干制米粉干燥工藝的研究進展

摘要：干制米粉因貨架期長、易貯藏和食用方便而受到市場青睞。米粉干燥方法諸多，差異較大。本文基于干燥工藝原理將現有的米粉干燥工藝分為傳統熱風干燥和不以熱風干燥為基礎的新型干燥工藝，再結合米粉產品的特點分析了熱風干燥、聯合干燥、真空冷凍干燥、紅外線干燥等在米粉干燥應用上的優劣勢，對干制米粉的實際生產提出了建議，并對其干燥工藝的發展方向進行了展望。

關鍵詞：干制米粉；傳統干燥工藝；新型干燥工藝；研究進展

中圖分類號：TS213.3 文獻標志碼：A

Abstract： Dried rice noodles gained popularity in the market because of its long shelf life， convenient storage and simple eating method.There were many drying methods for dried rice noodles， and they were really different. Based on drying process， this article divided rice noodle drying technologies into traditional hot air drying process and new drying process without hot air. Considering characteristics of rice noodles products， the advantages and disadvantages of hot air drying， combination drying， vacuum freeze drying， infrared drying and other methods were analyzed， thus putting forward suggestions on dried rice noodles production and development direction of" drying technologies.

Key words： Dried rice noodles; traditional drying process; new drying process; research pro-gress

米粉，又稱米線、河粉，是以秈米為主要原料，經清洗、粉碎（磨漿）、擠壓、剪切等工藝生產加工而成的米產品，形狀接近面條[1-3]。中國南部及東南亞國家是米粉的主要消費區域，每個區域結合自身飲食特點創造出各式各樣的米粉品類，如南寧老友粉、桂林米粉、云南過橋米線、南昌拌粉、廣東腸粉、越南雞肉粉等，多數米粉品類采用地區加吃法或地區加主材料的方式命名。為解決市場上米粉新產品帶來的新需求，通過新工藝提升米粉品質成為近些年的研究熱點[4]。

通過水分含量的不同可將米粉劃分為鮮濕米粉（水分含量≥70 %）、半干米粉（水分含量20 %～48 %）和干制米粉（水分含量≤14 %）。大部分文獻所述的干燥米粉就是指水分含量≤14 %的干制米粉。鮮濕米粉口感好、風味佳，但較高的水分含量易使其發生腐敗、老化等品質劣變。有研究表明，在4 ℃儲藏條件下，鮮濕米粉從18 h開始就發生了明顯品質變化[5]。當前的行業技術無法保證鮮濕米粉達到90 d以上的貨架期，且處理成本高、貯藏條件苛刻[6-8]，這也限制了鮮濕米粉在方便食品、預制食品領域的開發。干制技術工藝簡單、成本低廉，是目前工業上有效提升米粉貨架期的最常用方法，也是米粉貯藏研究的重點。

目前米粉干燥工藝主要有熱風干燥、高溫高濕干燥、微波-熱風干燥和真空冷凍干燥[9]，不同的干燥工藝對米粉的老化程度、復水性、吐漿率等會產生較大的影響[10， 11]。根據干燥原理可將米粉干燥工藝分為兩大類：一種是以傳統熱風干燥作為主要工藝流程，輔以其他工藝的聯合干燥，如高溫高濕干燥、微波-熱風干燥；另一種是新的米粉干燥工藝，如真空冷凍干燥、紅外線干燥。

本文將對米粉干燥工藝的原理、優勢和不足進行闡述并梳理整合了最新研究成果，為米粉實際生產中干燥工藝的選擇及工藝優化提供理論支撐。

1 熱風干燥

傳統的米粉干燥常用的熱風干燥，是在烘箱或烘干室內吹入熱風使空氣流動加快并帶走物料米粉水分的干燥方法，一般采用“低溫預熱、中溫脫水、高溫收水、中溫定型、低溫還原”的干燥步驟[12]，具有操作易、成本低、產量大等優點，制得的米粉外觀色澤較好、不易斷條、貯存期長等，但熱風干燥存在較多問題，如干燥時間長，米粉質感較硬、復水時間長、復水性較差、外觀有龜裂和破碎等[13]，需要較長時間浸泡才可食用，不利于速食。楊希[14]針對熱風干燥研究發現，干燥溫度過高會導致米粉表面迅速變硬，阻礙了內部水分向表面擴散，最終導致米粉品質不佳，且干燥風速、時間對其斷條率、吐漿值會產生影響。

為進一步提升干燥米粉的品質，近年來針對熱風干燥工藝研究人員開展了一系列研究，主要想通過以聯合干燥來優化米粉干燥工藝。有研究表明[15-17]濕度是影響熱風干燥米粉品質的顯著因素，所以在熱風干燥過程中，將濕度作為一個關鍵的工藝參數，衍生出高溫高濕干燥工藝。為解決米粉在熱風干燥中的定型不佳、干燥不均勻、干燥速率慢等問題，有研究[11， 13， 18]將微波干燥作為熱風干燥的一個輔助工藝，使米粉品質得到提升，并提高了干燥速率，衍生出微波-熱風干燥工藝。

2 基于熱風干燥的聯合干燥工藝

2.1 高溫高濕干燥

高溫高濕干燥工藝和熱風干燥的工藝原理相似，其不同點在于干燥過程中對濕度控制。高溫高濕干燥技術是在常壓下，保持濕度和溫度處于較高水平（濕度為40 %～60 %，溫度為60～80 ℃）的一種干燥方法，有效地提高了干燥速度，也緩解了物料表層的收縮和殼化，從而顯著改善了產品的復水性[15， 19]。趙思明等[15-17]建立數學模型，研究水分擴散特性、米粉品質變化規律，證實干燥溫度和相對濕度對米粉的品質具有十分重要的作用。馮岳鳴等[20]的研究表明在米粉干燥過程中，適宜的相對濕度能降低在米粉表層產生的硬殼現象，有效提高了米粉的復水能力，從而減少了酥條率，但高相對濕度也會影響米粉干燥的速度。

高溫高濕干燥工藝中濕度需要隨工藝流程的不同而進行調整。根據熱風干燥的工藝流程特點，可以將溫濕度控制分為升溫段、恒溫段及降溫段的濕度控制。呂瑩果等[21]研究發現米粉的最佳高溫高濕干燥工藝參數為：升溫段相對濕度85 %、干燥時間110 min；恒溫段相對濕度90 %、干燥時間130 min、干燥溫度65 ℃；降溫段相對濕度65 %、干燥時間90 min。

2.2 微波-熱風干燥

微波干燥方法不同于傳統的干燥方法，其熱傳導方向與水分擴散方向相同。微波干燥技術具備干燥速率大、節電、產量高、物料干燥均勻、清潔生產、易實施自動化控制和提高產品質量等優勢，因而在各個領域越來越受到重視。

有研究證明[11， 12]，先通過熱風干燥將米粉表層水分快速去除以穩定米粉外型，再用微波加熱使水分從內向外滲出并均勻去除，既可避免米線斷條、表層龜裂，又有利于復水。使用先微波后熱風的干燥方式，可明顯提高方便米粉的復水性[18]。微波-熱風干燥能大大減少米粉干燥時間，改善米粉品質[13]。

目前關于微波-熱風干燥的研究主要集中在微波對米粉品質影響和微波功率優化上[11， 13， 18， 22， 23]。姜思佳等[13]用微波干燥進行預處理，再進行熱風干燥，對干燥后米粉的感官、復水率、復水時間等指標進行分析，得出微波預處理工藝對米粉感官品質有顯著提升。也有研究表明先進行熱風干燥，再經微波干燥后的米粉復水性會得到較大的提升[18]。實際生產中需結合產品需求，重新梳理工藝流程，確定微波-熱風干燥的工藝順序。微波干燥功率對米粉品質影響較大，微波功率太大易烤焦；功率太小，時間相對較長，不利于體現微波干燥的優點。目前大部分研究證明[11， 13， 18， 22]，微波功率在400 W左右較適合米粉的微波干燥。

3 新型干燥工藝

3.1 真空冷凍干燥工藝

與常規的熱干燥不同，真空冷凍干燥技術是把含水物質凍結成固態后，在低溫條件下抽真空，使物體中的水以升華的方式去除，從而實現干燥效果的1種干燥方法[24]。真空冷凍干燥技術是由“預處理、預凍、速凍、真空干燥”組成。由于真空冷凍干燥工藝技術在低溫、低氧的環境下進行，絕大多數生物反應停滯，且整個過程中沒有液態水，而水分則以固態直接升華，使物體內外結構和外形得到最大程度保存，最后得到了內外品質兼備的優良干燥產品。目前，真空冷凍干燥技術已在諸多應用領域得到了廣泛的應用，尤其是將該工藝用于食品加工時，可產出更高質量的脫水食品[25]。

真空冷凍干燥工藝優勢明顯，經干燥的米粉產品老化程度低，復水性能好[26]，但此工藝也有明顯的缺點，即生產成本較高，很難實現工業化[11]。目前對真空干燥的研究主要集中在降低能耗方面，降低能耗的方式主要有三種。第一種可從原料出發，通過改變物料結構，物料空隙越大，越有利于冰晶升華和水蒸氣的擴散，米粉可通過預處理對其結構進行改良，如米粉的預浸泡工藝，可使其內部和表面形成大的冰晶，有利于內部水分向外擴散。第二種可通過裝備、工藝改進的方向出發，例如隔板溫度控制程序優化，壓縮機、真空泵熱能回收等。第三種從聯合干燥工藝的角度出發，已有研究證明[27， 28]微波、折射窗、超聲波等穿透力較強方式輔助冷凍干燥，可以加快物料的干燥速率。

除了能耗問題，凍干米粉的包裝貯藏同樣面臨一些問題，由于凍干米粉結構呈海綿狀，雖然提升了米粉結構的完整性和復水性，但是凍干米粉體積較大且易碎，對包裝的密封性和貯藏運輸都提出了更高的要求[25]。

3.2 紅外線干燥工藝

紅外線干燥是輻射干燥的一種，通過輻射源發射的紅外線使物體發生劇烈共振，從而產生熱能，達到干燥的目的。紅外線干燥是一種新型的干燥工藝，具有熱效率高、速率快、干燥質量好等特點，并且紅外線干燥相比于其他干燥方式具有更優的殺菌能力[29]。有研究表明，經紅外線干燥處理后的干燥洋蔥微生物殘留量明顯小于經熱風干燥處理后的干燥洋蔥，可有效延長食品貨架期[30]。紅外線干燥工藝可有效提升干燥速率。有研究證明，同等溫度下對藍莓進行干燥，紅外線干燥比熱風干燥節省44 %的時間[31]。雖然紅外線干燥有明顯的優勢，但應用于米粉干燥中也有明顯的不足，如紅外線干燥速率過快導致米粉表面龜裂，表皮出現裂紋導致斷條率較高。曾少彥[32]表明可通過兩次干燥對紅外線干燥工藝進行優化，減少米粉斷條率。

目前關于紅外線在米粉干燥的研究較少，紅外線干燥米粉仍有諸多問題尚未解決，導致紅外線干燥距離實際應用仍有距離，但可通過聯合干燥的方式提升紅外線干燥技術的應用空間，如通過冷凍-紅外線干燥的方式提升冷凍干燥速率，解決制約冷凍干燥的能耗問題，利用微波-紅外線干燥使米粉干燥更均勻、提升干燥速率等。

4 結論與展望

綜上所述，無論是傳統干燥工藝的改良還是新型干燥技術的應用，現存的干燥工藝無法生產出一款既滿足生產成本低，又具備速食屬性，且品質好的干制米粉產品，所以實際生產中須結合產品定位來選擇合適的干燥工藝。根據近年來米粉干燥工藝的研究成果，本文對不同產品定位所相適應的干燥工藝提出以下建議：①小規模生產且對品質要求不高的米粉產品，建議使用設備投入少、生產成本低的熱風干燥工藝，以最小的成本達到干燥米粉產品的基本食用屬性；②大規模生產且對品質有一定要求的米粉產品，建議使用高溫高濕干燥工藝和微波-熱風聯合干燥工藝，兩個工藝均需在熱風干燥設備的基礎上新增對應的設備，其中傾向于提升米粉品質應選用高溫高濕干燥工藝，而傾向于降本增效應選擇干燥速率更快的微波-熱風干燥工藝；③小規模生產且對速食、品質要求較高的高端米粉產品，建議使用真空冷凍干燥工藝，雖設備投入大、能耗高，但生產出的凍干米粉品質和且速食屬性是其他干燥工藝無法比擬的。

根據近年來的研究進展可知，米粉干燥工藝的未來研究重點應集中在解決熱風干燥復水速率、真空冷凍干燥降本增效和新型干燥工藝的開發應用上，并以新技術聯合干燥、米粉配方調整作為主要研究方法。隨著市場的不斷發展和米粉干燥技術日趨成熟，未來會有更多科研力量投入在米粉干燥技術開發與應用上，干制米粉也將具有更廣闊的發展空間和應用前景。

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責任編輯：李菊馨

第一作者：楊湘良（1966—），男，本科，工程師，主要從事食品科學與工程研究，E-mail：lksyxl@163.com。

*通信作者：梁燕理（1980—），男，碩士，高級工程師，主要從事食品科學與工程研究，E-mail：liangyanli2008@126.com。