過熱蒸汽處理大米對方便米粉品質(zhì)的影響

舒星琦，李波輪，任傳順，鄭洋洋，安紅周* ，覃振華

1.河南工業(yè)大學(xué) 糧油食品學(xué)院，河南 鄭州 450001 2.河南省谷物品質(zhì)分析與加工國際聯(lián)合實驗室，河南 鄭州 450001 3.廣西柳州鼎蓉鮮食品生產(chǎn)有限公司，廣西 柳州 545000

米粉又稱米線、河粉、米粉絲、米面條，是目前我國消費量最大的稻米深加工產(chǎn)品，根據(jù)食用方法的不同可將其分類為煮食米粉、炒食米粉和方便米粉[1]。20世紀(jì)80年代初廣東省開始研制波紋米粉和米排粉生產(chǎn)線，方便米粉隨之普及開來[2]。

米粉作為深受人們喜愛的傳統(tǒng)米制品在我國具有巨大市場，特別是便捷美味的方便型米粉。但同時其也存在諸多品質(zhì)問題，如易糊湯、復(fù)水時間長、斷條率高等，阻礙了方便米粉行業(yè)的發(fā)展[3]。目前，對米粉品質(zhì)的改良主要是對原料進(jìn)行復(fù)配、優(yōu)化大米粉的磨粉方式和加工工藝、添加食品改良劑等。

過熱蒸汽處理技術(shù)在食品中最早用于干燥果干、肉類、面制品、谷物等。將稻谷進(jìn)行過熱蒸汽干燥和熱風(fēng)干燥后發(fā)現(xiàn)，過熱蒸汽干燥可提高稻谷的整精米率，同時降低其亮度[4]。此外，過熱蒸汽還用于薯片[5]、香蕉片[6]、胡蘿卜干[7]、面條[8]、玉米[9]等的干燥。過熱蒸汽的傳熱效率高，可用于食品的熱加工，目前主要是用于食品烹煮和膨化等[6,10]。采用過熱蒸汽對糙米進(jìn)行預(yù)糊化，糙米經(jīng)處理后，整米率提高，腹白粒減少[11]。過熱蒸汽處理可以降低食品體系中的細(xì)菌、真菌毒素以及對食品有負(fù)面影響的酶[12-13]。過熱蒸汽處理作為一種綠色環(huán)保的新興熱處理技術(shù)，其對大米粉理化特性及方便米粉品質(zhì)的影響有待探究。

作者通過對處理溫度和處理時間的控制，探究過熱蒸汽處理對方便米粉品質(zhì)的影響，得出處理大米的較優(yōu)條件，制出具有較好品質(zhì)的方便米粉，從而為通過過熱蒸汽處理改善米制品的品質(zhì)奠定理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

秈精米(水分13.03%，蛋白6.59%，淀粉76.03%，灰分0.39%)：信陽光山農(nóng)產(chǎn)品有限公司。

1.2 試驗儀器與設(shè)備

過熱蒸汽處理器：自制；WN-200萬能粉碎機：廣州市旭朗機械設(shè)備有限公司；DS32-Ⅱ雙螺桿擠壓膨化試驗機：濟(jì)南賽信膨化機械有限公司；和面機：廣州三麥機械設(shè)備有限公司；Feezone 6plus冷凍干燥機：美國LABCONCO儀器有限公司；DS-1高速組織搗碎機：上海標(biāo)本模型廠；101-3ES電熱鼓風(fēng)干燥箱：北京市永光明醫(yī)療儀器有限公司；CR-410色彩色差計：日本柯尼卡美能達(dá)光學(xué)儀器有限公司；TA-XT 2i質(zhì)構(gòu)儀：英國Stable Microsystem公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 大米過熱蒸汽處理

利用過熱蒸汽設(shè)備，在蒸汽流速為3 mm/s的條件下，將大米在120、150、180 ℃下分別處理0、2、4、6、8 min，在室溫下冷卻，備用。

1.3.2 大米粉基本組分的測定

將過熱蒸汽處理后的大米粉碎后過100目篩，-4 ℃下密封保存?zhèn)溆谩?/p>

水分含量測定參照GB/T 5009.3—2016；總淀粉含量測定參照GB/T 5009.9—2008；蛋白質(zhì)含量測定參照GB/T 5009.5—2016；破損淀粉含量測定參照AACC方法76-31肖邦破損淀粉儀法，結(jié)果用碘吸收率表示；直鏈淀粉含量測定參照GB/T 15683—2008，制備碘試劑和測定標(biāo)準(zhǔn)曲線。

1.3.3 方便米粉的制作

大米粉樣品的水分調(diào)至33%，用雙螺桿擠壓機制作米粉，?？谥睆?.5 mm，在室溫下干燥24 h，將米粉剪成長度20 cm的條狀，-4 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>

1.3.4 方便米粉色澤的測定

將制作出的米粉冷凍干燥后粉碎40 s，用色彩色差計測定色澤。計算米粉白度(WI)：

WI=100-[(100-L*)2+a*2+b*2]1/2，

式中：L*為明亮度；a*為紅綠值；b*為黃藍(lán)值。

1.3.5 方便米粉的復(fù)水時間

參考孟亞萍[14]的方法并稍加修改，取20根長約20 cm的方便米粉置于燒杯中，加入700 mL沸水，用錫箔紙封口保溫。米粉即將泡好時，每隔10 s取1根置于兩塊透明的玻璃片中，按壓，當(dāng)米粉軟化且中間的白芯消失時，記錄此時的時間即為復(fù)水時間。

1.3.6 方便米粉的斷條率

選取20根長短和粗細(xì)均勻的方便米粉置于燒杯中，倒入700 mL沸水，用錫箔紙封口，至復(fù)水時間后撈出，記錄長度小于20 cm的米粉根數(shù)為X，計算方便米粉的斷條率：

斷條率=X/20×100% 。

1.3.7 方便米粉的烹煮特性

根據(jù)彭國泰[15]的方法并稍加改動，選取20根米粉稱質(zhì)量，記為m1(精確至0.01 g)。將米粉置于燒杯中，倒入700 mL沸水，用錫箔紙封口，泡制最佳烹煮時間后撈出，置于篩網(wǎng)中，在水流下淋洗30 s，用吸水紙吸走米粉上的多余水分后稱質(zhì)量，記為m2。隨后將米粉放入135 ℃的烘箱中干燥3 h，稱質(zhì)量，記為m3，米粉水分含量為W。計算米粉吸水率和烹煮損失率：

1.3.8 方便米粉的質(zhì)構(gòu)特性

選取20根米粉置于燒杯中，倒入700 mL沸水，用錫箔紙封口，泡制最佳烹煮時間后撈出，置于篩網(wǎng)中，在水流下淋洗30 s，放進(jìn)入冰水中，進(jìn)行TPA和拉伸性能測定。

TPA測定：取3根米粉整齊放于質(zhì)構(gòu)儀測試臺上，采用HDP/PFS探頭，測前、測中和測后速度分別為2.0、1.0、1.0 mm/s，壓縮比例50%，觸發(fā)力5 g，2次壓縮間隔3 s。

拉伸性能測定：采用A/SPR探頭，取1根米粉纏繞在探頭上，測前、測中和測后速度分別為2、3、10 mm/s，位移50 mm，觸發(fā)力5 g。

1.3.9 方便米粉的感官評價

參照高曉旭等[16]的方法，由12名經(jīng)過專業(yè)訓(xùn)練的成員對米粉進(jìn)行感官評分，評價標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

1.4 數(shù)據(jù)處理

結(jié)果以均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，采用Microsoft Excel 2010、SPSS 20.0、Origin 8.0等軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析和制圖。

表1 米粉感官評價標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Sensory scoring criteria for rice noodles

2 結(jié)果與討論

2.1 過熱蒸汽處理對大米粉基本組分的影響

由表2可知，經(jīng)過熱蒸汽處理后大米粉的水分含量隨處理時間的延長，先升高再降低，相同處理時間，隨處理溫度的升高而降低。大米粉直鏈淀粉含量隨處理時間延長和處理溫度的升高先升高后降低，溫度對其影響更顯著，但在150 ℃和180 ℃較長時間處理下，與對照相比變化不明顯。破損淀粉含量在120 ℃或2 min的處理條件下無顯著性變化，在180 ℃、較長時間的處理條件下顯著升高?？偟矸酆偷鞍缀康淖兓c對照相比不顯著。

表2 過熱蒸汽處理對大米粉組分的影響Table 2 Effect of superheated steam treatment on the components of rice flour

2.2 過熱蒸汽處理對方便米粉色澤的影響

由表3可知，米粉的L*和WI無顯著性變化，b*隨處理時間的延長在8 min處顯著升高，隨處理溫度的增加呈現(xiàn)先降低再升高的趨勢。與對照組相比，a*整體稍微升高，但在150 ℃、2 min處理時顯著降低，因此，過熱蒸汽處理不會改變米粉的亮度和白度，但會使米粉偏綠的程度升高，且在高溫長時間的處理條件下，米粉會更偏向黃色，這可能是因為大米在高溫的作用下發(fā)生了美拉德反應(yīng)，影響了米粉色澤，但整體色澤變化不大，這與Swasdisevi等[17]的研究結(jié)果類似，可能是因為處理時間較短。說明120 ℃、2 min至180 ℃、8 min的過熱蒸汽處理條件不會對米粉色澤產(chǎn)生大的影響。

表3 過熱蒸汽處理對方便米粉色澤的影響Table 3 Influence of superheated steam treatment on the color of instant rice noodles

2.3 過熱蒸汽處理對方便米粉復(fù)水時間的影響

由圖1可知，未處理組方便米粉的復(fù)水時間為497.5 s，大米經(jīng)過熱蒸汽處理后，米粉的復(fù)水時間在2 min時顯著降低，在150 ℃、4 min時復(fù)水時間較短，為450 s，降低約10%，之后無顯著性變化。這表明過熱蒸汽處理可縮短米粉的復(fù)水時間，最佳過熱蒸汽處理條件為150 ℃、4 min。這是因為過熱蒸汽處理使大米粉的直鏈淀粉含量增加，直鏈淀粉含量與米粉復(fù)水時間呈負(fù)相關(guān)[18]，大米粉糊化溫度的增加也會縮短米粉復(fù)水時間。此外研究表明，大米粉粒度在80目左右時，米粉的復(fù)水時間較短[19-20]。

注：不同字母表示差異顯著(P<0.05)。圖2同。圖1 過熱蒸汽處理對方便米粉復(fù)水時間的影響Fig.1 Influence of superheated steam treatment on the rehydration time of instant rice noodles

2.4 過熱蒸汽處理對方便米粉斷條率的影響

圖2 過熱蒸汽處理對方便米粉斷條率的影響Fig.2 Influence of superheated steam treatment on the breakage rate of instant rice noodles

由圖2可知，經(jīng)過熱蒸汽處理后，米粉斷條率隨處理時間的延長，在2～6 min時顯著降低，在6 min后升高，隨處理溫度的升高呈上升趨勢。總體來看，4～6 min處理斷條率較低，為5.0%～8.4%，在120 ℃、2 min處理時斷條率降至最低，為3.33%，在180 ℃、8 min處理時升至最高值，為13.33%。過熱蒸汽處理可顯著降低方便米粉斷條率的原因：一方面，大米直鏈淀粉含量的增加使淀粉易于老化，增加了淀粉凝膠的強度，烹煮時不易斷條[21]；另一方面，過熱蒸汽處理使大米粉的膨脹勢減小，分子間結(jié)合較緊，米粉膨脹阻力大，表現(xiàn)為更耐烹煮[22]。斷條率在4 min后隨時間延長而逐漸增加可能是直鏈淀粉逐漸減少，淀粉老化后形成的有序結(jié)構(gòu)減少，形成的淀粉凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)強度減弱，導(dǎo)致米粉韌性差且易斷條[23]，處理8 min時直鏈淀粉含量降至最低，此時凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)強度最弱，斷條率升高。

2.5 過熱蒸汽處理對方便米粉烹煮特性的影響

由表4可知，隨處理時間的延長，米粉的吸水率基本呈升高趨勢，但在150 ℃處理8 min與6 min時米粉的吸水率沒有顯著性差異，180 ℃處理8 min時米粉的吸水率顯著降低。隨處理溫度的升高，吸水率呈升高趨勢。吸水率升高的原因可能是大米粉粒度減小，破損淀粉含量升高。此外，大米粉的吸水能力和膨脹勢的增大也會導(dǎo)致米粉的吸水率升高。

由表4可知：經(jīng)過120 ℃的過熱蒸汽處理后，米粉的烹煮損失率減少，且隨處理時間的延長而降低；在150 ℃、2～6 min處理時米粉烹煮損失率顯著降低;180 ℃的熱蒸汽處理后，米粉的烹煮損失率在4～8 min時增加，且隨處理時間的延長而升高；烹煮損失率與直鏈淀粉含量呈負(fù)相關(guān)，更強的凝膠結(jié)構(gòu)有利于減小烹煮損失率，米粉更耐煮[24]，從而提高了米粉品質(zhì)。此外，組分之間的相互作用也提高了凝膠的硬度，限制了淀粉的膨脹[25]。

2.6 過熱蒸汽處理對方便米粉質(zhì)構(gòu)特性的影響

由表5可知，隨處理時間的延長，米粉的硬度呈先增加后減小趨勢，隨溫度的升高存在顯著性變化，在4 min或6 min達(dá)最大值。經(jīng)處理后，米粉的黏附性顯著降低，隨處理時間的延長呈減小趨勢，凝聚性、回復(fù)性、彈性無顯著變化。米粉硬度增加的原因除直鏈淀粉含量升高造成外，還可能是因為蛋白與淀粉分子間的作用增強限制了淀粉的膨潤，從而使淀粉凝膠的硬度提高，黏度降低[26]。然而，被淀粉顆粒包裹的脂質(zhì)與直鏈淀粉形成的復(fù)合物會減弱直鏈淀粉分子間的相互作用，使淀粉分子形成有效交聯(lián)點的數(shù)目和密度減小，從而降低了產(chǎn)品的硬度[27]。結(jié)果表明，過熱蒸汽處理可增加米粉的硬度，降低其黏附性，有利于爽口性的提升。

表4 過熱蒸汽處理對方便米粉烹煮特性的影響Table 4 Effect of superheated steam treatment on cooking characteristics of instant rice noodles

由表6可知，隨處理時間的延長，拉伸最大強度呈先增大后減小趨勢，在處理8 min時，隨溫度的升高呈下降趨勢，拉伸斷裂距離的變化趨勢與之相同。拉伸最大強度和拉伸斷裂距離與米粉的直鏈淀粉含量有關(guān)，直鏈淀粉含量因處理而增加，導(dǎo)致凝膠強度增加，但過度處理會造成大米粉的粒度減小，破損淀粉含量增加，從而導(dǎo)致米粉在受到外力時易被破壞。因此，過熱蒸汽處理可改善拉伸特性，使米粉的拉伸強度增加，斷裂距離增大，但高溫、長時間的處理會對米粉的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利影響，降低米粉的拉伸最大強度和拉伸斷裂距離。

表5 過熱蒸汽處理對方便米粉質(zhì)構(gòu)特性的影響Table 5 Influence of superheated steam treatment on texture characteristics of instant rice noodles

表6 過熱蒸汽處理對方便米粉拉伸特性的影響Table 6 Influence of superheated steam treatment on tensile properties of instant rice noodles

2.7 過熱蒸汽處理對方便米粉感官品質(zhì)的影響

圖3為過熱蒸汽處理前后米粉感官品質(zhì)的變化，結(jié)果表明，過熱蒸汽處理會影響米粉的感官品質(zhì)，可使方便米粉的組織形態(tài)、糊湯性、硬度、黏性得分升高，但在極端處理條件下品質(zhì)無改善，甚至?xí)菇M織形態(tài)和糊湯性得分降低。米粉的色澤、氣味、彈性、光滑性得分變化不大。其中，組織形態(tài)和糊湯性得分隨處理時間延長和溫度的升高先升高后降低，硬度得分整體升高。短時間處理米粉的黏性無顯著性變化，但在較長時間處理下，黏性變小，得分顯著提高。總分較高的處理條件為150 ℃、2 min和4 min，雖然在其他條件下總分也得到提升，但其原因是米粉的黏度顯著減小，提升了總分。綜合來看，150 ℃、4 min處理條件下，方便米粉的感官品質(zhì)最佳。

圖3 過熱蒸汽處理對方便米粉感官品質(zhì)的影響Fig.3 Effect of superheated steam treatment on sensory qualities of instant rice noodles

3 結(jié)論

大米經(jīng)過熱蒸汽處理后，對米粉色澤影響不大，2 min的處理可顯著提高米粉復(fù)水性，150 ℃、4 min時為450 s，降低了約10%。較短時間(2～6 min)的處理會使米粉斷條率顯著降低。隨處理強度的增大，米粉的吸水率整體呈升高趨勢，烹煮損失率在高溫、長時間的處理條件下升高。過熱蒸汽處理可增加米粉的硬度，降低黏附性，有利于其爽口性的提升，同時，可改善拉伸特性，使其拉伸強度增加，斷裂距離增大，但高溫、長時間的處理會對米粉的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利影響，綜合來看，150 ℃、4 min過熱蒸汽處理大米制作的米粉品質(zhì)最佳。本研究揭示了過熱蒸汽處理對米粉品質(zhì)的影響規(guī)律，為米粉品質(zhì)改良提供新方法，同時為米制品品質(zhì)改良奠定基礎(chǔ)。