郭利利 周顯青 熊 寧 劉 利 倪姍姍 孟 歡 孫婷琳 彭志兵

(河南工業(yè)大學糧油食品學院1，鄭州 450001)(湖北省糧油食品質量監(jiān)督檢測中心2，武漢 430061)(江西省糧油質量監(jiān)督檢驗中心3，南昌 330046)

壓榨型鮮濕米粉條制作方法的研究

郭利利1,2周顯青1熊 寧2劉 利2倪姍姍2孟 歡1孫婷琳2彭志兵3

(河南工業(yè)大學糧油食品學院1，鄭州 450001)(湖北省糧油食品質量監(jiān)督檢測中心2，武漢 430061)(江西省糧油質量監(jiān)督檢驗中心3，南昌 330046)

本試驗研究壓榨型鮮濕米粉條的制作方法，分別篩選出制作工藝中浸泡、制粉、老化3個階段的最佳條件，以完善壓榨型鮮濕米粉條的制作方法。在浸泡階段，根據大米顆粒浸泡后硬度的變化，篩選出最適浸泡時間為8～10 h；在制粉階段，根據米粉條感官品質的變化，篩選出加入米粉機的最佳水溫為70 ℃；在老化階段，通過響應面分析法對米粉條老化工藝進行優(yōu)化，得到的最佳老化條件為：溫度15 ℃、時間6 h、相對濕度≥80%，此條件下米粉條感官評分實際值與理論預測值的相對誤差較小，3個米粉條樣品感官評分實際值分別為79.63、79.50、80.19分。

米粉條 浸泡 擠壓 老化 感官評價

米粉，在我國南方等地又稱為米線、河粉。我國早期米粉條的生產是用煮熟的米飯經人工舂壓榨絲制作而成的，近年來，自熟式榨粉機的應用使得米粉生產工藝簡化，產品質量得到較大提高[1]。根據成型工藝，米粉可分為切粉和榨粉兩大類[2]；根據加工和食用方式，又可分為濕米粉、干米粉、速凍米粉和方便米粉[3]。稻谷因其加工用途不同，對品質要求差異較大，而客觀合理的實驗室制作方法可以真實直接地反映出米粉條的食用品質，不僅為稻谷的加工分類提供依據，還可從理論上優(yōu)化米粉條的生產工藝。

國內外關于米粉條實驗室制作方法的研究中，雖然有榨粉[4-5]、切粉[6-7]，且成品有干[5,7]有濕[4,6]，但加工處理時關鍵步驟是相同的：原料→磨粉→調濕攪拌(濕磨可略去該步驟)→加熱糊化(擠壓或蒸煮切片)→老化→干燥(鮮濕米粉略去該步驟)→米粉條成品。目前各地米粉生產廠家中，自熟式榨粉機應用廣泛，該工藝為米粉一步成型，具體方法為：原料→浸泡→擠壓成型→老化→成品，得到的鮮濕米粉條干燥后即為干粉，且根據出粉模具(圓孔和扁寬孔)可選擇生產圓粉和寬粉。米粉一步成型工藝相較于傳統(tǒng)制作方法，其工藝簡單，營養(yǎng)流失少，風味好，得率高，且成本低,能耗少，操作簡便[8]。因此本研究以該工藝為基礎，篩選優(yōu)化浸泡、擠壓、老化過程中的最佳操作條件，以期完善壓榨型鮮濕米粉條的制作方法。

1 材料與方法

1.1 原料

1～3號早秈稻谷樣品于2014年產自湖北地區(qū)。

1.2 主要儀器設備

THU35C型礱谷機、TMO5C型碾米機：佐竹機械(蘇州)有限公司；3100型錘式實驗粉碎機：瑞典波通公司；RVA-TecMaster快速黏度分析儀：瑞典Perten公司；TU-1800SPC型紫外可見分光光度計：北京普析通用儀器有限責任公司；E-816型粗脂肪測定儀、K-360型凱氏定氮儀:瑞士BUCHI有限公司；TA.XT Plus物性測試儀：英國Stable Micro System公司；HRM-50型多功能面食機：武漢華日技術有限公司；LRH-150-G型恒溫培養(yǎng)箱：廣東省醫(yī)療器械廠。

1.3 試驗方法

1.3.1 稻谷制米

將稻谷樣品中大雜挑出，緩慢倒入礱谷機進料器，脫殼重復2～3次。然后將糙米中未脫殼的稻谷檢出，稱200 g糙米于碾米機中，碾白1 min后停機(不夠200 g的樣品碾白時間相應延長)，將碾好的精米樣品裝入密封袋備用。

1.3.2 基本理化指標

取50 g左右精米樣品，緩緩倒入磨粉機中制成粉，然后按照GB 5497—1985《糧食、油料檢驗水分測定法》、GB/T 24852—2010《大米及米粉糊化特性特性測定 快速粘度儀法》、GB/T 22294—2008《糧油檢驗 大米膠稠度的測定》、GB/T 15683—2008《大米 直鏈淀粉含量的測定》、GB/T 5512—2008《糧油檢驗 糧食中粗脂肪含量測定》、GB/T 5511—2008《谷物和豆類 氮含量測定和粗蛋白質含量計算 凱氏法》分別檢測3個樣品的水分含量、RVA糊化特性、膠稠度、直鏈淀粉含量、粗脂肪含量、粗蛋白含量。

1.3.3 米粉條制作流程

大米樣品→清洗→浸泡→倒去余水→擠壓成型→老化→成品→裝入密封袋備用。

1.3.4 大米浸泡過程中吸水率的測定

結合前人研究[9-10]中測定大米吸水率的方法，并稍作修改，具體如下：每次稱10 g完整的大米樣品于50 mL燒杯中，清水沖洗4～5次，加入30 mL去離子水，分別浸泡10、20、30、40、50 min、1、1.5、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12 h，浸泡完成后倒去余水，用濾紙粗濾、紗布擦拭將米粒表面明水瀝干，然后測定質量為m(整個浸泡、瀝干、測定過程在室溫25 ℃下進行)，大米吸水率(X)為：

1.3.5 大米浸泡過程中質構特性的測定

大米顆粒按上述方法浸泡瀝干后(浸泡時間調整為0.5、1、1.5、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12 h，同1.3.4，整個過程在室溫25 ℃下進行)，挑選出大小均勻一致的大米顆粒。質構特性測定采用的具體參數為：探頭型號HDP/LKBF(剪切探頭)，測前、測中、測后速度分別為10、0.5、10 mm/s，壓縮比為50%，每個時間梯度測7個平行，剔掉異常值后取硬度指標的平均值作為測量參數。

1.3.6 擠壓過程中的試驗設計

擠壓過程中溫度的控制可通過加入米粉機的水溫來進行調節(jié)，由預試驗確定的溫度梯度為70、75、80、85、90 ℃，其他工藝條件為浸泡10 h，老化6 h、相對濕度90%、老化溫度20 ℃。擠壓制粉過程中需注意：開機時需向進料斗中加入2 000 mL左右的水，流盡后再加2 000 mL左右即可開始制粉，2次水溫需相同；每次開機制粉前需用200 g左右泡好的大米試機，目的是將機頭中殘存的金屬粉末、干米粉渣等物質帶出，確保后續(xù)制成的米粉條干凈無雜質。

1.3.7 老化過程中的試驗設計

采用響應面BBD試驗設計來優(yōu)化老化工藝，根據前人研究[4-5,7-11]，老化時間、相對濕度、老化溫度因素水平設計見表1(在恒溫培養(yǎng)箱中進行，并用精準型溫濕度計監(jiān)測溫度與濕度的變化)。以米粉條的食味值為響應值(Y)，中心點重復試驗3次，析因試驗12次[12]。

表1 因素水平表

1.3.8 米粉條烹煮

用電飯鍋將1 000 mL去離子水煮沸，將米粉條放入沸水中烹煮5 min，然后用漏勺撈出盛入白色紙碗中，為避免烹煮后米粉條氣味散失、變硬結塊等品質惡化現象，需將碗中倒入適量米粉湯，且所有感官評價需在20 min內完成。

1.3.9 米粉條感官品質測定

將1～3號米粉條樣品按試驗方法1.3.8烹煮后，由6名感官評價人員(需參照GB/T 16291.1—2012《感官分析 選拔、培訓與管理評價員一般導則 第1部分：優(yōu)選評價員》培訓后方可參加評價)，按照表2中壓榨型鮮濕米粉條感官評價方法進行評價。

表2 米粉條感官評價評分細則

表2(續(xù))

1.4 數據統(tǒng)計及分析

所有數據均采用Excel建立數據庫，用Origin 8.5繪圖、Design-Expert.V8.0.6.1進行響應面分析。

2 結果與討論

2.1 基本理化指標

由表3數據結果可知，3個早秈樣品的粗蛋白、粗脂肪屬于常見的大米樣品含量范圍。目前已普遍認為直鏈淀粉含量是影響米粉品質的主要因素，直鏈淀粉含量較高的原料品種適合于制作米粉[13-15]。Bhattacharya等[14]研究發(fā)現表觀直鏈淀粉含量與米粉的硬度、膠黏性、咀嚼性、抗拉強度呈正相關。成明華[15]認為直鏈淀粉含量是米粉品質的主要決定因素，堊白率、粗蛋白含量、堿消值可作輔助參考指標，原料應選取直鏈淀粉質量分數20%以上的品種。而本研究所選樣品的直鏈淀粉質量分數均在20%以上，因此初步預測其制作出的米粉能達到較好的品質。

快速黏度分析儀RVA可用來研究淀粉糊化過程中樣品黏彈特性的變化，以黏度開始增大時的初始溫度為糊化溫度，是比較精確的儀器測定方法。根據表4可知，3個大米樣品的糊化特性有較大的區(qū)別，所選樣品的糊化溫度在85.4～89.1 ℃之間，可用來預測進入米粉機后的樣品達到糊化所需的溫度。

2.2 大米浸泡過程中的吸水率及質構特性

作為米粉條制作過程中的第一個重要步驟，大米顆粒在浸泡過程中吸水率與硬度的變化對米粉條制作的影響一直以來未受到足夠的重視。Perez等[16]指出，浸泡作為大米加工烹煮前的預處理，可實現熱量傳遞、化學轉化、硬度降低等目標，因此得到浸泡過程中有用的信息是十分必要的。1～3號大米樣品的吸水率及米粒硬度隨浸泡時間的變化分別見圖1、圖2。

大米浸泡吸水是一個可逆的潤脹過程，未經浸泡前，米粒中的水分主要是以結合狀態(tài)存在；浸泡之后，浸入米粒的水分子僅停留于淀粉顆粒的非結晶部分，與非結晶區(qū)域的游離親水基相結合。由圖1可知，浸泡前40 min，3種大米樣品的吸水率迅速升高，40 min后吸水速率趨于平緩。當浸泡60 min之后，米粒中的水分含量基本飽和，吸水率趨于穩(wěn)定。這與Kashaninejad等[10]對大米浸泡吸水特征曲線變化趨勢相一致。由圖2可知，隨著浸泡時間的延長，米粒硬度總體呈下降趨勢。浸泡初期米粒硬度下降趨勢明顯，可能是由于浸泡初期，米粒吸水速率較快，含水量的增加使得米粒迅速膨脹，導致米粒內部結構疏松，硬度下降。浸泡60 min之后，吸水率達到平衡，而米粒硬度仍在降低。這可能是由于水分子通過分子間隙進入米粒內部，與具有親水基的物質(如蛋白質)結合，破壞其中原有的網絡結構和分子排列順序[17]，使得硬度下降。1號與3號樣品在浸泡5 h之后、2號樣品在浸泡6h之后，米粒硬度基本不再下降。

表3 大米樣品基本理化指標

注：表中數字在同列右上角標有相同字母，其間無顯著性差異；標不同字母表示在α=0.05水平顯著，余同。

表4 大米樣品RVA糊化特性

圖1 不同浸泡時間大米吸水率變化曲線

圖2 不同浸泡時間大米硬度變化曲線

一直以來，在米粉條制作過程中對大米浸泡時間是否合適的判斷，是用手捏米粒看能否將其容易地捏碎[2]。而“捏碎”一詞體現的是米粒硬度的變化。綜合圖1、圖2可知，浸泡環(huán)節(jié)不能僅以米粒吸水率的變化來判斷浸泡是否達到要求，因為硬度降低完全達到平穩(wěn)趨勢的時間遠大于吸水率達到平衡所需的時間，而硬度越低越有利于擠壓糊化。對米粉條制作而言，擠壓糊化前進行浸泡的最主要目的是通過浸泡吸水膨脹，降低擠壓粉碎難度，避免米粉機出現堵死停機現象。篩選合適的浸泡時間，不僅能降低能耗、提高生產效率、達到良好的擠壓效果，還能合理安排后續(xù)米粉條老化、米粉條品嘗、米粉條理化指標測定等試驗的進行，因此，篩選出的浸泡時間為8～10 h(夏短冬長)。

2.3 擠壓過程中水溫對米粉條食味品質的影響

傳統(tǒng)的擠壓過程是一個持續(xù)性的高溫短時過程，通過高溫、壓力、剪切力的綜合作用，使淀粉和蛋白濕熱膨脹(以達到糊化)[18]。壓榨型鮮濕米粉條的擠壓過程為：浸泡好的大米隨著一定溫度的水流進入機筒，由于螺桿的擠壓推進物料粉碎并向前輸送，在螺桿的推力和機頭的阻力下物料逐漸被壓實，較高的水溫、高速旋轉的螺桿和機筒磨擦所產生的熱量使米漿糊化，此時螺桿繼續(xù)推進將物料從模具中擠出，形成具有一定形狀和組織狀態(tài)的米粉條。在制粉過程中，水溫之所以影響米粉條品質，是因為淀粉糊化需要一定的溫度與水分，大米顆粒結構內部與外部環(huán)境的水分達到飽和時，溫度即成為淀粉糊化的決定因素，而溫度的控制可以通過加入的水溫來進行調節(jié)。1～3號大米樣品制備的米粉條食味品質隨水溫變化結果見圖3。

圖3 食味值隨不同水溫的變化曲線

由圖3可知，在其他條件不變的情況下，隨著加入米粉機水溫的升高，食味值整體上逐漸降低。實際上，引起糊化的溫度主要有2個來源：加入機筒的水和機筒與螺桿之間的磨擦，其中由于后者產熱的多少難以控制，且其與前者之間的相互作用難以知曉，因此加入水溫的調節(jié)成為制粉過程中間接控制米粉條品質的重要手段。在預試驗中，當加入的水溫過低時(低于70 ℃時)，系統(tǒng)不能提供足夠的能量來破壞淀粉分子有序的結構，從而導致糊化程度較低，米粉條沒有應有的黏性來維持一定的形態(tài)組織結構；當溫度升高時，糊化程度隨之升高，超過一定范圍后(高于90 ℃時)，過度糊化會引起米粉條表面起泡、顏色發(fā)黃并呈方便面狀。結合RVA參數中3種大米粉的糊化溫度分析，這可能是由于加入水溫70 ℃時，整個制粉系統(tǒng)所提供的熱量達到了其最佳糊化溫度范圍；溫度越高，淀粉糊化、蛋白質變性程度越高，營養(yǎng)成分的損失越大，影響米粉條的外觀、風味和色澤。因此在制粉階段，篩選出的最佳水溫為70 ℃。

2.4 老化條件對米粉條品質的影響

淀粉糊化后停止加熱，冷卻時淀粉即開始老化回生，同時會逐漸形成具有一定彈性和強度的半透明凝膠體。大米淀粉的凝膠特性，如具有一定的硬度、彈性、黏性等，是形成米粉條加工品質以及食味品質的基礎。米粉條的質量與老化程度、冷卻條件密切相關，老化不足，米粉條黏性過大，烹煮時軟爛，斷條率增加；老化過度則導致米粉條失水過快，易干結，烹煮后口感發(fā)硬[2,19]。因此探求合適的實驗室米粉條老化條件，可優(yōu)化米粉條加工品質與食用品質，進而指導工業(yè)生產。老化工藝響應面結果見表5。

表5 響應面BBD設計方案及響應值結果

2.4.1 方差分析

以3號米粉條樣品為例，利用響應面對表5中的結果進行二次多元回歸擬合，得到的回歸方程為：

Y=81.88-0.62A-0.10B+1.23C-1.00AB-0.13AC+0.088BC-3.06A2-1.00B2-1.54C2

由表6方差分析可知，回歸方程的P值<0.01，表明模型極顯著；失擬項0.635 8>0.05，說明擬合度較高，因此該模型能夠較為真實地反映出試驗結果。由于各因素中僅有一次項C、二次項A2和C2對結果影響顯著，交互項均不顯著，因此采用手動優(yōu)化[20]的方法(去掉交互項AC和BC)對模型進行優(yōu)化。

表6 方差分析

注：*和**分別表示5%和1%顯著水平，余同。

2.4.2 模型優(yōu)化

優(yōu)化后的回歸方程為：

Y=81.88-0.62A-0.10B+1.23C-1.00AB-3.06A2-1.00B2-1.54C2

優(yōu)化后方差分析結果見表7。

表7 優(yōu)化后的方差分析

目前，濕度對米粉條老化品質影響的研究較少，本研究中方差分析的結果表明，濕度對米粉條品質呈極顯著正相關，即濕度越高，米粉條感官評分越高。老化時，外界壞境中較高的濕度可促進米粉條表面形成柔軟致密的凝膠結構。濕度較低(70%左右)，老化后的米粉條表面粗糙有顆粒，外觀品質降低；濕度過低(50%左右)，米粉條中的水分向空氣失散(近似于干燥)，過度失水導致米粉條干結成塊，烹煮后口感發(fā)硬，感官品質整體變差。對溫度而言，本研究中得出的最佳老化溫度為15 ℃。丁文平等[11]研究指出相比于4、25 ℃時形成的大米淀粉凝膠柔軟富有彈性，凝膠網絡結構均勻致密，且回生動力學模型表明此時重結晶是逐漸形成、不斷成核，因此回生速率較慢。可能受濕度、時間的共同影響，本研究中15 ℃時米粉條凝膠結構較為穩(wěn)定，老化后感官品質良好。淀粉老化包含短期老化(數小時內)和長期老化(數星期內)，短期凝膠結構及結晶結構的形成主要依賴于直鏈淀粉基質不可逆的凝膠化和重結晶；而凝膠彈性模量的長期增加主要與儲存過程中支鏈淀粉可逆的重結晶有關[21]。本研究中主要涉及到的是短期老化，由表7可知，與相對濕度、老化溫度相比，老化時間對米粉條感官品質影響并不顯著。Miles等[21]研究表明，26 ℃時直鏈淀粉凝膠網絡彈性模量在100～150 min后趨于穩(wěn)定，淀粉凝膠彈性模量在24 h后仍在緩慢增長?？赡苡捎谶@種變化趨勢，當溫度與濕度一定時，本研究中米粉條的凝膠結構在4 h之前已基本達到穩(wěn)定，4～8 h范圍內緩慢的變化導致感官評分體現不出這種差異。

2.4.3 響應面分析及最佳老化條件驗證

優(yōu)化后回歸方程中交互項AB的響應曲面及等高線見圖4。

a 交互項AB的響應曲面圖

b 交互項AB的等高線圖

由圖4可知，當相對濕度一定時，米粉條感官評分隨著溫度升高和時間延長都是先增加后減??；圖4a中響應曲面呈鐘罩型，說明老化溫度與時間交互作用顯著，與表7結果一致。對模型進一步分析，由回歸方程求解得到3個樣品的試驗預測最佳條件見表8。

表8 試驗預測最佳條件

在表8的基礎上，根據試驗操作的可行性，將米粉條老化的最佳條件修正為：老化溫度15 ℃，時間6 h，相對濕度≥80%(由回歸模型可知濕度越大感官品質越好，且實際操作時濕度變化范圍較大為±5%)。在最佳老化條件下對每個樣品分別進行2次驗證試驗，得到的感官評分分別為：1號79.63分、2號79.50分、3號80.19分，與表8中理論預測值的相對誤差分別為1.47%、2.65%、2.39%，說明經手動優(yōu)化后的回歸方程對米粉條老化工藝進行分析預測的結果可靠。

3 結論

通過對壓榨型鮮濕米粉條制作方法的研究，在浸泡階段，根據大米顆粒浸泡后硬度的變化篩選出最適浸泡時間為8～10 h；制粉階段，根據米粉條感官品質的變化篩選出加入米粉機的最佳水溫為70 ℃。通過響應面分析法對米粉條老化工藝進行優(yōu)化，得到的最佳老化條件為：老化溫度15 ℃，時間6 h，相對濕度≥80%。在此條件下，將3個米粉條樣品的實際感官品質評分與預測值對比可知，用該方程分析和預測米粉條老化后的感官品質是可行的。

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The Processing Procedure of the Pressed and Fresh Rice Noodles

Guo Lili1,2Zhou Xianqing1Xiong Ning2Liu Li2Ni Shanshan2Meng Huan1Sun Tinglin2Peng Zhibing3

(School of Food Science and Technology,Henan University of Technology1,Zhengzhou 450001)(Cereals,Oils and Foodstuff Quality Monitoring Stations of Hubei Province2,Wuhan 430061)(Jiangxi Grain and Oil Quality Supervision and Inspection Center3,Nanchang 330046)

To establish the laboratory processing method of pressed and fresh rice noodles,this study respectivelyscreened the best conditions of soaking,pressing and aging.In the soaking phase,the optimal soaking time was 8～10 h according to the hardness of rice.Based on the sensory evaluation scores of rice noodles,the optimum water temperature which adding to rice noodles machine was 70 ℃.The conditions in aging stage optimized by response surface methodology respectively were:temperature 15 ℃,time 6 h,relative humidity ≥80%.Under this condition,the relative error between actual and predictive sensory evaluation scores of rice noodles was small,and the actual scores of three samples were 79.63,79.50 and 80.19.

rice noodles,soaking,pressing,aging,sensory evaluation

糧食公益性行業(yè)科研專項(201313006-2)

2015-10-09

郭利利，女，1990年出生，碩士，谷物加工理論與技術

熊寧，女，1964年出生，教授級高級工程師，糧油食品質量監(jiān)測與標準化

TS201.1

A

1003-0174(2017)05-0110-08