干燥方法对营养强化方便米饭复水性的影响

1、2003年 3月农 业 机 械 学 报第 34卷 第 2期干燥方法对营养强化方便米饭复水性的影响佟月英孙永海石晶 【摘要】 对常见几种干燥方法对营养强化方便米饭复水性的影响进行了图像分析和对比试验 。 试验结果表 明 :经真空冷冻干燥方法处理的方便米饭 , 米粒内部结构疏松 、 多孔 , 易于水分的浸入 , 其复水时间明显短于微波热 风干燥米饭的复水时间 。 真空冷冻干燥是最适合的营养强化方便米饭干燥方法 。关键词 :食品加工技术方便米饭复水性图像分析 中图分类号 :T S 21014文献标识码 :AEffects of D ry i ng M il ity of I n stan tR I

2、itionYueying Sun Yonghai Sh i J ing(J ilin U n iversity AbstractIn th is p ap er , the effects of som e traditi onal drying m ethods on the recon stituab ility of in stan t rice w ith in ten sified nu triti on w ere investigated by m ean s of rice i m age analyses and exp eri m en ts . T he resu lts

3、 show that the in ternal structu re of the rice dried by vacuum freeze drying app ears to be po rou s , hygro scop ic and spongy . T he recon stitu ted ti m e of dried rice by vacuum freeze drying is eviden tly sho rter than that by m icrow ave o r ho t 2air drying . V acuum freeze drying is a low t

4、em p eratu re op erating , w h ich is su itab le fo r in stan t rice w ith in ten sified and heat sen sitive nu triti on .Key words Food p rocessing techno logy , In stan t rice , R econ stituab ility , I m age analysis收稿日期 :20020128佟月英吉林大学生物与农业工程学院副教授 , 130025长春市 孙永海吉林大学生物与农业工程学院教授 石晶吉林大学生物与农业工程学院工

5、程师 引言方便米饭是以大米为原料 、 采用先进生产工艺 制成的一种米制品 。 经过营养强化的方便米饭既有 米饭的营养强化功能 , 又满足了人们快速即食的要 求 , 可以保证人体正常的营养需要 , 具有广阔的应用 前景 。方便米属非多孔型脱水米 , 有较好的复水性 , 复 水后的米饭外观和口感几乎和新蒸米饭无区别 。 淀 粉占大米总量的 70%以上 , 方便米的加工主要是对 淀粉进行加工 。 淀粉随着温度升高而糊化 , 而糊化后 的淀粉浆快速脱水干燥就可以制成易于分散于水中 的无定形粉末 , 即形成可溶性糊化淀粉 , 也就是可溶性 化淀粉 。 方便米饭加工主要工艺是蒸煮 , 这个阶 段就是大米中

6、淀粉糊化的过程 。 煮完的大米再进行 营养强化 , 然后放入干燥器中干燥 , 脱水后的米即为 化米 , 这种米加入一定量开水 , 再放置数分钟 , 使 其恢复糊化状态 , 即可得到营养强化方便米饭 。目前在食品生产中常用的干燥方法有热风干 燥 、 微波干燥和真空冷冻干燥 。 本文通过对比试验和 图像分析 , 对常用几种干燥方法对营养强化米饭复 水性的影响进行研究 。1米饭的干燥方法111热风干燥热风干燥是方便米饭最常用的干燥方法 。 把含 水量 64159%的离散状态米饭盛放在铁筛上分别放 于 60 、 80 、 100的热风干燥机中进行干燥处 理 。 米粒厚度为 015c m 左右 , 铺放

7、均匀 , 以利于通风 干燥 。 干燥前 , 把粘在一起的米粒离散开 , 以利于米 粒干燥和食用 。112微波干燥近年来 , 微波干燥已在许多领域获得广泛的应 用 。 由于用 750W 微波干燥时 , 出现部分米饭表面 很快焦黄甚至变黑的现象 , 而大部分还未干燥 , 比较 粘稠 , 其色泽 、 风味均较差 , 故仅对 350W 、 500W 两 种功率的微波干燥进行研究 。 进行微波干燥时 , 米饭 的厚度在 015c m 左右 , 并在米饭的干燥过程中 , 每 隔 115m in 搅拌米粒一次 ,发生焦糊现象 。113微波热风干燥,各自的特点 ,了评价 。 :先用 500W 微波干燥 8m

8、in 后 , 再用 80热风干燥 50m in , 可 获得含水量为 8159%的方便米 。114真空冷冻干燥真空冷冻干燥主要优点是能保持新鲜食品的 色 、 香 、 味 、 形 , 最大限度地保存食品内部的维生素 、 蛋白质等营养成分 , 且含水量较低 , 能在常温下保存 较长的时间 。试验在 L GJ 25型冷冻干燥机上进行 , 干燥过程由计算机控制 。根据米饭的特点 , 将其平铺于托盘中 , 厚度在 1c m 左右 , 然后根据其冻干曲线编制控制程序 , 进 行冷冻干燥 , 真空度为 8Pa 。1米饭冻干曲线 试验采用的工艺过程如下 (冻干曲线见图 1 :(1 先把米饭置于冷阱室中降温至

9、-35 , 时间约为 30m in 。(2空 , ,6:将 10m in 内升温到 -10下保持 600m in , 以使其在 ; 将米饭在 10m in 内升 温 至 0 ; 在 0下保温 180m in ; 将米饭在 10m in 内升 温至 30 , 使其温度接近室温 , 以便取出后不吸收 空气中的水分 ; 将米饭在 30下保温 60m in 。 每次试验历时 900m in 。2营养强化方案及其实施方法方便米饭是为了满足人们既能节省吃饭时间 , 又能摄入人体必需的营养成分的需要 。 成年男子 (18岁以上 , 劳动类型 :中 每天所需的营养成分见表 1。 普通米饭营养成分见表 2(表中

10、数据为每 100g 食品 中的营养成分含量 。表 1成年男子每天所需的营养成分含量营养成分 热量kJ蛋白质g脂肪 g碳水化合物 g维生素D m g维生素B 1 m g维生素B 2 m g维生素C m g钙 m g 铁 m g含量 125529093134501151151156080012表 2米饭 (蒸 , 粳米 的营养素成分表营养成分 热量kJ硫胺素m g钙m g蛋白质g核黄素m g镁m g脂肪g烟酸m g铁m g碳水化合物 g维生素 Cm g锰 m g含量 4900102151221601032001322122600185营养成分 膳食纤维g维生素 Em g锌m g维生素 Ag胆固醇m

11、 g铜m g胡萝卜素g钾m g磷m g视黄醇当量 g钠m g硒 g含量 01201136000108039620313014营养强化量是根据方便米饭中营养素缺多少添加多少的原则 , 同时考虑后继加工过程中的保存率等因素来决定的 。 根据成年男子的营养需要量和米饭所含的营养素数量的差值 , 经计算 , 在 1L 水中添加 8106g 钙 、 01661gV c 和 01015gVB 1。根据米饭和添加营养剂的特性 , 营养强化方案 采用浸泡法 , 具体方法为 :取浸泡离散状态的米饭置 于微波炉内干燥 5m in , 使米饭失去部分水分而更 多地均匀吸取营养液 , 然后将干燥过的米饭置于一 定浓度

12、的营养液中 5m in , 使其充分吸水 , 这样经过 强化后的米饭即可进行真空冷冻干燥 。3图像分析311米粒的形态特征普通米经过微波热风干燥和真空冷冻干燥后 , 其外部性状各有特点 , 见图 2、 图 3、 图 4。 图 2是未 55第 2期 佟月英等 :干燥方法对营养强化方便米饭复水性的影响经处理的米粒 , 即普通大米 , 米粒呈半透明状 , 质地 坚硬 。 图 3是真空冷冻干燥处理的大米形态 , 整体呈 白色 , 体积为原大米的二倍多 , 表面呈多孔状 , 犹如 膨化食品 , 比较松软轻盈 。 图 4是微波热风干燥的大 米形态 , 整体晶莹剔透 , 光洁漂亮 , 体积和原大米粒 相近

13、, 表面呈龟裂状 。图 2未经处理的米粒 图 3 真空冷冻干燥米粒 312真空冷冻干燥大米的复水性图 5见其内部呈多孔状 , , 图 4微波热风干燥米粒 图 5未浸泡真空冷冻 干燥的米粒横断面 色 , 比较松软 。 由图 6、 图 7可知经过真空冷冻干燥 的大米在 100热水浸泡下的复水情况 。 在浸泡 1m in 时可见其复水较快 , 整体由白色变成半透明色 , 其外围颜色较深的一圈为已完全复水 , 比较粘 , 里面 的颜色较浅 。 开始浸泡时 , 米粒漂浮于水面 , 直至浸 水 3m in 时米粒沉于水底 。 随着浸泡时间的推移 , 水 分逐渐进入到大米的核心部位 , 硬度也逐渐下降 ,

14、直 至浸水 8m in 左右时完全复水 , 整体呈一色 , 松软可 口 , 较粘稠 , 口味和初蒸出的米饭基本无差别 。图 6浸泡 1m in 真空冷 冻干燥的米粒横断面 图 7浸泡 8m in 真空冷 冻干燥的米粒横断面 313微波热风干燥大米的复水性图 8为未经浸泡微波热风干燥的米粒横断面 ,其内部比较质密 、 晶莹且十分坚硬 。 由图 9和图 10可知经过先微波 、 后热风干燥后的大米在 100热 水浸泡下的复水情况 。 用热水浸泡 1m in 后 , 其外围 一小圈颜色较浅 , 为复水后的情形 , 而其他部位仍比图 8未浸泡微波热 风干燥的米粒横断面 较坚硬 , 内部几乎未浸水 。 与

15、 真空冷冻干燥米粒复水显著 不同的是 , 一开始浸泡时米粒 便沉于水底 , 可见其密度比真 空冷冻干燥的米粒大得多 。随着浸泡时间的推移 , 水分逐渐 浸入到大米的核心部位 , 硬度 也逐渐下降 , 直至浸水 12m in左右时完全复水 , 整体色一致 , , 较粘稠 。图 9浸泡 1m in 微波热风干燥的米粒横断面 图 10浸泡 12m in 微波 热风干燥的米粒横断面 4干燥方法对米饭复水性的影响411复水性评价指标复水率测定 :准确称取方便米饭成品 A (g 置于 烧杯中 , 加入 5倍沸水并立即加盖 , 复水 5m in 后立 即沥干并用吸水纸吸干表面水分 , 称重 B (g , 复

16、水 率用 B A ×100%表示 。复水时间测定 :将一定量的米饭置于 100开 水中 , 并加盖 , 待米粒完全复水 (米粒中心完全软化 后 , 记下所用时间 。 412热风干燥的影响热风干燥是方便米饭最常用的干燥方法 。 热风 干燥试验结果见表 3。 从表 3可知 , 温度越高 , 干燥 时间越短 , 在 60 、 80 、 100条件下干燥至恒重 所需时间分别为 220m in 、 100m in 、 95m in 。但复水 率 、 干燥效果均以 80时为好 。 温度过高则会降低 方便米饭的复水率 , 影响复水后的风味 、 口感和色 泽 。表 3热风干燥温度对方便米饭复水性的影

17、响干燥温度 T 6080100干燥时间 t m in22010095含水量 w %910871427117复水率 r %119221122107复水时间 t r m in161516413微波干燥的影响用 350W 、 500W 两种功率的微波对方便米饭 进行干燥处理 , 结果见表 4。 414微波热风干燥的影响由方差分析可知 , 对方便米饭复水性影响较大65农业机械学报 2003年表 4微波干燥对方便米饭复水性的影响微波功率P W干燥时间t m in含水量w %复水率r %复水时间t r m in350206125211315500135147212515的因素为微波干燥时间 , 其次是微波

18、功率和热风干 燥时间 。 对方便米饭感官品质影响最大的因素是微 波功率 , 其次是微波时间 , 而热风干燥时间影响最 小 。 根据试验结果综合考虑 , 选择适宜的干燥组合条 件为 :先用 350W 微波干燥 8m in 后 , 再用 80热 风干燥 60m in 。采用该干燥组合可以获得品质较好 的方便米饭 。415真空冷冻干燥的影响同上 , 由方差分析可知 , 复水率为 2127%, in , 、 复水时间 、 口味等方面 进行综合比较 , 可知真空冷冻干燥是制作方便米饭 最佳的方法 。5结论(1 根据对米饭干燥后的复水率 、 复水时间 、 口味等方面进行综合比较可知 , 在热风干燥 、 微

19、波干燥 、 微波热风干燥及真空冷冻干燥等方法中 , 热风干 燥和微波干燥的效果较差 , 而微波热风干燥的效果 要优于前两种 , 特点是复水快 、 干燥总时间短 。 真空 冷冻干燥是方便米饭脱水最佳的方法 , 制作的米饭 口感好 、 复水快 , , 对 V c 、 VB 1等营 。, 决定应往米饭中添加 。 采用浸泡的方法 , 并且在浸 泡前要先对米饭进行干燥 , 有利于对营养液的吸收 。(3 通过图像处理系统对米饭复水过程进行观 察 , 发现真空冷冻干燥后的米饭和微波热风干燥后 的米饭的内部结构差别很大 , 真空冷冻干燥的米粒 内部疏松 、 多孔 , 易于水分的进入 , 故其复水时间要 明显小

20、于微波热风干燥米饭的复水时间 。参考文献1刘敏 , 汪芳安 . 方便米饭生产中若干技术问题的探讨 . 武汉工业学院学报 , 2000(2 :28312熊善柏 等 . 干燥方法对方便米饭品质的影响 . 粮食与饲料工业 , 1997(4 :38403陆步诗 等 . 强化营养米生产工艺研究 . 湘潭大学自然科学学报 , 1999(2 :62664徐言生 . 真空冷冻干燥食品加工工艺特性 . 制冷 , 1999, 18(3 :82845刘志皋 . 食品营养学 . 北京 :中国轻工业出版社 , 1999. 267293(上接第 53页 参 考 文 献1 Zhang Q , L itch J B . Know ledge