)致大米生產(chǎn)加工過程中的碎米量增加，增加了糧油企業(yè)對(duì)于碎米合理綜合利用和深加工的緊迫性和重要性[3]。

目前，人們對(duì)碎米的綜合利用除傳統(tǒng)的作飼料外[4]，主要還有生產(chǎn)低聚異麥芽糖和葡萄糖[5]、制作己二酸交聯(lián)碎米淀粉[6]、提取碎米濃縮蛋白[7]、抗氧化肽[8]、制作米粉[9]、制備速溶性營(yíng)養(yǎng)米糊[10]和制作碎米米乳飲料[11]等。但不管何種方式的綜合利用，第1步都是浸泡，故浸泡是利用碎米的首要步驟和關(guān)鍵控制點(diǎn)。由以往文獻(xiàn)可知，影響碎米浸泡質(zhì)量的因素主要有浸泡時(shí)間、浸泡水的pH值和浸泡溫度等，如用稀堿液浸泡碎米來制取低聚異麥芽糖[12]、提取蛋白質(zhì)[13]和制作高純度碎米淀粉[14]等。利用碎米生產(chǎn)糖漿、蛋白和淀粉等產(chǎn)品時(shí)，目前通常在同一條件下（2 h、pH值7和常溫）浸泡，但這一條件是否是生產(chǎn)糖漿的最佳浸泡條件還無試驗(yàn)證據(jù)。為此，本試驗(yàn)研究了浸泡時(shí)間、pH值和溫度對(duì)生產(chǎn)糖漿的碎米吸水率與pH值的影響，以期獲得生產(chǎn)不同產(chǎn)品所需的碎米最佳浸泡條件，為今后生產(chǎn)提出理論依據(jù)和技術(shù)指標(biāo)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)概況

試驗(yàn)在江西金農(nóng)生物科技有限公司實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。供試材料為碎米金，由江西農(nóng)生物科技有限公司提供。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

從公司生產(chǎn)中了解到浸泡碎米的影響因素有水溫、時(shí)間、pH值；而浸泡質(zhì)量對(duì)生產(chǎn)造成影響的有浸泡后碎米的被捏碎情況，粉碎后的米漿pH值和米淀粉的糊化等問題，故開展的試驗(yàn)設(shè)計(jì)為浸泡水溫、時(shí)間和pH值；浸泡溫度設(shè)25、35、40、45、50、55 ℃；浸泡時(shí)間設(shè)30、60、90、120 min；pH值設(shè)5、7、9、10、12。所有試驗(yàn)設(shè)3次重復(fù)。除溫度試驗(yàn)外，其他試驗(yàn)在常溫（18.6 ℃）下進(jìn)行。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 浸泡時(shí)間。準(zhǔn)備12個(gè)燒杯，貼標(biāo)簽標(biāo)記好浸泡時(shí)間。準(zhǔn)確稱取30 g碎米于這12個(gè)燒杯中，再加入常溫蒸餾水30 mL，不進(jìn)行pH值調(diào)節(jié)，記錄時(shí)間。到時(shí)間后先測(cè)量pH值，再把水倒掉，用吸水紙把碎米表面的水分吸干，記下吸水后的質(zhì)量。

1.3.2 浸泡pH值。準(zhǔn)備15個(gè)燒杯，貼標(biāo)簽標(biāo)記好浸泡的pH值。準(zhǔn)確稱取30 g碎米于這15個(gè)燒杯中，再加入30 mL蒸餾水，再加入酸和堿調(diào)節(jié)pH值（此次試驗(yàn)所加入的酸為0.1 mol/L的HCl，堿為0.1 mol/L的NaOH，pH值為5、7、9、10、12），調(diào)pH值時(shí)先將pH計(jì)的電極插入裝有碎米和蒸餾水的燒杯中，再根據(jù)pH計(jì)上的讀數(shù)加酸或者堿（注意：加酸堿時(shí)要慢，不能一次加太多，要一滴一滴地加，并且加后應(yīng)該用pH計(jì)電極攪拌幾下后再讀數(shù)，否則讀數(shù)會(huì)不準(zhǔn)確）。在常溫下浸泡2 h后先測(cè)量pH值，再把水倒掉，用吸水紙把碎米表面的水分吸干，記下吸水后的質(zhì)量。

1.3.3 浸泡溫度。準(zhǔn)備好18個(gè)燒杯，貼標(biāo)簽標(biāo)記好浸泡的溫度。準(zhǔn)確稱取30 g碎米于這15個(gè)燒杯中，再加入30 mL蒸餾水，把標(biāo)簽上標(biāo)記溫度相同的3個(gè)燒杯放入已經(jīng)調(diào)好溫度的水浴鍋中保溫2 h，記錄時(shí)間。到時(shí)間后先測(cè)量pH值，再把水倒掉，用吸水紙把碎米表面的水分吸干，記下吸水后的質(zhì)量。

1.4 測(cè)定項(xiàng)目與方法

到試驗(yàn)規(guī)定條件時(shí)，對(duì)每一試驗(yàn)處理重復(fù)測(cè)定吸水率和pH值。吸水率（%）=[（吸水后碎米重量-吸水前碎米重量）/吸水前碎米重量]×100。pH值在pH計(jì)（此次試驗(yàn)使用的pH計(jì)型號(hào)為Starter 3C）上進(jìn)行測(cè)定。

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Microsoft Office Excel 2003上進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 浸泡時(shí)間對(duì)碎米吸水率與pH值的影響

浸泡時(shí)間為60 min的碎米吸水率比浸泡時(shí)間為30 min的碎米吸水率有明顯的增高，浸泡時(shí)間為60～120 min的碎米吸水率相差不大（圖1a）；這意味著，30 min明顯不足以讓碎米吸水率達(dá)到最大值，而60 min為碎米浸泡最佳時(shí)間。

碎米浸泡液的pH值與浸泡時(shí)間沒有必然聯(lián)系，pH值基本穩(wěn)定在6.5～6.6（圖1b）；這表明，120 min內(nèi)的浸泡沒有對(duì)碎米的化學(xué)性質(zhì)造成影響，只改變其物理特性。

2.2 浸泡前pH值對(duì)碎米吸水率與pH值的影響

浸泡前pH值為7時(shí)的吸水率明顯比浸泡前pH值為5時(shí)的吸水率增加，pH值為7、9、10、12時(shí)的吸水率無明顯變化（圖2a）；這表明，pH值為7為最佳浸泡酸堿度。

當(dāng)浸泡前pH值為5、7、9、10時(shí)，浸泡后pH值無明顯變化（圖2b），pH值為12時(shí)由于堿性太強(qiáng)，已經(jīng)對(duì)碎米的化學(xué)性質(zhì)造成影響，因此浸泡后pH值對(duì)比浸泡前pH值為5、7、9、10的浸泡后pH值有明顯的升高。由此可以表明：浸泡前pH值對(duì)浸泡后pH值并沒有很大的影響，但pH值不宜過高。

2.3 浸泡溫度對(duì)碎米吸水率與pH值的影響

溫度在25～50 ℃之間，碎米吸水率隨溫度略微增高，但55 ℃時(shí)吸水率卻明顯下降（圖3a）。因此時(shí)米漿已經(jīng)輕微的糊化，在測(cè)吸水率時(shí)吸水紙把碎米本身的重量帶走一部分，導(dǎo)致此時(shí)測(cè)出來的吸水率沒有高于50 ℃的吸水率。這表明，碎米浸泡的最佳溫度為50 ℃，不宜超過50 ℃，否則會(huì)影響碎米加工成其他產(chǎn)品的質(zhì)量。

浸泡溫度為25～55 ℃時(shí)浸泡后pH值并沒有顯著的變化，并且相差不大（圖3b）；這表明浸泡溫度對(duì)浸泡后pH值并無影響。

3 結(jié)論與討論

李大錦等[12]在利用碎米制取低聚異麥芽糖時(shí)，采用堿液進(jìn)行浸泡，這是因?yàn)閴A液浸泡可除去可溶性蛋白質(zhì)，有利于低聚異麥芽糖脫色和離交。文昌貴[13]在利用大米提取蛋白質(zhì)時(shí)添加酸，將浸泡水的pH值調(diào)至5以下，加溫至40～60 ℃（當(dāng)溫度為50 ℃時(shí)粗蛋白的提取率較高）。倪凌燕等[14]在制作高純度大米淀粉時(shí)主要采用3～5 g/L氫氧化鈉溶液來浸泡制取大米淀粉。江西金農(nóng)生物科技有限公司用碎米制造糖漿、蛋白、淀粉的生產(chǎn)工藝中，都是統(tǒng)一浸泡2 h、投米量∶常溫水=1∶1。而本試驗(yàn)表明，利用碎米生產(chǎn)糖漿時(shí)的最佳浸泡溫度、時(shí)間、pH值分別為50 ℃、60 min和7。試驗(yàn)中的pH值結(jié)果與李大錦等用堿液浸泡制取低聚異麥芽糖和倪凌燕等是用堿來制取大米淀粉的結(jié)果不一致，但浸泡溫度與文昌貴在提取蛋白質(zhì)的溫度（50 ℃）時(shí)是一致的。至于本試驗(yàn)結(jié)果是否適合于不同用途的碎米浸泡要求還有待于進(jìn)一步研究。

4 參考文獻(xiàn)

[1] 高旗，楊勇，王曉東.碎米的營(yíng)養(yǎng)特性及在飼料中的應(yīng)用[J].農(nóng)村實(shí)用科技信息，2006（8）：23.

[2] 劉博，張宇.淺談碎米產(chǎn)生的原因及應(yīng)對(duì)措施[J].糧食與飼料工業(yè)，2012（10）：3-5.

[3] 袁超，王哲，粱志家.碎米深加工產(chǎn)品市場(chǎng)概述[J].糧油加工，2010（12）：142-143.

[4] 碎米的綜合加工利用[J].農(nóng)家致富顧問，2010（12）：41-42.

[5] 黎躍紅，萬全玉，鐘衛(wèi)兵.利用碎米生產(chǎn)低聚異麥芽糖新工藝研究[J].糧食加工，2010（6）：42-43.

[6] 茍林，王澤南，國(guó)志堅(jiān)，等.己二酸交聯(lián)碎米淀粉的工藝研究[J].現(xiàn)代食品科技，2012，28（1）：74-76.

[7] DANGSOPASUNISA，LISAAMANDAYAKHIN.堿法-菠蘿蛋白酶提取碎米濃縮蛋白條件優(yōu)化[J].糧食科技與經(jīng)濟(jì)，2012，37（2）：50-53.

[8] 蔣艷，王澤南，李佐雄，等.酶法制備碎米抗氧化肽的研究[J].食品工業(yè)科技，2011（11）：191-193.

[9] 林碧瓊，郭剛.酸處理碎米制作米粉的研究[J].農(nóng)產(chǎn)品加工學(xué)刊，2012（12）：14-16.

[10] 李新華，姜金宏，祁琨杰.碎米和米糠制備營(yíng)養(yǎng)米糊的工藝與配方研究[J].沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2012，43（1）：72-75.

[11] 潘伯良，胡曉溪，吳暉，等.碎米米乳飲料的研制[J].現(xiàn)代食品科技，2012，28（2）：187-190.

[12] 李大錦，王汝珍，王龍寶.碎米綜合開發(fā)利用制取低聚異麥芽糖[J].食品研究與開發(fā)，2002，23（5）：50-53.

[13] 文昌貴.大米蛋白質(zhì)的提取[J].糧油食品科技，1987（3）：50-52.

[14] 倪凌燕，王立，易翠平，等.高純度大米淀粉的提取分離純化[J].糧油加工，2006（9）：72-76.