（食品科学与工程专业论文）米粉品质改良研究.pdf

t h er e s e a r c ho n i m p r o v e m e n to f r i c en o o d l e sq u a l i t y w e iy u c u i b e ( y a n g t z en o r m a lu n i v e r s i t y ) 2 0 0 8 at h e s i ss u b m i t t e di np a r t i a ls a t i s f a c t i o no ft h e r e q u i r e m e n t sf o rt h ed e g r e eo f m a s t e ro f e n g i n e e r i n g 1 n f o o ds c i e n c ea n de n g i n e e r i n g 1 n c h a n g s h au n i v e r s i t yo fs c i e n c e & t e c h n o l o g y s u p e r v i s o r p r o f e s s o rx i ed i n g a p r i l ，2 0 1 1 长沙理工大学 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的 研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或 集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均 已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：虚魑釜辞 日期：沙l1 年r 月玎日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保 留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借 阅。本人授权长沙理工大学可以将本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和汇编本学位论文。同时 授权中国科学技术信息研究所将本论文收录到中国学位论文全文数据库，并 通过网络向社会公众提供信息服务。 本学位论文属于 1 、保密口，在年解密后适用本授权书。 2 、不保密团。 ( 请在以上相应方框内打“ ) 作者签名：巍k 琴 日期：励1 年9 月西日 导师签名： 瓣乞 日期：加i f 年y - 月矿日 i 摘要 与工业化生产比较成熟的面条、方便面相比，我国南方人喜爱的米粉、米线的工业 化生产发展还比较慢。由于方便面在油炸过程中不可避免地会产生含毒性的多环芳烃类 物质，而米粉不通过油炸工艺，不存在方便面那样的食品安全问题，因此形成了研究和 开发方便米粉类食品的热潮。原料米在储藏过程中会发生一系列的变化必然对米粉品质 有影响；结合新型保健产品增加米粉产品的多样化也应该是米粉发展的一个思路。本文 通过比较不同储藏时间的稻谷的成分变化及其制作的米粉的品质变化，分析稻谷储藏时 间对米粉品质的影响；研究了螺旋藻脱腥处理优化工艺及脱腥螺旋藻营养米粉的生产工 艺；还研究了米粉质构品质的改善方法。具体研究结果如下： 1 研究了稻谷储藏时间对米粉品质的影响。通过比较新米和储藏期为一至三年的稻 谷的直链淀粉、总淀粉含量及胶稠度的变化，以及制作的米粉的感官品质和t p a 质构指 标发现，直链淀粉含量在2 2 - 2 3 的稻谷，在储藏1 - 2 年后最适合制作米粉，其色泽、 烹煮性和口感最好。 2 利用响应面优化了螺旋藻发酵法脱腥的工艺参数：添加0 8 4 的活性干酵母，在 3 9 水浴发酵3 0m i l l ，即可达到最佳脱腥效果。实验表明吸光值可以作为螺旋藻脱腥效 果的评价标准，与以往的感官评价方法相比更准确、有效。另外，将脱腥螺旋藻应用于 米粉的营养强化，结果大大增加了米粉制品的维生素、矿物质和蛋白质含量，为螺旋藻 的推广应用提供了较好的理论依据。 3 通过比较分析市售鲜湿米粉的质构品质发现：米粉成型工艺对米粉的t p a 指标、 拉伸强度影响明显，对贮藏过程中米粉的品质变化也有影响；而随着贮藏时间的增加， 1 0 0 灭菌对米粉的硬度影响剧烈，9 5 灭菌次之，9 0 灭菌对米粉硬度的影响更平缓， 但9 0 灭菌的米粉其发霉变质率显著提高，不能满足出口合同所规定的变质率在 0 0 0 0 5 以内的规定，故最终确定灭菌参数为9 5 灭菌3 0r a i n 。向米粉中添加食盐、海 藻糖、1 3 淀粉酶均能影响米粉的质构品质，特别是贮藏过程中的硬度变化。其中1 3 淀 粉酶最能改善米粉的质构品质，有效减缓米粉贮藏过程中硬度的增加。 关键词：米粉；陈化；营养强化；质构品质； a bs t r a c t i nc h i n a , a l t h o u g ht h ei n d u s t r i a l i z e dp r o d u c t i o no fi n s t a n tn o o d l e sm a d ef r o mw h e a th a s d e v e l o p e dw e l lf o rm a n yy e a r sw h i l et h a to fi n s t a n tr i c en o o d l e sd e v e l o p e ds l o w l y ，ab o o mo f r e s e a r c ho ni n s t a n tr i c en o o d l e sh a sb e e nf o r m e d t h e r ea r et w or e a s o n s ，o n ei st h e s o u t h e m e r sa r ef o n do fr i c ep r o d u c t ，t h eo t h e ri sr i c en o o d l ep r o d u c t i o nn e e dn o t 衄p r o c e s s ni ss a i dt h a tt h et o x i cm u l t i 1 i n ka r o m a t i ch y d r o c a r b o nc l a s sm a t e r i a li sp r o d u c e di n e v i t a b l y d u r i n gt h ei n s t a n tn o o d l e sf r yp r o c e s s as e r i e so fc h a n g e so nt h er a wm a t e r i a lr i c ei nt h e p r e s e r v ep r o c e s sw i l lb ei n e v i t a b l yi n f l u e n t i a lt ot h er i c en o o d l eq u a l i t y ：ni si s an e w d e v e l o p m e n tm e t h o do fr i c en o o d l et h a td i v e r s i f y i n gp r o d u c t sw i t ht h en e wh e a l t h p r o d u c t s i nt h i st h e s i s ：1 ) t h ee f f r c t so f s t o r a g et i m eo nt h eq u a l i t yo f f i c en o o d l e ；2 ) r e m o v i n g0 f f f l a v o ro fs p i r u l i n aa n dm a n u f a c t u r i n gr i c en o o d l e w i t hd e o d o r i z e ds p i r u l i n a ；3 ) i m p r o v i n gt h et e x u r eq u a l i t yo fr i c en o o d l e sw e r es t u d i e da n dt h er e s u l t sa sf o l l o w s ： 1 s t u d yo nt h ee f f e c t so fs t o r a g et i m eo nt h eq u a l i t yo fr i c en o o d l e b yc o m p a r e dt h e c h a n g e so ft h ec o n t e n to fa m y l a s ea n ds t a r c h ，a n dg e lc o n s i s t e n c yf r o mf r e s hr i c ea n dr i c e w i t ho n et ot h r e ey e a r so fs t o r a g e ；t h er i c ew i t h2 2 一2 3 a m y l a s ea n do n et ot w oy e a r so f s t o r a g ei sb e s tf o rp r o c e s s i n gr i c en o o d l e ，t h ep r o d u c tm a d ef r o mw h i c hh a sg o o dq u a l i t yi n c o l o r , c o o k i n ga n dt a s t e 2 a c c o r d i n gt ot h er e s p o n s es u r f a c ea n a l y s i s ，t h eb e s te f f e c to fe l i m i n a t i n gf i s h ys m e l l o fs p i r u l i n ab yf e r m e n t a t i o nw i l la c h i e v ea tu s i n g0 8 4g 1 0 0m la c t i v ed r yy e a s ta t3 9 f o r 3 0r a i n t h ee x p e r i m e n ti n d i c a t e dt h a tt a k i n gt h ea b s o r p t i o nv a l u ea sa ne v a l u a t i o ns t a n d a r d o ft h ee f f e c to fe l i m i n a t i n gf i s h ys m e l lo fs p i r u l i n aw a sm o r ea c c u r a t ea n de f f e c t i v et h a nt h e f o r m e rs e n s o r ye v a l u a t i o nm e t h o d m o r e o v e r ，t h ec o n t e n to fv i t a m i n ，m i n e r a ls u b s t a n c ea n d p r o t e i ni nr i c en o o d l ep r o d u c ti n c r e a s e ds i g n i f i c a n t l yw i t ha d d i n gd e o d o r i z e ds p i r u l i n a 3 b yc o m p a r i n gt e x t u r eq u a l i t ya n a l y s i so ff r e s hw e tr i c en o o d l es o l di nt h em a r k e t ，i t w a sd i s c o v e r e d ：t p ai n d i c a t o r sa n dt e n s i l es t r e n g t hw a sa f f e c t e ds i g n i f i c a n t l yb yt h e f o r m a t i o nc r a f to fr i c en o o d l e ，w h i c ha l s oi n f l u e n c e dt h er i c en o o d l eq u a l i t yi ns t o r a g e w i t h t h es t e r i l i z a t i o nt e m p e r a t u r ed r o p p e df r o m10 0 t o9 5 ，t h e nt o9 0 ，a n dt h es t o r a g et i m e i n c r e a s i n g ，t h ev a l u eo fh a r d n e s so ft h er i c en o o d l ed e c r e a s e s b t l ti ft h et e m p e r a t u r ed r o p p e d t o9 0 d e t e r i o r a t i o nr a t eo fp r o d u c tw o u l do v e r0 0 0 0 5 ，t h ed e a d l i n eo ft h ee x p o r tc o n t r a c t , s ot h e9 5 f o r3 0m i nw a ss e l e c t e da ss t e r i l i z a t i o nt e m p e r a t u r ea n dt i m e t h et e x t u r eq u a l i t y o fr i c en o o d l e ，e s p e c i a l l yt h ec h a n g eo fh a r d n e s si ns t o r a g e ，w a sa f f e c t e db ya d d i n gt h es a l t ， t r o h a l o s e ，1 3 a m y l a s ea l s o a n d ，1 3 a m y l a s ec o u l dm o s ti m p r o v et h et e x t u r eq u a l i t yo fr i c e n o o d l e ，e f f e c t l ys l o wd o w nt h ei n c r e a s eo fh a r d n e s si ns t o r a g eo fr i c en o o d l e k e yw o r d ：d e en o o d l e s ；a g e i n g ；f o r t i f i e d ；t e x t u r eq u a l i t y ； 目录 摘要i a b s t r a c t i i 第一章文献综述 1 1 米粉概述( 1 ) 1 2 米粉品质研究概况( 6 ) 1 3 米粉品质改良的研究意义( 1 5 ) 1 4 米粉品质改良的主要研究内容( 1 5 ) 第二章稻谷贮藏时间对米粉品质的影响研究 2 1 前言，( 1 6 ) 2 2 实验材料和仪器( 1 6 ) 2 3 实验方法( 1 7 ) 2 4 结果分析( 2 1 ) 2 5 本章小结( 2 2 ) 第三章螺旋藻脱腥工艺优化及其强化米粉营养的研究 3 1 前言( 2 3 ) 3 2 材料与方法( 2 3 ) 3 3 结果与分析( 2 4 ) 3 4 本章小结( 3 1 ) 第四章米粉质构品质改良研究 4 1 前言( 3 2 ) 4 2 材料与方法j ( 3 2 ) 4 3 结果与分析( 3 3 ) 4 4 本章小结( 3 9 ) 创新点( 4 0 ) 结论与展望( 4 0 ) 参考文献( 4 2 ) 致 射( 5 0 ) 附录a ( 攻读学位期间的主要学术成果) ( 5 1 ) 1 1 米粉概述 1 1 1 引言 第一章文献综述 中国是世界上第一产稻大国，年产量约1 9 5 亿吨，占世界稻谷总产量的3 7 。全 世界约有半数人口以稻米为主要食粮，亚洲的稻米消费量占世界总消费量的9 0 以上。 中国是稻米消费的第一大国，6 0 以上的人口以米作为主食。尤其在我国南方，很多人 都有无米不成餐的观念。 以大米为原料，可转化的食品种类繁多，而米粉是其中转化量最大也是最有潜力的 品种之一。“米粉”的称呼是有地区性的。从广义上理解，米粉是指以大米为原料经碾磨 制成的粉状物，但在广东、广西、贵州、湖南、湖北、江西、等南方省区以及我国港澳 地区、东南亚一些地区，米粉是指以大米为原料，经浸泡、粉碎或磨浆、糊化、挤丝( 或 切条) 等一系列工序制成的细条状或扁宽状的米制品，本研究的米粉是指后者【1 ，2 1 。 我国南方诸省，早餐以米粉作为主食，尤其是广东、湖南、湖北、广西、江西、贵 州、云南等省，人们习惯并喜欢吃米粉。像桂林、常德、昆明等地更是一日三餐喜食米 粉。据调查，如常德市，人口不足4 0 万，但每日产销米粉即达8 0 吨，其中发酵米粉达 6 0 吨；湖南与广东两省，每个省米粉的市场需求量均在5 0 0 吨天以上，全年约1 5 3 0 万吨。据统计，我国大陆地区每年用于米粉加工约1 0 0 万吨，占食品加工用米总量 的三分之一左右，米粉产量在2 5 0 万吨左右( 鲜米粉) 。每年约有3 3 的大米积压在农 民手中或粮库，导致大量劣变及损耗。 1 1 2 市场现状 米粉、粉丝种类繁多，从食用特点来区分有三大类：即食干产品；煮食干产品；鲜 湿产品【3 - 8 】。细分如表1 1 ： 表1 1 米粉、粉丝分类表 1 1 2 1 保鲜方便米粉 我国保鲜方便米粉生产的历史很短，现在仍处于起步发展阶段。保鲜方便米粉食用 方便，口感爽滑、细腻，具有新鲜、不糊汤的特点。产品经包装杀菌后，可以保存半年 或更长时间不会变坏，不需要干燥脱水，可节省能源，降低成本；但产品的质量在超过 三个月的存放后就开始出现较大变化。主要是产品出现老化现象，包括一系列的物理、 化学和微生物的变化，使粉条开始变硬或容易断裂，粘弹性变差，失去光泽，口感韧性 降低，风味变劣。不同厂家采用不同工艺和生产设备会有不同的结果，但只是程度不同， 老化的问题是共有的，只有轻重之别。目前规模较大的有湖南常德金健米业，在建的有 衡阳康洁，永州华利等企业。规模较小的有南宁罗秀、深圳乐厨、广州金洋、广州珠江 等企业，其中金健产品主要出口韩国、欧盟等十几个国家，金洋的产品占有香港和广州 市的大部分市场阴。 1 1 2 2 即食干产品 即食干产品总体来说发展最快，其中有些产品近几年都处于高速增长期。作为第一 大即食米粉类产品，即食沙河粉在国内外市场每年都有所增长，尤其是近几年来出口量 增长很快，出口到日本、欧洲各国、美洲等多个国家。主要生产企业( 部分为快餐沙河 粉) 有番禺华旺、中山香山、台山合众、山东金城、陈村春晓、深圳乐厨( 香港公司) 、 安徽天华、黑五类、金九华、巨星、裕湘、健源、意诚等企业。由于即食河粉的国外市 场扩展迅速，推动了亚洲一些生产企业建新厂扩产，如泰国统一、越南v i f o n 、日本 a c e c o o k 等企业都先后订购了大型先进的生产线。 过桥米线生产历史较短，但发展最快，现已成为即食米制品中销量、产值最大的产 品。主要生产企业有浙江稻花香、深圳思思乐、深圳秀和、陈村春晓等，正在发展中的 企业有揭阳锦丰、番禺华旺、东莞家乡人、福建金达利、厦门丽桥等。 在过桥米线兴起之前，即食水洗米粉有过顺当的历史。这种产品具有不糊汤，不易 断条的优点，但由于复水性较差，粉条有硬感，不太适合新一代消费者的口味，使其市 场日趋萎缩。国内主要生产企业有台山超力等。即食水洗米粉在国外有很大而稳定的市 场，但大都为国外米粉生产企业所占领。缅甸、泰国、越南、马来西亚等国的大型米粉 生产企业，仍把它视为主要产品大量生产，除满足本国市场外，很大一部分供出口。 2 1 1 2 3 煮食干产品 在我国，大部分煮食干产品都有着悠久的生产历史，但随着即食米粉、粉丝的兴起 和消费习惯的改变，这个植根于广大人的群传统市场发生了变化，有些产品受冲击很大。 但由于部分煮食干产品在国外已形成固定的消费市场，消费量很大，使得有一些产品的 市场仍在稳步增长。总的来说，各种产品的处境各不相同，有增有减。整个产业正处于 调整、提高的时期。 在南方，排米粉是大众化消费的米制品，能炒食和汤食。主要生产企业集中在广东 江门、东莞、番禺、肇庆等地。这个产业主要靠大规模生产，以达到薄利多销及相当部 分的产品供出口来支撑。由于竞争激烈，产品价格较低，获利空间较小，使许多规模小 的企业相继被淘汰。虽然生产厂家已较以前减少很多，但单个企业的产量扩大了。在番 禺，一些排米粉生产企业日产量达五、六十多吨。主要生产企业有番禺的珠江、冠华等 企业。类似产品的生产企业还有浙江一太食品公司等。 在北方，龙口粉丝作为大销量的煮食干产品，有着广阔的市场。龙口粉丝有很大一 部分供出口，其卫生要求较严格，推动了生产企业改善生产环境和采用新的技术设备。 主要生产企业有甘肃银河集团、健源、山东的金城、桃林和华龙等。 直条米粉的生产工艺分为湿法和于法两类，其中湿法是典型的传统生产方式。传统 的直条米粉湿法生产工艺较复杂，耗用劳动力多，出口产品几乎逐条挑选，属于劳动密 集形产业，产品附加值不高，获利空间不太大，在国内市场价格一般。江西作为直条米 粉的主要集中生产地，从上个世纪九十年代起，开始采用不同于传统作坊式的生产工艺 和设备生产精制直条米粉，大规模地减轻了劳动强度，提高了自动化水平，形成大规模 工业化生产。产品的质量也得到显著地提高，外观晶莹透亮，口感好，不糊汤，不易断 条。直条米粉产量和出口量较大的生产企业有江西五丰等。 东莞方粉和波纹米粉也曾兴盛一时。曾经在东莞就有近二百间生产东莞米粉企业。 但由于产品市场不断减少，现在已趋衰落。原来的生产企业有些关闭，有些转产快餐沙 河粉和排米粉。波纹米粉也因不适应新一代消费者的要求，整个产业正处于衰落状态， 主要生产企业有河源霸王花等。 快餐沙河粉与即食沙河粉主要区别是粉条较厚( 一般大于0 5 5m m ) ，需要煮2 3 m i n ，适用大排档、家庭煮食，一般做成大包装出售。生产这些产品的主要企业有中山 香山、安徽天华、金九华、意诚等企业。 3 玉米快餐粉是采用1 0 0 玉米淀粉作原料而制成的，从严格意义上说，不属于米粉 系列。这种产品在国内未能推广，但在菲律宾和印尼却有很大市场。其生产工艺不需要 经过老化，类似波纹米粉的生产，但其挤丝压力为波纹米粉的2 2 5 倍，粉条泡水后容 易松开。印尼曾购进了四条生产线，菲律宾最大的一间生产企业“马利坚纳 食品公司 亦曾订购了生产设备。 1 1 3 发展趋势 1 1 3 1 市场日益扩大 过去，米粉在中国主要流行于华南和西南地区，近年来已逐渐北移，排米粉、波纹 米粉、方便河粉也备受北方居民的欢迎。在国外，米粉也已从东南亚扩展到欧盟、美洲， 相信通过不断改善米粉的品质，方便米粉必将以其绿色、营养、健康、味美的特点与方 便面平分天下。 此外，米粉配料原料的选用范围也在扩大，魔芋、葛根和薯类、谷物等各种富有淀 粉的农作物已成了米粉配料开发的新源泉。许多地方的农业资源有了深加工的方向，大 大提高了它们的利用价值【9 】。 1 1 3 2 标准化作业将日益受重视 大多数人都把米粉看作一种小吃食品，认为只需作坊式生产即可，技术档次低。目 前，由于对米粉生产规律掌握的不够透彻，不能以理论指导生产实践，即使有一些好的 方法和经验，也在秘而不宣或私自传授中变形或失传，未能上升到理论水平，使得在米 粉的生产中到现在还存在着产品质量不稳定的现象i l o 】。因此，只有对米粉生产进行系统 的理论研究，形成具有一定深度的理论分析系统进而以理论指导生产实践，以标准化作 业彻底取代经验方法，才能使米粉完成从一种传统的手工食品到成熟的工业化产品的过 渡。随着馒头、米饭等传统食品工业化的成功，我们有理由相信，在广大科研工作者的 努力下，加强对米粉生产的理论研究，破译其中的奥秘将指日可待。 1 1 3 3 保鲜方便米粉将是市场方便粉中的重要产品 目前市场上方便粉品种主要有两类：一是以红薯等为主要原料生产的粉丝类；二是 以大米为主要原料生产的米粉。这两类产品中均以干性的方便粉为主，但千米粉食用时， 过程复杂，费时费力，难以适应现代快节奏生活的需要，而目前保鲜方便米粉在市场上 并不多见。 4 保鲜方便米线是经干性米粉成熟工艺后发展起来的，与干性米粉生产工艺相比，有 两个技术难题需要解决：一是需要控制米粉的微生物指标，达到商业无菌要求，使之防 霉防腐防变质，以保持米粉的新鲜；二是防止米粉在贮存过程中发生老化( 又称回生) ， 保持其特有的韧性、口感滑爽、外观光洁、不粘连和断条率低等特性。目前这两个难题 已圆满解决，保鲜方便米粉正在铺向市场【1 1 】。 由于保鲜方便米粉具有新鲜米粉的特点，是干性米粉无法比拟的，随着生产成本的 进一步降低，人们将像钟爱传统快餐米粉一样，喜食保鲜方便米粉。 1 1 3 4 产品研发将围绕市场需求进一步展开 随着人们生活水平的大幅提高，“绿色、健康、方便”已成为现代消费者的主导消 费理念。非油炸，营养、健康、爽滑的方便米粉逐渐受到消费者的关注。但米粉产业要 想在方便面一方独霸的方便食品市场中发展壮大，只有不断加大产品研发力度，在保证 传统的“营养、健康、味美的特色外，以市场和消费者需求为到相比，不断推出绿色、 方便的新产品，这是米粉产业的唯一出路。 1 1 3 5 方便米粉调味料将向天然、营养、好吃等方面发展 对于方便米粉来说，其调味料主要是以鲜味和咸味为中心，以风味原料为基本，如 各种肉类和海鲜。目前市场上方便米粉存在的最大不足在于无法复原传统米粉的原味。 传统鲜湿米粉的食法由三部分组成：其一是鲜湿米粉；其二是浇头( 云南称之罩帽) 由 肉片、素菜、葱等组成；其三是调味料，主要由原汤汁( 鸡汤、筒子骨汤) 调味料等组 成，这三部分集米粉天然、营养、好吃融为一体，这是传统米粉的精髓【1 2 】。 、借鉴传统米粉的食法，要想使方便米粉具有传统米粉的特点，关键是要从“天然、 营养，好吃”等方面做文章，采用鲜湿米粉以及由肉片等辅料组成为主体，在生产技术 上不成问题，但在调味料方面如何采用以筒子骨、鸡汤为主的原料，形成天然、营养、 好吃的风味，则是方便米粉调味料今后发展的方向。 方便食品的市场竞争，特别是方便面、方便米粉的竞争，由于其原料的组成差别不 大，而调味则千差万别，因此其竞争的主战场将体现在汤料的组成与调配上。而食品所 要求的天然、营养、方便、好吃是构成现代食品的主要要求，只有满足这些要素的食品 才是最有前途的食品。 1 2 米粉品质研究概况 1 2 1 米粉品质影响因素研究 1 2 1 1 原料对米粉品质影响的研究 我国粮食短缺的历史数以千年计，历史上改朝换代的导火索常常就是天灾人祸引起 的粮食短缺。解放后特别是改革开放及杂交稻等科技的成功使2 0 年来大米产量急剧增 加，对解决我国人民的温饱及粮食安全问题作出了巨大贡献，大家都以占全世界7 的 耕地解决了占2 2 人口的吃饭问题而自豪。其中早籼稻由于较耐贮藏，更被当做关系到 国家安全的一种重要的战略物质被国家粮库进行贮藏和轮换加工，但早籼稻做米饭口感 不好，贮藏时间太长如3 年以上，便陈化变质，不能食用。而贮藏1 2 年的早籼稻恰适于 生产米粉，口感很好。 稻米在贮藏过程中，它的物理、化学特性发生一系列变化( 即陈化) ，作为种子和 生活物质的稻谷，陈化可以看作是一种生理过程，是一种自然而自发的现剩1 3 1 。 在一定的水分和温度下糊化后，大米中的线性直链淀粉分子从膨润的淀粉粒中逸 出，通过分子链间的相互作用和相互缠绕，可溶性直链淀粉形成连续的三维网络凝胶结 构，溶胀淀粉颗粒和碎片则填充在直链淀粉网络中【1 4 1 ，形成具有一定黏弹性和强度的凝 胶。食品工业中常利用这一性质制作出风味独特的凝胶食品，其中最典型的就是米粉的 生产。许多研究认为，直链淀粉含量高的籼米品种较适宜制作米粉，生产出的米粉具有 较好的烹调特性【1 5 - 1 羽。 吴卫国【1 9 】等对1 7 种大米原料及其所加工成的米粉品质进行了分析，并对大米原料 特性与米粉的加工性能、感观品质和烹煮性能之间的相关性进行了探讨，其研究结果为 米粉生产选择适宜的原料大米，进一步优化米粉生产工艺，改善米粉品质提供了理论指 导；同时对米粉专用稻的选育及高产高效栽培措施的制定有一定的理论参考价值。由此 可见，不同品种、不同产地、不同批次的籼米其特性具有较大差异，所生产的米粉也有 较大差异。 也有学者研究了蛋白质【2 0 - 2 2 、脂类【2 3 。2 6 1 对大米蒸煮性质和食用品质 2 7 1 、米粉流变学 性质及粘度【2 8 。2 9 】的影响。但由于淀粉、蛋白质、脂类等物质在米粒中分布不均 2 8 , 3 0 ，不 利于从整体上去研究米粒的相关性。因此，有些学者开始研究大米糊化性质【3 1 1 、黏度性 质【3 2 1 、老化性质【3 3 刁5 1 、热特性【3 6 3 7 1 。程科【3 8 】贝0 在其硕士论文中研究了与淀粉的糊化、 6 老化程度密切相关的淀粉的酶解力、支链及直链的比例、淀粉分子量分布、淀粉的溶解 性等理化特性。华中农业大学的刘友t i l t 3 9 】等人采用采用湖北省广泛种植的2 1 个品种稻 米生产方便米粉，通过回归分析和聚类分析，研究了稻米主要成分与方便米粉品质之间 的关系，并建立方便米粉生产原料的选择模型，为方便米粉专用稻的培育和方便米粉加 工原料的选择提供依据。结果表明，稻米的淀粉含量、直链淀粉含量等与方便米粉的滋 味、口感、色泽等感官品质呈极显著或显著相关；方便米粉的感官品质的可以用稻米的 直链淀粉含量和蛋白质含量或脂肪含量的幂指数模型进行预测，可以达到极显著水平； 直链淀粉含量中高，蛋白质含量中高等的稻米适于加工方便米粉。 另外，早籼米作为米粉的首选原料米，其直链淀粉含量在1 8 - - 2 8 之间，不仅影 响方便米粉的内在质量，还直接影响方便米粉货架期中品质变化m 】。 1 2 1 2 加工工艺对米粉品质影响的研究 浸泡作为米粉加工工艺的第一步，具有不可忽略的作用。浸泡的实质是通过微生物 发酵，改善原料米的理化性质，得到高品质的米粉。李里特【4 2 】，鲁战会【4 3 1 等以整粒大 米( 籼米) 为研究对象，研究其在自然发酵过程中理化性质的变化，发现发酵过程中蛋 白、脂肪和灰分含量随着发酵的进行而明显减少，游离脂肪酸的含量呈上升趋势，而总 淀粉及直链淀粉含量并无显著变化。流变学测定则发现：相对于对照样品，发酵法生产 的米粉的最大破断应力减小而最大应变增加。而力学研究发现屈服强度与发酵时间呈负 相关，随着发酵时间的增加，逐渐减少，杨氏模量与最大破断应力随着发酵时间的增加 先增加而后减少，米粉的硬度和最大破断应变及塑性则随发酵时间增加呈递增趋势。而 5 的不同发酵时间的大米粉糊化流体都属于非牛顿假塑性流体，在相同温度下，剪切 应力随剪切速率的增加而增大，表观粘度随剪切速率的增加而减少。发酵7 天的大米粉 糊化流体的表观粘度和剪切应力在不同温度和剪切速率下都较其他样品大。经过感官评 定确定发酵法生产的米粉柔韧筋适，品质更好。综合各项实验结果得出：自然发酵虽然 未影响总淀粉和直链淀粉含量，但降解了蛋白和脂肪而改变了大米粉的流变性质。另外 灰分的降低赋予米粉洁白的外观，带给产品更好的透明感。此外，鲁战会 4 4 1 在其博士论 文中全面分析了发酵大米分的化学成份，着重研究了自然发酵对淀粉物性及凝胶流变性 的影响，从而探讨了发酵米粉的淀粉改性及凝胶机理。袁美兰【4 5 】等研究了发酵时间对米 粉r v a 黏度性质及所制作的米粉的拉伸性质的影响。结果表明，米粉的r v a 峰值黏度、 低谷黏度及最终黏度上升，胶凝值下降，而崩溃值先上升然后下降。发酵提高了米粉的 7 拉伸性质，改善了米粉的质地和口感；综合分析后认为，大米3 0 左右发酵2d 比较适 宜。丁文平【4 6 】等利用动态流变仪和差示扫描量热仪等手段研究发现：米粉颗粒的组织结 构经浸泡发酵后会发生改变，更易吸水膨胀和糊化，直链淀粉更易渗析形成凝胶网络结 构，而且浸泡发酵后的米粉体系凝胶强度和弹性组分增加。与此同时，浸泡发酵后的米 粉凝胶体系回生速度也同样增加，即通过浸泡发酵生产的米线更容易变硬老化。发酵产 物主要是酸和酶，彭荷花【4 7 】等采用发酵中的主要酸( 醋酸、乳酸) 和酶( a 淀粉酶、p 淀粉酶、淀粉葡萄糖苷酶、脂肪酶、蛋白酶) 以及一些常见的酸( 盐酸、甲酸、柠檬酸) 处理米粉的原料，用流变仪测定米粉的流变性。结果表明：这些处理方式中对米粉流变 性影响较显著的是：a 淀粉酶，蛋白酶，脂肪酶，p h 4 0 、p h 5 0 的乳酸乳酸钠缓冲液。 它们都在不同程度上增加了米粉的最大破断应力和最大破断应变，改善了米粉的流变 性。闵伟红【4 8 1 等利用从湖南常德米粉自然发酵液中筛选出的乳酸菌发酵早籼稻，研究了 以乳酸菌发酵改善大米淀粉凝胶食用品质的机理。拉伸试验证明，乳酸菌发酵使米粉的 最大破短应力显著增强( p 0 0 1 ) 伸展率断面收缩率及最大破短应变显著增加( p o 0 1 ) ，杨氏模量显著下降( p o 0 1 ) ，经感官评定，米粉筋道柔韧。 在探讨米粉加工工艺中，b i r t h ep e d e r s e n l 4 9 1 等研究了粉碎加工对大米营养成分的影 响。叶敏【5 0 】等人以早籼米为原料，确定了方便湿米粉的工艺参数：在4 0 c 温度下浸泡 1 6h ，在1 0 0 条件下初蒸8r a i n 后，静置老化2h ，再在1 0 0 下复蒸8m i n ，然后在浓 度为1 5 的乳酸液中酸浸5m i l l ，密封包装后在1 0 0 下火菌5r a i n 。刘超【5 1 1 等以早籼 稻为原料生产保鲜米粉，测定了添加玉米淀粉、变性淀粉及乳化剂等助剂及不同保鲜处 理对米粉品质的影响。邹国魁5 2 】等对制作速食米线的关键因素如原料的选择、水的质与 量，添加剂如乳化剂、增稠剂以及挤压与干燥等进行了综合考虑。结果表明原料与添加 剂对速食米线的质量影响较大。经试验证明，合理的原料( 特别是直链淀粉与支链淀粉 的比例) 以及适当的添加剂在相同的制作工艺下对米线的质量改善效果显著。再结合挤 压法对生产速食米线进行了研究与探讨，使制得的米线表面光滑、晶莹透明、复水快， 达到真正速食的目的。梁兰兰【5 3 】等采用自制实验室用二步法米粉机进行挤丝操作，研究 不同挤丝条件对波纹米粉品质的影响。实验结果表明：加水量对米粉条的容积密度、蒸 煮重量、蒸煮损失均有影响。加水量小于4 5 时，波纹米粉的容积密度、蒸煮重量随加 水量减小而减小，蒸煮损失则缓慢减少。加水量大于4 5 时，波纹米粉的容积密度、蒸 煮重量随加水量增大而减小；蒸煮损失随加水量增大而增大。出丝板孔径在o 8 1 2l l l n l 8 范围内变化时，波纹米粉的容积密度、蒸煮时间、蒸煮重量均没有显著变化；出丝板孔 径为小于o 8m i d 时，波纹米粉的品质出现了比较明显的劣变。g i s e l a 砒c h a r d s o n f 5 4 】等研 究了c a 和n a 的磺酸盐对淀粉凝胶及其网络结构的影响。邱澍5 5 】等经过实验室研究和 生产线上的中试发现：米片加热熟化出口冷却后喷洒p 淀粉酶，然后通过挤片机均匀搅 拌，进入连续式保温保湿箱，再进行挤丝和后续处理，这样生产出的产品贮藏1 年能明 显减缓老化。最佳参数是酶质量分数o 1 5 ，温度5 0 - 5 54 c ，时间3 0m i n 。 1 2 1 3 营养强化对米粉品质影响的研究 米粉做为南方主食，营养结构单一，需搭配辅料。但生活水平的提高，使人们对饮 食的要求也越来越高。针对市场的要求，不少人对米粉的营养强化进行了研究。 马倩【5 6 】等对米粉的营养价值进行评估并针对广西饮食中所最易缺乏的维生素和钙 进行营养强化，研究v b l 、v b 2 、复合维生素、钙等营养物质在米粉加工过程中的损失 以及对米粉物理性质的影响，通过分析营养评价和物性测试结果发现：v b l 强化米粉有 不良气味、v b 2 强化米粉颜色成橘红色，感官上不可接受，而且v b i 和v b 2 在米粉加 工工艺中的损失率达到6 0 ；而通过添加钙营养强化剂增加钙元素的含量，在加工过程 中损失不到2 0 ，还提高了米粉的弹性和拉伸力。由此可见，钙在米粉的营养强化中可 行。 结合c n k i 数据和中文专利数据库，搜索相关米粉营养强化的专利申请如表1 2 。 1 2 2 稻米陈化机理研究 制作米粉一般不能用新米，吴卫国 6 明等通过研究确定：随着稻谷储藏期的增加，米 粉加工的成型及散粉质量可以得到明显改善；成品含水量呈现下降趋势；米粉吐浆值及 酸度呈现增加趋势；储藏期为9 个月的稻谷加工的米粉断条率为零；当储藏期超过2 1 个 月时，感官品质开始下降；因此综合考虑米粉各品质指标，确定储藏期为9 2 1 个月的稻 谷较适宜加工高品质的米粉。可见原料对米粉品质的影响非常大，而进行稻米的陈化研 究，对于稻米的贮藏、轮换加工及米粉原料的选择具有重要意义【7 0 1 。 1 2 2 1 组织结构 从组织学结构的观点分析，构成大米组织的细胞大多是薄壁细胞，胞壁为很薄的初 生壁，外形是等经多面体，是最基本的一种细胞类型。在稻谷收获以后存放的初期被称 为后熟阶段，这时由于水分的减少，一方面还在进行细胞的分化，另一方面，细胞间质 9 和胞间通道会发生一定程度的收缩，最终形成米粒坚硬的结构特点，存放时间越长，结 构也会越硬。钱海蝌7 1 1 等运用组织切片的方法，观察并分析了大米陈化过程中胚乳细胞 的变化，指出大米陈化过程中的组织学变化是导致大米食用品质下降的直接原因；运用 酶处理是改变陈米组织结构，提高大米食用品质的直接和有效的途径。l i t t l e 7 2 1 等通过 切片染色观察到胚乳胞壁厚薄的分布与蒸煮大米的破裂方式有一定关系，陈米胞壁的透 水性降低了，他们认为陈米质构特性变化的原因不在淀粉而在胞壁。 表1 2 营养强化米粉专利统计【5 7 石8 1 1 2 2 2 淀粉 淀粉作为大米的主要成分，其含量占大米的9 0 左右，它自身的变化和其他成分对 其影响是决定大米蒸煮品质的主要因素。 稻米储藏期间，其淀粉的“量”与“质 均发生了变化。“量”的变化不大，直链 淀粉平均值下降了5 2 8 ；“质 的变化较大，可溶性直链淀粉下降了1 3 7 8 。游离脂 肪酸与直链淀粉复合而改变了淀粉的性质是造成上述质变的部分原因，另一部分原因可 能是直链淀粉分子聚合而致【7 3 】。 钱海峰和陈玉铭【7 4 】分级分离制备的大米淀粉，测定不同陈化度大米的淀粉的直链 淀粉和支链淀粉的性质，发现陈化对大米直链淀粉的影响较小，而支链淀粉由于脱支酶 1 0 的影响使其中的最长链组分( f 1 a ) 含量降低，并且陈化使大米淀粉的微晶束得到加强， 组织结构变得更加紧密，使水分难以渗透。 1 2 2 3 蛋白质 任顺成【7 5 1 等对新、陈大米米谷蛋白与淀粉的相互作用及大米的质构特性进行了研 究，并利用s d s 聚丙烯酰胺凝胶电泳( s d s p a g e ) 分析了米谷蛋白的分子量。发现大 米经陈化后，蒸煮米的粘度下降，硬度增加；米谷蛋白谱带数目不变，部分低分子量谱 带相对含量减少，高分子量谱带相对含量增加；米谷蛋白与淀粉之间存在明显的相互作 用。这与郑州粮食学院的赵学伟【7 6 】的研究结果一致。 宁波大学的邵亮亮【7 7 1 等采用异硫氰酸苯酯柱前衍生、反相高效液相色谱法，比较两 种大米的1 8 种氨基酸含量，发现新米陈化后，甘氨酸和脯氨酸的含量基本不变。大多 数氨基酸的量减少，说明新鲜大米在陈化过程中部分氨基酸降解，或转变成其他物质， 从而使得含量下降；有个别氨基酸量增多可能是由于陈化过程中某一阶段蛋白分解积累 起来的。由于大多数氨基酸含量减少，因此陈化大米比新鲜大米的氨基酸总量要低。 1 2 2 4 脂质 稻米中脂类含量并不高，籼米在l 左右，但含量不高的脂类与稻米的陈化有着极 大的相关性。大米的脂肪组成主要由亚油酸、亚麻酸、油酸、软脂酸、硬脂酸和十四( 烷) 酸组成，其中亚油酸占5 0 左右，基于它们由脂质与脂酶组成和脂醋催化理论，所以在 储藏中受到空气和高温的影响，极易加速大米劣变的速度。 大米中的脂类按其存在位置可分淀粉脂及非淀粉脂。淀粉脂与直链淀粉结合成复合 物，有随直链淀粉含量的增加而增加的趋势。x 射线衍射及d s c ( 热差分析) 证明大 米淀粉在糊化的过程中部分直链淀粉与非淀粉脂结合成复合物，在膨胀、糊化时要吸收 更多的热量，限制了淀粉的糊化。大米非淀粉脂主要是三酰甘油，在大米陈化过程中易 发生降解产生游离脂肪酸、单酰甘油等。陈米中的一部分直链淀粉与陈化过程中非淀粉 脂降解的产物相互结合导致大米蒸煮