鲜湿米粉品质及其影响因素

2022-05-26肖正午黄敏

中国稻米 2022年3期

肖正午黄敏

（湖南农业大学农学院/作物与环境研究中心，长沙 410128；*通讯作者）

米粉又称米线、河粉，是以大米为主要原料加工而成的条状或丝状米制品。米粉起源于中国，其种类丰富、口感爽滑、质地柔韧，既可作为主食，又能当作早餐，深受广大消费者喜爱[1]。鲜湿米粉口感好、食用方便，是市售米粉的首选。鲜湿米粉品质受原料、浸泡处理方式、磨粉工艺、辅料与食品添加剂、贮存保鲜方式等因素的影响。本文综述了鲜湿米粉形成过程、米粉品质评价及稻米品质与加工保鲜方式对米粉品质的影响，以期为鲜湿米粉品质的科学评价及其品质改良提供参考。

1 米粉分类与形成过程

1.1 米粉分类

市面上销售的米粉种类繁多，人们几乎可以随意给米粉命名，导致米粉类别混乱。根据烹饪方式可分为汤粉、炒粉、拌粉、卤粉等。根据添加物料可分为牛肉粉、排骨粉、猪脚粉、肉丝粉、三鲜粉、鱼粉等。根据水分含量可分为鲜湿米粉（30%~70%）、半干米粉（14%~30%）、方便米粉（＜14%）以及速冻米粉等[2-3]。根据米粉制作工艺，可分为切粉（宽粉）和榨粉（多为圆粉）。切粉制作流程：原料米→浸泡→磨浆→蒸片糊化→切条成型→老化→成品；榨粉制作流程：原料米→浸泡→粉碎→糊化→挤压成型→老化→成品。二者主要区别在于成型过程，切粉为切条成型，榨粉为挤压成型。由于目前尚无统一的米粉分类标准，笔者参考李里特等[4]将市面上常见的鲜湿米粉按成型工艺进行分类，如表1所示。

表1 鲜湿米粉分类

1.2 米粉形成过程

米粉形成过程中，淀粉主要经过糊化、凝胶和回生3个步骤，最终形成的淀粉凝胶性质决定了米粉的性质[5]。

1.2.1 淀粉糊化

淀粉不溶于冷水，与冷水混合后形成淀粉乳悬浮液。将淀粉乳加热，淀粉颗粒吸水膨胀，最终淀粉分子之间的氢键断开，在水中形成均匀黏稠的糊状胶体溶液，称为淀粉的糊化。淀粉糊化过程包括以下3个阶段：（1）可逆吸水阶段：淀粉在冷水浸泡过程中，无定形区极性基团吸收水分子，体积膨胀。此时淀粉分子基本性质并不会发生改变，干燥后可恢复到原来状态。（2）不可逆吸水阶段：淀粉乳悬浮液在加热升温条件下，淀粉分子内的化学键开始断裂，吸水量迅速增加，体积急剧膨胀，淀粉颗粒内结晶结构被破坏，丧失其特有的偏振十字图形。此时淀粉分子性质发生了不可逆的改变，即使干燥处理，也无法恢复到原来的结构。（3）颗粒解体阶段：淀粉分子经过不可逆吸水阶段后继续升温，淀粉颗粒继续吸水膨胀。当体积膨胀到一定限度后，淀粉颗粒破裂，最终形成均匀黏稠的网状胶体，称为糊状体。

1.2.2 淀粉凝胶

淀粉的凝胶主要是直链淀粉分子的缠绕和有序化，随着温度降低，淀粉链相互作用和缠绕形成连续的网状凝胶结构。丁文平等[6-7]研究表明，淀粉凝胶速度和凝胶强度主要与淀粉中直链淀粉含量成正比。

1.2.3 淀粉回生

即淀粉的老化，包括短期回生与长期回生两个阶段。短期回生发生在凝胶冷却的过程，指充分糊化的淀粉随着温度降低会形成凝胶体。此时由于淀粉链中分子的相互作用，无序化的淀粉分子重新变成有序排列，通过氢键堆积形成晶体沉淀的现象。长期回生发生在淀粉凝胶贮存过程中，主要由支链淀粉重结晶引起[8]。米粉生产需要进行适当的老化，以期获得较为理想的米粉品质。米粉品质与老化程度密切相关，若老化不足，则米粉蒸煮时软烂，蒸煮损失率和断条率高；老化过度则会使米粉变硬、弹性减弱，更易断条。而米粉在贮藏过程中发生品质变劣多是由长期回生引起。老化速度与原料性质密切相关，米粉原料主要是大米，因此老化速度主要受直链淀粉含量的影响。直链淀粉含量越高，老化速度越快。此外，环境条件、老化时间等均会对淀粉老化造成影响[9-10]。

2 米粉品质评价

中国地域辽阔，人口众多，不同个体对米粉的口味要求不尽相同。米粉品质评价的主要方法包括感官评定与客观评价。

2.1 感官评定

感官评定主要指评判人员根据米粉的气味、外观、口感等指标进行评分[11]。其中，气味主要指有无米香味；外观主要包括色泽、结构完整性；口感主要是米粉的硬度、弹性、黏性。感官评价受个人主观因素和环境影响较大，不同学者所用的评价标准不一，感官评价的认可度有限。郭利利等[12]根据国标筛选出米粉感官品质评价指标，以二元对比法确定各指标权重及分值分配，通过定量描述与系统聚类分析确定各指标的具体描述，形成了感官评价标准，该方法评价指标全面，指标分级及其描述详细清晰且可通过仪器量化指标进行预测。目前，鲜湿米粉感官评定暂无统一标准，笔者参考国内学者采用的米粉感官评价方法[12-15]并稍作修改，略微增加了米粉口感指标的分值，总结如表2所示。

表2 鲜湿米粉感官评价标准

2.2 客观评价

客观评价主要包括米粉蒸煮品质（理化指标）的测定与质构品质检测。评价米粉蒸煮品质主要指标有断条率、蒸煮损失率和吸水率等。断条率是指米粉经一定时间蒸煮后的断裂程度，断条率越高说明米粉的凝胶品质越差。蒸煮过程中，米粉的可溶性成分会溢出，蒸煮后汤中残留物越多，蒸煮损失率越高，说明米粉凝胶网络结构越松散。一般来说，断条率高的米粉蒸煮损失率高、吸水率低[16]。此外，碘蓝值、透射比、复水时间等指标也常用于评价米粉品质。罗文波[17]研究认为，鲜湿米粉感官评价总分与断条率、蒸煮损失率呈极显著负相关，与透射比呈极显著正相关。

质构品质检测是指借助质构仪等物理仪器对米粉相关指标进行测定，客观评价食品品质[18-19]。质构仪主要有全质构分析模式、拉伸模式、剪切模式等，研究者可根据试验目的选择不同探头和模式。全质构分析模式是评价米粉质构品质的常用方法，指通过模拟人嘴巴咬合的动作，对样品进行2次压缩，可得到米粉硬度、弹性、咀嚼性、内聚性、回复性等质构特性参数。质构仪所反映的主要是与力学特性有关的食品质构特性，灵敏度高，可通过专业软件对其进行具体化、数字化，能有效避免主观因素的影响[20]。高晓旭等[21]研究认为，质构仪测试指标以弹性和硬度为主，其中弹性与感官评价总分显著正相关。硬度过高或过低都会降低感官评定分数，品质较好的鲜湿米粉硬度在1 776~4 124 g（压缩率50%）之间。随着科技的进步和发展，也有人用色差计、电子鼻等方法对米粉品质进行客观评价[22-24]。综上，米粉蒸煮品质、质构品质均与感官品质显著相关，可将二者结合，共同评价米粉品质。

3 米粉品质影响因素

3.1 稻米品质指标对米粉品质的影响

米粉品质的好坏主要由原料及加工方式决定。大米作为米粉生产的主要原料，其品质直接决定了米粉的口感与质量[25-26]。研究表明，影响米粉品质的稻米品质指标主要有直链淀粉含量、胶稠度、黏滞性、糊化温度等[27-29]。生产上常用直链淀粉含量较高（＞20%）的早籼稻生产米粉，直链淀粉含量越高，米粉硬度越大，断条率、蒸煮损失率低，感官品质较好。糊化温度影响淀粉凝胶网络结构，糊化温度过高则淀粉凝胶硬度大，偏低则影响凝胶弹性，糊化等级与米粉断条率、蒸煮损失率极显著正相关[30-31]。有研究认为，蛋白质含量与鲜湿米粉口感、硬度、咀嚼性等呈显著正相关，蛋白质与淀粉相互作用会使米粉凝胶结构更加致密稳定，采用中高蛋白质含量（＞7.1%）的大米生产出的米粉品质较好[32]。此外，有研究表明，垩白度作为稻米外观品质指标，与直链淀粉含量有较高的相关关系，可用于预测米粉品质[33]。

丁文平等[34-35]也认为，米粉品质主要与直链淀粉含量、胶稠度有关，蛋白质和脂类对其影响不大，直链淀粉含量为23%~28%、胶稠度30~45 mm的稻米可生产出品质较好的米粉。高晓旭等[13]对21种籼米进行品质测定和鲜米粉评分，结果表明，大米直链淀粉含量在21%~25%、蛋白质含量在6%~7%，可作为核心指标用于筛选适宜作鲜米粉的品种，口感较好。张聪男等[36]研究表明，当大米直链淀粉质量分数为24.3~27.3 g/100 g、衰减值为400~800 cP、最终黏度为3 500~3 900 cP、回生值为1 600~1 850 cP时，加工出的米粉质量较好；直链淀粉含量、衰减值、最终黏度、回生值与米粉综合品质显著相关。王永辉等[37]研究认为，采用一步成型法制作米粉时，在一定范围内，随着大米原料直链淀粉含量的升高，米粉加工品质显著提高，当直链淀粉含量超过26.14%后，米粉加工品质有下降趋势。大米贮存时间也会影响米粉品质。易翠平等[38]研究发现，籼米陈化会增加大米淀粉、直链淀粉含量，降低蛋白质、脂质、灰分含量，从而改变大米中淀粉-蛋白质的相互作用，有利于鲜湿米粉品质的提高。由此可知，影响米粉品质主要的稻米品质指标有直链淀粉含量、胶稠度、淀粉黏滞性、糊化温度、蛋白质含量。

3.2 不同加工方式对米粉品质的影响

3.2.1 不同浸泡方式对米粉品质的影响

不同浸泡方式也会对米粉品质造成影响，大米经过淘洗后首先需要浸泡，浸泡过程中可通过湿热处理、韧化处理、浸泡发酵等方式改善米粉品质。

湿热处理指的是在少量水存在（含水量≤35%）、一定温度范围（高于玻璃化转变但温度低于糊化温度90℃~120℃）条件下处理一段时间（15 min~16 h）的一种物理变性手段，湿热处理过程中没有化学试剂和有机溶剂的加入，操作简单，成本较低，在食品行业应用广泛[39-40]。淀粉经湿热处理后热稳定性、糊化温度升高，峰值黏度、最终黏度、崩解值、回复值降低[41-43]。湿热处理能使米粉表现为“干净光滑”，增强米粉的硬度和弹性，改善米粉品质[44]。LI等[45]研究表明，湿热处理能够提高抗性淀粉含量，提高米粉感官品质，降低米粉蒸煮损失。

韧化处理是指在过量水（含水量≥40%）、低于糊化温度的条件下对淀粉的热处理，在食品中应用广泛[46]。廖卢艳等[47]研究发现，在浸泡过程中采用韧化处理可以优化米粉品质，当大米浸泡含水量50%~60%、温度50℃~60℃、浸泡时间12~24 h时，米粉的拉伸强度与感官评分都能达到较高水平。

与新鲜食品相比，发酵食品并不会增加食物中毒的风险，采用发酵工艺对水稻淀粉含量无显著影响，但会降低蛋白质、脂质、灰分含量，显著改善方便米粉的感官评分、蒸煮特性与质构特性[48-51]。杨玎玲等[52]研究表明，米粉经发酵处理后变得更有弹性、韧性，较硬但易咬断，蒸煮损失率低，米粉整体品质变好。丁文平等[53]研究表明，浸泡发酵能增强米粉凝胶强度和回生速度。

因此，采用适当的浸泡方式能够改善米粉品质，但需要控制处理时间、温度、含水量等条件。

3.2.2 不同磨粉工艺对米粉品质的影响

将原料大米进行粉碎是米粉加工中最重要的环节之一，采用不同的磨粉工艺会对大米淀粉产生不同的影响，从而影响米粉品质[54]。常见的磨粉工艺主要有干法研磨、半干法研磨和湿法研磨[55-60]。干法研磨是将大米除去碎石等杂质后直接投入机器中研磨，过筛即可得到成品的大米淀粉。干法研磨具有工艺简单、淀粉损失极小、不污染环境等优点。但干磨得到的大米淀粉破损量高、平均粒径大，生产出的米粉品质不如湿法研磨。半干法研磨是指将大米加入一定量的水后进行研磨，或与其他含水量高的物料混合研磨。半干法研磨能耗较小，能够减少大米淀粉破损、减小平均粒径，从而有效改善米粉品质。湿法研磨是指将大米原料在水中浸泡一段时间后研磨，最后干燥得到大米淀粉。湿法研磨生产出的大米淀粉破损少，平均粒径小，能使淀粉糊化温度降低、峰值黏度升高，更容易形成凝胶，生产出的米粉品质较好[61]。但湿法研磨工艺繁琐、耗水量大、能源消耗大、浸泡时间过长会导致细菌等微生物增长，影响米粉品质。超微粉碎是20世纪70年代兴起的一种新型加工技术，其原理是利用机械力或流体动力改变原料颗粒晶体结构，将原料加工成粒径均匀的超微粉体，最终改善加工产品品质。与湿法研磨相比，超微粉碎能够缩短工艺流程、减少物料损失、降低加工过程中的污染[62]。表3比较了不同磨粉工艺的优缺点。

表3 不同磨粉工艺比较

TONG等[63]比较了干法研磨、半干法研磨、湿法研磨对大米淀粉及米粉品质的影响，结果表明，与湿法研磨相比，干法研磨显著降低淀粉白度、米粉硬度、咀嚼性和回复性，半干法研磨的米粉品质与湿法研磨无显著差异，原因在于30%湿度下的半干法研磨可能对米粉特性具有保护作用。佟立涛等[64]研究也认为，30%含水率的大米经半干法研磨制得的米粉与湿法研磨生产的米粉品质无显著差异。HEO等[65]将干磨和湿磨两种研磨方式对比，干磨表现出高度的淀粉损伤，制作出的米粉蒸煮损失率高，米粉拉伸性能更好；湿磨淀粉损伤较小、淀粉峰值黏度更高，制作出的米粉膨胀能力强，蒸煮损失率低，更适合用于生产销售。KUMAR等[66-67]将干法研磨和湿法研磨米粉品质进行对比，表明经湿法研磨处理生产出来的米粉具有理想的硬度、黏度和内聚性，适合加工生产各种方便食品。此外，不同磨粉时间、不同磨粉设备等都会影响大米淀粉结构，从而影响米粉品质[68]。综上，在调试出合适的米水比的条件下，半干法研磨安全环保、对淀粉损伤较小，生产出的米粉品质不亚于湿法研磨，值得关注。

3.2.3 不同辅料与食品添加剂对米粉品质的影响

为提高米粉质量、延长米粉保质期，生产上常添加一些辅料与食品添加剂[69]。米粉品质主要是淀粉凝胶特性的体现，常用淀粉类辅料改善米粉品质。食品添加剂指少量添加于食品，以改善食品的外观、风味和组织结构或贮存性质的非营养物质。常用的食品添加剂有盐类、增稠剂、酶制剂、乳化剂、防腐剂等。常见的辅料与添加剂及其对鲜湿米粉品质的影响列于表4。

表4 不同辅料与食品添加剂对鲜湿米粉品质的影响

3.3 不同保鲜方式对米粉品质的影响

鲜湿米粉含水量高（30%~70%），保质期短，保鲜关键在于防止微生物污染导致变质与淀粉长期回生引起品质变差。影响米粉变质速度的主要因素有贮存温度、贮存时间、初始带菌量、水分含量等。在不同温度下米粉贮存时间不同，低温贮存（0℃~4℃）对微生物代谢活动有抑制作用，但米粉在4℃下淀粉回生速度最快，随时间延长米粉变硬，弹性、黏性降低，咀嚼性增大[86-87]。当环境温度高于20℃，米粉老化过程减缓，短期内相对于低温保存口感更佳，但较高温度适合微生物繁殖，米粉容易发霉变质[88-89]。

目前延缓鲜湿米粉变质采用的杀菌方式主要有湿热处理、微波处理、酸浸处理和包装抑菌等[90]。卫攀杰等[91]研究发现，用25℃的1%乳酸溶液酸浸1 min，包装后用95℃水浴处理40 min，能在降低鲜湿米粉微生物数量的同时抑制贮存过程中微生物增长。张玮等[92]研究表明，用95℃水浴40 min能够有效降低米粉初始带菌量同时显著降低回生值，延缓米粉老化。黄永平等[14]将鲜湿米粉在600W功率下微波73 s的处理与未处理对照同时在28℃条件下贮藏，处理组贮藏60 h时的蒸煮品质与对照组贮藏24 h的品质差异小，表明微波处理能延缓鲜湿米粉品质劣变。田晓红等[93-94]研究了真空与充氮包装对鲜湿米粉保质期的影响，认为两种包装方式均能通过隔离米粉与氧气接触，延缓脂肪氧化，从而延长米粉保质期，且充氮包装的效果优于真空包装。因此，采取适当的保鲜方式有利于抑制微生物增长，延长鲜湿米粉保质期。

4 结论

4.1 评价米粉品质的关键指标

米粉品质评价主要包括感官评价与客观评价。感官评价中口感对于总评分的影响最显著，全质构分析中硬度和弹性可作为关键指标评价米粉品质。研究表明，质构弹性与感官评分显著正相关，在色泽、气味较好的基础上，硬度在1 776~4 124 g范围内（压缩率50%），且弹性较高时，鲜湿米粉品质较好[21]。

4.2 适合米粉加工的原料特征

稻米品质很大程度上决定米粉品质，其中直链淀粉含量可作为核心指标筛选适宜制作米粉的品种。此外，胶稠度、黏滞性、糊化温度、蛋白质含量等指标均与米粉品质密切相关，可作为选取原料的主要指标。一般来说，直链淀粉含量＞20%、胶稠度＜60 mm、黏滞性1 600~1 850 cP、糊化温度3.0~4.5、蛋白质含量＞7.1%的原料大米比较适合生产米粉[13,30-36]。