压榨型鲜湿米粉条制作方法的研究

郭利利 周显青 熊 宁 刘 利 倪姗姗 孟 欢 孙婷琳 彭志兵

(河南工业大学粮油食品学院1，郑州 450001)(湖北省粮油食品质量监督检测中心2，武汉 430061)(江西省粮油质量监督检验中心3，南昌 330046)

压榨型鲜湿米粉条制作方法的研究

郭利利1,2周显青1熊 宁2刘 利2倪姗姗2孟 欢1孙婷琳2彭志兵3

(河南工业大学粮油食品学院1，郑州 450001)(湖北省粮油食品质量监督检测中心2，武汉 430061)(江西省粮油质量监督检验中心3，南昌 330046)

本试验研究压榨型鲜湿米粉条的制作方法，分别筛选出制作工艺中浸泡、制粉、老化3个阶段的最佳条件，以完善压榨型鲜湿米粉条的制作方法。在浸泡阶段，根据大米颗粒浸泡后硬度的变化，筛选出最适浸泡时间为8～10 h；在制粉阶段，根据米粉条感官品质的变化，筛选出加入米粉机的最佳水温为70 ℃；在老化阶段，通过响应面分析法对米粉条老化工艺进行优化，得到的最佳老化条件为：温度15 ℃、时间6 h、相对湿度≥80%，此条件下米粉条感官评分实际值与理论预测值的相对误差较小，3个米粉条样品感官评分实际值分别为79.63、79.50、80.19分。

米粉条 浸泡 挤压 老化 感官评价

米粉，在我国南方等地又称为米线、河粉。我国早期米粉条的生产是用煮熟的米饭经人工舂压榨丝制作而成的，近年来，自熟式榨粉机的应用使得米粉生产工艺简化，产品质量得到较大提高[1]。根据成型工艺，米粉可分为切粉和榨粉两大类[2]；根据加工和食用方式，又可分为湿米粉、干米粉、速冻米粉和方便米粉[3]。稻谷因其加工用途不同，对品质要求差异较大，而客观合理的实验室制作方法可以真实直接地反映出米粉条的食用品质，不仅为稻谷的加工分类提供依据，还可从理论上优化米粉条的生产工艺。

国内外关于米粉条实验室制作方法的研究中，虽然有榨粉[4-5]、切粉[6-7]，且成品有干[5,7]有湿[4,6]，但加工处理时关键步骤是相同的：原料→磨粉→调湿搅拌(湿磨可略去该步骤)→加热糊化(挤压或蒸煮切片)→老化→干燥(鲜湿米粉略去该步骤)→米粉条成品。目前各地米粉生产厂家中，自熟式榨粉机应用广泛，该工艺为米粉一步成型，具体方法为：原料→浸泡→挤压成型→老化→成品，得到的鲜湿米粉条干燥后即为干粉，且根据出粉模具(圆孔和扁宽孔)可选择生产圆粉和宽粉。米粉一步成型工艺相较于传统制作方法，其工艺简单，营养流失少，风味好，得率高，且成本低,能耗少，操作简便[8]。因此本研究以该工艺为基础，筛选优化浸泡、挤压、老化过程中的最佳操作条件，以期完善压榨型鲜湿米粉条的制作方法。

1 材料与方法

1.1 原料

1～3号早籼稻谷样品于2014年产自湖北地区。

1.2 主要仪器设备

THU35C型砻谷机、TMO5C型碾米机：佐竹机械(苏州)有限公司；3100型锤式实验粉碎机：瑞典波通公司；RVA-TecMaster快速黏度分析仪：瑞典Perten公司；TU-1800SPC型紫外可见分光光度计：北京普析通用仪器有限责任公司；E-816型粗脂肪测定仪、K-360型凯氏定氮仪:瑞士BUCHI有限公司；TA.XT Plus物性测试仪：英国Stable Micro System公司；HRM-50型多功能面食机：武汉华日技术有限公司；LRH-150-G型恒温培养箱：广东省医疗器械厂。

1.3 试验方法

1.3.1 稻谷制米

将稻谷样品中大杂挑出，缓慢倒入砻谷机进料器，脱壳重复2～3次。然后将糙米中未脱壳的稻谷检出，称200 g糙米于碾米机中，碾白1 min后停机(不够200 g的样品碾白时间相应延长)，将碾好的精米样品装入密封袋备用。

1.3.2 基本理化指标

取50 g左右精米样品，缓缓倒入磨粉机中制成粉，然后按照GB 5497—1985《粮食、油料检验水分测定法》、GB/T 24852—2010《大米及米粉糊化特性特性测定 快速粘度仪法》、GB/T 22294—2008《粮油检验 大米胶稠度的测定》、GB/T 15683—2008《大米 直链淀粉含量的测定》、GB/T 5512—2008《粮油检验 粮食中粗脂肪含量测定》、GB/T 5511—2008《谷物和豆类 氮含量测定和粗蛋白质含量计算 凯氏法》分别检测3个样品的水分含量、RVA糊化特性、胶稠度、直链淀粉含量、粗脂肪含量、粗蛋白含量。

1.3.3 米粉条制作流程

大米样品→清洗→浸泡→倒去余水→挤压成型→老化→成品→装入密封袋备用。

1.3.4 大米浸泡过程中吸水率的测定

结合前人研究[9-10]中测定大米吸水率的方法，并稍作修改，具体如下：每次称10 g完整的大米样品于50 mL烧杯中，清水冲洗4～5次，加入30 mL去离子水，分别浸泡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，用滤纸粗滤、纱布擦拭将米粒表面明水沥干，然后测定质量为m(整个浸泡、沥干、测定过程在室温25 ℃下进行)，大米吸水率(X)为：

1.3.5 大米浸泡过程中质构特性的测定

大米颗粒按上述方法浸泡沥干后(浸泡时间调整为0.5、1、1.5、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12 h，同1.3.4，整个过程在室温25 ℃下进行)，挑选出大小均匀一致的大米颗粒。质构特性测定采用的具体参数为：探头型号HDP/LKBF(剪切探头)，测前、测中、测后速度分别为10、0.5、10 mm/s，压缩比为50%，每个时间梯度测7个平行，剔掉异常值后取硬度指标的平均值作为测量参数。

1.3.6 挤压过程中的试验设计

挤压过程中温度的控制可通过加入米粉机的水温来进行调节，由预试验确定的温度梯度为70、75、80、85、90 ℃，其他工艺条件为浸泡10 h，老化6 h、相对湿度90%、老化温度20 ℃。挤压制粉过程中需注意：开机时需向进料斗中加入2 000 mL左右的水，流尽后再加2 000 mL左右即可开始制粉，2次水温需相同；每次开机制粉前需用200 g左右泡好的大米试机，目的是将机头中残存的金属粉末、干米粉渣等物质带出，确保后续制成的米粉条干净无杂质。

1.3.7 老化过程中的试验设计

采用响应面BBD试验设计来优化老化工艺，根据前人研究[4-5,7-11]，老化时间、相对湿度、老化温度因素水平设计见表1(在恒温培养箱中进行，并用精准型温湿度计监测温度与湿度的变化)。以米粉条的食味值为响应值(Y)，中心点重复试验3次，析因试验12次[12]。

表1 因素水平表

1.3.8 米粉条烹煮

用电饭锅将1 000 mL去离子水煮沸，将米粉条放入沸水中烹煮5 min，然后用漏勺捞出盛入白色纸碗中，为避免烹煮后米粉条气味散失、变硬结块等品质恶化现象，需将碗中倒入适量米粉汤，且所有感官评价需在20 min内完成。

1.3.9 米粉条感官品质测定

将1～3号米粉条样品按试验方法1.3.8烹煮后，由6名感官评价人员(需参照GB/T 16291.1—2012《感官分析 选拔、培训与管理评价员一般导则 第1部分：优选评价员》培训后方可参加评价)，按照表2中压榨型鲜湿米粉条感官评价方法进行评价。

表2 米粉条感官评价评分细则

表2(续)

1.4 数据统计及分析

所有数据均采用Excel建立数据库，用Origin 8.5绘图、Design-Expert.V8.0.6.1进行响应面分析。

2 结果与讨论

2.1 基本理化指标

由表3数据结果可知，3个早籼样品的粗蛋白、粗脂肪属于常见的大米样品含量范围。目前已普遍认为直链淀粉含量是影响米粉品质的主要因素，直链淀粉含量较高的原料品种适合于制作米粉[13-15]。Bhattacharya等[14]研究发现表观直链淀粉含量与米粉的硬度、胶黏性、咀嚼性、抗拉强度呈正相关。成明华[15]认为直链淀粉含量是米粉品质的主要决定因素，垩白率、粗蛋白含量、碱消值可作辅助参考指标，原料应选取直链淀粉质量分数20%以上的品种。而本研究所选样品的直链淀粉质量分数均在20%以上，因此初步预测其制作出的米粉能达到较好的品质。

快速黏度分析仪RVA可用来研究淀粉糊化过程中样品黏弹特性的变化，以黏度开始增大时的初始温度为糊化温度，是比较精确的仪器测定方法。根据表4可知，3个大米样品的糊化特性有较大的区别，所选样品的糊化温度在85.4～89.1 ℃之间，可用来预测进入米粉机后的样品达到糊化所需的温度。

2.2 大米浸泡过程中的吸水率及质构特性

作为米粉条制作过程中的第一个重要步骤，大米颗粒在浸泡过程中吸水率与硬度的变化对米粉条制作的影响一直以来未受到足够的重视。Perez等[16]指出，浸泡作为大米加工烹煮前的预处理，可实现热量传递、化学转化、硬度降低等目标，因此得到浸泡过程中有用的信息是十分必要的。1～3号大米样品的吸水率及米粒硬度随浸泡时间的变化分别见图1、图2。

大米浸泡吸水是一个可逆的润胀过程，未经浸泡前，米粒中的水分主要是以结合状态存在；浸泡之后，浸入米粒的水分子仅停留于淀粉颗粒的非结晶部分，与非结晶区域的游离亲水基相结合。由图1可知，浸泡前40 min，3种大米样品的吸水率迅速升高，40 min后吸水速率趋于平缓。当浸泡60 min之后，米粒中的水分含量基本饱和，吸水率趋于稳定。这与Kashaninejad等[10]对大米浸泡吸水特征曲线变化趋势相一致。由图2可知，随着浸泡时间的延长，米粒硬度总体呈下降趋势。浸泡初期米粒硬度下降趋势明显，可能是由于浸泡初期，米粒吸水速率较快，含水量的增加使得米粒迅速膨胀，导致米粒内部结构疏松，硬度下降。浸泡60 min之后，吸水率达到平衡，而米粒硬度仍在降低。这可能是由于水分子通过分子间隙进入米粒内部，与具有亲水基的物质(如蛋白质)结合，破坏其中原有的网络结构和分子排列顺序[17]，使得硬度下降。1号与3号样品在浸泡5 h之后、2号样品在浸泡6h之后，米粒硬度基本不再下降。

表3 大米样品基本理化指标

注：表中数字在同列右上角标有相同字母，其间无显著性差异；标不同字母表示在α=0.05水平显著，余同。

表4 大米样品RVA糊化特性

图1 不同浸泡时间大米吸水率变化曲线

图2 不同浸泡时间大米硬度变化曲线

一直以来，在米粉条制作过程中对大米浸泡时间是否合适的判断，是用手捏米粒看能否将其容易地捏碎[2]。而“捏碎”一词体现的是米粒硬度的变化。综合图1、图2可知，浸泡环节不能仅以米粒吸水率的变化来判断浸泡是否达到要求，因为硬度降低完全达到平稳趋势的时间远大于吸水率达到平衡所需的时间，而硬度越低越有利于挤压糊化。对米粉条制作而言，挤压糊化前进行浸泡的最主要目的是通过浸泡吸水膨胀，降低挤压粉碎难度，避免米粉机出现堵死停机现象。筛选合适的浸泡时间，不仅能降低能耗、提高生产效率、达到良好的挤压效果，还能合理安排后续米粉条老化、米粉条品尝、米粉条理化指标测定等试验的进行，因此，筛选出的浸泡时间为8～10 h(夏短冬长)。

2.3 挤压过程中水温对米粉条食味品质的影响

传统的挤压过程是一个持续性的高温短时过程，通过高温、压力、剪切力的综合作用，使淀粉和蛋白湿热膨胀(以达到糊化)[18]。压榨型鲜湿米粉条的挤压过程为：浸泡好的大米随着一定温度的水流进入机筒，由于螺杆的挤压推进物料粉碎并向前输送，在螺杆的推力和机头的阻力下物料逐渐被压实，较高的水温、高速旋转的螺杆和机筒磨擦所产生的热量使米浆糊化，此时螺杆继续推进将物料从模具中挤出，形成具有一定形状和组织状态的米粉条。在制粉过程中，水温之所以影响米粉条品质，是因为淀粉糊化需要一定的温度与水分，大米颗粒结构内部与外部环境的水分达到饱和时，温度即成为淀粉糊化的决定因素，而温度的控制可以通过加入的水温来进行调节。1～3号大米样品制备的米粉条食味品质随水温变化结果见图3。

图3 食味值随不同水温的变化曲线

由图3可知，在其他条件不变的情况下，随着加入米粉机水温的升高，食味值整体上逐渐降低。实际上，引起糊化的温度主要有2个来源：加入机筒的水和机筒与螺杆之间的磨擦，其中由于后者产热的多少难以控制，且其与前者之间的相互作用难以知晓，因此加入水温的调节成为制粉过程中间接控制米粉条品质的重要手段。在预试验中，当加入的水温过低时(低于70 ℃时)，系统不能提供足够的能量来破坏淀粉分子有序的结构，从而导致糊化程度较低，米粉条没有应有的黏性来维持一定的形态组织结构；当温度升高时，糊化程度随之升高，超过一定范围后(高于90 ℃时)，过度糊化会引起米粉条表面起泡、颜色发黄并呈方便面状。结合RVA参数中3种大米粉的糊化温度分析，这可能是由于加入水温70 ℃时，整个制粉系统所提供的热量达到了其最佳糊化温度范围；温度越高，淀粉糊化、蛋白质变性程度越高，营养成分的损失越大，影响米粉条的外观、风味和色泽。因此在制粉阶段，筛选出的最佳水温为70 ℃。

2.4 老化条件对米粉条品质的影响

淀粉糊化后停止加热，冷却时淀粉即开始老化回生，同时会逐渐形成具有一定弹性和强度的半透明凝胶体。大米淀粉的凝胶特性，如具有一定的硬度、弹性、黏性等，是形成米粉条加工品质以及食味品质的基础。米粉条的质量与老化程度、冷却条件密切相关，老化不足，米粉条黏性过大，烹煮时软烂，断条率增加；老化过度则导致米粉条失水过快，易干结，烹煮后口感发硬[2,19]。因此探求合适的实验室米粉条老化条件，可优化米粉条加工品质与食用品质，进而指导工业生产。老化工艺响应面结果见表5。

表5 响应面BBD设计方案及响应值结果

2.4.1 方差分析

以3号米粉条样品为例，利用响应面对表5中的结果进行二次多元回归拟合，得到的回归方程为：

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，回归方程的P值<0.01，表明模型极显著；失拟项0.635 8>0.05，说明拟合度较高，因此该模型能够较为真实地反映出试验结果。由于各因素中仅有一次项C、二次项A2和C2对结果影响显著，交互项均不显著，因此采用手动优化[20]的方法(去掉交互项AC和BC)对模型进行优化。

表6 方差分析

注：*和**分别表示5%和1%显著水平，余同。

2.4.2 模型优化

优化后的回归方程为：

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

优化后方差分析结果见表7。

表7 优化后的方差分析

目前，湿度对米粉条老化品质影响的研究较少，本研究中方差分析的结果表明，湿度对米粉条品质呈极显著正相关，即湿度越高，米粉条感官评分越高。老化时，外界坏境中较高的湿度可促进米粉条表面形成柔软致密的凝胶结构。湿度较低(70%左右)，老化后的米粉条表面粗糙有颗粒，外观品质降低；湿度过低(50%左右)，米粉条中的水分向空气失散(近似于干燥)，过度失水导致米粉条干结成块，烹煮后口感发硬，感官品质整体变差。对温度而言，本研究中得出的最佳老化温度为15 ℃。丁文平等[11]研究指出相比于4、25 ℃时形成的大米淀粉凝胶柔软富有弹性，凝胶网络结构均匀致密，且回生动力学模型表明此时重结晶是逐渐形成、不断成核，因此回生速率较慢。可能受湿度、时间的共同影响，本研究中15 ℃时米粉条凝胶结构较为稳定，老化后感官品质良好。淀粉老化包含短期老化(数小时内)和长期老化(数星期内)，短期凝胶结构及结晶结构的形成主要依赖于直链淀粉基质不可逆的凝胶化和重结晶；而凝胶弹性模量的长期增加主要与储存过程中支链淀粉可逆的重结晶有关[21]。本研究中主要涉及到的是短期老化，由表7可知，与相对湿度、老化温度相比，老化时间对米粉条感官品质影响并不显著。Miles等[21]研究表明，26 ℃时直链淀粉凝胶网络弹性模量在100～150 min后趋于稳定，淀粉凝胶弹性模量在24 h后仍在缓慢增长。可能由于这种变化趋势，当温度与湿度一定时，本研究中米粉条的凝胶结构在4 h之前已基本达到稳定，4～8 h范围内缓慢的变化导致感官评分体现不出这种差异。

2.4.3 响应面分析及最佳老化条件验证

优化后回归方程中交互项AB的响应曲面及等高线见图4。

a 交互项AB的响应曲面图

b 交互项AB的等高线图

由图4可知，当相对湿度一定时，米粉条感官评分随着温度升高和时间延长都是先增加后减小；图4a中响应曲面呈钟罩型，说明老化温度与时间交互作用显著，与表7结果一致。对模型进一步分析，由回归方程求解得到3个样品的试验预测最佳条件见表8。

表8 试验预测最佳条件

在表8的基础上，根据试验操作的可行性，将米粉条老化的最佳条件修正为：老化温度15 ℃，时间6 h，相对湿度≥80%(由回归模型可知湿度越大感官品质越好，且实际操作时湿度变化范围较大为±5%)。在最佳老化条件下对每个样品分别进行2次验证试验，得到的感官评分分别为：1号79.63分、2号79.50分、3号80.19分，与表8中理论预测值的相对误差分别为1.47%、2.65%、2.39%，说明经手动优化后的回归方程对米粉条老化工艺进行分析预测的结果可靠。

3 结论

通过对压榨型鲜湿米粉条制作方法的研究，在浸泡阶段，根据大米颗粒浸泡后硬度的变化筛选出最适浸泡时间为8～10 h；制粉阶段，根据米粉条感官品质的变化筛选出加入米粉机的最佳水温为70 ℃。通过响应面分析法对米粉条老化工艺进行优化，得到的最佳老化条件为：老化温度15 ℃，时间6 h，相对湿度≥80%。在此条件下，将3个米粉条样品的实际感官品质评分与预测值对比可知，用该方程分析和预测米粉条老化后的感官品质是可行的。

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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

粮食公益性行业科研专项(201313006-2)

2015-10-09

郭利利，女，1990年出生，硕士，谷物加工理论与技术

熊宁，女，1964年出生，教授级高级工程师，粮油食品质量监测与标准化

TS201.1

A

1003-0174(2017)05-0110-08