擠壓米粉絲品質(zhì)影響研究進(jìn)展

孟亞萍，周海珍，陳桂華

（漯河食品職業(yè)學(xué)院，河南 漯河462300）

擠壓米粉絲，又叫榨粉，是以大米作為主要原料，將大米粉碎至一定顆粒細(xì)度并調(diào)節(jié)水分含量，然后擠壓成型、冷卻回生、切斷包裝加工成的米制品，在我國(guó)湖南、廣東、江西等地區(qū)普遍食用[1-3]。米粉絲質(zhì)量的評(píng)價(jià)方法較多，通常將感官品質(zhì)、蒸煮性質(zhì)和儀器測(cè)定結(jié)果進(jìn)行綜合分析加以判斷。品質(zhì)好的米粉絲既要求色澤潔白、口感筋道爽口、表面光滑，又要求蒸煮時(shí)斷條率低、糊湯率低、蒸煮時(shí)間短。儀器測(cè)定法通常采用質(zhì)構(gòu)儀、色差儀、電子掃描顯微鏡對(duì)米粉絲的抗拉性能、黏著性、彈性、咀嚼性、硬度、亮白度和內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)等指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定。近年來研究顯示，米粉絲的加工原料、加工工藝及輔料和添加劑的應(yīng)用都會(huì)影響到其最終產(chǎn)品的綜合品質(zhì)。

1 大米原料對(duì)擠壓米粉絲品質(zhì)的影響

大米是米粉絲的加工原料，大米的品質(zhì)尤其是特定品種大米原料的淀粉性質(zhì)，如直鏈淀粉的含量、可溶淀粉的含量、淀粉顆粒的膨潤(rùn)度和糊化性能、淀粉分子鏈的長(zhǎng)短和結(jié)構(gòu)等，都將直接影響到米粉絲的品質(zhì)[2，4-5]。

淀粉是大米顆粒的主要成分，其占比是大米固形物含量的80%以上，在加工過程中一定水分含量的淀粉顆粒經(jīng)糊化和回生2個(gè)連續(xù)的工藝即形成米粉絲的凝膠[5-6]。淀粉對(duì)擠壓米粉絲質(zhì)量的影響主要概括為以下幾方面：①直鏈淀粉和支鏈淀粉的比例。加工米粉絲的大米一般是陳化一段時(shí)間的秈米，秈米顆粒中的淀粉包括直鏈淀粉和支鏈淀粉兩類。直鏈淀粉主要賦予米粉凝膠硬度，支鏈淀粉主要賦予米粉凝膠黏性[1]。研究表明，品質(zhì)優(yōu)良的米粉絲加工原料需要具備適宜比例的直/支比。在一定范圍內(nèi)，直/支比越大，擠壓米粉絲的凝膠強(qiáng)度越大，煮熟后越耐嚼[7]。但是，直/支比過大時(shí)，擠壓米粉絲在貯藏過程中老化過快，導(dǎo)致口感過硬、柔軟性和彈性均不佳，蒸煮過程中米粉絲反而易斷條；當(dāng)直/支比過小時(shí)，產(chǎn)品在加工過程中對(duì)設(shè)備的黏附性過大，機(jī)械連續(xù)化加工困難，加工后設(shè)備清洗難度加大，加工出來的產(chǎn)品韌性差、易斷條、易糊湯[5]。②淀粉的溶解性和膨潤(rùn)度。淀粉顆粒不溶于冷水，但在熱水中直鏈淀粉會(huì)溶脹破裂形成膠體溶液，支鏈淀粉則只能溶脹糊化。由于米粉絲加工過程中大米粉具有一定的含水量并且擠壓溫度較高，部分直鏈淀粉會(huì)溶解出來。優(yōu)質(zhì)的米粉絲加工原料需要適宜的溶解性，若溶解性過高則加工過程中黏附性過大，對(duì)機(jī)械連續(xù)化生產(chǎn)起阻礙作用且加工出來的成品表面發(fā)黏易并條[3]。米粉絲加工的大米原料還需要適宜的膨潤(rùn)度[8]。膨潤(rùn)度反應(yīng)的是淀粉顆粒的吸水能力。膨潤(rùn)度過小，則淀粉顆粒吸水能力差，加工出來的米粉絲口感發(fā)硬；膨潤(rùn)度過大，則淀粉顆粒吸水過快、吸水率過大，導(dǎo)致擠壓米粉絲蒸煮后含水量過高、食之無味、沒有嚼勁[3]。③淀粉的糊化和流變特性。這些性質(zhì)均能在一定程度上反映出加工過程中原料的黏度特性，具體可通過快速黏度測(cè)定儀（RVA）和流變儀來測(cè)定。若黏度過高，在加工過程中對(duì)設(shè)備的黏附性過強(qiáng)造成加工難度大，粉絲不爽口；若黏度過低則粉絲內(nèi)部結(jié)構(gòu)松弛易散，蒸煮后易斷條、易糊湯[5]。

2 加工工藝對(duì)擠壓米粉絲品質(zhì)的影響

影響米粉絲品質(zhì)的加工工藝主要包括磨粉（磨漿）、擠壓和老化回生。

2.1 磨粉工藝對(duì)粉絲品質(zhì)的影響

擠壓米粉絲加工的第一步工藝是磨粉，該工藝是將大米粒進(jìn)行粉碎的過程。通過使原料顆粒細(xì)化的方法來提高后續(xù)糊化的效率和簡(jiǎn)易度[9]。磨粉的方法有干磨和濕磨2種，這2種方法對(duì)擠壓粉絲品質(zhì)的影響也是有區(qū)別的。研究表明，干磨對(duì)原料內(nèi)部的分子結(jié)構(gòu)破壞較大，產(chǎn)生的破損淀粉含量較高，同時(shí)還會(huì)導(dǎo)致淀粉的溶解度增加，使淀粉的糊化溫度降低，蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化[10]。這些變化都會(huì)間接導(dǎo)致米粉絲在煮制時(shí)易糊湯，總體感官品質(zhì)下降。

2.2 擠壓工藝對(duì)擠壓米粉絲品質(zhì)的影響

擠壓是擠壓米粉絲加工最重要的工藝步驟之一，通過單螺桿或雙螺桿擠壓機(jī)來完成。相比而言，雙螺桿擠壓機(jī)工作時(shí)適應(yīng)性更好、物料受熱更均勻，應(yīng)用范圍也更廣。經(jīng)磨粉或磨漿后的物料借助擠壓機(jī)螺桿的作用發(fā)生擠壓、摩擦、碰撞等作用，使其中的化學(xué)成分發(fā)生一系列復(fù)雜的變化，其中最重要的淀粉分子的糊化和蛋白質(zhì)分子的變性[11]。擠壓機(jī)的參數(shù)有很多，對(duì)擠壓米粉絲品質(zhì)影響最大的物料含水量、擠壓溫度、螺桿轉(zhuǎn)速、喂料速度[11]。

首先，物料含水量影響擠壓機(jī)的工作適應(yīng)性。若含水量過低，則設(shè)備摩擦起熱過快，擠壓溫度難以控制。若含水量過高，則物料之間、物料和設(shè)備之間摩擦性過小，物料流動(dòng)性過大，物料在設(shè)備內(nèi)部的滯留時(shí)間和擠壓機(jī)內(nèi)部的壓力很難把握。其次，原料含水量對(duì)物料糊化程度影響也較大。若原料含水量過低，則易引起物料糊化度不足，擠壓米粉絲凝膠網(wǎng)絡(luò)松散，內(nèi)部黏結(jié)性差，產(chǎn)品在蒸煮過程中易斷條、易糊湯。若原料含水量過高，則易引起物料糊化度過高，淀粉顆粒間的黏結(jié)性過強(qiáng)，糊化黏度大，對(duì)設(shè)備黏附過強(qiáng)，加工流暢性差，擠壓米粉絲易并條，色澤偏暗，蒸煮后易斷條，降低人們的可接受性[12]。最后，物料含水量還影響擠壓米粉絲的貯藏性能。含水量過高或過低對(duì)干粉絲影響不大，但對(duì)鮮濕米粉絲影響較為明顯，含水量適宜則貯藏期內(nèi)的老化速度明顯得到延緩。

雙螺桿擠壓機(jī)內(nèi)部有溫度感應(yīng)器，溫度一般是分區(qū)控制的，靠近喂料斗區(qū)溫度較低，后面區(qū)域會(huì)逐步升溫，后段區(qū)域也是物料加熱糊化的重點(diǎn)區(qū)域。該區(qū)溫度要高于物料的初始糊化溫度，初始糊化溫度可通過差示掃描量熱儀初步測(cè)定。不同擠壓機(jī)的最適擠壓溫度是有差異的，研究表明擠壓溫度一般需控制在80～90℃，實(shí)際操作需要根據(jù)設(shè)備差異進(jìn)行微調(diào)[12]。

擠壓機(jī)螺桿的長(zhǎng)徑比、螺桿轉(zhuǎn)速和喂料速度共同影響著物料在機(jī)筒內(nèi)的滯留時(shí)間，進(jìn)而影響物料的糊化程度和單位時(shí)間的產(chǎn)量。滯留時(shí)間越短，單位時(shí)間產(chǎn)量越高，同時(shí)物料的糊化度也會(huì)隨著滯留時(shí)間的縮短呈現(xiàn)先增后減的趨勢(shì)[12]。

2.3 老化回生工藝對(duì)粉絲品質(zhì)的影響

米粉絲的凝膠結(jié)構(gòu)是由糊化后的淀粉顆粒經(jīng)老化回生形成的。只有合理控制老化條件才能得到韌性強(qiáng)、抗拉伸性強(qiáng)、口感筋道的米粉絲。老化條件主要控制溫度和時(shí)間2個(gè)因素，研究表明在0～4℃條件下米粉絲老化最快，老化時(shí)間越長(zhǎng)則米粉絲的吸水率和蒸煮損失越低、抗拉伸性能越長(zhǎng)。然而，老化時(shí)間過長(zhǎng)容易導(dǎo)致米粉絲口感過硬、有夾生感、黏彈性下降、復(fù)水時(shí)間延長(zhǎng)，對(duì)于優(yōu)質(zhì)米粉絲的加工也是不利的[10]。

3 輔料和食品添加劑對(duì)擠壓米粉絲品質(zhì)的影響

通過添加天然淀粉（綠豆淀粉、玉米淀粉等）、谷朊粉（面筋蛋白）、變性淀粉（氧化淀粉、酯化淀粉、醚化淀粉等）、親水膠體（黃原膠、瓜爾豆膠等）、乳化劑（單甘脂、卵磷脂、蔗糖酯等）等輔料及添加劑來改良擠壓米粉絲的品質(zhì)已有多方面研究。

3.1 輔料對(duì)擠壓米粉絲品質(zhì)的影響

在擠壓米粉絲品質(zhì)影響因素中，研究較多的輔料集中在蛋白粉類和淀粉類。蛋白粉類以豆類和谷朊粉為主。研究表明，蛋白粉類對(duì)擠壓米粉絲品質(zhì)的影響主要體現(xiàn)在成品的貯藏期間，如添加適宜比例（4%左右）的谷朊粉可明顯降低產(chǎn)品的回生度，使感官品質(zhì)得到提升[13]。淀粉類對(duì)擠壓米粉絲品質(zhì)的影響主要體現(xiàn)在產(chǎn)品的加工過程中，如添加適宜比例的玉米淀粉（6%）、綠豆淀粉（5%）、芭蕉芋淀粉（2%）可以加快凝膠的形成速度并增強(qiáng)凝膠的強(qiáng)度，進(jìn)而在蒸煮過程中降低擠壓米粉絲的斷條率、糊湯率[14]。此外，西米淀粉和甘薯淀粉等天然淀粉也可以增加米粉絲的凝膠強(qiáng)度、增強(qiáng)米粉絲的韌性[15]。

3.2 食品添加劑對(duì)擠壓米粉絲品質(zhì)的影響

酯化、醚化、氧化等變性淀粉類對(duì)擠壓米粉絲品質(zhì)的影響，主要體現(xiàn)在對(duì)其柔韌性的增強(qiáng)和延緩老化速度2個(gè)方面[16]。

單甘酯、卵磷脂、蔗糖酯、硬脂酰乳酸鈣等乳化劑類對(duì)米粉絲品質(zhì)影響的研究報(bào)道也頗多。乳化劑可以進(jìn)入直鏈淀粉內(nèi)部螺旋結(jié)構(gòu)中并與其形成不溶性復(fù)合物。研究表明，乳化劑對(duì)米粉絲口感的筋道性影響不大，但可以明顯增加米粉絲的亮度、降低米粉絲的蒸煮損失，如添加單甘酯可以減少直鏈淀粉分子間的交聯(lián)機(jī)會(huì)，進(jìn)而降低大米凝膠的強(qiáng)度和硬度；添加20%的淀粉醋酸酯可以增強(qiáng)淀粉凝膠的柔韌性[10]；添加硬脂酰單甘酯可以增強(qiáng)米粉絲的彈性和柔韌性。

黃原膠、羧甲基纖維素鈉（CMC）、海藻酸鈉、瓜爾豆膠等增稠劑類可以改善米粉絲的彈性，降低產(chǎn)品斷條率和蒸煮損失。黃原膠還能顯著增強(qiáng)擠壓米粉絲的耐嚼性和抗拉伸性。CMC可以防止淀粉顆粒溶出，提高擠壓米粉絲的韌性和抗拉伸性。

磷酸鹽類可以增強(qiáng)米粉絲的柔韌性和抗拉伸性、降低米粉絲的蒸煮損失，這是源于磷酸根離子較強(qiáng)的螯合作用。磷酸根離子作為一種螯合劑，可以使淀粉和蛋白質(zhì)分子之間螯合成分子量更大的大分子。研究表明，添加0.5%的焦磷酸鈉可以增強(qiáng)淀粉分子之間的結(jié)合力和黏彈性，進(jìn)而增強(qiáng)大米淀粉的凝膠強(qiáng)度。

4 結(jié)語

目前，國(guó)內(nèi)外及行業(yè)尚未對(duì)擠壓米粉絲的加工原料和輔料的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行科學(xué)制定，各地區(qū)制定的標(biāo)準(zhǔn)尚不統(tǒng)一導(dǎo)致米粉絲的品質(zhì)良莠不齊。未來米粉加工行業(yè)應(yīng)該對(duì)產(chǎn)品加工的原料指標(biāo)進(jìn)行科學(xué)的制定，篩選出適合用于米粉絲加工的大米原料品種并進(jìn)行合理推廣種植。此外，米粉行業(yè)也應(yīng)從產(chǎn)品的加工過程及輔料、添加劑的應(yīng)用等方面實(shí)現(xiàn)專用化、標(biāo)準(zhǔn)化、科學(xué)化，只有這樣才能讓我國(guó)米粉品質(zhì)更好更穩(wěn)定。