不同制備工藝對糯米粉特性及面條品質(zhì)的影響

任真真，李力，鄭學(xué)玲

（河南工業(yè)大學(xué)糧油食品學(xué)院，河南鄭州450001）

糯米一般呈白色不透明狀，其所含淀粉幾乎全部為支鏈淀粉，黏性大、脹度小、韌滑柔軟[1]。糯米的產(chǎn)量雖遠(yuǎn)不及秈米和粳米但卻與人們的生活息息相關(guān)，我國傳統(tǒng)節(jié)日有許多糯米制品，年糕、粽子、重陽糕等。近年來糯米的應(yīng)用范圍也在不斷地擴展并應(yīng)用于食品加工業(yè)。有研究發(fā)現(xiàn)將糯米粉應(yīng)用到冰淇淋，不僅可以增加冰淇淋的風(fēng)味，還可以生產(chǎn)出健康高脂的冰淇淋[2]。目前糯米應(yīng)用在面制品中較少。我國是面條的發(fā)源地，面條作為重要的主食之一，隨著人們消費水平的提高，人們的消費更側(cè)重于營養(yǎng)健康和花色品種，目前也有許多研究報到了具有營養(yǎng)保健功能的面條品種[3-5]。因此，將糯米粉添加到面粉中制作面條不僅豐富了面條市場，同時對糯米應(yīng)用以及原料的加工具有重要意義。

我國糯米粉典型的加工方法主要有干法、半干法、濕法。干法制粉操作簡單，成本較低，但由于機械力的作用會引起淀粉顆粒的損傷甚至分子部分降解，干法加工過程中由于原料溫度的升高容易導(dǎo)致粉質(zhì)變性、色澤差、口感不夠細(xì)膩等[6]。濕法制粉粉質(zhì)細(xì)膩，淀粉損傷程度較小，但存在營養(yǎng)物質(zhì)流失嚴(yán)重、能耗高、污染嚴(yán)重等問題。半干法工藝較干法工藝有所進步，一般認(rèn)為半干法加工糯米粉的品質(zhì)要高于干法，因為半干法經(jīng)過調(diào)質(zhì)使得糯米的淀粉顆粒得到適度的膨潤、疏松，比干磨更容易粉碎。高曉旭等[7]研究發(fā)現(xiàn)半干法磨粉可以改善米粉的粉質(zhì)特性，淀粉顆粒較完整，并更接近于濕米粉的品質(zhì)。

以面粉為主要原料，通過添加不同制備方法的糯米粉制備面條，研究不同制備條件下糯米粉的理化特性，以及對面條品質(zhì)的影響。本試驗既對糯米應(yīng)用和糯米原料的加工有重要的意義，又為改良傳統(tǒng)面條生產(chǎn)提供了一定的理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

糯米、小麥粉：市售；面粉：神象特一粉，水分含量11.59%，灰分含量0.59%（干基），蛋白質(zhì)含量12.02%（干基）。

1.2 主要儀器與試劑

101A-2型電熱鼓風(fēng)干燥箱：上海試驗儀器廠；SHZ-D（Ⅲ）循環(huán)水式真空泵：鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司；FDV超細(xì)粉碎機：北京興時利和科技發(fā)展有限公司；JMS-50DX膠體磨：廊坊市盛通機械有限公司；BT-9300H激光粒度分布儀：丹東市百特儀器有限公司；WGB-2008A型白度儀：杭州其偉光電科技有限公司；803303 Brabender黏度儀：布拉班德公司；JHMZ 200針式和面機、JMTD 168/140試驗面條機：北京東方孚德試驗儀器有限責(zé)任公司；TX-XT plus型質(zhì)構(gòu)儀：英國Stable MicroSystems公司；QUANTAN FEG250掃描電鏡：TED PELLA，INC；碘化鉀：天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司；鐵氰化鉀：洛陽市化學(xué)試劑廠。

1.3 試驗方法

1.3.1 糯米粉的制備

1.3.1.1 干法糯米粉的制備

糯米倒入超細(xì)磨進行粉碎，磨好的糯米粉過80目篩并收集篩下物，裝于密封袋中保存待用。

1.3.1.2 半干法糯米粉的制備

稱取100 g糯米，按照糯米∶蒸餾水為1∶3（質(zhì)量比）的比例浸泡，直至糯米內(nèi)部無白心，且可以用手直接碾碎。浸泡完成后將明水倒出，記錄倒出明水的體積。浸泡水的體積和明水體積之差為最大吸水率。將糯米調(diào)質(zhì)到最大吸水率后粉碎并過80目篩，收集篩下物，于40℃下干燥，裝于密封袋中保存待用。

1.3.1.3 濕法糯米粉的制備

參照高曉旭[7]的潤米方法，將糯米與水按照1∶2（質(zhì)量比）的比例混合，將浸泡完成后的糯米放入膠體磨中，并加入糯米質(zhì)量的55%的水，在膠體磨中粉碎到米漿中無明顯的顆粒感即可。米漿真空抽濾后，進行冷凍干燥。用超細(xì)粉碎機粉碎，過80目篩，保存樣品待用。

1.3.2 基本組分的測定

水分含量測定具體參照GB 5009.3-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中水分的測定》；粗淀粉含量的測定具體參照GB/T20378-2006《原淀粉淀粉含量的測定旋光法》；粗蛋白含量測定具體參照GB 5009.5-2016《食品國家安全標(biāo)準(zhǔn)食品中蛋白質(zhì)的測定》；灰分的測定：參照GB 5009.4-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中灰分的測定》；白度的測定：使用WGB-2008A智能白度測定儀；面粉糊化特性的測定：參考國標(biāo)GB/T 14490-2008《糧油檢驗谷物及淀粉糊化特性測定黏度儀法》。

1.3.3 粒徑分布

取不同磨粉方式得到的樣品，用激光粒度分析儀測定粉碎后糯米粉的粒徑分布。

1.3.4 糯米粉微觀結(jié)構(gòu)的測定

采用QUANTAN FEG250掃描電鏡觀察3種不同制備工藝糯米粉的微觀結(jié)構(gòu)，將干燥好的樣品均勻的分散在雙面導(dǎo)電膠上，然后固定鋁平板上，真空噴金后裝樣觀察，在加速電壓13 kV下放大5 000倍觀察。

1.3.5 凍融穩(wěn)定性測定

準(zhǔn)確稱取2 g糯米粉（干基）試樣于離心管中，加入蒸餾水配制成6%的粉乳，將粉乳在沸水浴中加熱20 min，自然冷卻至室溫。將離心管放入－18℃的冰箱中，24 h后取出自然解凍8 h，4 000 r/min離心20 min后，棄去上清液，對離心管下層物稱重后整理記錄數(shù)據(jù)。沉淀物重

1.3.6 溶解度和溶脹度測定

稱1 g糯米粉（干基）在50 mL離心管中，加水配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%的粉乳，分別在40、60、80℃恒溫振動搖床振蕩30 min，3 000 r/min離心20 min，移除上清液，于105℃的烘箱中烘至恒重，得到被溶解的淀粉量，稱重 A（g），離心管中糯米粉的質(zhì)量為 P（g），分別計算原料在3種溫度下的溶解度，溶脹度。計算公式如下：

1.3.7 生面條的制作

面條制作方法參照SB/T10137－1993《中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)面條用小麥粉》并進行改進，3種不同制備工藝的糯米粉以10%的比例與面粉混合，以目標(biāo)水分35%計算加水量。和面7 min，面絮醒發(fā)20分鐘后，2 mm壓片5次成型，將面片對折，從3 mm開始繼續(xù)壓片，將面片逐漸壓薄至1 mm，最后切條得到直徑2 mm的面條。

1.3.8 面條品質(zhì)分析

1.3.8.1 面片色度測定

用鋁盒按壓5個面片，疊放在一起，用便攜色度儀測定面片的亮度，紅綠值，黃藍(lán)值。每個樣品測定3個平行。

1.3.8.2 面片流變測定

將壓片后的面片用鋁盒取3片，進行頻率掃描。儀器參數(shù)參考文獻(xiàn)并適當(dāng)改進[8]：使用P35TiL轉(zhuǎn)子，平板直徑35 mm，夾縫距離1 mm，應(yīng)變0.5%，溫度25℃，頻率0.1 Hz～10 Hz，每個樣品測定3個平行。

1.3.8.3 面條蒸煮特性測定

面條最佳煮制時間的測定：取20根約22 cm左右面條置于500 mL沸水中煮制，用載玻片切開面條，觀察面條斷口是否存在白芯。直到面條斷口不再出現(xiàn)白芯，即為面條的最佳蒸煮時間。

面條干物質(zhì)吸水率測定：取烹煮前面條的水分為W（%）的20根面條，約22 cm左右，稱重記為m1（g），置于500 mL沸水中，按照最佳蒸煮時間煮熟，然后用筷子夾出放到水龍頭下沖洗冷卻，一段時間后將面條放入事先準(zhǔn)備好的紗布上靜置，充分吸取面條表面的水分，稱重，記為m2（g）。

蒸煮損失率測定：收集煮制過面條的水，用容量瓶定容至500 mL，充分混勻后量取200 mL面湯于事先準(zhǔn)備好的500 mL燒杯（m0，g）中，將燒杯放進105℃的電熱鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)烘至恒重，記為m3（g）。

1.3.8.4 面條食用品質(zhì)測定

參照SB/T10137－1993《中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)面條用小麥粉》進行感官評價。

1.3.8.5 面條的質(zhì)構(gòu)特性測定

參數(shù)設(shè)定：選用HDP/PFS型探頭；測前速度：2.0 mm/s；測試速度：2.0 mm/s；測后速度：0.8 mm/s；壓縮程度：75%；最小感應(yīng)力：5 g；壓縮間隔：5 s。

1.3.9 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，使用Microsoft Excel進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計，使用SPSS對數(shù)據(jù)進行相關(guān)性分析和使用Origin8.5進行繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 糯米粉特性分析

糯米粉的品質(zhì)主要受糯米原料品質(zhì)和加工技術(shù)兩方面的影響。糯米粉白度較高，且淀粉含量較高。糯米的理化特性對面條制作有著重要的意義。不同制備工藝糯米粉的基本特性見表1。

表1 不同制備工藝糯米粉的基本特性Table 1 Physiochemical indexes of glutinous rice flour with different milling processes

由表1可知，糯米濕法的灰分最低，糯米干法的灰分最高。主要是因為干法生產(chǎn)只能將砂石土塊等去除并不能像半干法和濕法經(jīng)過水的浸泡將糯米表面的一些灰塵進行清理，致使糯米干法灰分較大。糯米干法和糯米半干法的白度低于糯米濕法，由于糯米干法和半干法在粉碎的過程中，機械力大，產(chǎn)生的熱量高使得一些酚類物質(zhì)被氧化[9]，從而白度降低。糯米濕法的蛋白質(zhì)含量和淀粉含量均比較低，這可能是由于蛋白質(zhì)有一部分為清蛋白，可溶于水，在濕法的浸泡過程使得蛋白質(zhì)流失。淀粉的損失可能是粉碎過程中，小顆粒淀粉的流失造成的。

2.1.1 粒徑分布

糯米粉加工過程中，原料粒度對米粉的色澤、破損淀粉含量、糊化特性[10]，及對最終制品的品質(zhì)會表現(xiàn)出一定程度的影響[11]，見表2。

表2 不同制備工藝糯米粉粒徑分布Table 2 Particle diameter distribution of glutinous rice flour with different milling processes

表2研究表明，糯米濕法的D10、D50均最小，顆粒度最細(xì)，糯米半干法最大，顆粒度較大。這可能是因為糯米濕法加工的浸泡過程和制粉機械不同引起，濕法加工浸泡比較完全，并且經(jīng)過兩次粉碎，致使顆粒最細(xì)。超細(xì)粉碎機由于機械粉碎力較大，糯米干法顆粒度較小。

2.1.2 糯米粉微觀結(jié)構(gòu)的觀察

大米中的淀粉顆粒是目前谷物中最小，形狀為不規(guī)則多角體，且棱角顯著[12]。不同品種淀粉顆粒大小也有顯著的差異，一般糯米的淀粉顆粒比秈米和粳米的大。掃描電鏡觀察不同制備工藝糯米粉的微觀結(jié)構(gòu)見圖1。

由圖1中A可知，糯米干法下淀粉顆粒較大，且淀粉顆粒不均勻，干法對糯米淀粉顆粒的損傷程度較大，圖1B糯米半干法顆粒相對于干法完整，且開始出現(xiàn)小的淀粉顆粒，相互團聚黏連在一起。圖1C糯米濕法的淀粉顆粒最小，顆粒完整棱角分明。以上研究表明不同的加工方式對糯米淀粉顆粒的影響較顯著。

2.1.3 不同制備工藝糯米粉的溶解度和溶脹度

圖1 掃描電鏡觀察不同制備工藝糯米粉的微觀結(jié)構(gòu)（5 000×）Fig.1 Microscopic structure of glutinous rice flour with different milling processes obtained by scanning electron microscopy（SEM）（5 000×）

溶解度和溶脹度的變化是當(dāng)?shù)矸墼谒屑訜釙r，由于氫鍵斷裂破壞了晶體結(jié)構(gòu)，通過與裸露的直鏈淀粉和支鏈淀粉的羥基結(jié)合的氫鍵，水分子開始連接在一起，溶解度提供了無定型和晶體區(qū)域內(nèi)部淀粉鏈之間相互作用大小的依據(jù)。不同制備工藝糯米粉的溶解度見圖2，不同制備工藝糯米粉的溶脹度見圖3。

圖2 不同制備工藝糯米粉的溶解度Fig.2 Solubility of glutinous rice flour with different milling processes

圖3 不同制備工藝糯米粉的溶脹度Fig.3 Swelling degree of glutinous rice flour with different milling processes

由圖2、圖3可知，3種不同制備工藝糯米粉的溶解度均隨著溫度的升高而升高，糯米干法的溶解度最大，糯米半干法溶解度最小。這可能是由于糯米半干法糯米粉所受的損傷較小，加熱時支鏈及直鏈淀粉不易逸出，糯米濕法經(jīng)過兩次碾磨淀粉損傷較大，因此糯米半干法的溶解度較低。3種不同制備工藝糯米粉的溶脹度均隨著溫度的升高，呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢。糯米干法的溶脹度隨著溫度的增加比較顯著。

2.1.4 不同制備工藝糯米粉凍融穩(wěn)定性

糯米糊經(jīng)過低溫冷凍，由于凝沉及淀粉分子間的氫鍵作用，使淀粉分子結(jié)合成不溶的結(jié)晶結(jié)構(gòu)，膠體破壞，導(dǎo)致游離水析出[13]。凍融穩(wěn)定性反映的是淀粉糊對低溫的抵抗力，析出水分越多，凍融穩(wěn)定性越差；反之，則凍融穩(wěn)定性越強。不同制備工藝糯米粉的析水率見圖4。

圖4 不同制備工藝糯米粉的析水率Fig.4 Water-loss rate of glutinous rice flour with different milling processes

由圖4可知，不同制備工藝的糯米粉析水率差異較顯著。糯米干法的析水率最低，糯米半干法的析水率最高。這可能是由于糯米粉的粒度較小，回升值較低，粉糊不易老化、凝沉，粉糊體系穩(wěn)定，在解凍期間，游離水析水率出較少，抗凍能力較強。

2.1.5 不同制備工藝對糯粉糊化特性的影響

淀粉的糊化就是水分子進入其微晶束結(jié)構(gòu)內(nèi)部，使淀粉分子之間氫鍵斷裂，拆散其分子之間的締合，使淀粉分子形成高度水合體系的過程[14]。表3為不同制備工藝的布拉班德黏度值。

由表3可知，糯米干法的糊化開始溫度最低，說明糯米干法制得的粉較易糊化。糯米濕法所對應(yīng)的峰值黏度、崩解值、回升值最高。反之，糯米干法的最低。這可能是由于濕法糯米粉經(jīng)過充分浸泡，水分已經(jīng)通過淀粉細(xì)胞間隙進入米粒內(nèi)部，與胚乳中的淀粉、蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)結(jié)合，破壞米粒內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，更容易形成凝膠，使體黏度顯著達(dá)到峰值黏度。崩解值和回升值分別代表了熱糊和冷湖穩(wěn)定性，說明了糯米濕法的熱糊和冷糊穩(wěn)定性下降。

表3 不同制備工藝糯米粉的布拉班德黏度Table 3 Brabender viscosity of glutinous rice flour with different milling processes

2.2 不同制備糯米粉對面條品質(zhì)的影響

2.2.1 對面片色澤的影響

面片色澤是評價面條品質(zhì)的一項重要指標(biāo)，面粉的灰分、蛋白含量、顆粒的大小以及酶都會對面條色澤產(chǎn)生一定影響[15-16]。不同制備工藝糯米粉添加對面片色澤的影響見表4。

表4 不同制備工藝糯米粉添加對面片色澤的影響Table 4 Effect of the addition of glutinous rice flour with different milling processes on the color of dough sheet

由表4可知，加入糯米粉后，面片的亮度下降，紅綠值降低，糯米干法亮度最低，黃度值最高。這可能是因為在面絮醒發(fā)過程中，加入糯米粉后多酚氧化酶活性提高，使得加入糯米后面片的色度低于原面粉的色度。結(jié)果表明不同制備工藝條件下，面片的色度差異明顯。

2.2.2 對面片流變學(xué)特性的影響

動態(tài)流變學(xué)測試是用來測定面團粘彈性的重要工具之一[17]，是指在交變力的作用下，樣品所表現(xiàn)的力學(xué)響應(yīng)規(guī)律[18]，即通過測試所造成面團模量的變化來反映面團的粘彈性，模量包括儲能模量（彈性模量）G′、損耗模量（粘性模量）G"和損耗因子tanδ。有研究結(jié)果表明面團的粘彈性在機械加工性能、工藝條件和成品品質(zhì)方面作用顯著[19]。面片作為面條加工的基礎(chǔ)其特性直接影響著面條的品質(zhì)。面片頻率掃描見圖5。

圖5 面片頻率掃描Fig.5 Frequency sweep of dough sheet

由圖5可知，面片的損耗模量和損耗模量均隨著頻率的升高而逐漸升高，損耗因子則先下降后上升。加入不同工藝制備的糯米粉后，面片的儲能模量、損耗模量和損耗因子升高的速率均低于原面粉。說明了加入糯米粉后面片彈性均升高，其中加入半干法和濕法制得糯米粉面片的彈性較大。

2.2.3 對面條蒸煮品質(zhì)及感官評價

面條的蒸煮特性及食用品質(zhì)是最能反映面條品質(zhì)的指標(biāo)，一般面條的吸水率大，面條就比較柔軟，干物質(zhì)損失率小，面條掉渣少，渾湯率低。不同制備工藝糯米粉添加對面條蒸煮特性及感官評價的影響見表5。

表5 不同制備工藝糯米粉添加對面條蒸煮特性及感官評價的影響Table 5 Effect of the addition of glutinous rice flour with different milling processes on the cooking characteristics and sensory evaluation

由表5可知，加入糯米粉后，面條最佳煮制時間變短，這主要是由于加入適量的淀粉能夠加大小麥粉的親水性，易吸水膨大，縮短煮制時間。干物質(zhì)吸水率升高，蒸煮損失降低，渾湯率降低，干物質(zhì)吸水率的變化主要歸因于淀粉的糊化，加入糯米粉后支鏈淀粉含量升高所引起，且支鏈淀粉不易溶于熱水，在煮面過程中不易脫落到面湯中，因此蒸煮損失較低[20]。加入糯米粉后面條感官評價差異不顯著。

2.2.4 對面條質(zhì)構(gòu)的影響

TPA質(zhì)構(gòu)分析是評價面條品質(zhì)最有效的方法，陸啟玉等[21]研究表明面條感官評價中的筋道感分別和硬度、粘合性、咀嚼性、回復(fù)性呈高度正相關(guān)，滑口感分別和硬度、咀嚼性、粘附性、彈性呈負(fù)相關(guān)。不同制備工藝糯米粉添加對面條質(zhì)構(gòu)特性的影響見表6。

表6 不同制備工藝糯米粉添加對面條質(zhì)構(gòu)特性的影響Table 6 Effect of the addition of glutinous rice flour with different milling processes on the noodle texture characteristics

由表6可知，加入3種不同制備方法的糯米粉，面 條硬度、粘附性、粘結(jié)性及彈性均下降。面條的硬度會隨著直鏈淀粉含量的增加而提高，而糯米粉中直鏈淀粉含量較低，因此加入糯米粉后面條硬度下降，咀嚼性降低，且由于加入糯米粉后稀釋了面筋網(wǎng)絡(luò)使得面條的彈性降低。

3 結(jié)論

試驗研究表明，濕法加工的糯米粉灰分含量低，白度高，淀粉和蛋白質(zhì)損失量大；糯米濕法加工的顆粒度最小，糯米干法顆粒度最大；掃描電鏡下觀察到糯米濕法淀粉顆粒的形態(tài)最小且均勻；糯米半干法溶解度和溶脹度最小，析水率最大；糯米濕法具有較高的糊化溫度、峰值黏度、崩解值和回升值。

3種不同制備方法的糯米粉與面粉混合后，面片的彈性升高，亮度下降；面條最佳煮制時間縮短，干物質(zhì)吸水率顯著升高，蒸煮損失顯著降低，渾湯率下降；感官評分有上升趨勢，加入糯米半干法感官較好；面條的硬度、彈性、粘結(jié)性、咀嚼性均降低。