工业米饭专用米生产工艺及产品品质研究

李志方，黄文雄，李 操，程 科，郭亚丽，涂 旭

(国粮武汉科学研究设计院有限公司，湖北 武汉 430079)

米饭是中国、日本等亚洲国家人们喜爱的主食。在我国,随着人们生活节奏的加快 ,社会化程度的提高 ,东方传统米饭食品工业化生产将在我国食品工业的大发展中展示出巨大的发展潜力。米饭的工业化生产适应了当前人们追求营养、卫生、省时、方便的需求。

工业米饭是指由工业化大规模生产，在食用前只需简单加热或可直接食用的米饭，其风味、口感、外形与普通米饭基本一致，集风味多样、方便卫生等特点，深受消费者青睐。2017年我国方便米制品占方便食品行业的28.9%，同比增长12.2%，市场前景广阔。同时，工业米饭由于其储藏、卫生等要求，对工业米饭专用米加工技术提出了更高的要求。

根据工业米饭储藏保鲜的要求，工业米饭专用米生产的关键质量指标为糠粉含量、留胚率和增碎率。因此，选择适宜的工业米饭专用米原料品种；利用全新的碾米技术，辅助360度全景扫描仪识别系统，实现专用米留胚率小于3%；采用柔性刷米、抛光等技术，降低糠粉含量等对工业米饭的生产具有重要的意义。

1 材料与方法

1.1 主要材料

稻谷1(五常2018年产稻谷，2019-04制成糙米)，自购；稻谷2(牡丹江2018年产稻谷，2019-04制成糙米)，自购；普通大米，市售。

1.2 主要仪器设备

TU1810紫外分光光度计，普析通用仪器有限公司(UNICO 2802)；硫酸阱、六次甲基四胺均为分析纯，国药集团化学试剂有限公司；试验用水由Milli-Q纯水仪系统(美国密理博公司)制备；碾米机、抛光机、色选机、刷米机。

1.3 试验方法

1.3.1工艺流程

稻谷→清理→ 砻谷→谷糙分离→糙米仓→碾白1～4道→ 白米分级→计量 →柔性刷米1→柔性刷米2→ 色选1→ 色选2 →白米分级→ 长度精选→抛光 → 静态筛 → 色选3→包装→成品。

1.3.2主要工艺要点

1.3.2.1采用砂辊(或砂带)多机轻碾

碾白的主要任务是去除米粒皮层，并能生产出不同精度等级的大米。加工时采用多级轻碾工艺，根据工业米饭专用米低留胚率的要求，依据单位产量碾白运动面积，科学的设计碾磨道数。本试验碾白工段采用四砂工艺，设备均采用国内外知名公司的设备，尽量保证机械制造质量优良，工艺效果好，适合工业米饭专用米的加工，生产出各种符合质量要求的工业米饭专用米。

1.3.2.2采用柔性刷米和抛光相结合技术

柔性刷米机具有刷米路线长，刷米充分，碎米较少等特点。因此，在碾白后首先设置二道刷米机，用于刷去粘附在米粒表面的糠粉，然后又安排了一道抛光机，以进一步降低含糠量，提高成品质量和外观色泽，使其达到工业米饭专用米低含糠量的要求。经检测，此工艺加工的工业米饭专用米成品的含糠量小于0.08% 。

1.3.2.3采用3种不同功能的色选机组合

通过色选机提取大米图像的外观特征参数，辅助360度全景扫描仪识别系统，对米粒的形状和颜色进行判断，剔除异色粒、异形粒、有胚粒、碎米、杂质等，得到最终符合质量要求且留胚率小于3%的工业米饭专用米。

1.3.3糠粉的测定

采用《大米浊度检验方法的研究与探讨》[2]中的检测方法。

1.3.3.1浊度标准溶液配制

称取1.000 g硫酸肼溶于水，定容至100 ml；称取10.00 g六次甲基四胺溶于水，定容至100 ml；分别吸取5.00 ml硫酸肼溶液和六次甲基四胺溶液于100 ml容量瓶中，混匀，于25±3℃下静置反应24 h，冷却后用水定容至刻度线，此浊度标准溶液的浊度为400度。

1.3.3.2样品的制备

准确称取10.00 g大米样品于具塞三角瓶中，加入50.0 ml纯水，在转速160 r/min左右的振荡器上振荡10 min，摇匀后量取1.0 ml溶液于25 ml比色管中，用水定溶至刻度线，摇匀后于680 nm处比色。

1.3.4理化指标

水分测定采用直接干燥法(GB 5009.3—2016)；电热恒温干燥箱。粗蛋白质测定采用GB/T 6432—2018；直链淀粉测定采用 GB/T 15683—2008；氨基酸测定采用GB/T 18246—2000；脂肪酸测定采用GB/T 15684—2015。

1.3.5质构

使用TA-XT2i质构仪(texture analyser)，采用 TPA 模式测定。

将焖制后的米饭冷却至室温(约20 min)，从中随机选取3粒米以放射状方式摆在质构仪测试平台上测定。每次测定后用干净湿纱布轻轻将探头擦拭干净，重复测试操作。每个样品测定5次，去掉硬度最大和最小的2个测定结果，取3次测定结果，计算平均值和平均偏差。

测试条件为：压缩探头P45，测前速度为1.0 mm/s，测试速度为0.5 mm/s，测后速度为0.5 mm/s，试样受压变形70%，触发力5.0 g。

1.3.6RVA糊化特性

采用RVA快速粘度测试仪进行糊化特性的测定。

取样：准确称取 25 ml的蒸馏水，移入干燥洁净的样品筒中;准确称量大米粉3 g到样品筒中，用搅拌器轻轻地将大米粉和蒸馏水搅匀，操作过程注意防止样品溅出样品筒。

上机：将搅拌器置于样品筒中，并稳固地插接到搅拌器的连接器上，使搅拌器正好居中。

测试：当开始测试时，将仪器的电动机塔帽压下，运行测试程序，RVA 测定程序中的温度变化为：50℃保持 1 min，然后在 3.75 min 的时间内上升到95℃，在 95℃保持 2.5 min，然后在 3.75 min 的时间内降到 50℃,最后在 50℃下保持 1.5 min。速度变化为：搅拌器在开始 10 s 内转速上升到960 r/min，之后保持在 160 r/min。

2 结果与分析

2.1 糠粉含量

将工业米饭专用米(1号)、工业米饭专用米(2号)和普通大米样品分别重复测量3次，检测结果见表1。

由表1可知，工业米饭专用米(1号)与工业米饭专用米(2号)的浊度远低于普通大米的浊度，品种间差别不大。低的含糠量是保证工业米饭专用米保鲜保质的关键指标。

表1 工业米饭专用米和普通大米的浊度结果

2.2 工业米饭专用米品质

2.2.1理化指标

工业米饭专用米(1号)、工业米饭专用米(2号)和普通大米样品的理化指标如表2和表3所示。

由表2和表3可知，工业米饭专用米(2号)的水分和直链淀粉含量稍高于工业米饭专用米(1号)，工业米饭专用米(1号)的粗蛋白质和脂肪酸含量较高；其米饭的水分、粗蛋白质、脂肪酸含量都较为接近。工业米饭专用米(1号)的氨基酸含量较高于工业米饭专用米(2号)，但两种米饭的氨基酸含量几乎持平。

表2 理化指标检测结果

表3 氨基酸检测结果

普通精白米的脂肪酸含量远远高于工业米饭专用米的脂肪酸含量，粗蛋白质含量略高于工业米饭专用米；普通精白米的氨基酸含量大多高于工业米饭专用米。

2.2.2质构特性

工业米饭专用米(1号)、工业米饭专用米(2号)和普通大米样品的质构特性如表4所示。

表4 质构检测结果

由表4可知，工业米饭(2号)的硬度、弹性、黏着性、咀嚼型和回复性都明显高于工业米饭(1号)，质构特性整体较好。普通米饭的硬度与工业米饭(1号)相近，黏性低于2种工业米饭，弹性低于工业米饭，黏聚性和黏着性都高于工业米饭(1号)，咀嚼性与回复性与工业米饭相差不大。

2.2.3RVA特性

工业米饭专用米(1号)、工业米饭专用米(2号)和普通大米样品的RVA特性如表5所示。

表5 RVA检测结果

由表5可知，工业米饭(1号)的衰减值、糊化温度相比工业米饭(2号)较高，冷糊稳定性相对较好，热糊稳定性较差；工业米饭(2号)的峰值黏度、谷黏度、最终黏度和峰值时间都明显高于工业米饭(1号)，衰减值小，最终黏度比峰值黏度大，回升值大，其淀粉糊的冷糊稳定性较差，热糊稳定性较好。普通米饭峰值黏度、谷黏度、衰减值与工业米饭差距不大，但是最终黏度、回升值、峰值时间均低于工业米饭。

3 结论

根据工业米饭生产与储藏保鲜的要求，选择适宜的工业米饭专用米原料品种，利用全新的碾米技术，通过碾磨压力、碾白次数等方面降低大米的留胚率，采用柔性刷米、抛光等技术进行加工，降低糠粉含量，辅助360度全景扫描仪识别系统，控制留胚率、碎米率，可以实现专用米留胚率小于3%。

由于低留胚率和米糠含量低的产品特点，使得工业米饭专用米浊度显著低于普通大米，在保质时长上远远优于普通米，其米饭在硬度、胶黏性、弹性、黏聚性、黏着性、咀嚼型和回复性等指标方面均较高，质构特性整体较好。但其营养物质成分略低于普通米，物理质构等指标与普通米基本一致。