配米加工鲜湿米粉工艺研究

邱展英 雷婉莹 吴卫国,2 廖卢艳,2 张 喻,2

(湖南农业大学食品科技学院1，长沙 410128)(食品科学与生物技术湖南省重点实验室2，长沙 410128)

鲜湿米粉是我国南方的传统米制品，以大米为原料，经浸泡、磨浆、加热糊化、挤压或切条等系列工序制成[1]。因其具有口感滑爽、柔韧，食用方便等特点而备受消费者青睐。鲜湿米粉加工原理是大米磨浆后，淀粉在高温、高水分状态下与水分子相互作用，使淀粉中的氢键被破坏，静置老化过程中直链淀粉以双螺旋形式有序缠绕，形成具有一定黏弹性和硬度的凝胶体系[2]。根据工厂的生产经验，鲜湿米粉大多选用直链淀粉质量分数较高、陈化期1年左右的早籼米来生产，其质构特性明显优于新米米粉[3-5]。但用陈化早籼米加工鲜湿米粉，因所用原料品种单一，且陈化大米颜色暗黄、米香味丧失，导致米粉成品颜色暗、米香味不足。若将不同品种大米按一定比例进行混合，不仅扩大了米粉原料的选择范围，实现资源的高效利用，还可利用不同品种大米之间的优势互补，改善米粉的综合品质[6]。高静丹[7]将信阳米(早籼米)与东北米(粳米)按照不同比例混合，发现合适的配比可改善单一大米制作米粉的不足，提高米粉的韧性和口感，当东北大米质量分数为30%～60%时，所制得的米粉品质最好。

在选定原料的基础上，加工工艺则是影响鲜湿米粉品质的另一关键因素。大米原料浸泡条件、磨浆粒度以及蒸粉时间等工艺条件的不同会引起损伤淀粉质量分数、大米淀粉糊化特性、米浆糊化程度等差异，进而影响米粉的最终品质[8-11]。郭利利等[12]根据浸泡阶段中大米颗粒的硬度变化，筛选出制备压榨鲜湿米粉的大米的最佳浸泡时间8～10 h。Malahayati等[13]以不同粒度的大米粉为原料制备米粉，发现磨粉粒度越小，米粉的蒸煮品质越好，其硬度、弹性和咀嚼性越大，感官评分也越高。徐晓辉[14]确定挤压米粉的最佳糊化条件为98 ℃下糊化18 min，最佳老化条件为温度0～10 ℃、湿度50%～70%、时间6～9 h。

目前，关于米粉加工工艺的研究，均基于单一品种大米为原料的研究，对于以配米为原料加工米粉的工艺研究鲜见报道。基于雷婉莹等[15]前期鲜湿米粉综合品质评价的研究，当淀粉最终黏度最高的珍桂矮与直链淀粉质量分数最高的株两优29按3∶2比例混合制备鲜湿米粉，所得的鲜湿米粉综合品质得分最高。因此，本实验以珍桂矮与株两优39两者按3∶2比例混合所得的配米为原料，对配米加工鲜湿米粉的工艺参数进行优化，以期提升米粉品质，为企业生产提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

珍桂矮、株两优39：早籼米。硝酸银、铬酸钾、酚酞等试剂，均为分析纯。

1.2 仪器与设备

TQ-1000Y高速多功能粉碎机，TA-XT2i Plus质构仪，AE2204电子分析天平，GFL-230电热鼓风干燥箱，MZ-SYS28-2B美的中式电蒸锅，JM-L100胶体磨等。

1.3 实验方法

1.3.1 鲜湿米粉制备

大米原料→浸泡→调节水分→磨浆→过筛→搅拌→蒸粉→冷却→切条→成品。

固定大米浸泡温度为30 ℃、浸泡时间3 h、磨浆粒度80目、蒸粉时间100 s，相应地改变大米浸泡温度、浸泡时间、磨浆粒度、蒸粉时间进行鲜湿米粉的制备。

1.3.2 鲜湿米粉品质测定

1.3.2.1 断条率测定[15]：从样品中选择20根20 cm长的鲜湿米粉，放入盛有500 mL沸水的烧杯中蒸煮3 min，捞起后过冷水冷却沥干，记录下长度在10 cm以上的米粉总数(x)，按公式计算断条率。

1.3.2.2 吐浆值测定[16,17]：吐浆值是指米粉经沸水蒸煮后溶于水中固形物质量分数。测定米粉的含水量(W)，并称取20 g左右的米粉(M0)，放入盛有500 mL沸水的烧杯中蒸煮3 min，取出米粉，冷却后将汤汁定容至500 mL，摇匀后吸取50 mL溶液移至已恒重的容器(M1)中，在(105±2) ℃的条件下干燥至质量恒定(M2)，按公式计算吐浆值。

1.3.2.3 鲜湿米粉入味性测定

参考雷婉莹[15]和张建初等[18]的测定方法。称取20 g鲜湿米粉，6 g食盐，加入500 mL沸水中浸泡5 min，捞起沥干。以米粉浸泡后的含盐量为衡量指标，按GB/T 12457—2008测定浸泡后米粉的含盐量。

1.3.2.4 鲜湿米粉感官评定

鲜湿米粉感官评定标准同文献[15]。由7人组成品评小组，对米粉进行感官评分，去掉最高分和最低分，取评分的平均值为结果。

1.3.3 鲜湿米粉质构测定

米粉质构测定方法[17,19]：将米粉切成长5 cm、宽1 cm的样品，每次叠两层进行质构测定。测定模式为TPA模式，探头为柱形探头P/36R，测试前速度为2 mm/s,测试速度和测试后速度均为1 mm/s，压缩比为50%，两次下压间隔时间为3 s，触发力为5 g。质构测定指标为：硬度、黏附性、弹性和咀嚼性，每个样品平行测定6次，去掉每个指标的最大值和最小值，结果取平均值。

1.3.4 鲜湿米粉品质的综合得分

根据鲜湿米粉品质测定的标准化公式将鲜湿米粉各品质指标的数据标准化，参考雷婉莹等[15]建立的鲜湿米粉综合品质评价模型，将标准化后的数据代入模型中计算得出鲜湿米粉的综合得分实测值。模型如下：

F=-0.30X1-0.25X2+0.15X3+0.31X4+0.36X5-0.31X6+0.28X7+0.35X8

式中：X1为断条率；X2为吐浆值；X3为浸泡后含盐量；X4为感官评分；X5为硬度；X6为黏附性；X7为弹性；X8为咀嚼性。

1.3.5 单因素实验设计

在固定大米浸泡温度30 ℃、浸泡时间3 h、磨浆粒度80目、蒸粉时间100 s的基础上，相应变换各因素的水平：大米浸泡温度10、20、30、40、50 ℃；大米浸泡时间1、2、3、4、5 h；磨浆粒度40、60、80、100、120目；蒸粉时间60、80、100、120、140 s。按照1.3.1的方法制备鲜湿米粉，考察各因素对鲜湿米粉品质的影响。

1.3.6 正交实验设计

在单因素实验的基础上进行L9(34)的正交实验，确定用配米加工鲜湿米粉的最佳工艺条件，实验设计见表1。因无空列计算误差，本实验中9种方案设计3组重复实验计算误差。

表1 正交实验方案的设计

1.3.7 数据统计分析

采用Excel软件对数据进行统计处理，采用SPSS 20.0进行多因素方差分析，比较数据显著性，采用Origin软件进行制图，每组实验重复3次。

2 结果与分析

2.1 单因素实验结果与分析

2.1.1 大米浸泡温度对鲜湿米粉品质的影响

大米浸泡温度对鲜湿米粉品质的影响见图1。随大米浸泡温度的升高，鲜湿米粉的断条率、吐浆值和浸泡后含盐量逐渐降低，而感官评分则逐渐提高，当浸泡温度超过20 ℃后，米粉断条率无显著变化，当浸泡温度达到30 ℃后，米粉的吐浆值、浸泡后含盐量和感官评分均无显著变化。随着浸泡温度的升高，鲜湿米粉的硬度和咀嚼性先增加后无明显变化；黏附性先降低后升高，在30 ℃时最小，总体变幅较小；弹性先增加后减小，在30 ℃时达最大值。这主要是因为大米浸泡温度较低时，水分进入米粒内部速度过慢，内部结构不够疏松，导致磨浆时损伤淀粉质量分数增加，不利于大米淀粉凝胶结构的形成，米粉的蒸煮品质和质构品质较差[20-22]。当浸泡温度较高时，大米结构疏松，硬度降低，磨浆粒度更细，有利于凝胶形成，使米粉表面结构较致密，导致盐分不易渗透，米粉入味性差，但蒸煮品质和质构品质较好。此外，大米的浸泡温度升高，有利于大米中灰分的溶出，提升了大米的白度和透明度[23,24]。因此，适当升高大米浸泡温度可以使制备的米粉具有更好的外观，感官评分增加。但当浸泡温度达到一定温度后，大米的吸水速率达到极限，再升高浸泡温度，米粒的硬度和其中的溶出物不会有明显变化，因而米粉品质差异较小。鲜湿米粉的综合得分随着大米浸泡温度的升高先增高，当浸泡温度为30 ℃时，米粉综合得分达最高；30 ℃后，米粉综合得分降低，但无显著差异。原因是当大米浸泡温度在30 ℃以下时，米粉的蒸煮品质、入味性、感官品质和质构品质随浸泡温度升高而逐渐提升，超过30 ℃后，米粉的黏附性增加，弹性降低，而其他品质指标无显著变化，因此米粉综合得分略有下降但无显著变化。米粉综合得分在30 ℃时最高，以综合得分为评价指标，选择最佳浸泡温度为30 ℃。

注：图中不同小写字母表示差异显著(P<0.05)，下同。图1 大米浸泡温度对鲜湿米粉品质的影响

2.1.2 大米浸泡时间对鲜湿米粉品质的影响

如图2所示，随大米浸泡时间的增加，鲜湿米粉的断条率和吐浆值显著降低，感官评分则显著增高，浸泡时间达3 h后，变化差异均不显著；米粉浸泡后含盐量则随浸泡时间先逐渐减少后无显著变化，这可能是因为磨浆粒度变细，米粉表面空隙小，导致盐分不易渗透，入味性变差。硬度、咀嚼性和弹性随大米浸泡时间的延长先提高后无显著差异，弹性在浸泡时间为4 h时最大；黏附性在1～3 h内显著降低，在3 h之后几乎不变。这是由于浸泡时间延长使大米在浸泡过程中吸水充分，组织结构疏松，可减少淀粉颗粒在磨浆过程中的机械破坏，降低损伤淀粉质量分数，且磨浆的粒度较细，更有利于米粉内部凝胶结构的形成，蒸煮品质和质构品质有所提升[25]。此外浸泡时间延长，大米中的灰分溶出量增大，色泽变白[23]。因而米粉的色泽较洁白，感官品质提升。大米浸泡时间在1～3 h内，鲜湿米粉的综合得分显著上升，达3 h之后无显著变化。当大米浸泡时间为4 h时，米粉的综合得分最高。这是由于大米浸泡时间在1～3 h内，鲜湿米粉的蒸煮品质、感官品质和质构品质随浸泡时间的延长而提高，达到3 h后各品质指标均无显著变化，浸泡4 h后，米粉的弹性达最大值，因而米粉的综合得分在4 h时最高。因此，选择大米最佳浸泡时间为4 h。

图2 大米浸泡时间对鲜湿米粉品质的影响

2.1.3 磨浆粒度对鲜湿米粉品质的影响

磨浆粒度对鲜湿米粉品质的影响如图3所示。随着磨浆粒度的减小，鲜湿米粉的断条率和吐浆值先显著降低后增加，在磨浆粒度为100目时米粉的断条率和吐浆值最低；浸泡后含盐量显著降低，感官评分和硬度先增加后降低，在磨浆粒度为100目时最高，黏附性无显著差异，变幅为73.02～79.65；弹性和咀嚼性在磨浆粒度40～100目之间显著增大，在100目之后无显著变化。因此磨浆粒度过大或过小都会影响鲜湿米粉品质，磨浆粒度过大，米粉的组织结构较为疏松，口感较差，并导致米浆糊化不充分、不均匀，使米粉凝胶品质下降，进而导致米粉易断条、糊汤、质构品质差[14,26]。而磨浆粒度过小，米浆中损伤淀粉质量分数增大，且米浆浓度降低，也会导致米粉品质降低[8]。随着磨浆粒度的减小，浸泡后含盐量逐渐降低，这可能是因为米粉形成凝胶结构变致密，导致吸水性降低，难以入味。磨浆粒度在40～100目之间时，米粉的综合得分显著增加，在100目时综合得分最高；当磨浆粒度继续减小，综合得分明显下降。这主要是由于磨浆粒度越细，蒸粉时米浆越易吸水膨胀，糊化均匀，易形成致密的凝胶网络结构，且米粉色泽较好[27]。因此，鲜湿米粉的蒸煮品质、感官评分和质构品质均随着磨浆粒度的减小而提高，综合得分增加；但粒度越细，米粉原料损伤淀粉质量分数上升，品质降低，能耗也越大，因此，磨浆粒度条件选择100目为最佳。

图3 磨浆粒度对鲜湿米粉品质的影响

2.1.4 蒸粉时间对鲜湿米粉品质的影响

蒸粉时间对鲜湿米粉品质的影响，结果如图4所示。随着蒸粉时间的增加，鲜湿米粉的断条率、吐浆值和浸泡后含盐量先显著降低后显著增加，在蒸粉时间为100 s时，米粉断条率、吐浆值和浸泡后含盐量达到最低值。感官评分、硬度、弹性和咀嚼性先上升后降低，在蒸粉时间为100 s时达到最高值；黏附性在蒸粉时间100 s内无显著变化，但蒸粉时间大于100 s后黏附性显著增大。因此蒸粉时间过短或过长都会降低鲜湿米粉品质，蒸粉时间过短，米浆糊化不充分，淀粉颗粒不能够充分膨胀糊化，内部的直链淀粉分子未完全游离出来，不利于米粉凝胶网络结构形成，米粉缺乏韧性，易吸水，蒸煮品质、质构品质较差；蒸粉时间过长，糊化度过高，米粉黏附性较大，弹性和咀嚼性不足，较为软烂，米粉综合品质较差[8]。但蒸粉时间较短或较长时，米粉的结构疏松软烂，吸水率较大，盐分易渗透，入味性较好。

图4 蒸粉时间对鲜湿米粉品质的影响

米粉综合得分随着蒸粉时间的增加先显著增加后显著降低，在蒸粉时间为100 s时最大，为4.69。这是因为蒸粉时间为100 s时，虽然米粉的浸泡后含盐量最低，但蒸煮品质较好，感官评分、硬度、弹性和咀嚼性也达到最大值，所以米粉的综合得分在蒸粉时间为100 s时最高。因此最佳蒸粉时间为100 s。

2.2 正交实验结果

根据单因素实验结果，以大米浸泡温度(A)、浸泡时间(B)、磨浆粒度(C)、蒸粉时间(D)为实验因素，分别选取3个水平进行L9(34)的正交实验，优化用配米加工鲜湿米粉最佳工艺参数。正交实验结果与分析见表2、表3。

表2 正交实验结果与分析

表3 数据方差分析

由表2可知，4个实验因素对鲜湿米粉品质影响的大小顺序为：蒸粉时间>磨浆粒度>浸泡时间>浸泡温度；最佳加工参数组合为A2B3C2D2。由表4可知，蒸粉时间和磨浆粒度对鲜湿米粉综合得分影响呈极显著水平(P<0.01)，而大米浸泡温度和浸泡时间对鲜湿米粉综合得分影响不显著，从节约资源的角度考虑，浸泡温度和时间可选择正交实验设计中的最小值。结合表2和表3结果分析得出用配米加工鲜湿米粉的最佳工艺参数组合为A1B1C2D2，即浸泡温度20 ℃、浸泡时间3 h、磨浆粒度100目、蒸粉时间100 s。在此工艺条件下进行验证实验，重复3次，得到鲜湿米粉品质综合得分为5.36，高于未进行工艺优化前的鲜湿米粉综合得分3.84，说明此加工工艺参数能够明显提高鲜湿米粉品质。

3 结论

以鲜湿米粉品质综合得分为评价指标，结合正交实验和方差分析，确定了用配米加工鲜湿米粉的四个工艺参数对鲜湿米粉品质影响的大小顺序为：蒸粉时间>磨浆粒度>浸泡时间>浸泡温度。其中磨浆粒度和蒸粉时间对鲜湿米粉品质影响极显著，浸泡温度和浸泡时间影响不显著。因此用配米加工鲜湿米粉的最佳工艺条件为：浸泡温度为20 ℃、浸泡时间为3 h、磨浆粒度100目、蒸粉时间100 s。在此条件下鲜湿米粉品质综合得分最高。