周永升 李 游 趙海燕 龍勇益 蔣才云 蔡吉祥

(1.廣西科技師范學(xué)院食品與生化工程學(xué)院，廣西 來賓 546199; 2.廣西科技師范學(xué)院廣西現(xiàn)代蔗糖業(yè)發(fā)展研究院，廣西 來賓 546199)

米粉是中國南方和東南亞地區(qū)的傳統(tǒng)大米制品[1]，其中螺螄粉是中國廣西柳州地區(qū)的特色米粉，因風(fēng)味獨(dú)特而深受人們的喜歡[2]。近年來，方便螺螄粉具有廣闊的消費(fèi)市場(chǎng)，但是所使用的均為干米粉，而干米粉即使用沸水煮制較長(zhǎng)時(shí)間或沸水多次浸泡也難以復(fù)原鮮濕米粉的口感。為了縮短方便螺螄粉的食用加工時(shí)間，可使用半干米粉制品代替?zhèn)鹘y(tǒng)的干米粉，減少復(fù)水時(shí)間。半干米粉是水分含量介于鮮濕米粉(50%≤水分含量≤75%)和干米粉(水分含量≤14.5%)之間的產(chǎn)品，不需要預(yù)先浸泡復(fù)水，僅需沸水浸泡短時(shí)間即可食用。

不管是制作鮮濕米粉、半干米粉還是干米粉，糊化工藝都是關(guān)鍵的工序。糊化前用水浸泡大米有利于磨漿和淀粉糊化；糊化加熱過程中直鏈淀粉和支鏈淀粉溶解比例大小會(huì)直接影響淀粉凝膠的結(jié)構(gòu)，從而影響米粉品質(zhì)[3-4]，糊化不足時(shí)擠壓出來的米粉韌性較差、斷條率高、吐漿值大；糊化過度時(shí)則會(huì)造成擠絲不順暢、易粘連。曹世陽等[5]通過研究制粉關(guān)鍵工序，分析較優(yōu)品質(zhì)鮮濕米粉的生產(chǎn)要素，得出有一定理論參考價(jià)值的老化時(shí)間、糊化溫度、加水量等。陳小聰?shù)萚6]研究發(fā)現(xiàn)，添加水量在65%～70%對(duì)大米淀粉的糊化程度及鮮濕米粉品質(zhì)的改善是較顯著的。但目前關(guān)于半干米粉品質(zhì)改良的研究鮮有報(bào)道。

玉米淀粉含有較高的直鏈淀粉，直鏈淀粉鏈長(zhǎng)且結(jié)構(gòu)整齊，易于在米粉老化重結(jié)晶時(shí)形成致密的結(jié)構(gòu)，顯然添加直鏈淀粉高的玉米淀粉有利于半干米粉形成致密結(jié)構(gòu)[7]。研究擬以陳米及玉米淀粉為主要原料，以米粉的吐漿率和質(zhì)構(gòu)特性為指標(biāo)，探討不同的浸泡工藝和糊化工藝對(duì)半干米粉品質(zhì)的影響，并對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)進(jìn)行分析，以期為半干米粉加工生產(chǎn)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

貯藏兩年的早稻秈米：東莞市莞糧糧食有限公司；

玉米淀粉：玉峰實(shí)業(yè)集團(tuán)有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱：DHG-9240B型，上海申賢恒溫設(shè)備廠；

米粉機(jī)：SZ-60型，廣州旭眾食品機(jī)器有限公司；

膠體磨：JM-W65型，廣州恒東機(jī)械設(shè)備科技有限公司；

電子天平：FA2004B型，上海越平科學(xué)儀器有限公司；

萬用電爐：DL-1型，北京市永光明醫(yī)療儀器有限公司；

質(zhì)構(gòu)儀：TA.XTC-18型，上海寶圣實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司；

立式冷藏冷凍箱：VCF-860D4型，澳柯瑪股份有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 半干米粉的制備

(1)工藝流程：

原料米→清洗→浸泡→磨漿→調(diào)粉→加熱糊化→擠壓成型→老化→半干米粉

(2)操作要點(diǎn)：使用70%的水(相對(duì)于大米和淀粉的總質(zhì)量)，在一定溫度下將大米浸泡一段時(shí)間，再使用膠體磨磨漿，直至米漿細(xì)膩無顆粒且能過80目篩，然后加入30%的玉米淀粉進(jìn)行調(diào)粉(相對(duì)于大米的質(zhì)量)，攪拌均勻后投料至米粉機(jī)中糊化，選擇出料口孔徑為1.8 mm模具擠壓成型，約40 cm為一段，冷卻至約40 ℃后密封，最后在2～4 ℃下靜置老化10 h，即可得到水分含量在40%～45%的半干米粉。

1.3.2 指標(biāo)的測(cè)定

(1)吐漿率、熟斷條率、烹調(diào)時(shí)間：按T/CCOA 4—2019《干米粉》執(zhí)行，平行3組，取平均值。

(2)水分、酸度、感官評(píng)價(jià)：按DBS 45/050—2021《鮮濕米粉》執(zhí)行，平行3組，取平均值。

(3)復(fù)水率、短條率、粘條率：按QB/T 2652—2004《方便米粉(米線)》執(zhí)行。

(4)全質(zhì)構(gòu)測(cè)定：參照易翠平等[8]的方法作適當(dāng)修改：取半干米粉樣品放入2倍質(zhì)量的沸水中，密封浸泡3 min，使用冷水沖洗1 min后，采用P/36R探頭進(jìn)行全質(zhì)構(gòu)檢測(cè)，測(cè)前下降速度2 mm/s，測(cè)試速度1 mm/s，回程速度2 mm/s，停留時(shí)間5 s，變形量50%，平行10組，取平均值。

1.3.3 浸泡及糊化工藝單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì) 按照1.3.1 擠壓型半干米粉的制備方法，固定糊化溫度為95 ℃、水添加量為70%、糊化時(shí)間為10 min、大米浸泡時(shí)間為6 h，考察浸泡溫度(20，25，30，35，40，45 ℃)對(duì)半干米粉蒸煮品質(zhì)和質(zhì)構(gòu)特性的影響。然后再依次考察浸泡時(shí)間(0，2，4，6，8，10 h)、糊化時(shí)間(4，8，12，16，20 min)、糊化溫度(80，85，90，95，100 ℃)和水添加量(65%，70%，75%，80%，85%)對(duì)半干米粉吐漿率和質(zhì)構(gòu)特性的影響。

1.4 數(shù)據(jù)分析與處理

試驗(yàn)結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差表示，采用Excel 2016進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，使用Minitab 18進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)偏差計(jì)算和顯著性檢驗(yàn)(Tukey法，α=0.05)，并用Origin 2018軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 浸泡溫度對(duì)半干米粉吐漿率和質(zhì)構(gòu)特性的影響

由圖1可知，隨著浸泡溫度的升高，半干米粉的吐漿率先減小再增大。當(dāng)浸泡溫度為40 ℃時(shí)，吐漿率最低，為5.32%，這是因?yàn)闊崃\(yùn)動(dòng)可促使水分進(jìn)入大米內(nèi)部，較高的浸泡溫度使大米達(dá)到飽和水分含量所需時(shí)間短，大米吸收水分后，淀粉顆粒的浸潤(rùn)程度增大，米漿的顆粒更小，淀粉也更易糊化[9]。但是大米浸泡溫度高于45 ℃時(shí)，淀粉充分吸水膨脹，導(dǎo)致淀粉糊化過度，分子間的距離增大，重結(jié)晶時(shí)導(dǎo)致米粉的結(jié)構(gòu)不夠致密，所以吐漿率反而增大[5]。同時(shí)，浸泡溫度過高也可能導(dǎo)致可溶性物質(zhì)流失較多，從而改變淀粉和其他物質(zhì)的相互作用程度使吐漿率增大。

小寫字母不同表示差異顯著(P<0.05)

由表1可知，隨著浸泡溫度的升高，半干米粉的硬度、咀嚼性、彈性、內(nèi)聚性和回復(fù)性均先增大后減小，而黏性先減小后增大，并且具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05)。40 ℃以下時(shí)，隨著浸泡溫度提高，大米吸水效果越明顯，糊化程度越高，因此淀粉回生后形成致密的結(jié)構(gòu)；當(dāng)浸泡溫度從40 ℃升高到45 ℃時(shí)，淀粉過度糊化，米粉老化時(shí)不能形成緊密的凝膠結(jié)構(gòu)[10]。雖然硬度、咀嚼性、彈性、內(nèi)聚性和回復(fù)性在35 ℃和40 ℃時(shí)無顯著差異(P>0.05)，但是黏性也是重要的指標(biāo)，浸泡溫度為40 ℃時(shí)的黏性顯著小于35 ℃時(shí)的(P<0.05)。綜上，浸泡溫度為40 ℃時(shí)半干米粉綜合品質(zhì)最佳。

表1 不同浸泡溫度制作的米粉的質(zhì)構(gòu)分析結(jié)果?

2.2 浸泡時(shí)間對(duì)半干米粉吐漿率和質(zhì)構(gòu)特性的影響

由圖2可知，隨著大米浸泡時(shí)間的延長(zhǎng)，吐漿率先下降后趨于平緩。大米浸泡2 h后，半干米粉的吐漿率顯著降低(P<0.05)；浸泡時(shí)間在2～10 h時(shí)，吐漿率變化不顯著(P>0.05)。浸泡時(shí)間會(huì)影響淀粉顆粒大小、淀粉水合特性及其他物質(zhì)與淀粉的相對(duì)位置及結(jié)合程度，當(dāng)大米浸泡2 h時(shí)，大米已經(jīng)充分吸收水分，進(jìn)而提高了米粉的糊化效果[11-12]，降低吐漿率。而浸泡吸水只是有限的可逆的潤(rùn)脹過程，淀粉顆粒僅產(chǎn)生極有限的膨脹，浸泡2 h后米粒的水分含量基本保持不變，故糊化程度基本不變[9]。

小寫字母不同表示差異顯著(P<0.05)

如表2所示，浸泡時(shí)間與質(zhì)構(gòu)特性顯著相關(guān)(P<0.05)。浸泡2 h的樣品與不浸泡的樣品相比，硬度和咀嚼性均顯著增大(P<0.05)，浸泡2 h之后二者緩慢增大。隨著大米浸泡時(shí)間的延長(zhǎng)，黏性呈先下降后升高的趨勢(shì)，其中2 h時(shí)黏性最??；彈性、內(nèi)聚性和回復(fù)性呈先增大后減小趨勢(shì)，在2 h時(shí)三者數(shù)值最大，這是因?yàn)榇竺捉? h后已充分吸收水分，米漿可得到充分糊化，老化后形成的凝膠強(qiáng)度大，使得米粉具有很好的質(zhì)構(gòu)指標(biāo)[13-14]。綜上，浸泡時(shí)間為2 h的半干米粉綜合品質(zhì)最佳。

表2 不同浸泡時(shí)間制作的米粉的質(zhì)構(gòu)分析結(jié)果?

2.3 糊化時(shí)間對(duì)半干米粉吐漿率和質(zhì)構(gòu)特性的影響

由圖3可知，半干米粉的吐漿率隨糊化時(shí)間延長(zhǎng)呈先減小后增大趨勢(shì)。當(dāng)糊化時(shí)間為4 min時(shí)，由于淀粉顆粒糊化度低、不均勻，直鏈淀粉分子沒有充分展開，不能有效地與支鏈淀粉等其他物質(zhì)纏繞而形成均勻的聚合體，淀粉凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不緊密，蒸煮時(shí)部分可溶性淀粉顆粒溶出，導(dǎo)致吐漿值增大；當(dāng)糊化時(shí)間為8 min時(shí)，糊化程度合適，淀粉充分水合，直鏈淀粉分子展開程度合適，回生時(shí)凝膠結(jié)構(gòu)緊實(shí)，蒸煮過程中物質(zhì)溶出較少；糊化8 min 之后粉團(tuán)水分散失較多，且直鏈淀粉分子展開過度，老化后的聚合體致密性不夠，蒸煮過程中大量可溶性物質(zhì)溶出，導(dǎo)致吐漿率增大。

小寫字母不同表示差異顯著(P<0.05)

由表3可知，隨著糊化時(shí)間的延長(zhǎng)，米粉的硬度和咀嚼性均先減小后增大，彈性、內(nèi)聚性和回復(fù)性均先增大后減小，黏性逐漸上升。當(dāng)糊化時(shí)間為4 min時(shí)，米粉凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)松散，因此老化結(jié)束后大量水分損失，導(dǎo)致米粉質(zhì)地偏硬且彈性、內(nèi)聚性和回復(fù)性差。當(dāng)糊化時(shí)間為8 min時(shí)，淀粉形成的凝膠致密且富有彈性，但是糊化過度時(shí)，半干米粉的彈性、內(nèi)聚性、回復(fù)性均下降，黏性增大。

表3 不同糊化時(shí)間制作的米粉的質(zhì)構(gòu)分析結(jié)果?

吐漿率和質(zhì)構(gòu)特性隨糊化時(shí)間的變化與曹世陽等[5]的研究結(jié)果基本一致，僅使用設(shè)備和工藝有所不同，導(dǎo)致最佳糊化時(shí)間點(diǎn)有所不同。綜上，較優(yōu)的糊化時(shí)間為8 min。

2.4 糊化溫度對(duì)半干米粉吐漿率和質(zhì)構(gòu)特性的影響

由圖4可知，半干米粉的吐漿率隨著糊化溫度的上升呈先降后升的趨勢(shì)。當(dāng)糊化溫度為90 ℃時(shí)，吐漿率最低為4.77%。糊化溫度過低時(shí)，水分不能有效進(jìn)入結(jié)晶區(qū)內(nèi)部，淀粉顆粒只能發(fā)生輕微的吸水溶脹，導(dǎo)致淀粉糊化不完全，形成松散的凝膠結(jié)構(gòu)，因此蒸煮時(shí)損失率高；隨著糊化程度越大，淀粉顆粒越膨脹并逐漸分散，淀粉形成的凝膠越緊密。糊化溫度為95 ℃時(shí)的吐漿率和90 ℃時(shí)的無顯著性差異(P>0.05)。但是當(dāng)溫度到達(dá)100 ℃時(shí)，由于淀粉糊化過度，大量氫鍵斷裂從而破壞了晶體結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致半干米粉回生時(shí)凝膠結(jié)構(gòu)不緊密，吐漿率升高[15]。

小寫字母不同表示差異顯著(P<0.05)

由表4可知，在80～100 ℃時(shí)，隨著糊化溫度的升高，硬度和咀嚼度先下降后上升，彈性、內(nèi)聚性和回復(fù)性先上升后下降，黏性逐漸上升。糊化溫度為90 ℃和95 ℃時(shí)的半干米粉均有較好的質(zhì)構(gòu)特性，且二者差異不顯著(P>0.05)。綜上，從整體品質(zhì)考慮和節(jié)能原則出發(fā)，較優(yōu)的糊化溫度為90 ℃。

表4 不同糊化溫度制作的米粉的質(zhì)構(gòu)分析結(jié)果?

2.5 水添加量對(duì)半干米粉吐漿率和質(zhì)構(gòu)特性的影響

原料中水的添加量主要影響大米淀粉的糊化程度、凝膠特性、擠壓時(shí)的操作性能、受熱時(shí)間、出口壓力等[16]。由圖5可知，隨著水添加量的增加，半干米粉的吐漿率先急劇減小后再緩慢增加。當(dāng)水添加量為65%時(shí)，淀粉顆粒吸水膨脹不充分，淀粉分子鏈遷移比較困難，糊化不均勻，同時(shí)米漿流動(dòng)性差，擠壓出來的粉條表面粗糙，在蒸煮過程中由于凝膠結(jié)構(gòu)不緊密，較多糊化不足的淀粉顆?；蚩扇苄猿煞诌w移到水中，導(dǎo)致吐漿值大；當(dāng)含水量達(dá)到70%時(shí)，半干米粉的吐漿值最小，為4.76%，此時(shí)直鏈淀粉分子吸水潤(rùn)脹程度合適，糊化充分，形成緊密的凝膠結(jié)構(gòu)，吐漿率低；當(dāng)水添加量為70%～80%時(shí)，半干米粉的吐漿率緩慢增加，但差異不顯著(P>0.05)，此時(shí)凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)較為緊密；但當(dāng)原料中水添加量達(dá)到85%時(shí)，米漿流動(dòng)性強(qiáng)，擠壓成型時(shí)壓力降低，擠壓出條時(shí)，粉條易粘連，導(dǎo)致表面不光滑，在蒸煮過程中有更多的可溶性物質(zhì)或未糊化完全的淀粉顆粒溶解在熱水中，因此吐漿率增大[17]。

小寫字母不同表示差異顯著(P<0.05)

由表5可知，隨著原料中水添加量的增加，半干米粉硬度、咀嚼度均逐漸減小，黏性逐漸增大，彈性、內(nèi)聚性和回復(fù)性均先增大后減小，質(zhì)構(gòu)特性和水添加量有極顯著的相關(guān)性(P<0.05)。水添加量為70%～75%時(shí)，半干米粉的質(zhì)構(gòu)特性最好。水分影響了擠壓成型時(shí)米漿的流動(dòng)性以及糊化后直鏈淀粉分子的結(jié)晶重排和與其他物質(zhì)的相互聯(lián)結(jié)、纏繞[18]。當(dāng)水分含量較低時(shí)，只有淀粉顆粒外部的淀粉與水分子發(fā)生水合作用，導(dǎo)致淀粉糊化不均勻，從而形成的淀粉凝膠結(jié)構(gòu)松散，半干米粉的彈性、內(nèi)聚性和回復(fù)性低且硬度大；隨著水添加量增加到70%時(shí)，淀粉吸水充分、糊化均勻，緊密的凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形成，此時(shí)半干米粉的質(zhì)構(gòu)特性最好；但是水添加量高于80%時(shí)，米粉中游離水過多，淀粉分子之間交聯(lián)聚合大大減少，米粉的黏性增大且凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)疏松，質(zhì)構(gòu)特性下降[19]。綜上，原料中最佳的水添加量為70%。

表5 水添加量不同制作的米粉的質(zhì)構(gòu)分析結(jié)果?

2.6 半干米粉的品質(zhì)分析

綜合試驗(yàn)結(jié)果可知，最佳工藝為浸泡溫度40 ℃、浸泡時(shí)間2 h、糊化溫度90 ℃、糊化時(shí)間8 min、水添加量70%。按照該工藝制作半干米粉，測(cè)定其理化指標(biāo)、質(zhì)構(gòu)特性和感官品質(zhì)。理化參數(shù)結(jié)果見表6。質(zhì)構(gòu)特性結(jié)果為硬度5.45 N、黏性12.20 Pa·s、彈性0.963 1、咀嚼性4.61 N、內(nèi)聚性0.899 5、回復(fù)性0.183 3。通過感官分析可得，該條件下所制半干米粉色澤一致、呈米白色，粉條完整、表面平滑、結(jié)構(gòu)均勻，有典型的米香味和滋味；使用沸水密封浸泡5 min或沸水煮制90 s，米粉的口感滑爽、柔韌、富有彈性、不夾生、不粘牙。因?yàn)樵摪敫擅追郾旧硭趾繛?4.21%，所以導(dǎo)致復(fù)水率指標(biāo)未達(dá)到200%。除此之外，其余檢測(cè)指標(biāo)均符合參考的標(biāo)準(zhǔn)。

表6 半干米粉理化分析結(jié)果

3 結(jié)論

試驗(yàn)結(jié)果表明，浸泡溫度、浸泡時(shí)間、糊化溫度、糊化時(shí)間和水添加量等因素顯著影響淀粉的糊化程度及半干米粉的品質(zhì)。在浸泡溫度40 ℃、浸泡時(shí)間2 h、糊化溫度90 ℃、糊化時(shí)間8 min、水添加量70%的工藝條件下制作的半干米粉具備較好的理化品質(zhì)、質(zhì)構(gòu)特性和感官品質(zhì)。下一步將深入探究半干米粉在貯藏過程中的質(zhì)量變化，預(yù)測(cè)其貨架期。