不同磨粉工藝對大米粉及鮮濕米粉品質(zhì)的影響

梁欽梅，程子良，王福，成林梢，姚鎮(zhèn)江，林瑩

1.廣西大學(xué)輕工與食品工程學(xué)院（南寧 530004）；2.柳州市質(zhì)量檢驗檢測研究中心（柳州 545005）；3.廣西螺霸王食品科技有限公司（柳州 545005）

大米是全球50%以上人口的主食，除了米飯和米粥之外，還有一些其他大米加工制品，如鮮濕米粉、米糕、米面包等。米制品主要以鮮濕米粉為主，是以大米為原料，經(jīng)過粉碎、加水、發(fā)酵、蒸制等工序制作而成，其食用方便、質(zhì)地柔韌、口感爽滑，深受廣大的消費者喜愛[1]。

制作鮮濕米粉一般要對大米進(jìn)行粉碎，制成粉（俗稱大米粉），通常有干磨、半干磨和濕磨三類方法。研究表明，濕法制粉具有破損淀粉含量低[2]、顆粒細(xì)膩等優(yōu)點，但存在耗水量大、致病微生物繁殖風(fēng)險高[3]和不利于貯藏等缺點。干法可以解決濕磨法的缺點，但干磨粉通常為提升其細(xì)膩度而會進(jìn)行超微粉碎，會產(chǎn)生較多破損淀粉[4]，其制作的鮮濕米粉品質(zhì)差[5]。半干磨法是近年來提出的新方法，其會產(chǎn)生少量廢水，能夠減少對淀粉的破壞，其制作的鮮濕米粉品質(zhì)與濕磨相似[6]。因此從環(huán)保及米粉品質(zhì)2個角度綜合考慮，半干磨技術(shù)無疑是未來制粉工藝的發(fā)展趨勢。但是，當(dāng)前的研究大多數(shù)只是通過觀察到的現(xiàn)象得出適合制作鮮濕米粉的大米粉磨粉工藝，并沒有對結(jié)果進(jìn)行深入的統(tǒng)計分析，明確影響鮮濕米粉品質(zhì)的大米粉的關(guān)鍵指標(biāo)。

試驗對比不同磨粉工藝對大米粉和鮮濕米粉品質(zhì)特性的影響，并對結(jié)果進(jìn)行PCA和PLSR-VIP分析，明確影響鮮濕米粉品質(zhì)的關(guān)鍵大米粉指標(biāo)，為后續(xù)精準(zhǔn)調(diào)控大米粉品質(zhì)提供參考；通過將大米制作成大米粉，工廠可直接將其用于制作米制品，可以省去泡米、磨粉等環(huán)節(jié)，對于鮮濕米粉的新鮮度、生產(chǎn)方式都會有所改變，為大米粉作為商品化產(chǎn)品提供理論依據(jù)，為工業(yè)化生產(chǎn)鮮濕米粉提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

大米（珍桂米，廣西南寧晟寶旺糧油有限公司）。

所有試劑均為市售，分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

破壁機(jī)（FY-1055型，巴博薩有限公司）；低溫球磨機(jī)（QM-DK2型，南京萊步科技實業(yè)有限公司）；差示掃描量熱儀（DSC200PC型，德國耐馳公司）；激光粒度分析儀（Bettersize2600型，丹東百特儀器有限公司）；XRD-射線衍射儀（MiniFlex600型，日本理學(xué)公司）；快速黏度分析儀（RVA-TecMaster型，澳大利亞Perten公司）。

1.3 試驗方法

1.3.1 不同磨粉工藝樣品制備

（1）干磨粉的制備：使用粉碎機(jī)得到大米粗粉（對照組），過0.150 mm（100目）篩，球磨機(jī)時間為10，20，60和120 min。

（2）半干磨粉的制備：將大米調(diào)成水分至15%，20%，25%和30%。

（3）濕磨粉的制備：米水比分別調(diào)節(jié)為1∶1，1∶2，1∶3和1∶4。

1.3.2 粒徑分布測定

采用激光粒度分析儀中的干法進(jìn)行粒徑的測定。

1.3.3 破損淀粉含量測定

參考GB/T 9826—2008《糧油檢驗 小麥粉破損淀粉測定α-淀粉酶法》測定破損淀粉。

1.3.4 晶體類型測定

采用XRD射線衍射儀分析晶體類型。測定參數(shù)：掃描范圍 5°～40°，掃描速度 2°/min。

1.3.5 水合特性測定

參考孫曉曉等[7]的試驗方法。取0.4 g樣品，加20 mL蒸餾水混勻，加熱30 min后按6 000 r/min離心15 min。

1.3.6 糊化特性測定

糊化特性參考GB/T 24852—2010《大米及米粉糊化特性測定快速粘度儀法》測定。

1.3.7 熱特性測定

稱取3 mg樣品，加入3倍的蒸餾水，從35 ℃按照10 ℃/min的速率升溫到110 ℃。

1.3.8 鮮濕米粉制備

將大米粉與水按照1∶1.8（g/mL）調(diào)配，汽蒸4 min。將預(yù)試驗中超微粉碎60和120 min的大米粉按照1∶1.8（g/mL）調(diào)配成米漿，因此將米水比分別調(diào)節(jié)為1∶2.3和1∶3。

1.3.9 斷條率、吐漿值測定

斷條率、吐漿值的測定參考于宗正等[8]和崔少寧等[9]的試驗方法。選取10根米粉置于燒杯中，沸水蒸煮1 min后，將米粉撈起并過冷水濾干，計算斷條率；將湯液烘干至恒重計算吐漿值。

1.3.10 質(zhì)構(gòu)、感官評價

參考雷婉瑩等[10]的試驗方法。P/36R探頭，前中后速度60 mm/min，壓縮比50%，觸發(fā)力0.05 N。

1.3.11 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

每組試驗重復(fù)3次，數(shù)據(jù)以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示，采用OriginPro 2021軟件進(jìn)行作圖，運用SPSS 26軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，顯著性水平為P＜0.05，使用MDI jade6計算相對結(jié)晶度，使用SIMCA進(jìn)行PLSR-VIP分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 不同磨粉工藝對大米粉粒徑分布的影響

球磨、調(diào)節(jié)水分至米粒的飽和水分可以顯著降低大米粉的粒徑，不同米水比濕磨法得到的大米粉粒徑?jīng)]有顯著區(qū)別。半干磨和濕磨工藝中的潤米過程使大米吸水軟化，從而在后期的碾磨過程中有利于形成細(xì)小的米粉顆粒。濕磨粒徑比半干磨平均粒徑更小，且更均勻，可能是因為過量的水浸泡研磨所導(dǎo)致[11]。

2.2 不同磨粉工藝對大米粉破損淀粉含量的影響

球磨顯著增加破損淀粉含量，調(diào)節(jié)水分至米粒的飽和水分可顯著減小破損淀粉含量，不同米水比濕磨得到的大米粉破損淀粉含量沒有顯著區(qū)別，其破損淀粉含量最低，因為過量的水研磨可使水?dāng)U散和軟化稻粒，在研磨過程中吸收熱量，從而減少對淀粉顆粒的損害[12]。

2.3 不同磨粉工藝對大米粉晶體結(jié)構(gòu)的影響

球磨處理破壞淀粉晶體結(jié)構(gòu)，降低結(jié)晶度，可能是由于機(jī)械力破壞氫鍵，分解雙螺旋的晶體排列，導(dǎo)致晶體結(jié)構(gòu)被破壞[13]。濕磨粉和半干法磨粉的結(jié)晶度高于干磨粉。

2.4 不同磨粉工藝對大米粉水合特性的影響

半干法磨粉中調(diào)節(jié)水分至25%，30%，和濕磨粉具有較低的溶解度，而干磨可能是因為受損淀粉中發(fā)生分子降解，為產(chǎn)生較小的可溶性分子提供機(jī)會，并導(dǎo)致溶解度增強(qiáng)[14]。

2.5 不同磨粉工藝對大米粉熱特性的影響

球磨可以降低大米粉糊化焓（ΔH），這可能是因為粒度的減小，淀粉分子與水分子接觸更完全，從而降低糊化所需能量，還因為淀粉結(jié)構(gòu)遭到破壞更嚴(yán)重，晶體有序化程度降低，更易糊化[15]。半干法和濕法粉ΔH比對照組高，可能是由于潤米、浸泡過程中，大米粒的直鏈淀粉遭到破壞，而直鏈淀粉形成的微晶結(jié)構(gòu)比支鏈淀粉更難以被破壞，從而導(dǎo)致淀粉顆粒更易于溶解。濕法粉ΔH略微上升，可能是米水比越大，導(dǎo)致研磨不充分，大顆粒淀粉含量更多。

2.6 不同磨粉工藝大米粉糊化特性

濕法磨粉中具有較低的衰減值（54～722 cP）和回生值（153～1 762 cP），表明糊化淀粉在冷卻過程中的穩(wěn)定性好、結(jié)晶程度較低、抗回生性好[16]，利于米制品的制作。干磨粉及15%和20%半干法磨粉的糊化溫度（80～83 ℃）較低，這意味著其具備易于加工的能力，損傷淀粉會導(dǎo)致淀粉分子結(jié)構(gòu)的熱穩(wěn)定性下降，進(jìn)而使糊化溫度降低[17]。

表1 不同磨粉工藝大米粉的粒徑、破損淀粉含量、結(jié)晶度、水合特性和熱特性表

表2 不同磨粉工藝大米粉的糊化特性、鮮濕米粉的蒸煮品質(zhì)

2.7 磨粉工藝對鮮濕米粉蒸煮品質(zhì)的影響

濕磨粉制作的鮮濕米粉蒸煮品質(zhì)最好，不同米水比間差異不顯著。調(diào)節(jié)水分至25%和30%，半干法磨粉制作的鮮濕米粉蒸煮品質(zhì)能夠和濕磨粉制作的鮮濕米粉蒸煮品質(zhì)相媲美，可能是因為粒徑較小、破損淀粉含量較低，從而蒸煮品質(zhì)更好。這和丁嵐[18]采用干磨、超微、半干磨、濕磨粉得到的米線品質(zhì)趨勢一致。

2.8 磨粉工藝對鮮濕米粉質(zhì)構(gòu)與感官評價的影響

濕磨粉制作的鮮濕米粉評分最高，不同米水比之間沒有顯著性差異。調(diào)節(jié)水分至25%和30%，半干法磨粉制作的鮮濕米粉評分略低，可能是因為其二者的大米粉粒徑偏大，破損淀粉含量略高，從而導(dǎo)致制作出來的鮮濕米粉稍硬，稍黏，咀嚼性更大。

2.9 主成分分析

由不同磨粉工藝大米粉制得鮮濕米粉之間的變化如圖1所示。結(jié)果表明，濕磨粉及調(diào)節(jié)水分至25%和30%的半干粉制得的鮮濕米粉由于具有較高的感官評分和較低的吐漿值、斷條率而具有良好的品質(zhì)。

圖1 不同磨粉工藝大米粉制得鮮濕米粉的主成分分析雙標(biāo)圖

PLSR-VIP（圖2和圖3）表明，可通過控制損傷淀粉調(diào)控鮮濕米粉蒸煮品質(zhì)，可以通過控制D50調(diào)控鮮濕米粉質(zhì)構(gòu)和感官評分。

圖2 大米粉指標(biāo)和鮮濕米粉蒸煮品質(zhì)相關(guān)性分析

圖3 大米粉指標(biāo)和鮮濕米粉質(zhì)構(gòu)、感官評價相關(guān)性分析

3 結(jié)論

試驗結(jié)果表明，不同米水比濕法磨粉粒徑（D5034.90～36.94 μm）和破損淀粉含量（0.68%～1.09%）沒有顯著區(qū)別，其具有較低的衰減值（548～722 cP）和回生值（153～1 762 cP），制作的米制品抗回生性好。鮮濕米粉方面，濕磨粉和調(diào)節(jié)水分至25%和30%的半干法磨粉制作鮮濕米粉斷條率低（3.33%～10.00%），蒸煮損失率低（0.50～0.92），感官評分高（83.28～87.86分）。PLSR-VIP分析表明粒度和破損淀粉會影響鮮濕米粉品質(zhì)。試驗就不同磨粉方式大米粉制備的鮮度米粉品質(zhì)進(jìn)行評價，后續(xù)可對米面包品質(zhì)進(jìn)一步研究，以拓展大米粉應(yīng)用。分析結(jié)果表明粒度和破損淀粉是影響品質(zhì)的關(guān)鍵因素，后續(xù)可以進(jìn)一步研究，明確其具體范圍。