干法、半干法和濕法磨粉工藝制備的糙米米線品質(zhì)研究

吳娜娜 彭國(guó)泰, 譚 斌 田曉紅 姜 平 翟小童 吳衛(wèi)國(guó) 李高陽(yáng) 陳輝球

(國(guó)家糧食和物資儲(chǔ)備局科學(xué)研究院1，北京 100037)

(湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與技術(shù)學(xué)院2，長(zhǎng)沙 410000)

(湖南省農(nóng)產(chǎn)品加工研究所3，長(zhǎng)沙 410125)

(東莞陳輝球米粉設(shè)備有限公司4，東莞 523000)

稻谷脫殼即為糙米，由于糙米皮層、胚芽中含有豐富的膳食纖維、維生素等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，糙米被越來(lái)越多地作為主食食用[1，2]。糙米除了以粒食，即米飯的形式利用外，還可以磨粉制成米制品進(jìn)行消費(fèi)利用[3]。

米線是我國(guó)目前消費(fèi)量和消耗大米量很大的大米深加工產(chǎn)品。米線是以直鏈淀粉含量在20%～25%、中等膠稠度的大米為原料，經(jīng)過(guò)除雜、水洗、浸泡、碾磨、糊化、成型、冷卻等一系列十多道工序所制成的一種條狀的米制品[4]。傳統(tǒng)的米線生產(chǎn)均采用濕法磨粉生產(chǎn)，經(jīng)不斷改進(jìn)后出現(xiàn)干法磨粉生產(chǎn)米線，也有學(xué)者報(bào)道采用半干法生產(chǎn)米線[5]。干法、半干法和濕法生產(chǎn)主要區(qū)別在于制取大米粉末(漿)的方法不同[6]。陳潔等[7,8]研究了干法原料粒度及干法工藝對(duì)米線品質(zhì)的影響，范運(yùn)乾等[9]研究了超微粉對(duì)直接擠出制備米粉品質(zhì)的影響，佟立濤等[10]采用調(diào)質(zhì)大米半干法磨粉制備米線，并研究了半干法磨粉對(duì)鮮米線品質(zhì)的影響?？赡苡捎跐穹芎募坝盟看?，容易造成污染，對(duì)于濕法磨粉工藝生產(chǎn)米線的研究報(bào)道較少。

由于糙米原料中含有膳食纖維等物質(zhì)，糙米米線干法、半干法和濕法磨粉生產(chǎn)與精白米線有所差異。另外，對(duì)于干法、半干法和濕法磨粉生產(chǎn)糙米米線的研究鮮有報(bào)道。本研究采用干法、半干法和濕法磨粉制備糙米米線，研究干法粉碎強(qiáng)度、半干法調(diào)節(jié)含水量、及濕法料液比對(duì)糙米米線蒸煮品質(zhì)和質(zhì)構(gòu)性質(zhì)的影響，以期為糙米米線的加工提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

早秈稻谷由企業(yè)提供。稻谷壟谷后得到的糙米總淀粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)(78.44±0.66)%，粗蛋白(9.99±0.07)%，粗脂肪(2.17±0.01)%，粗纖維(2.69±0.00)%，直鏈淀粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)(22.62±1.30)%(結(jié)果以干基計(jì)算)。

其余試劑均為分析純。

1.2 主要儀器與設(shè)備

WF-20B高效粉碎機(jī)；LHA超微粒度粉碎儀；CHQ米線中試生產(chǎn)線；TA.XT2i型質(zhì)構(gòu)分析儀；C214型電磁爐。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 糙米粉的制備

干法磨粉制備糙米粉：將稻谷中的碎石等雜質(zhì)去除后壟谷，得到糙米。采用高效粉碎機(jī)對(duì)糙米進(jìn)行粗粉碎，然后采用超微粒度粉碎儀將粗粉碎的糙米粉分別粉碎至不同的顆粒細(xì)度。設(shè)置超微粒度分析儀的粉碎頻率為10、20、30、40 Hz，粉碎時(shí)間為10 min。將得到的超微粉碎糙米粉收集。

半干法磨粉制備糙米粉：將稻谷中的碎石等雜質(zhì)去除后壟谷，得到糙米。將水分加入秈糙米中，使糙米含水量分別為糙米總干質(zhì)量的20%、25%、30%、35%。將糙米和水充分?jǐn)嚢杈鶆?，蓋上保鮮膜。潤(rùn)米12 h，于高效粉碎機(jī)粉碎。

濕法磨粉制備糙米粉：將稻谷中的碎石等雜質(zhì)去除后壟谷，得到糙米。加入水分于秈糙米中，使其料液比分別為1 ∶1、1 ∶2、1 ∶3、1 ∶4。蓋上保鮮膜，浸泡12 h，于高效粉碎機(jī)中粉碎。

1.3.2 糙米米線的制備

按照1.3.1干法、半干法和濕法三種方法分別制備得到糙米粉，按照以下工藝過(guò)程制備糙米米線：

糙米米線的制作工藝流程：糙米→清理→制粉→調(diào)節(jié)含水量→自熟糊化→擠絲成條→切斷→老化→復(fù)蒸→干燥→成品→整理保存

將得到的糙米粉調(diào)節(jié)含水量：將糙米粉倒入攪拌機(jī)，固定機(jī)身，加入適量水，充分混勻，將糙米粉含水量調(diào)為35%。

自熟擠絲：調(diào)節(jié)機(jī)器，保持喂料速度、自熟轉(zhuǎn)速、擠絲成條轉(zhuǎn)速一致。加入糙米粉于喂料進(jìn)口槽，舍棄掉最初的自熟擠出物與擠絲擠出物。將擠絲成型的米線放入攤薄機(jī)上，風(fēng)吹冷卻，防止米線粘連，設(shè)置長(zhǎng)度為60 cm機(jī)器自動(dòng)切斷。

老化復(fù)蒸：將切好的長(zhǎng)度為60 cm的糙米米線整理，懸掛在鋼桿上，移入復(fù)蒸箱，關(guān)閉箱門(mén)，自然狀態(tài)下靜置老化4 h。復(fù)蒸時(shí)間為2 h，復(fù)蒸溫度為100 ℃。

干燥：將復(fù)蒸后的糙米米線整理，移至于吊掛烘干機(jī)，風(fēng)吹干燥2 h，設(shè)定溫度為30 ℃。

整理保存：收集干燥完畢的糙米米線，清理掉長(zhǎng)度小于20 cm的米線。將剩余成品用剪刀裁剪成長(zhǎng)度為20 cm的糙米米線，用自封袋裝好，標(biāo)記，于4 ℃下保存?zhèn)溆谩?/p>

1.3.3 糙米米線最佳蒸煮時(shí)間的測(cè)定

參照AACC66—50方法修改后進(jìn)行糙米米線最佳蒸煮時(shí)間的測(cè)定[11]。選取20根粗細(xì)均勻的糙米米線，放入700 mL沸水中，同時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)。蒸煮過(guò)程中，保持水處于微沸狀態(tài)。蒸煮經(jīng)過(guò)4 min之后開(kāi)始，每隔30 s從沸水中撈出一根糙米米線，放置于2片無(wú)色透明的玻璃片中，用力擠壓，觀察米線中心的白芯是否消失。當(dāng)白芯完全消失時(shí)，停止計(jì)時(shí)，記錄時(shí)間，此時(shí)間即是最佳蒸煮時(shí)間。

1.3.4 糙米米線蒸煮斷條率的測(cè)定

參照GB/T 23587—2009方法修改后進(jìn)行斷條率測(cè)定[12]。選取20根粗細(xì)均勻且長(zhǎng)度超過(guò)20 cm的糙米米線，放入700 mL沸水中，同時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)。蒸煮過(guò)程中，保持水處于微沸狀態(tài)。蒸煮至復(fù)水時(shí)間后撈出，記錄長(zhǎng)度不超過(guò)20 cm的糙米米線條數(shù)，記為X，根據(jù)公式計(jì)算斷條率。

斷條率=X/20×100%

1.3.5 糙米米線吸水率和蒸煮損失率的測(cè)定

參照李莎莎[13]方法進(jìn)行糙米米線吸水率和蒸煮損失率的測(cè)定。取20根糙米米線樣品，稱(chēng)重，精確至0.01 g，記為m1，放入700 mL沸水中，蒸煮過(guò)程中保持微沸狀態(tài)，按照最佳蒸煮時(shí)間煮熟后，撈出，置于濾網(wǎng)中在流動(dòng)水下淋洗30 s，用吸水紙吸去米線表面多余水分，稱(chēng)重，記為m2，之后放入烘箱中，在135 ℃下干燥3 h，稱(chēng)重，記為m3，糙米米線含水量為W。根據(jù)公式計(jì)算糙米米線吸水率和蒸煮損失率。

1.3.6 糙米米線質(zhì)構(gòu)性質(zhì)的測(cè)定

參照李莎莎[13]方法進(jìn)行糙米米線質(zhì)構(gòu)性質(zhì)測(cè)定。選取適量粗細(xì)均勻的糙米米線，置于沸水中，蒸煮過(guò)程中保持水微沸狀態(tài)，按照最佳蒸煮時(shí)間煮熟后撈出。置于濾網(wǎng)中用冷水淋洗30 s，然后放進(jìn)冰水中，保持糙米米線品質(zhì)穩(wěn)定。取出5根，整齊擺放在測(cè)試臺(tái)上，使用HDP/PFS 探頭，測(cè)前速度設(shè)為2.0 mm/s，測(cè)試速度設(shè)為1.0 mm/s，測(cè)后速度設(shè)為2.0 mm/s，壓縮形變75%，觸發(fā)力5 g，2次壓縮間隔3 s, 每個(gè)樣品做5個(gè)平行，結(jié)果取平均值。

1.3.7 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)采用SPSS 17.0進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，差異性分析采用Ducan’s多重檢驗(yàn)，P<0.05判斷為顯著差異，相關(guān)性分析**代表極顯著相關(guān)，*代表顯著相關(guān)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差表示。采用Excel2007、Origin等軟件進(jìn)行作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 干法、半干法和濕法磨粉制備的糙米米線蒸煮品質(zhì)

干法、半干法和濕法3種磨粉方式得到的糙米粉，分別經(jīng)過(guò)調(diào)濕、自熟、擠條擠絲、切斷、老化、復(fù)蒸、干燥、整理和成品等工序后，制作成糙米米線。在本文前期的研究中，研究了干法、半干法和濕法3種磨粉方式對(duì)糙米粉損傷淀粉含量、顆粒細(xì)度的影響，以及3種磨粉方式對(duì)糙米粉性質(zhì)的影響。

3種磨粉方式制備的糙米米線最佳蒸煮時(shí)間見(jiàn)圖1。糙米米線最佳蒸煮時(shí)間可能與3種磨粉方式制備的糙米粉顆粒細(xì)度和損傷淀粉含量有關(guān)。3種磨粉方式制備的糙米粉顆粒細(xì)度和損傷淀粉含量如下：隨著干法超微粉碎強(qiáng)度的增加，糙米粉顆粒細(xì)度D[4,3]從171.47 μm下降至11.67 μm，損傷淀粉含量從7.84%增加至14.58%；半干法磨粉，隨著含水量的增加，糙米粉顆粒細(xì)度D[4,3]在167～193 μm之間，糙米粉中損傷淀粉從7.84%逐漸降低至4.13%；濕法磨粉，泡米料液比分別為1 ∶1、1 ∶2、1 ∶3、1 ∶4時(shí)，糙米粉顆粒細(xì)度D[4,3]在152～168 μm之間，糙米粉損傷淀粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為3.66%、4.39%、4.41%和4.07%。干法制粉的顆粒越小，損傷淀粉含量越高，糙米米線最佳蒸煮時(shí)間越短。半干法得到的糙米粉，制備的糙米米線最佳蒸煮時(shí)間沒(méi)有顯著性差異，可能是由于半干法制備的糙米粉顆粒細(xì)度和損傷淀粉含量沒(méi)有明顯差異。濕法制粉隨著含水量的升高，顆粒細(xì)度和損傷淀粉含量降低，復(fù)水時(shí)間相應(yīng)降低。

干法、半干法和濕法3種方式磨粉得到的糙米粉，制備的糙米米線蒸煮斷條率結(jié)果見(jiàn)圖2。干法粉碎強(qiáng)度為10～40時(shí)，制備的糙米米線斷條率分別為7.5%、 10%、35%和50%；半干法水分調(diào)節(jié)含量為20%～35%時(shí)，制備的糙米米線斷條率分別為5%、5%、14%和15%；濕法料液比為1 ∶1～1 ∶4時(shí)，糙米米線的斷條率為7.5%～10%之間。干法粉碎強(qiáng)度為30～40時(shí)，制備的糙米米線斷條率最高為35%和50%，其次是半干法含水量為30%和35%的磨粉制備的糙米米線，其斷條率為14%和15%；干法粉碎強(qiáng)度為10～20、半干法水分調(diào)節(jié)含量為20%和25%、以及濕法磨粉制備的糙米米線斷條率較低為10%以下。糙米粉的損傷淀粉含量越高，糙米米線的蒸煮斷條率越高。這可能是因?yàn)檩^高含量損傷淀粉的存在不利于糙米米線內(nèi)部連續(xù)且致密結(jié)構(gòu)的形成，導(dǎo)致糙米米線較高的蒸煮斷條率。

注：柱狀圖上方不同字母代表樣品間存在顯著差異性P<0.05,下同。

圖2 干法、半干法和濕法3種磨粉方式制備的糙米米線的斷條率

干法、半干法和濕法3種方式磨粉得到的糙米粉，制備的糙米米線蒸煮損失率見(jiàn)圖3。干法超微粉碎得到的糙米粉，制備的糙米米線蒸煮損失率隨制粉強(qiáng)度增加而增加，超微30時(shí)達(dá)到26.83%，粉碎強(qiáng)度40時(shí)下降至16.96%；半干法得到的糙米粉制備的糙米米線，磨粉水分調(diào)節(jié)含量為20%、25%、30%和35%時(shí)，蒸煮損失率分別為14.99%、29.43%、17.95%和13.80%，水分調(diào)節(jié)含量為25%、30%時(shí)與對(duì)照樣品的糙米米線蒸煮損失率無(wú)顯著差異；濕法制粉得到的糙米粉，隨著料液比的增加，糙米米線蒸煮損失率并無(wú)明顯差異，分別為24.48%、19.89%、17.26%和19.07%。干法粉碎強(qiáng)度為10、20、40時(shí)，半干法水分調(diào)節(jié)含量為20%和35%、以及濕法磨粉(1 ∶2～1 ∶4時(shí))制備的糙米米線蒸煮損失率較低在25%以下。

干法、半干法和濕法3種方式磨粉得到的糙米粉，制備的糙米米線吸水率見(jiàn)圖4。干法超微粉碎糙米粉制備的糙米米線，隨著粉碎強(qiáng)度增加，吸水率呈先下降后上升趨勢(shì)，糙米米線吸水率分別為118.83%、80.40%、89.00%和107.82%；半干法制粉糙米粉制備的糙米米線，隨著水分添加量增加，糙米米線吸水率分別為124.28%、107.56%、121.24%和114.26%。濕法制粉得到的糙米粉，隨著料液比的增加，其糙米米線吸水率在料液比為1 ∶2時(shí)達(dá)到112.70%，其余均在81.11%～97.09%。糙米米線的吸水率與蒸煮損失率數(shù)據(jù)結(jié)果趨勢(shì)相反，其吸水率越低，蒸煮損失率越高，可能是因?yàn)閾p傷淀粉的存在破壞了糙米米線內(nèi)部連續(xù)且致密結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致糙米米線蒸煮損失率較高。

米線的蒸煮時(shí)間、斷條率和蒸煮損失率越低，糙米米線品質(zhì)越好，粉條國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和米線地方標(biāo)準(zhǔn)對(duì)米線的斷條率和蒸煮損失率都有明確的限量規(guī)定[12,14,15]。因此，綜合最佳蒸煮時(shí)間、斷條率、蒸煮損失率和吸水率數(shù)據(jù)，干法粉碎強(qiáng)度10、半干法水分調(diào)節(jié)含量20%和濕法料液比為1 ∶2～1 ∶4時(shí)，糙米米線的蒸煮品質(zhì)較好。

圖3 干法、半干法和濕法3種磨粉方式制備的糙米米線的蒸煮損失率

圖4 干法、半干法和濕法3種磨粉方式制備的糙米米線的吸水率

表1 干法、半干法和濕法3種磨粉方式制備的糙米米線的質(zhì)構(gòu)特性

注：同一列不同字母代表樣品間存在顯著差異性(P< 0.05)。

2.2 干法、半干法和濕法磨粉制備的糙米米線質(zhì)構(gòu)性質(zhì)

干法、半干法和濕法3種磨粉方式制備的糙米米線質(zhì)構(gòu)性質(zhì)見(jiàn)表1。隨著干法粉碎強(qiáng)度的增加，糙米米線硬度、黏性、內(nèi)聚性、耐咀性和回復(fù)性的變化趨勢(shì)一致，呈現(xiàn)先上升、而后下降、最后略微上升的趨勢(shì)。但隨著干法粉碎強(qiáng)度的增加，糙米米線的彈性下降。

干法粉碎強(qiáng)度在30時(shí)，糙米米線硬度最低，在8 650 g左右。干法粉碎強(qiáng)度為20時(shí)，糙米米線硬度最高，在14 231g左右。隨著粉碎強(qiáng)度增加，彈性從0.84下降到0.79，內(nèi)聚性、黏性和回復(fù)性呈先上升后下降的趨勢(shì)。

半干法磨粉糙米粉制備的糙米米線，隨著水分調(diào)節(jié)含量的增加，糙米米線硬度增加，糙米米線從12 453 g上升到13 546 g；隨著水分調(diào)節(jié)含量的增加，糙米米線黏性增加，黏性絕對(duì)值從220增加至285。彈性在0.82～0.86之間無(wú)明顯變化，內(nèi)聚性在0.67～0.73之間，耐咀性從7 240上升到8 005.21。內(nèi)聚性和回復(fù)性呈先下降后上升的趨勢(shì)。

濕法磨粉糙米粉制備的糙米米線，隨著液料比的增加，糙米米線硬度和耐咀性增加，分別從12 141 g上升到16 749 g和從7 001上升到11 785。黏性、彈性、內(nèi)聚性和回復(fù)性呈現(xiàn)先上升、而后略微下降的趨勢(shì)。濕法磨粉和半干法磨粉，隨著含水量的增加，硬度、耐咀性等質(zhì)構(gòu)指標(biāo)呈現(xiàn)相同趨勢(shì)?？赡苁且?yàn)闈穹ê桶敫煞シ鄣牟诿追蹞p傷淀粉含量和顆粒細(xì)度都在同一的近似范圍(見(jiàn)2.1)[16]。

干法、半干法和濕法磨粉3種方式制備的糙米米線質(zhì)構(gòu)性質(zhì)的差異，可能與磨粉產(chǎn)生的損傷淀粉含量和糙米粉顆粒細(xì)度有關(guān)，另外還可能與糙米粉顆粒表面的光滑程度以及糙米中含有的纖維有關(guān)[17,18]?？赡苁沁@些因素的相互作用共同導(dǎo)致了3種磨粉方式制備的糙米米線質(zhì)構(gòu)性質(zhì)的不同。

2.3 損傷淀粉含量、糙米粉顆粒細(xì)度與糙米米線品質(zhì)的相關(guān)性分析

干法、半干法和濕法3種磨粉方式糙米粉損傷淀粉含量、顆粒細(xì)度與糙米米線品質(zhì)的相關(guān)性見(jiàn)表2。3種磨粉方式得到的糙米粉損傷淀粉含量與糙米米線的硬度呈顯著負(fù)相關(guān)，與最佳蒸煮時(shí)間呈極顯著負(fù)相關(guān)，與斷條率呈極顯著正相關(guān)；糙米粉顆粒細(xì)度與糙米米線最佳蒸煮時(shí)間呈極顯著正相關(guān)，與斷條率呈極顯著負(fù)相關(guān)，顆粒細(xì)度越大，糙米米線最佳蒸煮時(shí)間越長(zhǎng)，斷條率越高。因此，需控制磨粉方式得到損傷淀粉含量較低、顆粒細(xì)度較小的糙米粉，用以制備得到預(yù)期良好品質(zhì)的糙米米線。

表2 不同磨粉方式制備的糙米粉損傷淀粉含量、顆粒細(xì)度與糙米米線品質(zhì)的相關(guān)性

注：*在 0.05 水平(雙側(cè))上顯著相關(guān)；**在0.01 水平(雙側(cè))上顯著相關(guān)。

3 結(jié)論

采用干法、半干法和濕法3種磨粉方式制備糙米粉，研究了3種磨粉方式磨粉對(duì)糙米米線品質(zhì)的影響，結(jié)果表明, 磨粉方式顯著影響糙米米線的品質(zhì)，綜合最佳蒸煮時(shí)間、斷條率、蒸煮損失率、吸水率和質(zhì)構(gòu)性質(zhì)，干法粉碎強(qiáng)度10、半干法水分調(diào)節(jié)含量20%、30%和35%、濕法粉碎料液比1 ∶3～1 ∶4時(shí)，糙米米線的品質(zhì)較好。半干法磨粉與濕法磨粉制備的糙米米線品質(zhì)相似，半干法磨粉制備糙米米線可作為濕法磨粉制備糙米米線的替代方法。磨粉方式可在實(shí)際應(yīng)用中改善糙米米線等糙米制品的品質(zhì)，具有廣闊的應(yīng)用前景。