李志方,黃文雄,李 操,程 科,郭亞麗,涂 旭
(國(guó)糧武漢科學(xué)研究設(shè)計(jì)院有限公司,湖北 武漢 430079)
米飯是中國(guó)、日本等亞洲國(guó)家人們喜愛(ài)的主食。在我國(guó),隨著人們生活節(jié)奏的加快 ,社會(huì)化程度的提高 ,東方傳統(tǒng)米飯食品工業(yè)化生產(chǎn)將在我國(guó)食品工業(yè)的大發(fā)展中展示出巨大的發(fā)展?jié)摿?。米飯的工業(yè)化生產(chǎn)適應(yīng)了當(dāng)前人們追求營(yíng)養(yǎng)、衛(wèi)生、省時(shí)、方便的需求。
工業(yè)米飯是指由工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn),在食用前只需簡(jiǎn)單加熱或可直接食用的米飯,其風(fēng)味、口感、外形與普通米飯基本一致,集風(fēng)味多樣、方便衛(wèi)生等特點(diǎn),深受消費(fèi)者青睞。2017年我國(guó)方便米制品占方便食品行業(yè)的28.9%,同比增長(zhǎng)12.2%,市場(chǎng)前景廣闊。同時(shí),工業(yè)米飯由于其儲(chǔ)藏、衛(wèi)生等要求,對(duì)工業(yè)米飯專(zhuān)用米加工技術(shù)提出了更高的要求。
根據(jù)工業(yè)米飯儲(chǔ)藏保鮮的要求,工業(yè)米飯專(zhuān)用米生產(chǎn)的關(guān)鍵質(zhì)量指標(biāo)為糠粉含量、留胚率和增碎率。因此,選擇適宜的工業(yè)米飯專(zhuān)用米原料品種;利用全新的碾米技術(shù),輔助360度全景掃描儀識(shí)別系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)專(zhuān)用米留胚率小于3%;采用柔性刷米、拋光等技術(shù),降低糠粉含量等對(duì)工業(yè)米飯的生產(chǎn)具有重要的意義。
稻谷1(五常2018年產(chǎn)稻谷,2019-04制成糙米),自購(gòu);稻谷2(牡丹江2018年產(chǎn)稻谷,2019-04制成糙米),自購(gòu);普通大米,市售。
TU1810紫外分光光度計(jì),普析通用儀器有限公司(UNICO 2802);硫酸阱、六次甲基四胺均為分析純,國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;試驗(yàn)用水由Milli-Q純水儀系統(tǒng)(美國(guó)密理博公司)制備;碾米機(jī)、拋光機(jī)、色選機(jī)、刷米機(jī)。
1.3.1工藝流程
稻谷→清理→ 礱谷→谷糙分離→糙米倉(cāng)→碾白1~4道→ 白米分級(jí)→計(jì)量 →柔性刷米1→柔性刷米2→ 色選1→ 色選2 →白米分級(jí)→ 長(zhǎng)度精選→拋光 → 靜態(tài)篩 → 色選3→包裝→成品。
1.3.2主要工藝要點(diǎn)
1.3.2.1采用砂輥(或砂帶)多機(jī)輕碾
碾白的主要任務(wù)是去除米粒皮層,并能生產(chǎn)出不同精度等級(jí)的大米。加工時(shí)采用多級(jí)輕碾工藝,根據(jù)工業(yè)米飯專(zhuān)用米低留胚率的要求,依據(jù)單位產(chǎn)量碾白運(yùn)動(dòng)面積,科學(xué)的設(shè)計(jì)碾磨道數(shù)。本試驗(yàn)?zāi)氚坠ざ尾捎盟纳肮に嚕O(shè)備均采用國(guó)內(nèi)外知名公司的設(shè)備,盡量保證機(jī)械制造質(zhì)量?jī)?yōu)良,工藝效果好,適合工業(yè)米飯專(zhuān)用米的加工,生產(chǎn)出各種符合質(zhì)量要求的工業(yè)米飯專(zhuān)用米。
1.3.2.2采用柔性刷米和拋光相結(jié)合技術(shù)
柔性刷米機(jī)具有刷米路線(xiàn)長(zhǎng),刷米充分,碎米較少等特點(diǎn)。因此,在碾白后首先設(shè)置二道刷米機(jī),用于刷去粘附在米粒表面的糠粉,然后又安排了一道拋光機(jī),以進(jìn)一步降低含糠量,提高成品質(zhì)量和外觀(guān)色澤,使其達(dá)到工業(yè)米飯專(zhuān)用米低含糠量的要求。經(jīng)檢測(cè),此工藝加工的工業(yè)米飯專(zhuān)用米成品的含糠量小于0.08% 。
1.3.2.3采用3種不同功能的色選機(jī)組合
通過(guò)色選機(jī)提取大米圖像的外觀(guān)特征參數(shù),輔助360度全景掃描儀識(shí)別系統(tǒng),對(duì)米粒的形狀和顏色進(jìn)行判斷,剔除異色粒、異形粒、有胚粒、碎米、雜質(zhì)等,得到最終符合質(zhì)量要求且留胚率小于3%的工業(yè)米飯專(zhuān)用米。
1.3.3糠粉的測(cè)定
采用《大米濁度檢驗(yàn)方法的研究與探討》[2]中的檢測(cè)方法。
1.3.3.1濁度標(biāo)準(zhǔn)溶液配制
稱(chēng)取1.000 g硫酸肼溶于水,定容至100 ml;稱(chēng)取10.00 g六次甲基四胺溶于水,定容至100 ml;分別吸取5.00 ml硫酸肼溶液和六次甲基四胺溶液于100 ml容量瓶中,混勻,于25±3℃下靜置反應(yīng)24 h,冷卻后用水定容至刻度線(xiàn),此濁度標(biāo)準(zhǔn)溶液的濁度為400度。
1.3.3.2樣品的制備
準(zhǔn)確稱(chēng)取10.00 g大米樣品于具塞三角瓶中,加入50.0 ml純水,在轉(zhuǎn)速160 r/min左右的振蕩器上振蕩10 min,搖勻后量取1.0 ml溶液于25 ml比色管中,用水定溶至刻度線(xiàn),搖勻后于680 nm處比色。
1.3.4理化指標(biāo)
水分測(cè)定采用直接干燥法(GB 5009.3—2016);電熱恒溫干燥箱。粗蛋白質(zhì)測(cè)定采用GB/T 6432—2018;直鏈淀粉測(cè)定采用 GB/T 15683—2008;氨基酸測(cè)定采用GB/T 18246—2000;脂肪酸測(cè)定采用GB/T 15684—2015。
1.3.5質(zhì)構(gòu)
使用TA-XT2i質(zhì)構(gòu)儀(texture analyser),采用 TPA 模式測(cè)定。
將燜制后的米飯冷卻至室溫(約20 min),從中隨機(jī)選取3粒米以放射狀方式擺在質(zhì)構(gòu)儀測(cè)試平臺(tái)上測(cè)定。每次測(cè)定后用干凈濕紗布輕輕將探頭擦拭干凈,重復(fù)測(cè)試操作。每個(gè)樣品測(cè)定5次,去掉硬度最大和最小的2個(gè)測(cè)定結(jié)果,取3次測(cè)定結(jié)果,計(jì)算平均值和平均偏差。
測(cè)試條件為:壓縮探頭P45,測(cè)前速度為1.0 mm/s,測(cè)試速度為0.5 mm/s,測(cè)后速度為0.5 mm/s,試樣受壓變形70%,觸發(fā)力5.0 g。
1.3.6RVA糊化特性
采用RVA快速粘度測(cè)試儀進(jìn)行糊化特性的測(cè)定。
取樣:準(zhǔn)確稱(chēng)取 25 ml的蒸餾水,移入干燥潔凈的樣品筒中;準(zhǔn)確稱(chēng)量大米粉3 g到樣品筒中,用攪拌器輕輕地將大米粉和蒸餾水?dāng)噭?,操作過(guò)程注意防止樣品濺出樣品筒。
上機(jī):將攪拌器置于樣品筒中,并穩(wěn)固地插接到攪拌器的連接器上,使攪拌器正好居中。
測(cè)試:當(dāng)開(kāi)始測(cè)試時(shí),將儀器的電動(dòng)機(jī)塔帽壓下,運(yùn)行測(cè)試程序,RVA 測(cè)定程序中的溫度變化為:50℃保持 1 min,然后在 3.75 min 的時(shí)間內(nèi)上升到95℃,在 95℃保持 2.5 min,然后在 3.75 min 的時(shí)間內(nèi)降到 50℃,最后在 50℃下保持 1.5 min。速度變化為:攪拌器在開(kāi)始 10 s 內(nèi)轉(zhuǎn)速上升到960 r/min,之后保持在 160 r/min。
將工業(yè)米飯專(zhuān)用米(1號(hào))、工業(yè)米飯專(zhuān)用米(2號(hào))和普通大米樣品分別重復(fù)測(cè)量3次,檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表1。
由表1可知,工業(yè)米飯專(zhuān)用米(1號(hào))與工業(yè)米飯專(zhuān)用米(2號(hào))的濁度遠(yuǎn)低于普通大米的濁度,品種間差別不大。低的含糠量是保證工業(yè)米飯專(zhuān)用米保鮮保質(zhì)的關(guān)鍵指標(biāo)。
表1 工業(yè)米飯專(zhuān)用米和普通大米的濁度結(jié)果
2.2.1理化指標(biāo)
工業(yè)米飯專(zhuān)用米(1號(hào))、工業(yè)米飯專(zhuān)用米(2號(hào))和普通大米樣品的理化指標(biāo)如表2和表3所示。
由表2和表3可知,工業(yè)米飯專(zhuān)用米(2號(hào))的水分和直鏈淀粉含量稍高于工業(yè)米飯專(zhuān)用米(1號(hào)),工業(yè)米飯專(zhuān)用米(1號(hào))的粗蛋白質(zhì)和脂肪酸含量較高;其米飯的水分、粗蛋白質(zhì)、脂肪酸含量都較為接近。工業(yè)米飯專(zhuān)用米(1號(hào))的氨基酸含量較高于工業(yè)米飯專(zhuān)用米(2號(hào)),但兩種米飯的氨基酸含量幾乎持平。
表2 理化指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果
表3 氨基酸檢測(cè)結(jié)果
普通精白米的脂肪酸含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于工業(yè)米飯專(zhuān)用米的脂肪酸含量,粗蛋白質(zhì)含量略高于工業(yè)米飯專(zhuān)用米;普通精白米的氨基酸含量大多高于工業(yè)米飯專(zhuān)用米。
2.2.2質(zhì)構(gòu)特性
工業(yè)米飯專(zhuān)用米(1號(hào))、工業(yè)米飯專(zhuān)用米(2號(hào))和普通大米樣品的質(zhì)構(gòu)特性如表4所示。
表4 質(zhì)構(gòu)檢測(cè)結(jié)果
由表4可知,工業(yè)米飯(2號(hào))的硬度、彈性、黏著性、咀嚼型和回復(fù)性都明顯高于工業(yè)米飯(1號(hào)),質(zhì)構(gòu)特性整體較好。普通米飯的硬度與工業(yè)米飯(1號(hào))相近,黏性低于2種工業(yè)米飯,彈性低于工業(yè)米飯,黏聚性和黏著性都高于工業(yè)米飯(1號(hào)),咀嚼性與回復(fù)性與工業(yè)米飯相差不大。
2.2.3RVA特性
工業(yè)米飯專(zhuān)用米(1號(hào))、工業(yè)米飯專(zhuān)用米(2號(hào))和普通大米樣品的RVA特性如表5所示。
表5 RVA檢測(cè)結(jié)果
由表5可知,工業(yè)米飯(1號(hào))的衰減值、糊化溫度相比工業(yè)米飯(2號(hào))較高,冷糊穩(wěn)定性相對(duì)較好,熱糊穩(wěn)定性較差;工業(yè)米飯(2號(hào))的峰值黏度、谷黏度、最終黏度和峰值時(shí)間都明顯高于工業(yè)米飯(1號(hào)),衰減值小,最終黏度比峰值黏度大,回升值大,其淀粉糊的冷糊穩(wěn)定性較差,熱糊穩(wěn)定性較好。普通米飯峰值黏度、谷黏度、衰減值與工業(yè)米飯差距不大,但是最終黏度、回升值、峰值時(shí)間均低于工業(yè)米飯。
根據(jù)工業(yè)米飯生產(chǎn)與儲(chǔ)藏保鮮的要求,選擇適宜的工業(yè)米飯專(zhuān)用米原料品種,利用全新的碾米技術(shù),通過(guò)碾磨壓力、碾白次數(shù)等方面降低大米的留胚率,采用柔性刷米、拋光等技術(shù)進(jìn)行加工,降低糠粉含量,輔助360度全景掃描儀識(shí)別系統(tǒng),控制留胚率、碎米率,可以實(shí)現(xiàn)專(zhuān)用米留胚率小于3%。
由于低留胚率和米糠含量低的產(chǎn)品特點(diǎn),使得工業(yè)米飯專(zhuān)用米濁度顯著低于普通大米,在保質(zhì)時(shí)長(zhǎng)上遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于普通米,其米飯?jiān)谟捕?、膠黏性、彈性、黏聚性、黏著性、咀嚼型和回復(fù)性等指標(biāo)方面均較高,質(zhì)構(gòu)特性整體較好。但其營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)成分略低于普通米,物理質(zhì)構(gòu)等指標(biāo)與普通米基本一致。