不同磨粉工藝對大米粉及鮮濕米粉品質的影響

梁欽梅，程子良，王福，成林梢，姚鎮(zhèn)江，林瑩

1.廣西大學輕工與食品工程學院（南寧 530004）；2.柳州市質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]、顆粒細膩等優(yōu)點，但存在耗水量大、致病微生物繁殖風險高[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膩度而會進行超微粉碎，會產生較多破損淀粉[4]，其制作的鮮濕米粉品質差[5]。半干磨法是近年來提出的新方法，其會產生少量廢水，能夠減少對淀粉的破壞，其制作的鮮濕米粉品質與濕磨相似[6]。因此從環(huán)保及米粉品質2個角度綜合考慮，半干磨技術無疑是未來制粉工藝的發(fā)展趨勢。但是，當前的研究大多數(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，并沒有對結果進行深入的統(tǒng)計分析，明確影響鮮濕米粉品質的大米粉的關鍵指標。

試驗對比不同磨粉工藝對大米粉和鮮濕米粉品質特性的影響，并對結果進行PCA和PLSR-VIP分析，明確影響鮮濕米粉品質的關鍵大米粉指標，為后續(xù)精準調控大米粉品質提供參考；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、生產方式都會有所改變，為大米粉作為商品化產品提供理論依據(jù)，為工業(yè)化生產鮮濕米粉提供參考。

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 儀器與設備

破壁機（FY-1055型，巴博薩有限公司）；低溫球磨機（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：使用粉碎機得到大米粗粉（對照組），過0.150 mm（100目）篩，球磨機時間為10，20，60和120 min。

（2）半干磨粉的制備：將大米調成水分至15%，20%，25%和30%。

（3）濕磨粉的制備：米水比分別調節(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）調配，汽蒸4 min。將預試驗中超微粉碎60和120 min的大米粉按照1∶1.8（g/mL）調配成米漿，因此將米水比分別調節(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 質構、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3次，數(shù)據(jù)以“平均值±標準差”表示，采用OriginPro 2021軟件進行作圖，運用SPSS 26軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，顯著性水平為P＜0.05，使用MDI jade6計算相對結晶度，使用SIMCA進行PLSR-VIP分析。

2 結果與討論

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擴散和軟化稻粒，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構的影響

球磨處理破壞淀粉晶體結構，降低結晶度，可能是由于機械力破壞氫鍵，分解雙螺旋的晶體排列，導致晶體結構被破壞[13]。濕磨粉和半干法磨粉的結晶度高于干磨粉。

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，為產生較小的可溶性分子提供機會，并導致溶解度增強[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，還因為淀粉結構遭到破壞更嚴重，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構比支鏈淀粉更難以被破壞，從而導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，損傷淀粉會導致淀粉分子結構的熱穩(wěn)定性下降，進而使糊化溫度降低[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

2.7 磨粉工藝對鮮濕米粉蒸煮品質的影響

濕磨粉制作的鮮濕米粉蒸煮品質最好，不同米水比間差異不顯著。調節(jié)水分至25%和30%，半干法磨粉制作的鮮濕米粉蒸煮品質能夠和濕磨粉制作的鮮濕米粉蒸煮品質相媲美，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趨勢一致。

2.8 磨粉工藝對鮮濕米粉質構與感官評價的影響

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。結果表明，濕磨粉及調節(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。

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圖

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

圖2 大米粉指標和鮮濕米粉蒸煮品質相關性分析

圖3 大米粉指標和鮮濕米粉質構、感官評價相關性分析

3 結論

試驗結果表明，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。試驗就不同磨粉方式大米粉制備的鮮度米粉品質進行評價，后續(xù)可對米面包品質進一步研究，以拓展大米粉應用。分析結果表明粒度和破損淀粉是影響品質的關鍵因素，后續(xù)可以進一步研究，明確其具體范圍。