超微粉对直接挤出制备米粉品质的影响

范运乾，豆洪启，杨波涛，张瑞莉，李盘欣,安红周*

（1.河南工业大学 粮油食品学院，国家粮食局粮油食品工程技术研究中心，河南 郑州450001；2.河南省南街村(集团)有限公司，河南 临颖 462600）

超微粉对直接挤出制备米粉品质的影响

范运乾1，豆洪启1，杨波涛1，张瑞莉1，李盘欣2,安红周1*

（1.河南工业大学 粮油食品学院，国家粮食局粮油食品工程技术研究中心，河南 郑州450001；2.河南省南街村(集团)有限公司，河南 临颖 462600）

为研究超微粉碎对米粉凝胶品质的影响，采用气流超微粉碎系统超微粉碎籼米，把超微粉按不同比例添加至2种颗粒度（80目和120目）的籼米粉中，研究混合粉破损淀粉含量和粒度分布变化对米粉糊化性质的影响，对添加不同比例超微粉的混合粉制作的米粉进行煮沸损失、质构和白度的测试.结果表明：添加超微粉可提高破损淀粉含量，减小平均粒径，降低糊化温度，减少煮沸损失，增加米粉咀嚼性和改变米粉白度；添加同等比例的超微粉80目米粉煮沸损失、白度值均高于120目粉，咀嚼性低于120目粉；添加少量（25%）超微粉能改善米粉表面光滑度，添加量大于50%时米粉出现部分膨化现象.

超微粉碎；米粉；糊化特性

0 引言

超微粉碎作为新技术日益广泛应用于食品、医药、日化等领域，超微粉碎大米能改变大米粉糊化性质［1-2］.米粉是利用淀粉糊化和老化形成较好质构的产品，大米淀粉糊化形成具有三维网络结构的凝胶，凝胶的强度和黏弹性与原料大米的直链淀粉含量、直链淀粉与支链淀粉比例、预处理方法［3-6］以及米粉筛分后的粒度大小有关［7］.与原料大米相比超微粉碎大米粉改变了糊化特性，使淀粉结晶度下降和相对分子质量减小，细微化的大米粉具有了特殊的理化特性，因此在大米粉中添加超微米粉能改变其凝胶糊化特性.

传统米粉磨粉有湿法磨粉和干法磨粉，干法磨粉在生产效率和能耗上优于湿法，但干法磨粉生产米粉品质较湿法磨粉生产差，原因为湿法磨粉粉体颗粒比干法细腻，即湿法磨粉粉体平均粒径小［8］.本文旨在研究通过添加超微粉改变干法磨粉粉体平均粒径而改变糊化凝胶特性和米粉产品品质，为超微粉应用于米粉生产提供理论依据.

1 材料与方法

1.1 材料与设备

籼米（国泰长粒香米）：桐城市长江米业有限公司.

QYF-100型流化床气流粉碎系统：江苏昆山市超微粉碎机厂；肖邦SD matic损伤淀粉测定仪：法国特里百特-雷诺公司；winner3001干粉激光粒度分析仪：济南微纳仪器有限公司；RVA-3D型快速黏度分析仪：澳大利亚NEW PORT公司；电动粉筛：自制；DS32Ⅱ型双螺杆挤压实验机：济南赛信机械有限公司；101A-3E型电热鼓风干燥箱：上海实验仪器厂有限公司.

1.2 试验方法

1.2.1 超微粉及样品制备

超微粉制备：采用QYF-100型流化床气流粉碎系统，设置粉碎频率100 Hz，系统稳定后加入过120目筛的籼米粉1 kg粉碎2 h.

混合粉配制：把干磨制备的籼米粉加入电动粉筛过80目和120目筛，把筛分分级后样品记为80目和120目粉，分别按照25%、50%、75%的质量比添加超微粉并混合均匀，记为80目混合粉和120目混合粉.

1.2.2 淀粉破损值测定

精确量取(120±0.1)mL蒸馏水，加入3 g硼酸和3 g碘化钾，搅拌完全溶解后转移至反应杯中，加入1滴0.1 mol/L硫代硫酸钠，精确称取1.00 g样品放入仪器，选择flour模式测定6 min.

1.2.3 糊化特性（RVA）测定［5］

采用澳大利亚NEW PORT公司的RVA-3D型快速黏度分析仪，设置转速为250 r/min，以7.5℃/min加热速度从30℃加热到92℃，恒温5 min，然后以7.5℃/min冷却到50℃，恒温5 min.

1.2.4 米粉粒度分布测定

取20 g样品放在40℃烘箱中10 h除去吸附的水分，把烘干后样品倒入粒度分布仪加料漏斗中，样品均匀进入喷射泵与高速空气混合加速到声速，在管道中分散的样品经喷嘴进入样品窗，测量He-Ne激光器发射激光照射下样品颗粒群产生的散射谱.

1.2.5 挤压制作米粉工艺

混合粉→调质增加水分→静置30 min→螺旋喂料器喂料→挤压成型→烘干.

操作参数：调制混合粉水分为35%；设置挤压机机筒温度102℃，螺杆转速117 r/min，喂料速度9 r/min；设置电热鼓风干燥箱35℃干燥1 h.

1.2.6 白度测定

取20 g挤压制作的米粉用高速万能粉碎机粉碎20 s，过60目筛后测白度.

1.2.7 煮沸损失测定［9］

烧杯中倒入150 mL沸水，加入10 g米粉，盖上玻璃皿后继续微沸状态下煮10 min，把烧杯中液体转移至200 mL容量瓶中，定容到刻度，振荡摇匀.用移液管精确量取10 mL定容后的溶液至铝盒中，105℃加热至恒重，精确称量铝盒增加的质量，通过铝盒增重计算米粉煮沸后干物质损失.

1.2.8 硬度和咀嚼度测定［9-10］

米粉用100℃沸水煮6 min，取出后静置2 min，用滤纸吸干表面水分.把3根米粉条平行等间距置于载物台上.每个样品做6次平行试验，参数去掉异常值，求平均值.物性仪探头：Pasta Firmness/Stickiness Rig Code HDP/PFS.参数设定：Pre－test Speed(测前速度)：2.00 mm/s，Test Speed(测试速度)：1.00 mm/s，Post－test Speed(测后速度)：1.00 mm/s，Strain(压缩率)：70%，Time：3.00 s，Trigger force：10.0 g.

2 结果与分析

2.1 超微粉对原料破损淀粉含量及粒度分布的影响

超微粉按照25%、50%、75%质量比分别与80目和120目粉混合，粒度分布和破损淀粉含量测定结果见表1和表2.

表1、表2显示随着超微粉添加量增加D10、D50、D90值呈下降趋势，比表面积S/V值上升.超微粉添加比例为75%时80目混合粉和120目混合粉D10为5.70 μm和4.24 μm，均小于超微粉6.42 μm，即占总量10%的最小颗粒直径小于超微粉，且比表面积均大于超微粉，原因为超微粉碎使米粉表面活性提高，粒子间吸引发生团聚现象［11-12］.

表1 超微粉和80目米粉混合粉粒度分布

表2 超微粉和120目粉混合粉粒度分布

图1显示，混合粉破损淀粉含量与超微粉添加量呈显著线性正相关 （80目和120目混合粉R2分别为0.994 6和0.992 1），其中80目粉由于颗粒较大破损淀粉含量为0.

图1 超微粉对破损淀粉含量的影响

D10表示样品中颗粒直径小于此数值的颗粒占10%，D0表示样品中直径大于和小于此数值的颗粒各占50%，即为平均粒径，D90表示样品中直径小于此数值的颗粒占90%.由图2可知，超微粉在添加比例为0～50%时颗粒较大的米粉（80目）平均粒径变化较颗粒小的米粉（120目）显著，超微粉添加量大于50%混合粉平均粒径变化不显著.添加比例为50%时80目混合粉D50数值大于120目混合粉，原因可能是80目粉由于颗粒较大，相同质量下颗粒数小于120目混合粉.

图2 超微粉对平均粒径的影响

2.2 超微粉对米粉糊化特性的影响

80目和120目混合粉糊化特性测定结果见表3和表4.添加超微粉使米粉糊化温度、最终黏度和峰值黏度下降，峰值时间增加.80目米粉峰值黏度和最小黏度均小于120目粉，糊化温度高于120目粉.添加超微粉使80目米粉破损值略有变化，先上升再降低，120目米粉破损值呈下降趋势，表明120目米粉添加超微粉能增加其热稳定性.80目混合粉回生值随超微粉添加呈上升趋势，即回生速度随超微粉添加增加而加快，120目粉回生值随超微粉添加而下降，120目混合粉破损值和回生值均高于80目混合粉.回生值反眏淀粉的成胶能力和回生程度，反眏淀粉糊的稳定性［13］，所以颗粒度较小的米粉热稳定性低于大颗粒米粉. 已有研究表明不同颗粒度范围的超微大米粉具有不同的糊化特性和流变学特性［2］，80目混合粉和120目混合粉热稳定性和回生速度的差别可能是由于混合粉平均粒径分布差异造成的.

2.3 超微粉对米粉煮沸损失的影响

图3显示，添加超微粉能显著降低米粉煮沸损失（P＜0.05）.RVA试验结果表明：添加超微粉使糊化温度降低，因此混合米粉在机筒挤压糊化过程中更容易糊化，且破损淀粉含量增加有助于米粉颗粒吸水膨化糊化形成稳定的凝胶结构，所以煮沸损失呈下降趋势.在添加量较少(0～50%)时120目粉煮沸损失小于80目粉，原因为颗粒度较小的粉糊化温度较低和破损值较大，比颗粒大的米粉更易形成稳定凝胶.

图3 超微粉对煮沸损失的影响

2.4 超微粉对米粉咀嚼性的影响

图4显示随着超微粉添加量增加，米粉咀嚼性呈上升趋势，在添加量为25%～75%时变化趋势明显，添加量大于75%时咀嚼性变化趋势不明显，说明添加超微粉促使米粉在机筒内糊化形成网络状凝胶，提高米粉煮后强度，即使添加量较小也能起到较大作用. 120目粉咀嚼性大于80目粉，说明平均粒径小的米粉形成的米粉凝胶强度较大.

2.5 超微粉对米粉白度的影响

图5显示超微粉添加量低于50%时米粉白度升高，颜色变白.超微粉添加量大于50%时白度降低，亮度变暗.120目粉白度均低于80目粉，即平均粒径小的米粉形成的米粉色泽比粒径大的米粉暗.米粉在添加量较大时色泽变暗可能由于颗粒度小的米粉颗粒高温高压下糊化时易发生美拉德反应.

表3 超微粉和80目米粉混合粉糊化特性

表4 超微粉和120目米粉混合粉糊化特性

图4 超微粉对咀嚼性的影响

图5 超微粉对米粉白度的影响

2.6 超微粉对米粉条外观的影响(图6)

图6 超微粉对米粉外观特征的影响

图6显示120目粉随着超微粉添加量增加，米粉从模孔挤出时出现轻微膨化现象，粉条间粘连程度降低，添加量为25%时米粉外观光滑程度最好且不易粘连.物料从模孔挤出时形成的气泡与机筒内高温高压处理过的物料熔融体黏度有关，熔融体粘度低内部蒸汽容易形成气泡［14］.添加超微粉使淀粉热稳定性和最终黏度降低，高水分（35%）的混合粉在挤压机机筒内受到高温高剪切作用充分糊化，挤出时形成黏度较低的淀粉凝胶，因此水汽容易冲出形成气泡结构.

3 结论

干法磨制米粉中添加超微籼米粉能够改变粒度分布和破损淀粉含量，不同添加量可显著改变混合粉糊化和回生特性.超微粉对80目和120目两种颗粒度的籼米粉制作米粉在煮沸损失、外观色泽和咀嚼性上有差异，80目粉煮沸损失较大，白度值大，咀嚼性较低.超微粉添加量为25%时米粉产品在外观和煮沸损失方面得到较大改善，添加量大于50%时容易在挤出时出现气泡，使米粉出现轻微膨化现象.

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EFFECT OF ULTRAFINE POWDER ON QUALITY OF RICE NOODLES PRODUCED BY DIRECT EXTRUDING

FAN Yun-qian1,DOU Hong-qi1,YANG Bo-tao1,ZHANG Rui-li1,LI Pan-xin2,AN Hong-zhou1
（1.State Administration of Grain Engineering and Research Centre for Food, School of Food Science and Technology,Henan University of Technology,Zhengzhou 450001,China; 2.Henan Nanjiecun (Group)Co.,Ltd.,Linying 462600,China）

In order to study the effect of ultrafine powder on gelatinization property of rice noodles,we ground long rice through an airflow superfine grinding system,then added ultrafine powder into two long rice flour samples with the particle size of 80 meshes and 120 meshes according to different ratios,and studied the effects of damaged starch content and particle size distribution of the flour mixture on the gelatinization property of rice noodles.We determined cooking loss,texture and whiteness of rice noodles made of the flour mixture with different contents of ultrafine powder.The results showed that the addition of ultrafine powder could improve the content of damaged starch,reduce the average particle size,lower the gelatinization temperature,reduce cooking loss,improve chewiness and change whiteness of rice noodles.For rice noodles with the same content of ultrafine powder,the cooking loss and the whiteness of the rice noodles made of rice flour with particle size of 80 meshes were higher than those of the rice noodles made of rice flour with particle size of 120 mesh,and the chewiness of the former was lower than that of the latter.A little amount of ultrafine powder(25%)could improve the surface smoothness of the rice noodles,and the rice noodles might expand partially when the addition amount of ultrafine powder was larger than 50%.

ultrafine powder;rice powder;gelatinization property

TS201.1

B

1673-2383(2012)04-0036-05

http://www.cnki.net/kcms/detail/41.1378.N.20120829.1722.201204.36_008.html

网络出版时间：2012-08-29 05:22:00 PM

2011-12-13

中国博士后科学基金资助项目（200904600855）

范运乾（1987—），男，河南商丘人，硕士研究生，主要从事挤压技术研究.

＊通信作者