α-糯米粉糊化度影響因素的研究

萬建華，曹鏡明，曹軒承

江蘇寶寶宿遷國民生物科技有限公司 (宿遷 223800)

α-糯米粉糊化度影響因素的研究

萬建華，曹鏡明*，曹軒承

江蘇寶寶宿遷國民生物科技有限公司 (宿遷 223800)

以優(yōu)質(zhì)粳糯米為原料，采用Taka淀粉酶法測定α-糯米粉糊化度，通過研究，得到了影響α-糯米粉糊化度的因素分別為：米漿波美度、蒸汽壓力、滾筒轉(zhuǎn)速、布料速率。通過單因素及正交實驗，得出結(jié)論：符合產(chǎn)品應(yīng)用要求的最佳最經(jīng)濟的參數(shù)分別為：米漿波美度為20°Bé，蒸汽壓力達到0.4 MPa，滾筒轉(zhuǎn)速為800 r/min，布料速率為7 L/min。

α-糯米粉；糊化度；波美度

α-糯米粉俗稱寒梅粉，學名預(yù)糊化粉，是一種加工簡單、用途廣泛的物理變性淀粉[1]，溶解速度快和粘接性是預(yù)糊化淀粉的主要性質(zhì)，在食品工業(yè)中可用于節(jié)省熱處理而要求增稠、保型等方面，可改良糕點質(zhì)量、穩(wěn)定冷凍食品的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)等。預(yù)糊化淀粉在食品工業(yè)中主要用于制作軟布丁、肉汁餡、漿、脫水湯料、調(diào)料劑以及果汁軟糖等。通過研究米漿波美度、蒸汽壓力、滾筒轉(zhuǎn)速、布料速率對α-糯米粉糊化度的影響，有助于獲得最佳的工藝參數(shù)，從而更好地為生產(chǎn)服務(wù)，滿足不同客戶的需求。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

粳糯米(太湖糯)，來自自建基地；3%Taka淀粉酶、0.1 mol/L碘液、1 mol/L鹽酸、0.1 mol/L NaOH、10%硫酸、0.1 mol/L硫代硫酸鈉、1%淀粉指示劑等。

1.2 實驗設(shè)備

滾筒干燥機、鍋爐、2 m3浸泡罐、米漿粉碎機、濃漿泵、2 m3儲罐等，以上設(shè)備均來自江蘇寶寶宿遷國民生物科技有限公司。

1.3 檢測儀器

粉碎機、冰箱、分樣篩、電子天平、電爐、酸式滴定管、容量瓶、100 mL三角瓶等。

1.4 實驗方法

1.4.1工藝流程

投料→洗米→浸泡→粉碎→滾筒干燥→粉碎→加濕→過篩→包裝→成品[2]。

滾筒干燥機是一種內(nèi)加熱傳導(dǎo)型轉(zhuǎn)動連續(xù)干燥設(shè)備。其基本操作原理是將料漿均勻地分布于以蒸汽加熱的滾筒表面，形成一層薄膜，水分隨即迅速被蒸發(fā)掉。然后利用刮刀將薄膜刮下，產(chǎn)品為片狀，再進行破碎，以取得顆粒狀的干燥產(chǎn)品。α-糯米粉的生產(chǎn)工藝分為滾筒干燥法和螺桿擠壓法，滾筒干燥法又分為單滾筒干燥法和雙滾筒干燥法，本實驗采用中的單滾筒干燥法，滾筒長3 m，直徑2 m。

1.4.2糊化度的測定

稱取通過100目篩的樣品1.00 g(以干基計)置于2只100 mL三角瓶中，分別標記A1和A2，另取一只100 mL的三角瓶，不加試驗樣作為空白，標記為B，向這3只三角瓶中各加蒸餾水50 mL。把A1置于電爐上煮沸或在沸水中煮沸20 min，然后將A1迅速冷卻到20 ℃。在A1、A2、B3只三角瓶中各加入3%Taka淀粉酶液5 mL(用時現(xiàn)配)，在37 ℃～38 ℃水浴上保溫2 h，每15 min攪拌1次，然后在3只三角瓶中迅速加入1 mol/L鹽酸2 mL，并用蒸餾水定容為100 mL，過濾后作檢定液用[3]。各取檢定液10 mL，分別置于3只100 mL具塞磨砂三角瓶中，分別加入0.1 mol/L的碘液20 mL，0.1 mol/L NaOH 18 mL，然后加塞靜置15 min。靜置后在上述3只三角瓶中各加10%硫酸2 mL，用0.1 mol/L硫代硫酸鈉進行滴定，待試樣顏色變?yōu)榈S時加入1%淀粉指示劑，滴定至藍色消失，此時相對應(yīng)試樣的檢定液其滴定值分別為P1、P2和q[4]，計算公式如下：

(1)

式中：q為空白實驗所消耗的硫代硫酸鈉的毫升數(shù)；P1為糊化完全時所消耗的硫代硫酸鈉的毫升數(shù)；P2為待測試樣所消耗的硫代硫酸鈉的毫升數(shù)。

1.4.3單因素試驗

文獻資料及生產(chǎn)中得到的經(jīng)驗表明，米漿波美度、蒸汽壓力、滾筒轉(zhuǎn)速及布料速率對α-糯米粉糊化度影響最大，且糊化度為96.0%～100.0%為最優(yōu)[5]，且滿足應(yīng)用要求。故本實驗中選擇上述4個參數(shù)進行實驗。

1.4.3.1 米漿波美度對糊化度的影響

分別控制打米后米漿的波美度為16°Bé、18°Bé、20°Bé、22°Bé°及24°Bé，選擇蒸汽壓力為0.4 MPa，滾筒轉(zhuǎn)速1 000 r/min，布料速率為8 L/min，將得到的成品粉碎，然后過100目篩，分別測定其糊化度。

1.4.3.2 蒸汽壓力對糊化度的影響

分別控制蒸汽壓力為0.2 MPa、0.3 MPa、0.4 MPa、0.5 MPa、0.6 MPa，選擇米漿波美度為18°Bé，滾筒轉(zhuǎn)速1 000 r/min，布料速率為8 L/min，將得到的成品粉碎，然后過100目篩，分別測定其糊化度。

1.4.3.3 滾筒轉(zhuǎn)速對糊化度的影響

分別控制滾筒轉(zhuǎn)速為800 r/min、900 r/min、1 000 r/min、1 100 r/min、1 200 r/min，選擇米漿波美度為18°Bé，蒸汽壓力為0.4 MPa，布料速率為8 L/min，將得到的成品粉碎，然后過100目篩，分別測定其糊化度。

1.4.3.4 布料速率對糊化度的影響

分別控制布料速率為6 L/min、7 L/min、8 L/min、9 L/min、10 L/min，選擇米漿波美度為18°Bé，蒸汽壓力為0.4 MPa，滾筒轉(zhuǎn)速1 000 r/min，將得到的成品粉碎，然后過100目篩，分別測定其糊化度。

1.4.3.5 正交試驗

根據(jù)單因素試驗結(jié)果，選擇米漿波美度(A)、蒸汽壓力(B)、滾筒轉(zhuǎn)速(C)和布料速率(D)這4個因素適當?shù)?個水平，按L9(34)正交表設(shè)計正交試驗。

2 結(jié)果與討論

2.1 米漿波美度對糊化度的影響

由圖1可看出，米漿波美度在16°Bé～20°Bé時，α-糯米粉糊化度變化較小，呈現(xiàn)微降趨勢，且糊化度均達到96.0%以上，符合產(chǎn)品應(yīng)用的要求，而當米漿波美度大于20°Bé時，淀粉糊化度開始急劇下降，而波美度越低，其中固形物含量越低，生產(chǎn)同樣的產(chǎn)品需要的能耗就越高[6]，所以綜合產(chǎn)能、成本方面考慮，20°Bé為米漿的最佳波美度。

圖1 米漿波美度對糊化度的影響

2.2 蒸汽壓力對糊化度的影響

圖2 蒸汽壓力對糊化度的影響

由圖2可知，隨著蒸汽壓力的升高，α-糯米粉的糊化度越高，在蒸汽壓力達到0.4 MPa時，其糊化度已經(jīng)達到96.0%以上，符合產(chǎn)品應(yīng)用的要求[7]，所以綜合產(chǎn)量、成本方面考慮，一蒸汽壓力0.4 MPa為最經(jīng)濟的參數(shù)。

2.3 滾筒轉(zhuǎn)速對糊化度的影響

圖3 滾筒轉(zhuǎn)速對糊化度的影響

由圖3 可以看出，由于隨著滾筒轉(zhuǎn)速升高，布在滾筒表面的米漿來不及糊化，α-糯米粉的糊化度隨著滾筒轉(zhuǎn)速的升高而降低，在轉(zhuǎn)速為900 r/min時，糊化度達到96.0%以上，符合產(chǎn)品應(yīng)用的要求[8]，所以綜合能耗、成本方面考慮，滾筒轉(zhuǎn)速應(yīng)小于800 r/min，因此，800 r/min為最經(jīng)濟的轉(zhuǎn)速。

2.4 布料速率對糊化度的影響

由圖4 可以看出，由于隨著布料速率的提高，布在滾筒表面的米漿來不及糊化，當布料速率大于8 L/min時，α-糯米粉的糊化度隨著布料速率的的升高而降低，在布料速率為7 L/min時，糊化度達到96.0%以上，符合產(chǎn)品應(yīng)用的要求，所以綜合產(chǎn)能、成本方面考慮，7 L/min為最經(jīng)濟的布料速率。

圖4 布料速率對糊化度的影響

2.5 正交實驗結(jié)果及分析

根據(jù)單因素試驗結(jié)果，選擇米漿波美度(A)、蒸汽壓力(B)、滾筒轉(zhuǎn)速(C)和布料速率(D)這4個因素，按L9(34)正交表設(shè)計正交試驗，因素水平見表1所示。

表1 正交試驗因素表

表2 正交試驗結(jié)果

正交實驗結(jié)果如表2所示，由表2可知，極差的決定因素的順序為：A>C>B>D，即米漿波美度>滾筒轉(zhuǎn)速>蒸汽壓力>布料速率。根據(jù)正交結(jié)果，最佳組合是A2B3C1D1或 A2B3C1D2，即米漿波美度為20°Bé、蒸氣壓力為0.5 MPa、滾筒轉(zhuǎn)速為800 r/min，布料速率為7 L/min，或者米漿波美度為20°Bé、蒸氣壓力為0.5 MPa、滾筒轉(zhuǎn)速為800 r/min，布料速率為8 L/min。鑒于蒸汽壓力對α-糯米粉糊化度的影響不大，綜合考慮產(chǎn)品應(yīng)用要求與生產(chǎn)成本，似可適當降低蒸汽壓力，故最終選擇A2B2C1D1，即米漿波美度為20°Bé、蒸氣壓力為0.4 MPa、滾筒轉(zhuǎn)速為800 r/min，布料速率為7 L/min為最適組合。

3 結(jié)論

本實驗研究了影響α-糯米粉的糊化度的因素，通過改變米漿波美度、蒸汽壓力、滾筒轉(zhuǎn)速、布料速率參數(shù)，采用Taka淀粉酶法測定α-糯米粉的糊化度。綜上實驗結(jié)果，可以確定影響α-糯米粉糊化度的因素為：米漿波美度、蒸汽壓力、滾筒轉(zhuǎn)速、布料速率。α-糯米粉的糊化度隨著米漿波美度的提高而降低；α-糯米粉的糊化度隨著蒸汽壓力的升高的提高；α-糯米粉的糊化度隨著滾筒轉(zhuǎn)速的提高而降低；α-糯米粉的糊化度隨著布料速率的提高而降低。綜合產(chǎn)品應(yīng)用要求、產(chǎn)能、成本等方面考慮最佳最經(jīng)濟的參數(shù)分別為：米漿波美度為20°Bé，蒸汽壓力達到0.4 MPa，滾筒轉(zhuǎn)速為800 r/min，布料速率為7 L/min。

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Studiesontheinfluencingfactorsofgelatinizationdegreeofthealphaglutinousricepowder

Wan Jianhua, Cao Jingming*, Cao Xuancheng

Jiangsu Baobao Suqian Guomin Biotechnology Co., Ltd. (Suqian 223800)

Taking high-quality japonica glutinous rice as the raw material, the gelatinization degree of the alpha glutinous rice powder was determinated by Taka amylase method. Through research, the factors influencing the degree of the gelatinization degree of the alpha glutinous rice powder were obtained as follows: rice milk baume degrees, steam pressure, drum speed and distributing material rate. Through single factor and orthogonal experiments, the conclusions show that to meet the requirements of product application, the best and most economical parameters are that the rice milk baume degrees is 20°Bé, steam pressure is 0.4 Mpa, drum speed is 800 r/min, distributing material rate is 7 L/min.

α-glutinous rice flour; gelatinization degree; baume degrees

2017-09-26

萬建華，男，1979年出生，碩士研究生，研究方向為稻米制品精深加工。

*通訊作者：曹鏡明，男，教授，研究方向為稻米制品精深加工。

TS201

A

1672-5026(2017)06-056-04