米粉干法生产工艺的研究

蔡永艳,陈 洁,王 春,吕莹果

(河南工业大学粮油食品学院,河南郑州 450052)

米粉干法生产工艺的研究

蔡永艳,陈 洁＊,王 春,吕莹果

(河南工业大学粮油食品学院,河南郑州 450052)

研究了采用挤压技术干法制作米粉的工艺.选取加水量、蒸粉时间、老化时间、米粉细度、螺杆转速、挤出温度等因素进行正交试验,对米粉的拉伸强度、蒸煮损失率、硬度、咀嚼度等指标进行模糊综合评价.结果表明:影响米粉品质因素的显著性顺序为粒度 ＞老化时间 ＞温度 ＞蒸粉时间 ＞螺杆转速 ＞加水量,并得出米粉生产工艺的最佳条件为:加水量 37%(以湿基计),粒度 120目,螺杆转速 88 r/min,老化时间 4 h,温度 80℃,蒸粉时间 12 min.

米粉;工艺;品质;模糊分析

0 前言

我国是水稻种植大国,有关资料显示,我国早稻存在严重积压问题,为了充分利用这些原料,减少大米浪费,研究米粉最优生产工艺,提升产品品质及优化生产流程,促进企业进行大规模工业化生产尤为必要[1].

我国目前生产米粉主要采用湿法加工工艺,工序繁多,大米经过碾米去糠、去杂、洗米、除砂、浸米、磨浆、过滤、蒸煮、搅拌、挤片、挤丝成型、蒸煮、松丝、晾干等诸多工序才能制成[2].其中磨浆、过滤 (压滤或真空抽滤)、蒸煮、水洗等工序,使大米中营养物质的损耗流失很大,产品得率低[3],并且洗米和泡米浪费大量水资源,造成严重的水污染.干法生产工艺省去传统的泡米、磨浆环节,有利于工业化生产,具有生产效率高、能耗低、原料利用率高、污染少的优点.作者研究了干法生产工艺中影响米粉品质的各个因素,探究干法米粉生产的最佳工艺条件,为其工业化生产提供理论指导和技术支持.

1 材料与方法

1.1 材料

早籼米:河南方欣米业集团股份有限公司.

1.2 主要仪器与设备

多功能搅拌机:广州市威万事实业有限公司;挂面干燥机:北京腾威机械有限公司;通心粉机:扬州盈科食品机械有限公司;超级智能恒温循环器:北京德天佑科技发展有限公司;TA—XT Plus质构分析仪:英国 Stable Micro Systems公司;CKZ系列电汽两用蒸饭蒸馒机:江苏飞月厨具股份有限公司.

1.3 米粉制作工艺流程

原料选择→磨粉→过筛→调湿搅拌→蒸粉→挤压成型→切断→老化→干燥→包装→成品.

操作要点:选择陈放半年至 1年的早籼米,粉粹过筛,粒度 80目以上,称量大米粉 600 g,加水调湿,搅拌 15 min,搅拌速度为 170 r/min.然后将米粉平铺在蒸篦上,厚度约 0.5 cm,放置在蒸馒机内蒸制 10 min左右,使糊化度达到 80%以上,立即进行挤压成型操作,此过程应控制喂料速度均匀一致,物料经螺杆挤压后通过模头成型,切成宽 0.5 cm,厚 0.1 cm,长约 20 cm的扁状米粉条.挤出的米粉立即用塑料袋密封,放置到冰箱中(4℃)老化,然后在温度 35℃,湿度 85%条件下干燥6 h.

1.4 方法

1.4.1 米粉基本理化指标的测定

水分测定按照 GB5497-85;粗蛋白测定按照GB2905-82;胶稠度测定参照文献[4];糊化等级测定参照文献[5];粗淀粉含量的测定采用 1%盐酸旋光法[6].

1.4.2 米粉蒸煮损失的测定

称取米粉样品 10.0 g,量取 500 mL蒸馏水,保持水的微沸状态,按照最佳烹调时间煮熟后,挑出米粉,置于滤网上用 50 mL蒸馏水淋洗 30 s,洗涤液一并转入烧杯中,在可调式电炉上蒸煮,待大部分水分蒸发后,放入干燥箱中干燥,称重至恒重,计算米粉蒸煮损失率.

式中:L为蒸煮损失,%;M1为煮前米粉质量,g;M2为烘至恒重的干物质质量,g;W为样品含水量,%.

1.4.3 米粉拉伸力的测定

取厚度相同的米粉数根,放在沸腾的蒸馏水中,煮至最佳蒸煮时间后捞出,立即放入冷水中冷却 30 s,捞出、沥干后放于质构仪试验平台上进行测定.试验所用质构仪探头:KiefferDough&Gluten Extensibility Rig Code A/KIE.Test Mode:Tension;Test Speed:3.30 mm/s;Distance:50.000 mm.

1.4.4 米粉 TPA的测定

每次取 5根米粉平行放于载物台上,每个样品做 6次平行试验,取试验结果中的咀嚼度和硬度指标,参数处理采用求平均值的方法.试验所采用的质构仪探头:自制探头,宽 5 mm,长 50 mm.Mode:Compression;Pre-test Speed:1.00 mm/s;Test Speed:0.80 mm/s;TargetMode:Strain 70.00%;Time:3.00 s.

2 结果与分析

2.1 大米基本理化指标的测定

大米基本理化指标如表1所示.

表1 大米的基本理化指标

2.2 品质评价指标

选取拉伸 U1、咀嚼度 U2、蒸煮损失 U3和硬度U4为评价指标,根据实践经验确定指标范围:U1=110～165 g,U2=1 800～2 500 g,U3=6.5%～14.5%,U4=2 600～3 500 g.

为了进行模糊综合评价,根据线性模型建立如下隶属度函数,计算隶属度值:

2.3 L18(37)正交试验

选取影响米粉品质的 6个主要因素:加水量、米粉粒度、螺杆转速、老化时间、挤出温度、蒸粉时间,进行 L18(37)正交试验,因素水平见表2,正交试验结果及其隶属度值如表3所示.

表2 正交试验因素与水平_

2.4 模糊综合评价

模糊综合评价 E=Q′.R=Q′.{R1,R2…R18}={E1,E2…E18}={0.190,0.648,0.831,0.569,0.711,0.464,0.435,0.550,0.711,0.474,0.477,0.478,0.390,0.374,0.458,0.384,0.304,0.521},把 E的数值填入表3.其中Q′为归一化后的权重模糊子集,根据评价指标的重要性分配权重,Q′={0.3,0.3,0.2,0.2},Ri为第 i组数据的隶属度值组成一列向量 Ri={P(U1),P(U2)…P(U4)}iT.

2.5 主效应分析[7]

根据模糊综合评价集 E,分别计算出各因素 3个水平的模糊综合评价值之和(m,n分别为因素号和水平号),并归一化为求出极差Zm和最大值 Ym,如因素 3的 ∑3n、∑′3n及 Z3、Y3为:

结果见表4.

表4 主效应分析表

根据极差 Z值的大小,排列出各因素对模糊综合评价影响的大小顺序,从表4可以看出 ZB＞ZD＞ZE＞ZF＞ZC＞ZA,即各因素影响顺序为:粒度 ＞老化时间 ＞温度 ＞蒸粉时间 ＞螺杆转速 ＞加水量.根据最大隶属度原则,确定影响米粉品质的主次因素,从表中可以看出,YB＞YD＞YF＞YE＞YC＞YA,主次因素的排列顺序与极差分析 (直观分析)基本一致.

2.6 交互效应分析[7-8]

交互效应分析可以获得最佳因素组合,如因素 A(加水量)和因素 B(粒度)的交互效应分析如下:

最大值为 0.345,根据最大隶属度原则,确定因素 A(加水量)的 1水平和因素 B(粒度)的 3水平的搭配是合理的.同理可分析各个因素间的交互作用,以最大隶属度原则确定各因素各水平的最佳搭配组合是:A1B3C2D3E2F3,即米粉最佳工艺条件为:加水量 37%(以湿基计)、粒度 120目、螺杆转速 88 r/min、老化时间 4h、温度 80℃、蒸粉时间12 min.

3 结论

采用干法生产工艺制作米粉,节约了生产时间,提高了原料利用率,并且在外观、口感上基本达到湿法工艺生产的效果,为米粉干法工业化生产提供了技术支持.采用模糊分析技术对影响米粉品质的各个因素进行综合评价,得出影响米粉品质的因素顺序为粒度 ＞老化时间 ＞温度 ＞蒸粉时间 ＞螺杆转速 ＞加水量,米粉生产的最佳工艺条件为:加水量 37%(以湿基计)、粒度 120目、螺杆转速 88 r/min、老化时间 4 h、温度 80℃,蒸粉时间12 min.

[1] Zhou Z,Robards K T,Elliwelt S,et al.Ageing of stored rice:changes in chemical and physical attributes[J].Journal of Food Science,2002,35:65-78.

[2] 邓靖,林亲录,金阳海.米粉一步成型新工艺探讨 [J].粮食与饲料工业,2004(5):18-20.

[3] 陈绍光,陈平.方便米粉一步成型新工艺研究报告[J].食品科技,1999(1):16-18.

[4] 孙庆杰,丁文平,丁霄霖,等.米粉 (米线)原料标准的研究 [J].中国粮油学报,2004(1):12-15.

[5] 柯惠玲,李庆龙.谷物品质分析 [M].武汉:湖北科学技术出版社,1994.

[6] 郑铁松,龚院生.生化实验指导 [M].郑州:河南医科大学出版社,1996.

[7] 何阳春,洪咏平,陈芜荪,等.鱼肉面条挤压成形工艺研究[J].中国粮油学报,2001,16(1):51-54.

[8] 陈芜荪.模糊技术在玉米方便面工艺研制中的应用[J].中国粮油学报,1997,12(5):18-24.

RESEARCH ON DRY PRODUCTION TECHNOLOGY OF R ICE NOODLES

CA I Yong-yan,CHEN Jie,WANG Chun,LV Ying-guo
(School of Food Science and Technology,Henan University of Technology,Zhengzhou450052,China)

This paper studied the dry production technology of rice noodles by using extrusion technique.Selectingwater amount,cooking time,aging time,rice flour granularity,rotation speed of screw,extrusion temperature as factors,we carried out orthogonal experi ment to make fuzzy comprehensive assess ment on the indexes of the rice noodles,such as tensile strength,cooking loss,hardness and chewiness.The results showed that the order of significance of the factors affecting the quality of rice noodleswas as follows:granularity,aging time,temperature,cooking time,rotation speed of the screw,and water amount.The results showed that the optimal rice noodle production conditionswere:water amount 37%(calculated bywet base),granularity 120 meshes,rotation speed of screw 40 Hz,aging ti me 4 hours,temperature 80℃and cooking time 12 min.

rice noodles;technology;quality;fuzzy analysis

TS201.1

B

1673-2383(2011)01-0039-04

2010-09-03

蔡永艳 (1984-),女,河南周口人,硕士研究生,研究方向为面制品研究与开发.

＊通信作者