米粉老化工艺条件优化研究

黄梅婷

摘 要：研究低温高湿、室温高湿、室温风干3种老化方式对米粉断条率和蒸煮损失率的影响，通过单因素试验探讨直链淀粉含量、粉坯含水量、老化温度和老化时间对米粉老化效果的影响，在单因素试验基础上采用三因素二次正交旋转组合试验对米粉老化工艺条件进行优化。试验结果表明：低温高湿老化方式下的米粉断条率和蒸煮损失低于室温高湿和室温风干老化方式；各因素对米粉老化的影响大小为粉坯含水量>老化时间>老化温度；采用二次回归正交分析对米粉老化工艺进行优化，得到的数学模型拟合度较高，优化米粉老化工艺参数为粉坯含水量48%、老化时间4.5 h、老化温度4℃，在此工艺条件下制作的米粉感官评分值最大。

关键词：米粉老化；工艺条件；感官评分

DOI： 10.13651/j.cnki.fjnykj.2019.01.010

Abstract： The effects of three aging methods， low temperature and high humidity， high humidity at room temperature， and air drying at room temperature， on the breaking rate and cooking loss rate of rice noodle were studied， and the effects of amylose content， moisture content of powder， aging temperature and aging time on the aging effect of rice noodle were studied by single factor test and threefactor quadratic orthogonal rotation combination test， the results showed that the breaking rate and cooking loss rate of low temperature and high humidity aging were lower than those of high humidity and air drying at room temperature aging. The influence of each factor on the aging of rice noodle was water content， aging time and aging temperature. The aging process of rice noodle was optimized by quadratic regression orthogonal analysis， and the fitting degree of the mathematical model was high. The optimum technological parameters of rice noodle aging were as follows： 48% water content， 4.5 h aging time and 4℃ aging temperature. Under these conditions， the sensory score of rice noodle was the highest.

Key words： Rice noodle； aging condition； sensory score

米粉的生產地域极广，凡有水稻生产的地区几乎都有米粉的生产。近年来，不少北方消费者也喜欢食用米粉；在我国港澳地区，以及东南亚、欧洲、美国、加拿大等华人聚居地也有很大的市场[1]。目前，我国米粉实际生产中的老化生产条件普遍比较粗放。米粉的老化一般是米粉经糊化后采用几分钟的风冷[2]，这种条件并不是理论上的最佳老化条件。米粉老化程度又与米粉的质量品质有直接关系。若米粉老化不足，则其蒸煮时软烂，溶出率高，米粉易断条；若米粉老化过度，则蒸煮后口感较硬，黏弹性较差[3]。

自20世纪90年代，一些学者针对米粉老化工艺开展了大量研究。曹世阳等[4]通过研究发现在水分含量62%、老化温度4℃、老化时间10 h的条件下，鲜湿米粉断条率最低，为8.67%。刘成梅等[5]发现热风干燥后米粉回生值最大，其老化程度最高；而冷冻干燥制得米粉老复水性最好。李刚凤等[6]研究了大米原料性质对米粉老化品质的影响，认为具有高直链淀粉含量、硬胶稠度、高回生值特性的大米原料制成的米粉老化速度较快，老化工艺时间短，适合米粉的制作。同时，李刚凤[7]以米粉硬度和碘蓝值为指标研究米粉老化的影响因素；李林林等[8]以米粉含水率和吐浆率为指标研究米粉老化工艺参数。目前，国内米粉企业生产基本靠传统经验，缺乏系统科学技术理论指导。为此，本研究选用几种市售大米制作米粉，研究不同条件对米粉老化的影响，得出米粉老化的最佳工艺条件，为我国米粉特别是南方米粉企业生产提供理论支撑。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

1.1.1 大米原料 金润籼米：1#，福建泉州市金穗米业有限公司。恒丰籼米：2#，福州恒丰米业有限公司。明恢63早籼米：3#，福建省都利米业股份有限公司。长胜仙桃香米：4#，河南方欣米业有限公司。长粒香，5#，湖北省香粮米业有限公司。珍珠米，6#，华润五丰米业（中国）有限公司。

1.1.2 试验试剂 85%甲醇溶液、95%乙醇溶液、0.09 mol·L-1氢氧化钠溶液、1.0 mol·L-1氢氧化钠溶液、脱单白溶液、1 mol·L-1乙酸溶液、碘试剂、1 mol·L-1马铃薯直链淀粉标准溶液（不含支链淀粉）。

1.2 仪器与设备

磨浆机（上海淀久中药机械制造有限公司）；差示扫描量热仪（Pyrisl型）；分析天平；80目筛；分光光度计 （上海威夏环保科技有限公司）；抽提器（能采用甲醇回流抽提样品，速度为5～6滴·s-1）；水浴锅；P/35R圆柱平底探头装置（上海威夏环保科技有限公司）。

1.3 试验方法

1.3.1 米粉工艺流程

辅料

↓

原料验收→清洗→浸泡→磨浆→压力脱水→搅拌→熟化挤丝→老化→蒸粉→烘干→包装→成品

1.3.2 操作要点 去除原料中可能混杂的沙砾、铁屑以及表面的浮尘等，按照试验设定的条件，添加一定水量浸泡3 h，用磨浆机将原料和水一起磨成浆，添加4%马铃薯变性淀粉，搅拌15 min，搅拌速度为170 r·min-1，用熟化挤丝机挤丝；在蒸饭机蒸制10 min左右，烘干温度100℃，烘干时间140 min。

1.3.3 评分标准及测定方法

（1）直链淀粉含量测定采用GB/T 15683-2008《大米直链淀粉含量的测定》；水分含量测定采用GB 5009.3-2016《食品中水分的测定》；大米胶稠度测定采用GB/T 22294-2008《粮油检验 大米胶稠度的测定》；淀粉回生速率的测定，通过淀粉糊从95℃冷却至50℃后黏度的增加来表示。淀粉黏度的测定采用GB/T22427.7-2008《淀粉黏度的测定》；米粉断条率的测定采用 SN/T0395-1995《出口米粉检验规程》；

（2）米粉的蒸煮损失率测定。称取米粉样品约10 g，精确至0.1 g，再放入干燥箱中干燥，称重至恒重，然后计算米粉蒸煮损失率。蒸煮损失率按下列公式进行计算[9]：

L=M2 M1×（1- M）×100%

式中，L为蒸煮损失率（%）；M1為煮前米粉质量（g）；M2为烘至恒重的干物质质量（g）；M为米粉含水量（%）。

（3）感官评分法。制定合理的感官评分标准，评分员经专业培训后，选12人分别对样品感官品质进行评分，去掉最高分和最低分，取10人分数的平均值[10]。评分标准[7]见表1。

1.3.4 试验设计

（1）老化方式对米粉老化的影响：米粉成型后分别采用3种老化方式，即在低温高湿（温度4℃、湿度75%～90%）、室温高湿（温度25℃、湿度75%～90%）、室温风干（温度25℃，湿度为空气湿度）条件下老化4 h，测定米粉断条率与蒸煮损失率。

（2）单因素试验：以淀粉回生速率为指标，分别考察直链淀粉含量、粉坯含水量、老化温度、老化时间对米粉老化的影响。

（3）正交试验：在单因素试验的基础上，以感官评分值为指标，进行三因素二次正交旋转组合设计，优化米粉老化的工艺参数。

2 结果与分析

2.1 老化工艺方式对米粉品质的影响

由图1可知，经3种不同老化方式处理，米粉的断条率大小依次为室温风干> 室温高湿>低温高湿。室温风干条件下米粉断条率最高的原因主要可能是因为在室温风干条件下老化的米粉，温度和湿度不稳定，米粉表面迅速变干变硬，内部网络结构没有足够的水分，未能形成完整的凝胶网络结构，米粉干燥后表面结构不均匀，蒸煮时易断条[11]。且冷却可使米粉条迅速老化定型。冷却水的温度越低，越有助于米粉条骤冷收缩和凝胶的形成[12]。

由图2可知，随着老化时间的延长，米粉的蒸煮损失率逐渐降低，这可能主要因为随着老化时间的延长，米粉中淀粉有序排列成越来越紧密的凝胶网络结构，蒸煮米粉时，损失率降低。但当老化时间超过5 h后，米粉的蒸煮损失率降低趋势逐渐减缓，当超过一定的老化时间，直链淀粉对老化的影响不再明显。此外，从试验结果（图2）可知，室温风干条件下老化的米粉蒸煮损失率较其他两种方式高，可能是室温风干条件下老化的米粉温度和湿度都不稳定，造成米粉品质差。

2.2 单因素试验结果

2.2.1 直链淀粉含量的影响 分别选择直链淀粉含量为24.5%、20.4%、23.0%、16.35%、19.81%、18.55%的6种供试大米原料，老化温度为25℃、湿度为75%～90%、老化时间4 h的工艺条件不变，测定供试6种大米原料制得米粉的淀粉回生速率，探讨直链淀粉含量对米粉老化的影响。

由图3可知，当直链淀粉含量高于23%，淀粉回生速率高，米粉老化速度较快，老化工艺时间缩短。这与米粉的老化本质有关，米粉的前期老化主要是直链淀粉的迅速老化，后期老化主要是支链淀粉的缓慢老化[13]。虽然直链淀粉含量高可以提高淀粉回生速率，但是直链淀粉含量不是越高越好，直链淀粉高属于硬胶稠度，制成米粉易断条。

2.2.2 粉坯含水量的影响 分别选择粉坯含水量为40%、42%、44%、46%、48%、50%、52%、54%，在原料大米为1#、老化温度为25℃、湿度为75%～90%、老化时间为4 h的工艺条件下，测定米粉的淀粉回生速率，探讨水分含量对米粉老化的影响。

由图4可知，当粉坯含水量为48%时，米粉回生速率最高。但当含水量超过48%时，米粉回生速率则逐渐降低。另外粉坯含水量太高，会导致米粉糊化过程中含有过多的游离水，影响米粉黏弹性[14]。因此，粉坯含水量应控制在48%左右。

2.2.3 老化温度的影响 分别选择老化温度-20℃、-10℃、0℃、4℃、10℃、15℃、20℃、25℃，在其原料大米为1#、湿度为75%～90%、老化时间为4 h的工艺条件下，以淀粉回生速率为指标，探讨老化温度对米粉老化的影响。

由图5可知，淀粉回生速率随老化温度的升高而升高，但超过4℃以后则呈下降趋势。老化温度接近4℃时，米粉老化速度最快，此时米粉的回生速率最高。这可能是由于粉坯中支链淀粉的重结晶过程对温度具有依赖性，在4℃时结晶速度较快。因此，老化温度为4℃时更加有利于淀粉回生。

2.2.4 老化时间的影响 分别选择老化时间为1、3、4、5、7、10、24 h，在原料大米为1# 、湿度为75%～90%、老化温度为4℃的工艺条件下，测定米粉的淀粉回生速率。

由图6可知，随着老化时间的延长，米粉的淀粉回生速率会逐渐增加，但老化时间超过4 h以后回生速率趋于平衡，老化时间5 h淀粉回生速率最高。但是，若米粉老化时间过长，米粉过度老化，经干燥后易断条。因此，老化时间控制在4～5 h。

2.3 工艺参数优化

由单因素试验结果可知，直链淀粉含量超过23%的淀粉回生速率较高。因此，选择直链淀粉含量为24.5%的1#大米为原料，采用高湿工艺技术（湿度75%～90%）制作米粉，以表1的米粉感官评分总分为指标，对粉坯含水量（X1）、老化时间（X2）、老化温度（X3）进行三因素二次正交旋转组合试验进行优化，以确定最佳米粉老化工艺条件。试验因素和编码水平见表2，试验结果见表3，方差分析结果见表4。

对表3数据进行二次正交旋转组合设计统计分析，得到回归方程：

Y=91.68365+4.43997X1+0.90763X2+0.52021X3-2.19628X12-0.72903X22-0.69368X32-0.33750X1X2-0.26250X1X3+0.06250X2X3

从表4可知，粉坯含水量X1对米粉评分的影响达到极显著水平，老化时间X2对米粉评分的影响达到显著水平，老化温度X3米粉评分的影响未达显著水平。各因素对米粉综合评分的影响为粉坯含水量>老化时间>老化温度。

对回归系数进行显著性检验，在б=0.10显著水平剔除不显著项后，得到简化后的回归方程：

Y=91.68365+4.43997X1+0.90763X2-2.19628X12 -0.72903X22 -0.69368X32

由方差分析（表4）可见，二次回归模型的显著性检验F2=22.59682，呈极显著水平；而失拟项的F1=2.324，呈不显著水平。说明该模型的拟合效果较好，可以用来反映粉坯含水量、老化时间、老化温度对米粉评分Y的影响关系。因此，可以用该模型对Y值进行分析和预测。回归方程求极值，可得到米粉老化工艺优化条件为粉坯含水量48%、老化时间4.5 h、老化温度4℃。

3 结论

试验结果表明，在一定的老化时间条件下3种老化方式对米粉断条率影响大小为室温风干>室温高湿>低温高湿；且风干条件下老化的米粉，其蒸煮损失率较室温高湿和低温高温2种老化方式的蒸煮损失率高。通过二次正交旋转组合试验统计分析，得到米粉感官评分总分（Y）与粉坯含水量（X1）、老化时间（X2）、老化温度（X3）3因素间的数学回归模型为：Y=91.68365+4.43997X1+0.90763X2-2.19628X12 -0.72903X22 -0.69368X32。通过方差分析可知，在试验范围内，各因素对米粉老化的影响大小为粉坯含水量>老化时间>老化温度。应用正交回归法优化的米粉老化工艺条件为：原料直链淀粉含量高于23%、粉坯含水量48%、老化温度4℃、老化时间4.5 h，在此工艺条件下制作的米粉感官评分值最大，且米粉爽滑可口、富有弹性。

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（责任编辑：林玲娜）