陶湘林 吳躍輝 魏穎娟 湯振興袁 潔 謝 軍 唐漢軍，

(1. 湖南省農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，湖南 長沙 410125；2. 湖南大學隆平分院，湖南 長沙 410125；3. 懷化職業(yè)技術(shù)學院，湖南 懷化 418000)

米粉是南方的傳統(tǒng)食品，可分為切粉和榨粉兩大類，均有干、濕兩種形態(tài)[1]。鮮濕切粉因新鮮柔軟，口感爽滑，成為南方的早餐主食之一，榨粉特別是干制榨粉多為菜肴材料。孫慶杰等[2-3]研究表明，直鏈淀粉、膠稠度和糊化特性是評價米粉原料米適宜性的主要指標。賀萍等[4]研究指出，原料米的蛋白質(zhì)和脂肪雖含量不高，但與鮮濕切粉的品質(zhì)密切相關。竇紅霞等[5]研究表明，米粉的適宜原料米的高脂肪含量有利于米粉的外觀、口感和滋味品質(zhì)，低蛋白質(zhì)含量有利于外觀和滋味品質(zhì)。

目前已有原料成分、輔料及加工工藝等與榨粉品質(zhì)關系的研究[6-8]。陳潔等[9]研究指出原料生粉粒度為120目時，榨粉綜合品質(zhì)最好。但原料生粉在水漿狀態(tài)的真實粒徑和粒徑組成等物理特性與米粉品質(zhì)的關系尚未見報道。因此，試驗擬以不同品種的精米為原料，采用干法和傳統(tǒng)水磨法制備秈稻原料生粉，分析水漿狀態(tài)的粒徑、粒徑組成和糊化特性，并利用產(chǎn)能1 200 kg/h的現(xiàn)代濕米粉生產(chǎn)線將粉體材料生產(chǎn)成濕米粉，分析其對鮮濕切粉的質(zhì)構(gòu)特性和感官品質(zhì)的影響，以期為鮮濕切粉生產(chǎn)過程中原料的加工適應性以及粒度的選擇提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料

湘晚秈13號(育種單位：湖南省水稻研究所，種植地：寧鄉(xiāng))、中早35號(育種單位：中國水稻研究所，種植地：攸縣)、湘早秈30號(育種單位：湖南省婁底地區(qū)農(nóng)業(yè)科學研究所，種植地：婁底)：3個樣品采收于2017年，加工前貯藏于4 ℃低溫室，試驗編號分別為WX、ZZ、ZX。每個品種隨機采取稻谷100 kg，經(jīng)除雜、脫殼、精米(精度約12%)，精米40 ℃烘干48 h備用。精米的主要營養(yǎng)品質(zhì)特性見表1。

表1 精米的主要營養(yǎng)品質(zhì)特性

1.1.2 主要試劑

濃硫酸、乙醚、氫氧化鈉、碘、碘化鉀：分析純，國藥集團化學試劑有限公司。

1.1.3 主要儀器設備

礱谷機：FC2K型，日本大竹制作所；

精米機：RICEPAL32型，日本山本制作所；

中碎機：WF-800型，江陰市鑫陸化工制藥設備有限公司；

流化床氣流粉碎機：QYF400型，昆山市密友粉體設備工程有限公司；

多用磨漿機：DM-LZ350型，柳州市順林機械有限公司；

掃描型電子顯微鏡：A02100301型，德國蔡司公司；

激光粒度分析儀：LS-POP67型，珠海歐美克儀器有限公司；

掃描量熱儀：NETZSCH 200F3型，德國耐馳儀器制造有限公司；

質(zhì)構(gòu)儀：CT3-4500型，美國Brookfield公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 原料生粉的制備 采用中碎機直接粉碎精白米，過100目篩，混勻作為干法普通粉試驗樣品，分別編號為WX1、ZZ1、ZX1；針對干法普通粉，采用流化床氣流粉碎機進一步粉碎1次，作為干法細粉試驗樣品，分別編號為WX2、ZZ2、ZX2；精白米20 kg，浸泡5 h，淘洗2次，采用多用磨漿機粉碎1次，經(jīng)40 ℃干燥箱烘干，粉碎后過100目篩作為水磨粉試驗樣品，分別編號為WX3、ZZ3、ZX3。

1.2.2 原料生粉的SEM觀察 粉體樣品均勻吹附于樣品臺的導電膠上，在10 mA的電流下噴金120 s，采用掃描電子顯微鏡進行觀察。

1.2.3 原料生粉的粒度分布測定 根據(jù)Tang等[12]的方法修改如下：將制備的原料生粉各稱取0.2 g置于小燒杯中，加水30 mL，用磁力攪拌器在300 r/min下分散30 s，通過激光粒度儀測定粒度分布。

1.2.4 精米粉體的糊化特性測定(DSC) 根據(jù)Tang等[13]的方法修改如下：準確稱取5.0 mg原料生粉樣品放入坩堝中，加入10 μL蒸餾水，密封坩堝蓋，靜置平衡2 h后測量。DSC測量條件為氮氣流量 150 mL/min、壓力0.1 MPa、從25 ℃升溫至85 ℃，升溫速度10 ℃/min。糊化焓值經(jīng)樣品水分含量修正后作為結(jié)果。

1.2.5 鮮濕切粉樣品的加工 按料液質(zhì)量比1∶1.5(純凈水)將上述原料粉分別調(diào)漿，采用企業(yè)生產(chǎn)用產(chǎn)能為1 200 kg/h的鮮濕切粉生產(chǎn)線加工成切粉樣品。

1.2.6 鮮濕切粉樣品的質(zhì)構(gòu)分析 采用質(zhì)構(gòu)儀分析。硬度、彈力的測定條件為探頭TA15/1 000，壓縮速度0.5 m/s，壓縮距離1 mm，觸發(fā)負載1 g；黏力的測定條件為探頭TA7，測試速度0.5 m/s，測試距離10 mm，觸發(fā)負載1 g。

1.2.7 鮮濕切粉樣品的感官評價 參評人數(shù)50名，男女各半，20～60歲。每種樣品沸水中漂燙2 min，分為2組盲樣，順序和倒序排列，針對色澤、外觀(光滑度、柔軟性、粘連、斷條)、氣味(香氣、異味)、口感和異物(斑點)5個指標，采用5級(好2，較好1，一般0，較差-1，差-2)計分方法進行評定，各指標分別統(tǒng)計加權(quán)平均分作為該指標的感官評價結(jié)果。

1.2.8 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計分析 所有試驗數(shù)據(jù)均采用Excel 2007和SPSS 7.0軟件進行統(tǒng)計處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 原料生粉的SEM觀察

由圖1可知，3個品種間沒有觀察到明顯差異，但不同方法粉碎的原料生粉的顆粒形態(tài)與大小均有顯著差異(P<0.05)。干法普通粉中較大的顆粒比干法細粉的大且多，可觀察到因粉碎時擠壓與升溫造成的部分融化而粘黏在一起的大塊狀顆粒，所有品種的水磨粉顆粒都比較均勻，且已接近稻米淀粉顆粒的形態(tài)和大小[14]。這些融化粘黏的大塊狀顆粒在氣流粉碎過程中依然存在，說明氣流粉碎效果不顯著，濕法測量粒徑分布時不能分散，分布極不均勻。

圖1 原料生粉的掃描電鏡觀察

2.2 原料生粉的粒度分布特性

由圖2可知，原料生粉的粒徑均呈4峰分布；水磨粉的主峰位置均在6 μm左右，32 μm后只有1個較小的峰，而干法粉的主峰均在32 μm后的位置；干法細粉與干法普通粉相比，前兩個峰面積有增加，但增加不明顯，兩者的圖譜幾乎相同。

圖2 原料生粉的粒度分布特性

為更通俗地考察原料生粉的粒徑組成特性，按篩目尺寸劃分為3個組成部分，即15 μm以下(800目以上)為細粉，15～37 μm為中粉，37 μm以上(400目以下)為粗粉，各組分體積占比和整體平均粒徑結(jié)果如表2所示。由表2可知，干法普通粉平均粒徑為39.53～43.16 μm，干法細粉平均粒徑為35.16～38.04 μm，水磨粉平均粒徑為5.47～7.58 μm，干法與水磨法的平均粒徑差異顯著。干法的37 μm以上粗粒的體積占比均超過50%，水磨法的為5.4%～17.1%；干法的15～37 μm中粒的體積占比為17.1%～23.7%，水磨法的為13.1%～17.6%，略低于干法；干法的15 μm以下微粉的體積占比為20.0%～32.3%，水磨法的為65.2%～79.1%，顯著高于干法的。水磨粉在水中容易分散，顆粒比較均勻，15 μm以下微粒的體積比達65%以上，平均粒徑接近稻米淀粉顆粒的大小[14]。綜上，超微氣流粉碎法對普通粉的進一步粉碎效果不顯著，水磨法的粉碎效果顯著優(yōu)于普通干法的粉碎效果，粉體顆粒較均勻，是由于稻米品種遺傳特性決定了胚乳組織結(jié)構(gòu)、單顆粒淀粉的大小和結(jié)構(gòu)。

2.3 原料生粉的糊化特性

由表3可知，3個品種的糊化開始溫度均是干法粉的高于水磨粉的，干法粉的峰溫范圍較水磨粉的小。粉體粒徑小，糊化開始較快，而糊化過程較長，呈較緩的吸熱峰。這與Tang等[12-13]的結(jié)論一致。早秈品種的糊化溫度高于晚秈品種，甚至干法粉碎對早秈品種的糊化溫度有提高的趨勢。所有品種的糊化焓均是干法粉的低于水磨粉的，干法粉品種間的糊化焓值差異較大，而水磨粉品種間相似。同一品種的干法普通粉與干法細粉間差異不明顯，可能是干法粉碎過程產(chǎn)生熱量使物料升溫較高，不同程度地破壞了粉體顆粒的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，特別是淀粉的結(jié)晶結(jié)構(gòu)[15]，從而導致糊化所需的能量減少。

表2 原料生粉水中分散后的粒徑組成特性?

? 同列字母不同表示差異顯著(P<0.05)。

表3 原料生粉的糊化特性?

? 同列字母不同表示差異顯著(P<0.05)。

2.4 鮮濕切粉的質(zhì)構(gòu)特性

因普通粉的整體粒度太粗，在漿液中固液分布不均勻，漿液糊化后形成的組織結(jié)構(gòu)不均、強度差，斷裂嚴重，不能加工成產(chǎn)品。切粉不同于榨粉[16-18]，未經(jīng)擠壓成型處理，其品質(zhì)更依賴于原料生粉的粒徑分布和組成特性。由表4可知，所有品種的干法細粉切粉的硬度和黏力均高于水磨粉的切粉，而彈力小于水磨粉的切粉。晚秈米干法細粉與水磨粉的切粉各項指標值差異較小，而早秈米的切粉硬度和彈力指標值差異顯著(P<0.05)，干法細粉與水磨粉的切粉間差異也顯著(P<0.05)。

2.5 鮮濕切粉的感官評價

由圖3可知，所有鮮濕切粉樣品在米粉獨有香氣上得分比較集中，與蛋白質(zhì)含量的高低趨勢一致，所有品種水磨粉的切粉在色澤、氣味和異物等指標上的得分較接近，但在最重要的外觀和口感指標上，晚秈品種和干法細粉的切粉得分為負分或0分，2個早秈品種的水磨粉切粉在所有指標上得分均接近2分，其中ZX3切粉的得分最高。結(jié)合質(zhì)構(gòu)特性分析結(jié)果可知，試驗工藝條件下，硬度10 g左右、黏力0.5～0.8 g、彈力0.4～0.5 g可作為鮮濕切粉品質(zhì)指標的重要參考，直鏈淀粉含量<20%的晚秈品種不適合加工成鮮濕切粉，與文獻[2-5]的結(jié)論一致。但對于適合加工成鮮濕切粉的早秈品種而言，原料生粉的粒度和均勻度是影響鮮濕切粉品質(zhì)的關鍵因素，糊化特性、蛋白質(zhì)、脂肪等其他因素對鮮濕切粉品質(zhì)的影響是次要因素。這可能是因為蒸熟加工時的溫度遠高于原料生粉糊化所需的溫度，原料生粉不存在不能夠完全糊化的情況，而蛋白質(zhì)、脂肪在生粉中并非主要成分，對鮮濕切粉的組織結(jié)構(gòu)影響有限。

表4 鮮濕切粉的質(zhì)構(gòu)特性?

? 同列字母不同表示差異顯著(P<0.05)。

圖3 濕米粉的感官評價

3 結(jié)論

試驗選擇了直鏈淀粉和蛋白質(zhì)含量差異顯著的3個秈稻精米為研究材料，探討了干法和濕法的原料生粉物理性狀對鮮濕切粉的品質(zhì)影響。明確了除稻米的直鏈淀粉含量因素外，稻米原料生粉在水中的粒徑水平、粒徑組成特性和分散均勻性是制約鮮濕切粉品質(zhì)的關鍵因素；800目以上粒徑的顆粒組成比例越高，鮮濕切粉的品質(zhì)越好；原料生粉的糊化特性、蛋白質(zhì)和脂肪等因素在現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝條件下并不重要。通過測算，干法粉碎的能耗水平遠高于水磨法，若為了減小粒徑，進一步進行粉碎，能耗成本將再度大幅增高。水磨法的粉碎效果能達到傳統(tǒng)米制品加工要求，為食品領域最常用的粉碎法，但存在原料營養(yǎng)成分流失、廢水量大、污染環(huán)境、受限于淀粉顆粒尺寸等問題，限制了水磨粉的生產(chǎn)規(guī)模及米制品的產(chǎn)品開發(fā)。為進一步提高產(chǎn)品質(zhì)量，豐富產(chǎn)品種類，開發(fā)高效節(jié)能環(huán)保的原料生粉制備技術(shù)很有必要。