浸泡條件對生產糖漿的碎米吸水率與pH值的影響

吳國慶　蔣海燕　程建峰

摘要 以碎米為材料，研究了浸泡條件對生產糖漿的碎米吸水率與pH值的影響，為今后糖漿生產提出理論依據和技術指標。結果表明，利用碎米生產糖漿的最佳浸泡溫度、時間、pH值分別為50 ℃、60 min和7。

關鍵詞 碎米；浸泡條件；吸水率；pH值；糖漿

中圖分類號 TS210.9 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2016）05-0298-02

Abstract To provide the theoretical basis and technical indexes of syrup production in the future，the effects of soaking conditions on the broken water absorption rate and pH of syrup made from broken rice were studied.The results showed that the optimal soaking temperature，time and pH of syrup production were 50 ℃，60 min and 7 respectively.

Key words broken rice；soaking conditions；water absorption rate；pH；syrup

碎米是稻谷在經過脫殼、碾米等加工過程中產生的破碎米粒，具有與大米基本相同的營養成分，是其加工的副產物[1]。產生碎米的原因主要有稻谷本身的品質、稻谷加工前的各種處理（如干燥、運輸和儲藏后的形態）、稻谷加工過程中的生產工藝、碾米機械和碾米設備的性能及操作人員的管理水平等，目前限于碾米技術的不足，加工過程會不可避免產生10%～15%的碎米[2]。隨著人民生活水平的提高和對加工進度的要求提高，產品分級整理的加強，以及國家最新標準的出臺，對于加工后大米質量等級的重新劃分，導致大米生產加工過程中的碎米量增加，增加了糧油企業對于碎米合理綜合利用和深加工的緊迫性和重要性[3]。

目前，人們對碎米的綜合利用除傳統的作飼料外[4]，主要還有生產低聚異麥芽糖和葡萄糖[5]、制作己二酸交聯碎米淀粉[6]、提取碎米濃縮蛋白[7]、抗氧化肽[8]、制作米粉[9]、制備速溶性營養米糊[10]和制作碎米米乳飲料[11]等。但不管何種方式的綜合利用，第1步都是浸泡，故浸泡是利用碎米的首要步驟和關鍵控制點。由以往文獻可知，影響碎米浸泡質量的因素主要有浸泡時間、浸泡水的pH值和浸泡溫度等，如用稀堿液浸泡碎米來制取低聚異麥芽糖[12]、提取蛋白質[13]和制作高純度碎米淀粉[14]等。利用碎米生產糖漿、蛋白和淀粉等產品時，目前通常在同一條件下（2 h、pH值7和常溫）浸泡，但這一條件是否是生產糖漿的最佳浸泡條件還無試驗證據。為此，本試驗研究了浸泡時間、pH值和溫度對生產糖漿的碎米吸水率與pH值的影響，以期獲得生產不同產品所需的碎米最佳浸泡條件，為今后生產提出理論依據和技術指標。

1 材料與方法

1.1 試驗概況

試驗在江西金農生物科技有限公司實驗室進行。供試材料為碎米金，由江西農生物科技有限公司提供。

1.2 試驗設計

從公司生產中了解到浸泡碎米的影響因素有水溫、時間、pH值；而浸泡質量對生產造成影響的有浸泡后碎米的被捏碎情況，粉碎后的米漿pH值和米淀粉的糊化等問題，故開展的試驗設計為浸泡水溫、時間和pH值；浸泡溫度設25、35、40、45、50、55 ℃；浸泡時間設30、60、90、120 min；pH值設5、7、9、10、12。所有試驗設3次重復。除溫度試驗外，其他試驗在常溫（18.6 ℃）下進行。

1.3 試驗方法

1.3.1 浸泡時間。準備12個燒杯，貼標簽標記好浸泡時間。準確稱取30 g碎米于這12個燒杯中，再加入常溫蒸餾水30 mL，不進行pH值調節，記錄時間。到時間后先測量pH值，再把水倒掉，用吸水紙把碎米表面的水分吸干，記下吸水后的質量。

1.3.2 浸泡pH值。準備15個燒杯，貼標簽標記好浸泡的pH值。準確稱取30 g碎米于這15個燒杯中，再加入30 mL蒸餾水，再加入酸和堿調節pH值（此次試驗所加入的酸為0.1 mol/L的HCl，堿為0.1 mol/L的NaOH，pH值為5、7、9、10、12），調pH值時先將pH計的電極插入裝有碎米和蒸餾水的燒杯中，再根據pH計上的讀數加酸或者堿（注意：加酸堿時要慢，不能一次加太多，要一滴一滴地加，并且加后應該用pH計電極攪拌幾下后再讀數，否則讀數會不準確）。在常溫下浸泡2 h后先測量pH值，再把水倒掉，用吸水紙把碎米表面的水分吸干，記下吸水后的質量。

1.3.3 浸泡溫度。準備好18個燒杯，貼標簽標記好浸泡的溫度。準確稱取30 g碎米于這15個燒杯中，再加入30 mL蒸餾水，把標簽上標記溫度相同的3個燒杯放入已經調好溫度的水浴鍋中保溫2 h，記錄時間。到時間后先測量pH值，再把水倒掉，用吸水紙把碎米表面的水分吸干，記下吸水后的質量。

1.4 測定項目與方法

到試驗規定條件時，對每一試驗處理重復測定吸水率和pH值。吸水率（%）=[（吸水后碎米重量-吸水前碎米重量）/吸水前碎米重量]×100。pH值在pH計（此次試驗使用的pH計型號為Starter 3C）上進行測定。

試驗數據采用Microsoft Office Excel 2003上進行統計分析和繪圖。

2 結果與分析

2.1 浸泡時間對碎米吸水率與pH值的影響

浸泡時間為60 min的碎米吸水率比浸泡時間為30 min的碎米吸水率有明顯的增高，浸泡時間為60～120 min的碎米吸水率相差不大（圖1a）；這意味著，30 min明顯不足以讓碎米吸水率達到最大值，而60 min為碎米浸泡最佳時間。

碎米浸泡液的pH值與浸泡時間沒有必然聯系，pH值基本穩定在6.5～6.6（圖1b）；這表明，120 min內的浸泡沒有對碎米的化學性質造成影響，只改變其物理特性。

2.2 浸泡前pH值對碎米吸水率與pH值的影響

浸泡前pH值為7時的吸水率明顯比浸泡前pH值為5時的吸水率增加，pH值為7、9、10、12時的吸水率無明顯變化（圖2a）；這表明，pH值為7為最佳浸泡酸堿度。

當浸泡前pH值為5、7、9、10時，浸泡后pH值無明顯變化（圖2b），pH值為12時由于堿性太強，已經對碎米的化學性質造成影響，因此浸泡后pH值對比浸泡前pH值為5、7、9、10的浸泡后pH值有明顯的升高。由此可以表明：浸泡前pH值對浸泡后pH值并沒有很大的影響，但pH值不宜過高。

2.3 浸泡溫度對碎米吸水率與pH值的影響

溫度在25～50 ℃之間，碎米吸水率隨溫度略微增高，但55 ℃時吸水率卻明顯下降（圖3a）。因此時米漿已經輕微的糊化，在測吸水率時吸水紙把碎米本身的重量帶走一部分，導致此時測出來的吸水率沒有高于50 ℃的吸水率。這表明，碎米浸泡的最佳溫度為50 ℃，不宜超過50 ℃，否則會影響碎米加工成其他產品的質量。

浸泡溫度為25～55 ℃時浸泡后pH值并沒有顯著的變化，并且相差不大（圖3b）；這表明浸泡溫度對浸泡后pH值并無影響。

3 結論與討論

李大錦等[12]在利用碎米制取低聚異麥芽糖時，采用堿液進行浸泡，這是因為堿液浸泡可除去可溶性蛋白質，有利于低聚異麥芽糖脫色和離交。文昌貴[13]在利用大米提取蛋白質時添加酸，將浸泡水的pH值調至5以下，加溫至40～60 ℃（當溫度為50 ℃時粗蛋白的提取率較高）。倪凌燕等[14]在制作高純度大米淀粉時主要采用3～5 g/L氫氧化鈉溶液來浸泡制取大米淀粉。江西金農生物科技有限公司用碎米制造糖漿、蛋白、淀粉的生產工藝中，都是統一浸泡2 h、投米量∶常溫水=1∶1。而本試驗表明，利用碎米生產糖漿時的最佳浸泡溫度、時間、pH值分別為50 ℃、60 min和7。試驗中的pH值結果與李大錦等用堿液浸泡制取低聚異麥芽糖和倪凌燕等是用堿來制取大米淀粉的結果不一致，但浸泡溫度與文昌貴在提取蛋白質的溫度（50 ℃）時是一致的。至于本試驗結果是否適合于不同用途的碎米浸泡要求還有待于進一步研究。

4 參考文獻

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