微波蒸煮對米粉品質(zhì)的影響

馬文睿，范大明，*，王麗云，龐 珂，黃建聯(lián)，趙建新，陳 衛(wèi)，張 灝

(1.江南大學食品學院，食品科學與技術國家重點實驗室，江蘇無錫 214122;

2.無錫華順民生食品有限公司，江蘇無錫 214218;

3.福建安井食品股份有限公司，福建廈門 361022)

微波蒸煮對米粉品質(zhì)的影響

馬文睿1，范大明1，*，王麗云1，龐 珂2，黃建聯(lián)3，趙建新1，陳 衛(wèi)1，張 灝1

(1.江南大學食品學院，食品科學與技術國家重點實驗室，江蘇無錫 214122;

2.無錫華順民生食品有限公司，江蘇無錫 214218;

3.福建安井食品股份有限公司，福建廈門 361022)

考察不同微波功率對浸泡與未浸泡兩種預處理米粉品質(zhì)的影響，通過失重率、碘藍值、酶解力、質(zhì)構特性的檢測，優(yōu)化微波蒸煮條件，為微波即食米粉的開發(fā)提供理論依據(jù)。實驗結果表明浸泡過程對米粉的蒸煮品質(zhì)影響較小;米粉的失重率、硬度和粘結性隨著微波功率的提高而增加，回彈性和酶解力受微波功率影響較小;600W微波功率蒸煮的米粉碘藍值最高。

微波蒸煮，米粉，浸泡，蒸煮品質(zhì)

我國是稻米生產(chǎn)大國，由稻谷開發(fā)研制的米制品有良好的群眾基礎和市場前景，米粉作為優(yōu)良的老年和嬰兒食品原料，受到了越來越多人的關注。目前存在于米粉加工中的問題主要是原料品質(zhì)，加工工藝等方面。研究者們主要通過選用合適的稻谷，添加薯類淀粉來提高原料品質(zhì)［1］，添加營養(yǎng)強化劑提高米粉中的營養(yǎng)成分含量［2］，改善生產(chǎn)工藝［3］等來制作方便、即食米粉［4］。研究微波對米粉品質(zhì)的影響，對于開發(fā)即食微波米粉制品有著重要意義。Zhao S M等［5］發(fā)現(xiàn)微波處理后的稻谷中直鏈淀粉溶出率增加;張習軍等［6］發(fā)現(xiàn)微波后大米中的蛋白質(zhì)和淀粉的水溶性得到改善;許金東［7］在對米飯進行微波蒸煮之后發(fā)現(xiàn)，與常壓蒸煮米飯相比，微波蒸煮的米飯直鏈淀粉溢出量較大，淀粉顆粒膨脹度較大，淀粉顆粒間間隙較小，米飯結構較致密，結合水含量較大，結合力較大，米飯質(zhì)地柔軟、彈性較好，感官品質(zhì)較好，消化性較好，氨基酸評價較高。在對淀粉－水體系的微波效應的研究中，徐永亮等［8］發(fā)現(xiàn)，微波加熱淀粉的糊化速度、粘稠性和柔軟性大于常規(guī)加熱，碘藍值和酶解力低于常規(guī)加熱。寧芯等［9］發(fā)現(xiàn)經(jīng)微波處理后，大米淀粉中支鏈淀粉下降，直鏈淀粉含量上升，淀粉的潤脹性和溶解率下降，消化性能提高。但是，目前針對微波蒸煮對米粉品質(zhì)的影響還沒有相關文獻報道。因此，本文研究微波蒸煮對米粉熱特性、理化特性等品質(zhì)方面的影響，并確定米粉微波加工的最優(yōu)條件，為即食微波米粉的研究、生產(chǎn)及微波技術的應用提供理論基礎和指導。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

香米(粳稻) 中糧集團東海糧油工業(yè)有限公司(粗蛋白5.95%，灰分0.50%，粗脂肪0.44%，水分13.10%);α淀粉酶(活力3×104U/g) 無錫杰能科生物工程有限公司;其他化學試劑 國藥集團化學試劑有限公司。

(DSC)/204FI型差示掃描量熱儀 美國 Pryer公司;實驗型微波工作站 光纖溫度探頭，加拿大Fiso公司;質(zhì)構儀(TA－XT2i) 英國 Stable Micro System公司;分光光度計 上海精密科學儀器有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 米粉樣品的制備 將大米碾磨至100目以下，作為米粉原料。按質(zhì)量比1∶4的米粉與水比例，取15g米粉加60g去離子水于300mL圓形樂扣保鮮盒(直徑8cm)中，制備米粉濃度為20%(w/w)的米漿。混勻，(25±1)℃下浸泡1h，使米粉充分水合，蓋上保鮮膜備用。平行制備同樣質(zhì)量比的米漿，不進行浸泡與處理，直接混勻備用。

1.2.2 米粉的化學成分測定 蛋白質(zhì)含量測定按GB/T5009.5－2010;按GB/T14772－93測定粗脂肪含量;按 GB/T5009.4－2010測定灰分含量;按 GB/ T5009.3－2010測定水分含量。

1.2.3 微波蒸煮工藝及溫度曲線的繪制 分別用900、600、440W功率對兩組樣品進行微波蒸煮，光纖溫度探頭進行實時測溫，繪制升溫曲線，確定相應的微波蒸煮時間。米粉中心溫度達到(95±1)℃時停止加熱，保溫10min，使米粉充分糊化。用微濕的濾紙擦去米粉糊表面水分后蓋上保鮮膜，冷卻。兩種預處理的米粉樣品微波蒸煮的功率－時間組合如表1所示:

表1 不同預處理方式的樣品微波加工的功率－時間組合Table 1 Power－time group of different preprocessing sample

1.2.4 米粉糊失重率的測定 微波加工前樣品與容器的總重為M1，微波蒸煮之后的樣品與容器總重為M2，則:

1.2.5 碘藍值的測定［10］稱取5.00g米粉糊樣品裝入50.00mL比色管中，加水25.00mL水于40℃下振動浸提 1h。定容至 50.00mL后 3000r/min離心15min。取2.00mL上清液，加0.50mL KI－I2溶液、0.50mL 0.1mol/L HCl后定容至50.00mL，靜置15min后于620nm波長下比色。以蒸餾水代替米粉糊，其他步驟一致，做空白對照。用吸光度表示碘藍值。

1.2.6 酶解力的測定［11］稱取1.00g米粉糊裝入50.00mL比色管中，加10.00mL蒸餾水，2.00mL 5%淀粉酶溶液后定容到25.00mL。39℃振蕩水浴90min，振蕩后的樣品加 1.00mL 1mol/L HCl并定容至50.00mL，過濾。取 1.00mL濾液稀釋 5倍。取1.00mL稀釋液，加1.00mL DNS試劑后沸水浴5min，快速冷卻后加蒸餾水10.00mL，于540nm波長下比色。以蒸餾水代替米粉糊，其他步驟一致，做空白對照。用吸光度表示酶解率。

1.2.7 米粉糊質(zhì)構特性的測定［2］微波蒸煮完的米粉糊置于質(zhì)構儀檢測平臺上，選用壓縮模式，P0.5探頭，壓縮形變50%，觸發(fā)力10.0g，測試前速度2.0mm/s，測試時速度1.0mm/s，測試后速度5.0mm/s，數(shù)據(jù)記錄速率200pps。選取同一樣品不同位置平行測定6次，取平均值作為樣品的質(zhì)構指標。

2 結果與討論

2.1 微波蒸煮過程中米粉的溫度變化情況

2.1.1 浸泡預處理時間的確定 水分會嚴重影響淀粉糊化后的品質(zhì)，丁文平等通過實驗發(fā)現(xiàn)，水分含量越低，淀粉越難糊化，短期回生速度越慢［12］。浸泡是一種提高淀粉含水量的有效方法，在浸泡過程中，淀粉和水充分水合，含水量提高［13］。因此，選擇浸泡與未浸泡兩種預處理方式的米粉進行對比實驗。

在浸泡過程中米粉吸收水分，含水量增加，質(zhì)量增大。因此，浸泡過程中米粉的質(zhì)量變化能夠在一定程度上反映其含水率的變化。通過對不同浸泡時間下米粉質(zhì)量的分析，可以反映浸泡時間對米粉含水率的影響，并進一步確定較優(yōu)的浸泡預處理時間。

圖1顯示米粉的重量隨浸泡時間的延長而增加，表明米粉的吸水率亦隨浸泡時間延長而增加，并在60min后達到含水量最大并趨于穩(wěn)定。浸泡時間過長，米粉可能由于解析等原因質(zhì)量下降，而且長時間浸泡不便于消費者的再加工食用。綜合米粉浸泡的效果和方便性，選擇浸泡1h同未浸泡的米粉進行對比研究。

圖1 浸泡時間對米粉重量的影響Fig.1 Effect of soaking time on the weight of rice flour

2.1.2 兩種預處理后的米粉不同微波蒸煮條件下的溫度變化 兩種預處理后的米粉樣品在900、600、440W微波蒸煮過程中的溫度－時間曲線如圖2。

從圖2看出，微波功率越高，米粉升溫越快，達到終點的時間也越短。從微波的工作原理可知，900W時微波連續(xù)輸出，對樣品連續(xù)加熱。因此，單位時間內(nèi)輸出的微波能量多，樣品受熱快，升溫幅度大，達到加熱終點所需的時間最短。在600W和440W時，微波間斷輸出，即對樣品的加熱過程不連續(xù)，單位時間內(nèi)輸出的微波能量較少。隨著功率的降低，加熱間隔時間越長，單位時間內(nèi)樣品獲得的微波能量越少，樣品受熱越慢，升溫幅度越小，達到加熱終點的時間越長。

此外，從圖2中還可以看出，在同一微波功率下，浸泡的米粉樣品與未浸泡的米粉樣品升溫趨勢相同?？梢哉J為，同一微波功率下，浸泡對米粉達到糊化所需時間沒有影響。

圖2 不同微波功率處理下的溫度－時間變化曲線Fig.2 Temperature－time curve of samples under different microwave power

2.2 微波蒸煮對米粉失重率的影響

淀粉溶膠的持水能力是反映淀粉溶膠品質(zhì)的重要指標［14］。米粉在加工過程中的質(zhì)量損失主要是由于在微波加熱過程中水分受熱蒸發(fā)及糊化過程中淀粉中晶體解體引起的［15］。

從圖3看出，米粉的失重率隨微波功率的增大而增加，440W微波后的米粉失重率明顯小于其他兩個功率下的米粉。這可能是因為微波加熱主要作用于物料中的極性分子，使其由于電場方向的交替而高速改變方向產(chǎn)生擺振，在這種高速擺振狀態(tài)下，分子間相互急劇摩擦、碰撞，產(chǎn)生大量熱量［16］。隨著微波功率的提高，作用于樣品的能量越大，分子運動越劇烈，產(chǎn)生的熱量越多，樣品受熱升溫的速度就越快。水作為一種典型的極性分子，介電系數(shù)較大，在微波下，容易吸收能量。微波功率越大，吸收的能量越多，受熱蒸發(fā)的水分就越多，從而導致樣品失重率的增加。

圖3 不同微波功率和預處理方式對米粉失重率的影響Fig.3 Effect of different microwave power and preprocessing method on the weight loss of rice flour

此外，在同一微波功率下，浸泡樣品的失重率略低于未浸泡樣品，這可能是因為浸泡的米粉中淀粉與水的結合能力較強［6］，含水量較高。而水分含量越高，淀粉越容易糊化，在同樣的條件下，糊化程度也越大，從而導致浸泡樣品的失重率比未浸泡樣品小。

2.3 微波蒸煮對米粉碘藍值、酶解力的影響

碘藍值可以反映不同微波功率及預處理方式對米粉中直鏈淀粉溶出率的影響［17］。不同預處理方式及微波功率后的米粉碘藍值、酶解力如圖4所示。

圖4 微波加工對米粉碘藍值、酶解力的影響Fig.4 Effect of microwave treatmenton the BV value and digestibility of rice flour

許永亮等人［7］研究發(fā)現(xiàn)淀粉溶膠的碘藍值同微波功率和處理時間均呈正相關，經(jīng)過微波處理后，淀粉溶膠的酶解力隨微波功率的增大和處理時間的延長而上升。從圖中可以看出，600W微波蒸煮的米粉糊碘藍值最高，酶解力較低，說明該功率蒸煮得到的米粉糊中直鏈淀粉溶出率最大，還原糖含量較少，淀粉的消化性能較差。

淀粉的碘藍值從側面反映米粉感官品質(zhì)上的某些品質(zhì)，米飯、米粉糊的香氣、色澤都同碘藍值正相關［1］，推斷600W微波處理的米粉糊在香氣、色澤上都優(yōu)于另外兩個功率微波處理的米粉糊。

由于微波加熱速率較快，水分子從淀粉顆粒外傳質(zhì)到淀粉顆粒內(nèi)部的時間較短，導致米粉糊化程度降低，糊化不完全［8］，因此米粉消化性較弱。900W微波時，樣品連續(xù)受熱，吸收的能量大，糊化較為完全;而440W微波加熱時，雖然微波對樣品不連續(xù)加熱，但加熱時間長，樣品有一個充分糊化時間，所以，米粉的糊化程度也較高。這可能導致米粉在900W和440W下酶解力檢測結果較高。

從圖上還可以看出，同一功率下，未浸泡樣品碘藍值比浸泡樣品的略大，而兩者在酶解力檢測結果上沒有顯著差異，可以得出未浸泡米粉微波蒸煮后的直鏈淀粉溶出率較高，而浸泡對于米粉消化性影響較小。

2.4 微波蒸煮對米粉質(zhì)構特性的影響

質(zhì)構品質(zhì)是大米食用品質(zhì)中最重要的要素［18］。其中硬度，粘結性和粘彈性是其最為重要的三個指標［19］。

不同微波功率處理的浸泡與未浸泡樣品得到的質(zhì)構特性如圖5所示。

圖5 微波加工對浸泡、未浸泡米粉質(zhì)構特性的影響Fig.5 Effect of microwave treatment on the texture properties of rice flour

從圖5看出，微波功率對米粉糊質(zhì)構特性的影響主要體現(xiàn)在粘結性和硬度兩方面，米粉糊的硬度和粘結性隨微波功率的增加而增加。其中，600W微波的米粉糊樣品回彈性略大于900W和440W微波功率處理的米粉糊樣品。

王肇慈等［20］發(fā)現(xiàn)，米飯中的可溶性直鏈淀粉含量越大，米飯的粘彈性越好，米飯適口性也越好。對實驗中碘藍值和回彈性分析后發(fā)現(xiàn)，600W處理后的米粉糊碘藍值最大，其回彈性也相對較大，該結果同前人的研究一致。

預處理方式對于米粉的質(zhì)構影響也主要體現(xiàn)在粘結性方面。從圖5可以看出，在相同功率下，浸泡米粉糊的粘結性明顯大于未浸泡的米粉糊樣品，而兩者回彈性和硬度相差不大。米粉糊的硬度與粘結性可能同米粉的含水量及持水能力有關，米粉的持水能力越強，硬度越小，粘結性越大;反之，持水能力越弱，硬度越大，粘結性越?。?8］。

3 結論

本文研究900、600、440W三種不同微波功率處理的米粉理化性質(zhì)，發(fā)現(xiàn)米粉完全糊化所需時間隨微波功率的增加而減少。600W微波蒸煮得到的米粉糊碘藍值最大，可溶性直鏈淀粉溶出率最大;綜合硬度、回彈性、粘制性等指標，600W微波蒸煮的米粉糊的質(zhì)構特性也略優(yōu)于900W和440W微波蒸煮的米粉糊;浸泡與未浸泡對米粉的蒸煮品質(zhì)影響不大。

［1］吳衛(wèi)國，李縣光，蘇華章，等.米粉生產(chǎn)中的問題及解決對策［J］.食品科學，1998，19(9):49－51.

［2］蔡麗明，高群玉.大米營養(yǎng)強化技術及應用研究進展［J］.糧食與油脂，2006(8):20－22.

［3］陳紹光，陳平.方便米粉生產(chǎn)新技術、新工藝研究［J］.食品科學，1999(7):28－30.

［4］薛志成.改善大米營養(yǎng)價值的途徑［J］.糧油食品，2002 (2):42.

［5］Zhao S M，Xiong S B，Qiu C G，et al.Effect of microwaves on rice quality［J］.Journal of Stored Products Research，2007，43:496－502.

［6］張習軍，熊善柏，趙思明.微波處理對稻谷品質(zhì)的影響［J］.中國農(nóng)業(yè)科學，2009，42(1):224－229.

［7］許金東.微波蒸煮對米飯品質(zhì)的影響［D］.武漢:華中農(nóng)業(yè)大學，2008.

［8］許永亮，程學勛，陳建峰，等.大米淀粉的微波糊化特性研究［J］.食品工業(yè)科技，2006，27(12):98－103.

［9］寧芯，程學勛，趙思明，等.微波對大米淀粉物化特性的影響［J］.華中農(nóng)業(yè)大學學報，2009，28(3):369－372.

［10］熊善柏，趙思明，李建林，等.米飯理化指標與感官品質(zhì)的相關性研究［J］.華中農(nóng)業(yè)大學學報，2002(21):83－87.

［11］林靜韻，李琳，李堅斌，等.馬鈴薯淀粉糊在超聲場中凝膠質(zhì)構特性的變化研究［J］.食品科學，2007(8):120－123.

［12］丁文平，檀亦兵，丁霄霖.水分含量對大米淀粉糊化和回生的影響［J］.糧食與飼料工業(yè)，2003(8):44－47.

［13］郝曉莉，張本華，孟淑潔，等.介電特性在糧食含水率檢測中的應用研究［J］.農(nóng)機化研究，2006(2):121－123.

［14］程學勛.大米淀粉微波效應研究［D］.武漢:華中農(nóng)業(yè)大學，2007.

［15］徐潤琪.大米品質(zhì)評價技術的開發(fā)研究－米飯含水率及糊化度對米飯品質(zhì)的影響［J］.四川工業(yè)學院學報，2003: 45－49.

［16］馮薇麗，彭增華，何明奕，等.微波技術在食品加工中的應用［J］.昆明理工大學學報:理工版，2004(5):52－55.

［17］陳天鵬，李里特，錢平.凍干方便米飯品質(zhì)評價方法及原料適應性的研究［J］.中國糧油學報，2006，21(6):15－19.

［18］任順成，周瑞芳，李永紅.大米陳化過程中谷蛋白與大米質(zhì)構特性的變化［J］.中國糧油學報，2002，17(2):4－46.

［19］戰(zhàn)旭梅，鄭鐵松，陶錦鴻.質(zhì)構儀在大米品質(zhì)評價中的應用研究［J］.食品科學，2007(9):62－65.

［20］王肇慈.糧油食品品質(zhì)分析［M］.北京:中國輕工業(yè)出版社，2006:326－328.

Effect of microwave heating on cooking quality of rice folur

MA Wen－rui1，F(xiàn)AN Da－ming1，*，WANG Li－yun1，PANG Ke2，HUANG Jian－lian3，ZHAO Jian－xin1，CHEN Wei1，ZHANG Hao1
(1.State Key Laboratory of Food Science and Technology，School of Food Science and Technology，Jiangnan University，Wuxi 214122，China;2.Wuxi Huashun Minsheng Food Co.，Ltd.，Wuxi 214218，China; 3.Fujian Anjoy Food Share Co.，Ltd.，Xiamen 361022，China)

The effect of different microwave power on cooking soaking and un－soaking rice flour was studied.A better condition for microwave cooking through weight loss，blue value，digestibility，texture properties，which provided a basis for the development of microwaved rice industry was selected.The results showed that soaking or not had little effect on cooking quality of the rice flour.The weight loss，hardness and adhesion increased with the increasing of microwave power，while the power had little effect on resilience and digestion.The result also showed that rice flour cooked under the 600W power had the highest BV value.

microwave cooking;rice flour;soaking;cooking quality

TS213.3

A

1002－0306(2012)21－0049－04

2012－04－17 *通訊聯(lián)系人

馬文睿(1988－)，女，碩士在讀，研究方向:食品科學。

國家科技支撐計劃課題(2012BAD28B05);國家科技支撐計劃項目(2012BAD28B05)。