半干型糙米米粉制備工藝優(yōu)化

朱鳳霞 張?jiān)慈?劉博 甘平洋 陳昌勇 陶偉明

摘要：以糙米和早秈米為主要原料，制作半干型糙米米粉。通過單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)，研究原料配比、浸泡時(shí)間、擠壓溫度和老化時(shí)間對糙米米粉品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，當(dāng)糙米添加量為30%、糙米浸泡時(shí)間為14 h、擠壓溫度為65 ℃、老化時(shí)間為6 h時(shí)，制備出來的糙米米粉品質(zhì)效果最佳，感官品質(zhì)、復(fù)水時(shí)間、蒸煮損失和斷條率等品質(zhì)均較高。

關(guān)鍵詞：糙米；半干米粉；工藝優(yōu)化

中圖分類號(hào)：TS217 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.16465/j.gste.cn431252ts.20210526

基金項(xiàng)目：湖南創(chuàng)新型省份建設(shè)專項(xiàng)（2019NK2121）；長株潭國家自主創(chuàng)新示范區(qū)專項(xiàng)（2018XK2007）；長沙市科技計(jì)劃科技成果轉(zhuǎn)化項(xiàng)目（kh2005102）；湖南省自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目（2020JJ4345）；省科技創(chuàng)新平臺(tái)與人才計(jì)劃（2018TP1032）。

米粉（米線）作為我國南方地區(qū)廣受歡迎的一種傳統(tǒng)主食，距今已有2 000多年歷史，是主要以大米為原料，經(jīng)浸泡、粉碎、熟化與擠壓成型等工序制成的深加工產(chǎn)品[1]。米粉按含水量分為干米粉、半干米粉和鮮濕米粉[2]。其中，干米粉水分含量低，儲(chǔ)藏時(shí)間長，但烹飪耗時(shí)且蒸煮損失大；鮮濕米粉口感細(xì)膩滑爽，食用簡單方便，但水分含量高，不耐貯存且易結(jié)團(tuán)老化斷條。而半干米粉，一般水分含量15%～40%[3]，常溫即能儲(chǔ)存，比鮮濕米粉具有較長貨架期，比干米粉具有較好口感及營養(yǎng)品質(zhì)，且食用更為便捷。

米粉是利用大米糊化后，直鏈淀粉通過氫鍵重新有序排列，形成具有彈性和韌性的多維凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)而制成[4]，對原料的直鏈淀粉含量有一定要求，目前大多采用陳化早秈米為主料。糙米作為最為常見的全谷物，因富含膳食纖維、維生素和礦物質(zhì)等多種營養(yǎng)物質(zhì)而備受關(guān)注[5]。但糙米直鏈淀粉含量較低，加上表層高含量的纖維導(dǎo)致的口感粗糙、浸泡磨漿不易等問題，使得糙米米粉品質(zhì)相對較差。目前，關(guān)于糙米米粉的研究相對較少，主要集中于通過發(fā)芽[6]、發(fā)酵[7]、添加輔料[8]等方式制作鮮濕米粉，能有效改善糙米米粉品質(zhì)，但工藝較為繁雜，增加生產(chǎn)成本。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們對傳統(tǒng)主食品質(zhì)要求漸高，安全、便捷、營養(yǎng)的產(chǎn)品已成為主流趨勢。為滿足人們對米粉日益增長的需求，本文立足于產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀，通過半干型糙米米粉的制作工藝研究，以期為稻米資源綜合利用及米粉加工產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 主要材料與儀器

1.1.1 主要材料試劑

早秈米、糙米：湖南金健米業(yè)股份有限公司。

1.1.2 主要儀器設(shè)備

MFD15一步成型米粉機(jī)：湖南恒聯(lián)粉師傅科技發(fā)展有限公司；2YH1015B型優(yōu)化箱：湖南恒聯(lián)粉師傅科技發(fā)展有限公司；LE204E/02型電子分析天平：梅特勒-托利多儀器有限公司；Vap300型凱氏定氮儀：德國格哈特儀器公司；101-1AB型鼓風(fēng)式干燥箱：天津泰斯特儀器有限公司。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 糙米米粉制備工藝流程

1.2.2 糙米米粉制備的單因素試驗(yàn)

將糙米及早秈米清理除雜，分別加水浸泡至手捻即碎，按比例混合均勻后，采用一步成型米粉機(jī)擠壓成型，剪切后置于50 ℃優(yōu)化箱中老化。以感官評分為指標(biāo)，選取糙米添加量、糙米浸泡時(shí)間、擠壓溫度和老化時(shí)間4個(gè)因素進(jìn)行單因素試驗(yàn)。

（1） 糙米添加量：在糙米浸泡時(shí)間16 h、擠壓溫度60 ℃、老化時(shí)間5 h的條件下，分別調(diào)節(jié)糙米原料占比至20%、30%、40%、50%、60%制備糙米米粉，觀察原料配比對糙米米粉品質(zhì)的影響。

（2） 糙米浸泡時(shí)間：在糙米添加量40%、擠壓溫度60 ℃、老化時(shí)間5 h的條件下，分別調(diào)節(jié)糙米浸泡時(shí)間為12、14、16、18、20 h制備糙米米粉，觀察糙米浸泡時(shí)間對糙米米粉品質(zhì)的影響。

（3） 擠壓溫度：在糙米添加量40%、糙米浸泡時(shí)間16 h、老化時(shí)間5 h的條件下，分別調(diào)節(jié)擠壓溫度為50、55、60、65、70 ℃制備糙米米粉，觀察擠壓溫度對糙米米粉品質(zhì)的影響。

（4） 老化時(shí)間：在糙米添加量40%、糙米浸泡時(shí)間16 h、擠壓溫度60 ℃的條件下，分別調(diào)節(jié)老化時(shí)間為3、4、5、6、7 h制備糙米米粉，觀察老化時(shí)間對糙米米粉品質(zhì)的影響。

1.2.3 糙米米粉制備的正交試驗(yàn)

為確定最優(yōu)工藝條件，根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果和正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)原則，采用L9（34）正交表對工藝條件進(jìn)一步優(yōu)化。其因素水平分布情況見表1。

1.2.4 糙米米粉的質(zhì)量評價(jià)

（1）感官評定：參考郭利利等[9]的方法，由5名感官評價(jià)人員依據(jù)表2進(jìn)行評價(jià)。

（2）主要營養(yǎng)成分：原料配比參考GB 5009.3—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中水分的測定》的直接干燥法；蛋白質(zhì)含量參考GB 5009.5—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中蛋白質(zhì)的測定》的半微量凱氏定氮法；淀粉含量參考GB 5009.9—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中淀粉的測定》的酸水解法；脂肪含量參考GB 5009.6—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中脂肪的測定》的索氏抽提法。

（3）復(fù)水時(shí)間的測定：參考朱啟思等[10]的方法，略有改動(dòng)。準(zhǔn)確稱取一定量的樣品，置于潔凈燒杯中，按1︰10的料液比加入沸水，加蓋靜置 5 min，取粉絲 1 根，置于玻璃板上擠壓，觀察粉絲是否有白色硬心，每隔 0.5 min 測定 1 次，直至粉絲無硬心為止，記下所用時(shí)間，即為復(fù)水時(shí)間。

2 結(jié)果與分析

2.1 糙米米粉制備的單因素試驗(yàn)結(jié)果

2.1.1 原料配比對糙米米粉品質(zhì)的影響

由圖1可知，隨著糙米添加量由低至高，糙米米粉的感官評分隨之逐漸降低，當(dāng)糙米含量超過50%后，感官評分下降明顯。由于樣品中直鏈淀粉含量決定米粉的糊化特性，糙米直鏈淀粉含量低于精白早秈米，添加量越高，越直接影響米粉的凝膠性能，當(dāng)糙米含量超過50%后，糙米米粉易斷條，難以成型。同時(shí)，由于糙米表皮纖維及色素，過高的添加量易影響米粉產(chǎn)品色澤及口感。而糙米添加量過低，無法體現(xiàn)糙米米粉的風(fēng)味和營養(yǎng)品質(zhì)。因此，綜合試驗(yàn)結(jié)果，選取20%、30%、40%的糙米添加量作為正交試驗(yàn)三水平。

2.1.2 糙米浸泡時(shí)間對糙米米粉品質(zhì)的影響

由圖2可知，隨著糙米浸泡時(shí)間延長，糙米米粉感官評分先上升后緩慢下降，總體影響趨于平緩。可能是由于隨著糙米浸泡時(shí)間增加，吸水速率快速增加，糙米吸水使淀粉顆粒結(jié)構(gòu)松散，強(qiáng)化淀粉糊化特性，感官品質(zhì)較好；而吸水率趨于穩(wěn)定后，糙米浸泡時(shí)間過長，易發(fā)酵滋生微生物而影響產(chǎn)品最終氣味和食味，感官品質(zhì)下降。綜上，選擇糙米浸泡時(shí)間在16 h左右為宜。

2.1.3 擠壓溫度對糙米米粉品質(zhì)的影響

由圖3可知，隨著擠壓溫度的增加，感官評分先明顯升高，在溫度為60 ℃時(shí)達(dá)到峰值，之后略為下降?？梢姡谝欢囟确秶鷥?nèi)，溫度的升高有利于淀粉的糊化。當(dāng)溫度較低時(shí)，淀粉糊化不足，糙米米粉較硬，蒸煮后口感夾生易斷條；隨著糊化溫度的增加，淀粉的糊化速度加快，糊化程度升高，糙米米粉感官品質(zhì)變好；而當(dāng)糊化溫度達(dá)到70 ℃時(shí)，過高的溫度使米粉糊化過度，過于黏稠難以成型，導(dǎo)致米粉品質(zhì)下降。通過試驗(yàn)確定擠壓溫度為60 ℃時(shí)產(chǎn)品的品質(zhì)最好，所以選取擠壓溫度控制在 55～65 ℃。

2.1.4 老化時(shí)間對糙米米粉品質(zhì)的影響

老化是米粉糊化后形成穩(wěn)定的凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的重要過程。由圖4可知，老化時(shí)間過短，米粉缺乏韌性和拉伸力，咀嚼性不足；隨著老化時(shí)間增加，老化程度提高，形成的米粉凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，米粉表面更為光滑，結(jié)構(gòu)更為緊密，感官品質(zhì)提高；當(dāng)老化時(shí)間超過6h后，米粉的斷條率和蒸煮損失基本穩(wěn)定，黏彈性逐漸降低，硬度和咀嚼性增大，感官品質(zhì)逐漸下降。因此，綜合考慮確定老化時(shí)間為6h。

2.2 糙米米粉制備的正交試驗(yàn)結(jié)果

為了得到最佳工藝參數(shù)，選取糙米添加量、糙米浸泡時(shí)間、擠壓溫度和老化時(shí)間4個(gè)影響因素，在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)L9（34）正交試驗(yàn)，以感官品質(zhì)為指標(biāo)考察各因素對糙米米粉制備效果的影響，結(jié)果見表3。

由表3可知，影響糙米米粉品質(zhì)的因素主次順序是：老化時(shí)間（D）>糙米添加量（A）>擠壓溫度（C）>糙米浸泡時(shí)間（B）。糙米米粉制備的最佳工藝條件為：A2B1C3D2，即糙米添加量30%、糙米浸泡時(shí)間14 h、擠壓溫度65 ℃、老化時(shí)間6 h。

2.3 驗(yàn)證試驗(yàn)

表3中試驗(yàn)2（糙米添加量20%、糙米浸泡時(shí)間16 h、擠壓溫度60 ℃、老化時(shí)間6 h）的糙米米粉感官評分是正交試驗(yàn)9組數(shù)據(jù)中值最大的。根據(jù)兩組方案進(jìn)行3次平行驗(yàn)證試驗(yàn)，測得的主要營養(yǎng)成分及質(zhì)量指標(biāo)結(jié)果平均值如表4所示。經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證，最優(yōu)組合A2B1C3D2條件下所制備的糙米米粉，產(chǎn)品感官評分平均值為91.1，而且復(fù)水時(shí)間短、蒸煮損失率和斷條率低，效果優(yōu)于試驗(yàn)2。

3 結(jié) 論

以早秈米和糙米為主要原料，對影響糙米米粉感官品質(zhì)的4個(gè)影響因素進(jìn)行優(yōu)化，試驗(yàn)結(jié)果顯示，影響品質(zhì)的因素主次順序是：老化時(shí)間>糙米添加量>擠壓溫度>糙米浸泡時(shí)間，最佳制備方案為：糙米添加量30%、糙米浸泡時(shí)間14 h、擠壓溫度65 ℃、老化時(shí)間6 h。在此基礎(chǔ)上制得的糙米米粉感官品質(zhì)佳，復(fù)水時(shí)間短、蒸煮損失率和斷條率低，綜合品質(zhì)好。

參 考 文 獻(xiàn)

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The Preparation Technology of Semi-dry Brown Rice Noodles

Zhu Fengxia1， Zhang Yuanquan1， Liu Bo1， Gan Pingyang1， Chen Changyong2， Tao Weiming2

（ 1. Hunan Grain Group co.， LTD.， Changsha， Hunan 410008； 2. Central South Grain and Oil Food Science Research Institute co.， LTD.， Changsha， Hunan 410008 ）

Abstract： Semi-dry rice noodles was prepared with brown rice and early indica rice. The effects of raw material ratio， soaking time， extrusion temperature and aging time on the quality of brown rice flour were studied by single factor test and orthogonal test. The results showed that the quality of the prepared brown rice noodles was the best when the content of brown rice was 30%， the soaking time of brown rice was 14 h， the extrusion temperature was 65 ℃ and the aging time was 6 h. The sensory quality， rehydration time， cooking loss and breaking rate were all higher.

Key words： brown rice， semi-dry rice noodles， process optimization