（农产品加工及贮藏工程专业论文）热风干燥型方便米饭加工工艺及品质改良.pdf

热风干燥型方便米饭加工工艺及品质改良 摘要 本文选用1 2 个品种的大米制作热风干燥型方便米饭，分析了原料大米的成分、 米饭蒸煮品质指标，以及物性指标( t e x t u r ep r o f i l ea n a l y s i s ，t p a ) 与方便米饭感官指 标之间的关系。结果表明，物性指标中的硬度与总分、滋味和形态呈显著的负相关性 ( p 0 0 5 ) ；黏着性与总分和口感呈显著的负相关性，与滋味呈极显著负相关；蛋 白质含量与方便米饭的滋味和总分呈显著性负相关( p 0 0 5 ) ，与口感呈极显著负 相关；直链淀粉含量与方便米饭的滋味和口感呈极显著负相关( p 0 0 1 ) ，与总分 呈显著负相关( p 0 0 5 ) 。利用t p a 实验可以辅助感官评价实验对感官品质进行评 价，大米的直链淀粉含量和蛋白质含量对热干方便米饭滋味、口感和总分有显著的影 响，选用直链淀粉含量 1 8 、蛋白质含量 7 的粳米制作的热干方便米饭其食用品 质较好。 通过浸泡条件、蒸煮条件和干燥条件对热风干燥型方便米饭特性影响的分析，得 出浸泡时间、温度和压力对米粒和a 化米的吸水速率和含水量有重要的影响；蒸煮温 度对方便米饭的硬度、黏度和微观结构有重要影响，1 0 0 蒸煮温度适合制备方便米 饭；干燥温度和时间对方便米饭的含水量和复水率影响较大，1 0 0 干燥1 0 0m i n 的 条件适合制备方便米饭。经单因素试验和正交优化试验，得出预浸时间和二次浸泡时 间对方便米饭的复水率有极显著的影响( p o 0 1 ) ，二次浸泡温度对方便米饭的复 水率有显著的影响( p 0 0 5 ) ；预浸时间对方便米饭的糊化度有显著影响( p 0 0 5 ) ； 得出热风干燥型方便米饭生产工艺流程如下：原料大米_ 清洗_ 预浸( 3 0 ， 6 0m i n ) _ 预蒸( 1 0 0 ，1 0m i n ) _ 二次浸泡( 5 0 ，2 0r a i n ) _ 二次蒸煮 ( 1 0 0 ，1 0m i n ) 一热风干燥( 10 0 ，1 0 0r a i n ) _ 冷却_ 包装_ 热风干燥 型方便米饭。 通过b 环状糊精、蔗糖脂肪酸酯、柠檬酸和a 淀粉酶对热风干燥型方便米饭 品质影响的分析得出：b 环状糊精、蔗糖脂肪酸酯和柠檬酸适合作为热风干燥型 方便米饭的品质改良剂，而0 【淀粉酶不适合作为热风干燥型方便米饭的品质改 良剂；根据正交优化试验，得出复合食品添加剂的最佳配比：在混合水溶液中， b 环状糊精溶液浓度为o 2 ，蔗糖脂肪酸酯溶液浓度为0 2 ，柠檬酸溶液浓度 为0 4 时，由其浸泡制得的方便米饭综合评价较好。 关键词：方便米饭；热风干燥；感官评价；物性分析：食用品质 p r o d u c t i o np r o c e s s e sa n dq u a l i t yi m p r o v e m e n tf o rh e a t e d - a i r d r i e di n s t a n tr i c e a b s t r a c t t w e l v er i c ec u l t i v a r sw e r es e l e c t e df o r p r o d u c i n gh e a t e d a i rd r i e di n s t a n tr i c e p h y s i c a l - c h e m i c a li n d e x e s ，c o o k i n gt e s to fr i c e ，t e x t u r ep r o f i l ea n ds e n s o r yi n d e x e sw e r e m e a s u r e da n dt h er e l a t i o n s h i p sa m o n gt h e mw e r ea n a l y z e d t h er e s u l ts h o w e dt h a t h a r d n e s so ft e x t u r ep r o f i l ep a r a m e t e r se x h i b i t e dn e g a t i v ec o r r e l a t i o n 嘶t ht o t a ls c o r e ， f l a v o u ra n df o r mo fi n s t a n tr i c e a d h e s i v e n e s sw a sn e g a t i v e l yc o r r e l a t e dw i t l lt o t a ls c o r e a n dt e x t u r e ，i ts h o w e ds i g n i f i c a n tn e g a t i v ec o r r e l a t i o nw i t hf l a v o u r p r o t e i nc o n t e n to fr i c e h a dn e g a t i v ec o r r e l a t i o nw i t hf l a v o ra n dt o t a ls c o r e ，a n ds h o w e das i g n i f i c a n tn e g a t i v e c o r r e l a t i o nw i t l lt e x t u r e a m y l o s ec o n t e n ts h o w e ds i g n i f i c a n tn e g a t i v ec o r r e l a t i o nw i t h f l a v o u ra n dt e x t u r e a n dw a sn e g a t i v e l yc o r r e l a t e d 、i t l lt o t a ls c o r e i ti sr e v e a l e dt h a tt h e t e x t u r ep r o f i l ea n a l y s i s ( t p a ) c a nb ea d o p t e dt oe v a l u a t et h es e n s o r yq u a l i t yo ft h ep r o d u c t p r o t e i nc o n t e n ta n da m y l o s ec o n t e n to fr i c eh a v em a r k e de f f e c t so nf l a v o u r , t e x t u r ea n d t o t a ls c o r eo fh e a t e d - a i r 越e di n s t a n tr i c e t h eja p o n i c ar i c ew i t l la m y l o s ec o n t e n t 18 a n dp r o t e i nc o n t e n t 7 i st h ea p p r o p r i a t ec a n d i d a t ef o rp r o d u c i n gh e a t e d - a i rd r i e d i n s t a n tr i c e t h ee f f e c to fs o a k i n gc o n d i t i o n , c o o k i n gc o n d i t i o na n dd r y i n gc o n d i t i o no nf i n a l q u a l i t i e so fh e a t e d a i rd r i e di n s t a n tr i c ew a si n v e s t i g a t e d as i g n i f i c a n te f f e c to fs o a k i n g t i m e ，t e m p e r a t u r ea n dp r e s s u r eo na b s o r b e n c yr a t ea n dt h em o i s t u r ec o n t e n to fr i c ew a s o b s e r v e d t e x t u r a la t t r i b u t e s 雒w e l la sm i c r o s t r u c t u r ew e r ef o u n dt ob ei n f l u e n c e db y c o o k i n gt e m p e r a t u r e i tw a sf o u n dt h a ti0 0 。cw a st h eo p t i m a lt e m p e r a t u r ef o rm a k i n g i n s t a n tr i c e t h er e a b s o r b i n gr a t i oa n dm o i s t u r ec o n t e n to fi n s t a n tr i c ew e r ef o u n dt ob e a f f e c t e db yd r y i n gt e m p e r a t u r ea n dt i m e t h eo p t i m u md r y i n gc o n d i t i o nw a s10 0m i na t i0 0 。c s i n g l e f a c t o ra n do r t h o g o n a le x p e r i m e n t sw e r ee m p l o y e dt oc o n f o r m e dt h eo p t i m a l p a r a m e t e r so fp r e p a r i n gh e a t e d a i rd r i e di n s t a n tr i c e t h ef n s ts o a k i n gt i m ea n dt h es e c o n d s o a k i n gt i m eh a das i g n i f i c a n te f f e c to nt h er e h y d r a t i o nr a t eo fi n s t a n tr i c e t h es e c o n d s o a k i n gt e m p e r a t u r eh a das i g n i f i c a n te f f e c to nt h er e h y d r a t i o nr a t eo fi n s t a n tr i c e t h ef i r s t s o a k i n gt i m eh a das i g n i f i c a n te f f e c to nt h ed e g r e eo fs t a r c hg e l a t i n i z a t i o no fi n s t a n tr i c e t h eo b t a i n e do p t i m a lp r o c e d u r e sw e r es h o w e da sf o l l o w s ：s o a k i n gr i c ea t3 0 f o r6 0m i n , r e m o v i n gf r o mw a t e r , c o o k i n gr i c ea t10 0 。cf o r10m i n s o a k i n gr i c ea t5 0 f o r2 0m i n a g a i n ，t h e nc o o k i n gr i c ea t1 0 0 。cf o r1 0m i na g a i na n dd r y i n ga t1 0 0 * cf o r1 0 0m i n t h ee f f e c to f1 3 - c y c l o d e x t r i n ，s u c r o s ee s t e ro ff a t t ya c i d ，c i t r i ca c i da n d 仅a m y l a s eo n f i n a lq u a l i t i e sw a si n v e s t i g a t e d i tw a sf o u n dt h a t1 3 - c y c l o d e x t r i n ，s u c r o s ee s t e ro ff a t t ya c i d a n dc i t r i ca c i dw e r et h ea p p r o p r i a t ef o o da d d i t i v e sf o ri m p r o v i n gt h eq u a l i t yo fi n s t a n tr i c e ， w h i l ea - a m y l a s ew a s n o t o r t h o g o n a le x p e r i m e n tw e r ee m p l o y e dt oc o n f o r m e dt h e l i o p t i m u mf o r m u l ao fc o m p o s i t ef o o da d d i t i v e sw a s0 2 1 3 - c y c l o d e x t r i n , o 2 s u c r o s ee s t e r o ff a t t ya c i da n do 4 c i t r i ca c i d k e yw o r d s ：i n s t a n tr i c e ；h e a t e d a i rd r y i n g ；s e n s o r ye v a l u a t i o n ；t e x t u r ea n a l y s i s ；e d i b l e q u a l i t y i i i 图2 1 图3 1 图3 2 图3 3 图3 - 4 图3 5 图3 - 6 图3 7 图3 8 图3 - 9 图3 1 0 图3 1 1 图3 1 2 图3 1 3 插图清单 直链淀粉含量的标准曲线1 6 预浸温度和时间对大米含水量的影响。2 8 不同预浸压力下大米含水量与浸泡时间的关系2 9 二次浸温度和时间对大米含水量的影响3 0 预蒸时间与米饭含水量的关系一3 0 不同蒸煮温度下制得热干米饭的复水速度3 1 不同蒸煮温度下制得热干米饭的复水率3 2 不同蒸煮温度下制得热干米饭复水后的硬度3 3 不同蒸煮温度下制得热干米饭复水后的黏度3 3 热干样表面微观结构3 4 热干样内部断面微观结构3 4 8 0 干燥下的方便米饭水分含量与复水率之间的关系3 6 1 0 0 干燥下的方便米饭水分含量与复水率之间的关系3 6 1 2 0 干燥下的方便米饭水分含量与复水率之间的关系3 6 v n 插表清单 表1 1 各种方便米饭的特点4 表2 1 大米的类型和产地1 0 表2 2 直链淀粉标准溶液配制。1 5 表2 3 碱消度分级标准1 7 表2 - 4 感官评分标准( 满分1 0 分) 1 8 表2 5 不同品种大米的主要成分与蒸煮品质1 9 表2 - 6 供试大米制备方便米饭的物性指标和感官指标2 0 表2 7 相关性分析结果：2 1 表3 1 热风干燥条件对方便米饭品质的影响3 7 表3 2 正交试验因素水平表3 7 表3 3 正交优化试验设计及结果分析3 8 表3 - 4 复水率的方差分析表3 9 表3 5 糊化度的方差分析3 9 表3 - 6 正交试验验证试验结果。3 9 表4 1 b 环状糊精对方便米饭品质的影响4 3 表4 2 蔗糖脂肪酸酯对方便米饭品质的影响4 4 表4 3 柠檬酸对方便米饭品质的影响4 5 表4 4a 淀粉酶对方便米饭品质的影响4 6 表4 5 正交优化试验设计及结果分析4 7 表4 6 硬度的方差分析表4 8 表4 7 黏着性的方差分析4 8 v ! i i 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成 果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表 或撰写过的研究成果，也不包含为获得合肥工业大学或其他教育机构的学位或证书 而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确 的说明并表示谢意。 学位论文作者签名：狼磁 签字日期：孙。年p 丫日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解 金日巴工业厶堂 有关保留、使用学位论文的规定，有权 保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人 授权 金星巴工业太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可 以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名：敢肥f 签字日期：刎。年妒牛日 学位论文作者毕业后去向： 工作单位： 通讯地址： 导师签名： 洳巷 i 签字e t 期：扣i o 年明牛日 电话： 邮编： 致谢 本论文是在郑志老师悉心指导下完成的，无论是论文选题、方案设计、实验问题 的分析解决，还是论文的撰写和修改，恩师都倾注了大量的心血。恩师以渊博的知识、 开阔的思维、宽宏的胸襟在学习、生活和工作各方面给予我无私的关怀，使我深受裨 益。值此论文完成之际，谨向敬爱的导师表示崇高的敬意和衷心的感谢! 感谢姜绍通老师、潘丽军老师、罗水忠老师、赵妍嫣老师、李兴江老师、杨培周 老师、马道荣老师在实验及论文的撰写过程中给予的帮助。感谢唐晓明、宋俊骅、方 坤、杜威、周会喜、孟军、吴洁方、易首连、张巧兰、范婷婷、刘新新、孙磊等同学， 因为有你们，我这近三年的学习生活才变的更有意义。感谢本科生王芳对本课题的参 与。 。 最后，我要感谢我的家人，正是因为有你们的关心和爱护我才取得了今天的成就， 我这篇硕士论文，是属于我的整个家庭。 再一次感谢所有关心和支持我的人，谢谢! i v 作者：张原箕 2 0 1 0 年4 月2 2 日 第一章绪论 1 1 我国稻米深加工概况 中国是世界上最大的稻米生产国和消费国。据统计，2 0 0 8 年度中国稻谷产 量为1 9 3 亿t ，i ：l 2 0 0 7 年度的1 8 6 亿t 增产7 0 0 万t ，约占世界稻谷产量的1 3 ，占国 内粮食产量的2 5 。中国约有8 亿人口以大米为主食，每年直接食用稻米及其制 品而消耗的稻米约1 3 1 4 亿t 【l 】。安徽省作为全国水稻的主要产区之一，有着十 分丰富的稻谷资源，2 0 0 7 年度稻谷产量达到1 3 5 6 4 万t 。 我国的大米主要作为口粮消费，约占总消费量的8 4 6 ，但大米作为口粮 消费，增值有限。稻米除可作为食粮外，还可用于酿酒、生产各类大米制品( 如 粉丝、粉条、粉皮等) 及方便米制品和各类传统大米制品( 如年糕、米果和米 糕点等) ，以及用于生产各类罐头和饮料。目前我国稻米加工尚处于一种初级加 工或者粗放加工的水平，增值效应极低，即使技术设备和加工水平较为先进的 大中型大米加工企业也是如此。由于产品品种少，质量一般，资源综合利用水 平低，技术创新能力差，因此，资源的增值效应没有充分的发挥出来，企业的 经济效益较差。世界发达国家稻米进行有效的深加工全利用，可使稻谷加工前 后的产值比由粗加工的1 ：1 2 提高到1 ：3 ，而目前我国稻谷的前后加工比值只有 1 ：1 2 【2 1 。在日本，一些有特色的大米有所增加，比如：有机米、减农药、减化 肥米、新形质米( 低谷蛋白米、低变因原米、巨大胚芽米、有色米等) ；免淘米 已经得到普及，年加工量大约9 0 万t ，符合消费者健康需求的各种高功能性大米 ( 留胚米、发芽糙米，营养包膜米等) 的加工技术逐渐普及到各加工企业；随 着消费需求的提高，外餐行业用的半加工商品( 比如咖喱饭、炒饭等) 品种不 断增多，其加工技术也不断提高【3 】。随着人们生活水平的提高及饮食结构的调 整，人均大米直接消费量有进一步减少的趋势，尤其是在一些发达地区。虽然 作为饲料的稻谷数量增加较快，但所占稻谷的比重太小，起不到有效拉动内需 的作用。因此研究和开发大米食品有着重要的经济效益和社会效益。 1 2 生产方便米饭的意义 发展方便食品是我国的一项国策。近年来，国家一直强调，我国要加大开 发方便食品的力度，不断提高人们一日三餐中工业食品的比例，缩短家庭烹饪 时间，减轻劳动强度。目前，我国食品工业处在加快发展阶段，无论在粮食、 油脂、饮料等各个方面，方便食品均为食品工业发展的重点。政府也将在各个 方面扶持大型食品加工企业和地方龙头企业的发展，以满足我国居民对方便食 品的需求。因此，发展方便食品是我国食品业的发展方向【4 】。 我国是以大米为主粮的国家，全国大约有三分之二以上的人口食用大米； 长期以来，大米的主要烹调方法是蒸煮成米饭，但米饭的烹饪时间长，难以适 应现代化生活节奏的需要，而且也不便携带和长时间存放。随着国民经济的发 展，人们生活水平的不断提高，生活节奏越来越快，方便米饭就应运而生。 方便米饭是指由工业化大规模生产的，在食用前只须做简单烹调或者直接 可食用，风味、口感、外形与普通米饭一致的主食食品。2 0 世纪7 0 年代中期， 方便米饭开始由国外发展起来，当今已成为日本和美国的新潮食品。方便米饭 由于具有省时、省力、携带方便、保质期长、卫生经济等特点，是旅游、出差、 野外工作人员、上班族及学生午餐的理想食品，越来越受到现代人的喜爱【5 l 。 开发方便米饭，不仅可以拉动农产品加工，机械制造等产业的发展，而且 还可解决职工就业等问题，以减轻国家负担，其经济效益和社会效益都不可低 估。可以预见，随着科学技术的发展、生产规模的扩大、价格的下降以及人们 生活水平及生活质量的提高，工作节奏的加快和消费者对米饭类食品的偏好明 显高于面食类食品等诸多因素，营养、卫生、方便、美味的方便米饭必将以其 独特的优势，后来居上，在方便食品市场独领风骚，最终进入亿万寻常百姓家， 为改善人们生活水平起到巨大的作用1 4 j 。 1 3 方便米饭简介 方便米饭按生产工艺一般分为脱水干燥米饭( 如0 【化米饭、冷冻干燥米饭、 膨化米饭等) 和非脱水干燥米饭( 如软罐头米饭、蒸煮袋米饭) 两种。根据包 装及储藏方式的不同，又可分为罐头米饭、冷冻米饭、软罐头米饭、冷藏米饭、 无菌包装米饭和脱水米饭等几种1 5 j 。 罐头米饭是将烹调加工好的米饭装入罐头中，密封后高温杀菌制成。也可 将一定量的大米和水置于罐中，蒸煮后进行抽气、卷边、加热杀菌制成。第二 次世界大战期间，国外已经将其作为军用食品。由于罐装米饭开罐后需要加热 2 0m i n 以上才能食用，而且采用金属封装，携带和食用不方便。但随着易拉罐 的普及，罐装米饭仍有发展前途，特别适宜作为应急食品和军队的野战食品。 冷冻米饭是将烹调好的米饭放在18 的低温下速冻及贮存的米饭。这种 速冻米饭不使用任何添加剂，不采用高温杀菌，故能保持米饭原有的风味和营 养，在所有的方便米饭中，其食味、食感最接近普通米饭。其缺点是食用时需 要解冻；在流通和销售中均需要具备制冷条件；需要建造昂贵的冷库，投资大。 软罐头米饭是将烹调好的米饭放入软包装容器或袋中，密封后，加压加热 杀菌制成米饭。也可以将定量的米和水加入耐高压、高温的蒸煮袋内，进行杀 菌和熟化处理。这一品种有三个特点：可以辅以副食，做成什锦米饭、五香 牛肉饭、香菇饭、肉丝蛋炒饭及咖喱鸡饭等；水分含量为6 5 一7 0 ，不经干 燥、杀菌处理，可以保持米饭原有的营养风味；米粒中淀粉呈0 【化状态，g t 化 度在8 5 以上。但因加工时加压加热处理使其失去原有的风味，所以其发展受 到一定程度的影响。 无菌包装米饭是将烹调好的米饭采用无菌包装的方法装入容器或袋中，密 封包装即成。在生产过程中，为了抑制肉毒杆菌等致病菌，有时将包装前的米 饭p h 值调整到5 左右，同时在包装时封入脱氧剂。这一工艺要求有超净室及无 菌包装生产线，米饭的成本偏高，因而价格昂贵。无菌包装米饭与盒装软罐头 米饭相似。二者的不同在于软罐头米饭是用蒸锅进行高压加热杀菌；而无菌包 装米饭是在无菌室里烧饭、包装，不必像软罐头米饭那样进行热处理1 6 j 。无菌 化包装米饭因为可以适应消费者多样化的需求，通过微波炉加热即可简便地享 用，口味又毫不逊色于刚出锅的米饭，因而逐渐被接受为日常食品。日本佐竹 公司将免淘洗加工设备和无菌化包装米饭加工装置组合在一起，开发出了新的 无菌化包装方便米饭加工法。使用微波进行短时间加压加热处理和常压微波煮 饭装置组合在一起，具有以下几个方面的特点：饭盒内免淘米因为可以在短时 间内吸水，所以不需要浸泡罐；通过缩短浸泡时间，使短时间加工法得以实现； 煮饭的米饭饭粒外硬内软，可口味佳；米饭的成品率有质的提高；通过调整杀 菌工序中的f 值，可以以裂纹粒和干燥米为原料煮饭；由于生产线采用了免淘 米加工装置，使得整套设备处于相对干燥的状态，清洁卫生；大幅度缩短了加 工时间，从而与以往相比提高了生产效率1 7 】。 冷藏米饭是将烹调加工好的米饭包装后采用短时间高温杀菌，然后置冷藏 箱中储存的米饭，保鲜期约2 个月。冷藏米饭经水煮加热或者微波加热即可食用， 其缺点是在流通和销售中均需要具备制冷条件。 脱水米饭又叫速煮米饭，食用方便，不需要蒸煮，仅用热水或冷水浸泡就 可以成饭。脱水米饭的加工工艺很多，大体上可以分为两种类型，一种是多孔 性的脱水米饭( 如膨化米饭) ，另一种是非多孔性的脱水米饭( 如仅化脱水米饭) 。 膨化米饭又可分为将大米直接膨化的r 型膨化米饭与大米糊化后再膨化而成的 g 型膨化米饭，其中以后者居多。q 化米饭是二次世界大战期间作为战备物资而 开发的一种方便食品，美国首先研制出了0 【化米饭。q 化米饭就是把精白米洗净 之后，经过两次蒸煮和一次洗涤，然后通过快速干燥冷却，用塑料袋密封包装， 食用时加入开水短时间浸泡就可以食用的米饭。由于经过多道工序处理，特别 是冲洗，使米饭失去固有的香味，损失很多营养物质1 8 j 。 各种方便米饭的特点如表1 1 所示。 其中，a 化米饭的生产技术日趋完善、定型，是现阶段生产脱水米饭的主 要方法。a 化米饭指将蒸煮成熟的新鲜米饭迅速脱水干燥而制成的一种含水量 低( 1 0 ) ，常温下可长期储存( 2 年以上) ，食用时只需加入开水焖泡几分钟 即可的一种速食米饭。a 化米饭产品主要由主食大米、佐餐材料、调味料三部 分组成。品质良好的c 【化米饭有较好的复水性，复水后的米饭外观和口感几乎 和新鲜米饭区别不大p j 。a 化米饭具有携带方便、保质期长、卫生、经济的特 点，很适宜旅游、出差、野外作业以及部队等人员和部门，较能适应当今社会 生活节奏，容易普及和大众化【l 们。近年来已成为国内外争相研究的重点，本实 验所研究的方便米饭即为伐化米饭。 3 表1 1 各种方便米饭的特点 t l b l e l - 1t h ec h a r a c t e r i s t i c so f d i f f e r e n ti n s t a n tr i c e 1 4q 化米饭生产工艺 目前，a 化米饭制备方法主要有两种，一是采用一次浸泡、蒸煮与热风干 燥相结合的工艺；二是采用二次浸泡、二次蒸煮与真空干燥相结合的工艺【1 1 , 1 2 】。 这两种制备方法的主要工艺流程均包括：原料大米_ 浸泡_ 蒸煮一干燥。下面 从原料大米、浸泡工序、蒸煮工序和干燥工序四个方面介绍a 化米饭生产工艺 研究进展。 1 4 1 大米原料 大米按外形、粒质和收获季节可以分为三类，即籼米、粳米和糯米。淀粉 和蛋白质是大米的主要成分，不同类型的大米，其淀粉和蛋白质的组成也不相 同。大米类型对0 【化米饭的质量影响很大。反映a 化米饭品质特性的指标有： 米饭的0 【化度、回生程度、复水性能，以及复水后米饭的软硬度、黏弹性、米 饭风味等。另外，大米类型对加工工艺也产生影响，如碱消值、米粉糊胶稠度 笙【2 】 口o 1 4 1 1 淀粉对仅化米饭的质量影响 大米中含有约9 0 的淀粉。大米淀粉跟其它谷物的淀粉一样可分为直链淀 粉和支链淀粉两种，它们在结构和性质上不同。两种淀粉的比例因谷物的类型 和品种而异，水稻淀粉中约含l3 2 8 直链淀粉。籼稻直链淀粉含量一般为 1 7 2 2 8 5 ，粳稻一般为8 7 1 7 2 ，糯稻含量很低，只有o 2 i j 。 直链淀粉含量与米饭的硬性呈正相关关系，与大米浸泡吸水率呈负相关关 系；直链淀粉含量高( 或支、直链淀粉比例较小) 的大米浸泡时吸水性较低。 蒸煮的米饭口感较硬，保存期内比较容易回生。相对增加米饭的含水量，有利 4 于减缓米饭的回生程度。选择直链淀粉含量稍低( 2 0 ) 的大米原料比较容 易生产出较柔软爽口的方便米饭【1 驯。江南大学的吴雪辉等人研究认为，大米化 学成分对方便米饭品质影响显著，其中以直链淀粉影响最大，可用直链淀粉含 量与脂肪含量或蛋白质含量的幂指数方程较好的描述米饭的感官品质，他们认 为，直链淀粉含量在1 6 1 8 的大米生产方便米饭的感官品质较好i l5 。j u l i a n o 认为米饭颜色与直链淀粉含量呈负相关。k u r a s a w a 等注意到日本低直链淀粉含 量的米饭是透明的，而高直链淀粉米饭为白色且不透明1 1 6 1 。直链淀粉含量明显 影响米粉在加热、高温和冷却过程中黏度的变化，热浆黏度、最终黏度、碱消 值和回复值均随着直链淀粉含量的升高明显增加，直链淀粉含量对最高黏度和 崩解值的影响表现出非线性的关系；当直链淀粉含量较低时，随着直链淀粉含 量的增加，最高黏度和崩解值随之升高，而当直链淀粉含量高于一定量时，直 链淀粉的增加会降低最高黏度和崩解值1 17 。o n g 等研究发现：对于总直连淀粉 含量在1 8 4 - - 一2 9 5 大米，其淀粉中的直链淀粉含量和支链淀粉结构显著的影 响米饭的纹理特性，蒸煮液中的沥滤直链淀粉的含量与米饭的纹理呈显著的相 关性，总的直链淀粉含量决定了蒸煮液中的沥滤直链淀粉的含量。同时他们还 证实了支链淀粉的最长链与大米中的其它组分相作用，这种复合物将使得米饭 较硬【l 引。r a m e s h 等研究发现：所有长的直线形链包括直链淀粉决定着米饭的 纹理【l9 1 。 1 4 1 2 蛋白质对a 化米饭的质量影响 蛋白质不仅是稻米营养品质的重要构成因素，而且其含量高低直接影响大 米的蒸煮食味品质。 蛋白质在胚乳中以蛋白体的形式填塞在淀粉颗粒之间，它对淀粉的糊化和 膨胀起抑制作用。因此，蛋白质含量高的稻米，其米饭粘性小，硬度大1 2 。b a x t e r 等人研究表明，蛋白质决定了大米的糊化特性和纹理特性。降低大米粉中的蛋 白质含量可以相应的增加大米粉的最大黏度。谷蛋白作为大米蛋白的重要组成 部分，其含量的高低对大米的理化特性有重要影响【2 1 1 。直链淀粉含量差异不大 的粳稻品种，蛋白质含量的高低是影响稻米蒸煮食味品质的主要因素。降低蛋 白质含量将有利于改善稻米粘特性。加工稻米时，根据品种的蛋白质含量高低 可通过控制精米率的方法适当地改善稻米的粘特性，进而提高稻米的食味品质。 在一般情况下精米率为9 0 左右为宜，精米率过大或过小都不利于提高稻米的 食味品质1 2 2 j 。 1 4 1 3 大米中其他成分对a 化米饭的质量影响 与淀粉和蛋白质的含量相比，大米中脂类、灰分和纤维素的含量较少，但 这些成分对方便米饭的品质也有一定的影响。 脂类包括脂肪和类脂。脂肪最重要的生理功能是供给热量。而类脂一类物 质对新陈代谢的调节起着重要作用。稻米脂类含量是影响米饭可口性的主要因 素，而且油脂含量高，米饭光泽越好。脂肪含量与方便米饭的色泽、滋味呈正 相关，与形态、香味、口感和总分呈负相关关系，但这种关系不显著；原料大 米脂肪含量与方便米饭复水指标呈正相关，其中对复水时间的影响达到显著 l l5 。蒲彪等人亦发现冻干米饭的脂肪含量与感官评分的总分之间呈正相关关 系，但这种关系也没有达到显著水平1 2 引。荣建华等人的研究也发现了脂肪含量 与方便米饭的食用品质间存在着正相关关系，认为直链淀粉含量中高、蛋白质 和脂肪含量高的大米生产的方便米饭品质较好，适于加工方便米饭【2 4 1 。 稻谷的矿物质主要分布于稻壳、胚及皮层中，纤维素主要分布于稻壳和皮 层中，在胚乳中二者的含量极少。因此，大米的加工精度越高，其灰分和纤维 素的含量越低。对于加工精度而言，一般加工精度高，米饭的食用品质好，但 维生素、矿物质和膳食纤维等营养素损失较多；加工精度低，虽然保留了较多 的营养物质，但米饭口感粗糙，食味较差悼j 。 通过以上的分析我们可以得出：对于方便米饭的前处理，要想获得比较理 想的蒸煮米饭，除了需要优化其加工工艺条件，原料的选择也是十分重要的。 对于蛋白质含量较低、脂肪含量较高、加工精度较高和食昧评价优良的优质粳 米是理想的选择。 1 4 2 浸泡工序 浸泡是方便米饭生产的重要工序。 浸泡的目的是使大米吸收适量的水分，易于糊化，从而改善方便米饭的加 工性能，调整风味和营养。浸泡温度不宜太高。一般选择加温浸泡条件为：水 温7 0 ，浸泡时间约2 0m i n ，或水温3 5 - - 4 5 ，浸泡时间为6 0 - 一1 0 0m i n j 。 在浸泡时添加适宜的品质改良剂来改善方便米饭加工性能、复水特性和食用品 质，以及品质改良与复水特性、水分扩散特性、抗老化性的关系已成为国内外 研究的重点。 华中农业大学的熊善柏等人研究了浸泡处理对方便米饭品质的影响。发现 采用o 0 4 氢氧化钠、0 8 柠檬酸、0 5 乙酸、1 0 乙醇、0 4 柠檬酸和0 5 乙醇混合液浸泡大米，均能改善成品方便米饭的色泽、香味、口感，提高成 品的复水速度，其中用0 4 柠檬酸和0 5 乙醇混合液浸泡大米后所制得的成 品复水后，感官评分最高且有较高的复水速度。采用一定浓度食盐、糖、明胶 或抗老化剂等浸泡大米，亦可改善方便米饭的加工性能、复水特性及食用品质 2 5 , 2 6 , 2 7 。郑州工程学院的王显伦等人研究了不同添加剂对0 【方便米饭黏度的影 响研究中发现，大米浸泡时添加0 0 0 0 3 的焦亚硫酸钠、0 8 的乙醇、0 8 的 b - 环状糊精和0 0 8 的单甘酯对a 方便米饭的黏度有较好的改善作用；添加适 量的三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、焦磷酸钠制备的方便米饭，回老值相对较低， 6 不易回生，且食味较好 2 9 , 2 9 】。w a t a n a b e 等人研究了蒸煮前的加压浸泡工艺与陈 稻米蒸煮特性的关系，结果显示，加压浸泡工艺可以提高陈米饭的风味、纹理 结构和光泽1 3 。日本的o h i s h i 等人深入研究了醋酸溶液浸泡对米饭的理化性 质、纹理结构，以及对蒸煮过程中大米糊化特性的影响，发现随着醋酸的摩尔 浓度从0 0 5 到0 2m ，米饭的透明度、光泽和黏性随之增加，而其硬度则随之 下降【3 。之后的研究发现，大米浸泡在0 2m 的醋酸溶液中时，米蛋白如清蛋 白、球蛋白和谷蛋白易溶解在水中，蛋白质的溶解也许就是促进大米淀粉的吸 水、膨胀和糊化的原因【3 引。随后又对醋酸溶液浸泡对大米淀粉糊化特性做了研 究，发现醋酸可以促进支链淀粉的吸水性，米淀粉与醋酸共热更易糊化，更具 流化性【3 引。由上分析可以看出，如何在浸泡过程中提高大米的含水量，以及在 浸泡过程中添加不同的食品改良剂以改善方便米饭的加工性能、复水特性及食 用品质已成为国内外研究的重点。时间、温度和压强对浸泡过程中大米的含水 量影响以及对方便米饭的品质影响需要进一步的研究；在浸泡过程中运用不同 的食品改良剂以及复配型食品改良剂来改善方便米饭的加工性能、复水特性及 食用品质仍有待于研究。 1 4 3 蒸煮工序 蒸煮工序对方便米饭的品质也有重要影响。蒸煮是将浸泡后的大米进行加 热熟化的过程。为保证大米中的淀粉充分糊化，需为其提供足够的水分和热量。 目前常用的米饭烹饪方法有常压蒸煮( 如常规加热蒸煮、电饭锅蒸煮) 、蒸汽 蒸煮( 蒸饭) 、压力沸腾蒸煮( 压力锅蒸煮) 等。 姜发堂等人以同步蒸馏萃取法测定了用汽蒸法和明火饮饭两种工艺生产的 米饭的风味成份，用色谱质谱联用仪分别检出其风味成份，并对风味成份的量 作了对比，认为明火饮饭工艺能使米饭制品具有更好的风味p 引。许永亮等人研 究了机械煲、电脑煲、高压锅和微压力锅蒸煮对米饭应力松弛特性的影响。结 果表明，不同工艺蒸煮的米饭的应力松弛参数有较大的差异性，较低温度下蒸 煮的米饭的硬度较大，较高温度下蒸煮米饭的黏性较大【35 1 。熊善柏研究并提出 了压力无沸腾蒸煮工艺，并对其工艺进行了优化，认为米饭的食用品质与烹饪 条件有很大关系。压力无沸腾蒸煮工艺所做的米饭具有较浓的特有的米饭清香 味，而常压蒸煮、压力沸腾蒸煮所做的米饭呈干热香味( 焦香味) 3 6 j 。刘敬科 等人研究认为，常压蒸煮的米饭中含有较多中长链和长链的挥发性成分，以醛、 醇、酮、酯为主；高压蒸煮的米饭中含有较多中长链、长链以及少量短链的挥 发性成分，以醛、醇、酯为主；压力无沸腾蒸煮的米饭中含有大量中长链及少 量短链和长链的挥发性成分，以醛、醇为主。压力无沸腾蒸煮的米饭产生的挥 发性成分的种类和含量高于常压蒸煮和高压蒸煮i ”j 。l e e l a y u t h s o o n t o r n 等人研 究了不同蒸煮条件对米饭结构与形态学上的改变：随着蒸煮温度的升高，得到 的米饭其内胚乳层的孔径越大，海绵体结构的厚度也随之增加，而外胚乳的孔 7 状结构则受到破坏，使得外胚乳层在较高的温度下产生相似的结构，但是相伴 随的是产生的米饭延伸性减小、较弯曲并且有轻微的脱色；而蒸煮压力对米饭 的品质没有影响【3 引。对于生产方便米饭来说，运用蒸汽蒸煮是较为适用的，究 其原因是常压蒸煮和压力沸腾蒸煮均会产生含量较多的锅巴，这对于生产方便 米饭是不可取的。针对蒸煮压力、蒸煮温度、蒸煮时间和蒸煮方式( 一次蒸煮 或几次蒸煮) 对方便米饭的品质的影响需要进一步研究。 1 4 4 干燥工序 干燥是方便米饭生产的关键工序，现有的方便米饭干燥方法主要有热风干 燥、真空干燥、冷冻干燥和微波干燥等。 热风干燥是被广泛采用的食品干燥方法，相对于其它方法，热风干燥具有 处理量大、操作简单和干燥费用低等优点。l u a n g m a l a w a t 等人研究认为，干燥 温度影响米饭的色泽，但对干燥米饭的收缩量和脱水能力无显著影响。不同温 度下干燥的米饭在形态学上是相近的。研究同时认为：如果要获得质量和性质 均较佳的产品，干燥温度应控制在1 0 0 以下【39 1 。熊善柏等人研究了干燥方法 对方便米饭品质的影响，采用微波干燥所得方便米饭复水性能较好，产品最终 含水量低，干燥时间短。采用先微波后热风干燥所得的方便米饭综合品质最好。 采用微波和热风干燥相结合的工艺，比单独采用微波干燥或热风干燥所得产品 的综合品质有较大提高【4 们。焦爱权等人也采用了微波干燥，热风干燥及微波热 风组合干燥方法对挤压方便米饭进行脱水研究，结果表明，微波功率、热风温 度及其组合方式对最终产品的品质有很大的影响，干燥速率、复水速率及总颜 色变化值随着微波功率、热风温度的提高而显著增加。微波热风组合干燥速度 是热风干燥的4 倍，是微波干燥的2 倍，组合干燥所需的复水时间比单独使用 微波干燥或热风烦躁所需的时间减少5 0 7 0 ，最佳组合干燥条件为：微波功 率3 0 0w ，热风温度8 0o c 【4 1 1 。伍冬生等人研究认为，冷冻干燥有利于保持饭 粒膨胀的外形及饭粒内部多孔的海绵结构，提高复水速度1 42 。康东方等人研究 了热风干燥、微波干燥和真空冷冻干燥对方便米饭品质的影响，真空冷冻干燥 所得到的方便米饭品质优于另外两种方法，复水时间短，复水率大，其他理化 指标也同样显示出其优越性1 4 引。佟月英等人研究了热风干燥、微波干燥、微波 热风干燥和真空冷冻干燥等干燥方法对营养强化方便米饭复水性的影响。研究 发现，经真空冷冻方法处理的方便米饭，米粒内部结构疏松、多孔，易于水分 的渗入，其复水时间明显短于微波热风干燥米饭的复水时间，研究结果得出， 真空冷冻干燥是最适合的营养强化方便米饭干燥方法【4 4 1 。虽然经真空冷冻干燥 方法制备的方便米饭在复水时间、口感及其它一些理化指标上较热风干燥或微 波干燥法制备的方便米饭优越，但是真空冷冻干燥存在着生产效率低、干燥周 期长、设备投资大等问题，此方法只适合制备一些高档次的方便食品，不宜于 制备适合大众消费的中低档次的方便食品，不利于大规模生产。热风干燥生产 8 方便米饭对设备要求简单、加工时间短，投