浸泡条件对生产糖浆的碎米吸水率与pH值的影响

吴国庆　蒋海燕　程建峰

摘要 以碎米为材料，研究了浸泡条件对生产糖浆的碎米吸水率与pH值的影响，为今后糖浆生产提出理论依据和技术指标。结果表明，利用碎米生产糖浆的最佳浸泡温度、时间、pH值分别为50 ℃、60 min和7。

关键词 碎米；浸泡条件；吸水率；pH值；糖浆

中图分类号 TS210.9 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）05-0298-02

Abstract To provide the theoretical basis and technical indexes of syrup production in the future，the effects of soaking conditions on the broken water absorption rate and pH of syrup made from broken rice were studied.The results showed that the optimal soaking temperature，time and pH of syrup production were 50 ℃，60 min and 7 respectively.

Key words broken rice；soaking conditions；water absorption rate；pH；syrup

碎米是稻谷在经过脱壳、碾米等加工过程中产生的破碎米粒，具有与大米基本相同的营养成分，是其加工的副产物[1]。产生碎米的原因主要有稻谷本身的品质、稻谷加工前的各种处理（如干燥、运输和储藏后的形态）、稻谷加工过程中的生产工艺、碾米机械和碾米设备的性能及操作人员的管理水平等，目前限于碾米技术的不足，加工过程会不可避免产生10%～15%的碎米[2]。随着人民生活水平的提高和对加工进度的要求提高，产品分级整理的加强，以及国家最新标准的出台，对于加工后大米质量等级的重新划分，导致大米生产加工过程中的碎米量增加，增加了粮油企业对于碎米合理综合利用和深加工的紧迫性和重要性[3]。

目前，人们对碎米的综合利用除传统的作饲料外[4]，主要还有生产低聚异麦芽糖和葡萄糖[5]、制作己二酸交联碎米淀粉[6]、提取碎米浓缩蛋白[7]、抗氧化肽[8]、制作米粉[9]、制备速溶性营养米糊[10]和制作碎米米乳饮料[11]等。但不管何种方式的综合利用，第1步都是浸泡，故浸泡是利用碎米的首要步骤和关键控制点。由以往文献可知，影响碎米浸泡质量的因素主要有浸泡时间、浸泡水的pH值和浸泡温度等，如用稀碱液浸泡碎米来制取低聚异麦芽糖[12]、提取蛋白质[13]和制作高纯度碎米淀粉[14]等。利用碎米生产糖浆、蛋白和淀粉等产品时，目前通常在同一条件下（2 h、pH值7和常温）浸泡，但这一条件是否是生产糖浆的最佳浸泡条件还无试验证据。为此，本试验研究了浸泡时间、pH值和温度对生产糖浆的碎米吸水率与pH值的影响，以期获得生产不同产品所需的碎米最佳浸泡条件，为今后生产提出理论依据和技术指标。

1 材料与方法

1.1 试验概况

试验在江西金农生物科技有限公司实验室进行。供试材料为碎米金，由江西农生物科技有限公司提供。

1.2 试验设计

从公司生产中了解到浸泡碎米的影响因素有水温、时间、pH值；而浸泡质量对生产造成影响的有浸泡后碎米的被捏碎情况，粉碎后的米浆pH值和米淀粉的糊化等问题，故开展的试验设计为浸泡水温、时间和pH值；浸泡温度设25、35、40、45、50、55 ℃；浸泡时间设30、60、90、120 min；pH值设5、7、9、10、12。所有试验设3次重复。除温度试验外，其他试验在常温（18.6 ℃）下进行。

1.3 试验方法

1.3.1 浸泡时间。准备12个烧杯，贴标签标记好浸泡时间。准确称取30 g碎米于这12个烧杯中，再加入常温蒸馏水30 mL，不进行pH值调节，记录时间。到时间后先测量pH值，再把水倒掉，用吸水纸把碎米表面的水分吸干，记下吸水后的质量。

1.3.2 浸泡pH值。准备15个烧杯，贴标签标记好浸泡的pH值。准确称取30 g碎米于这15个烧杯中，再加入30 mL蒸馏水，再加入酸和碱调节pH值（此次试验所加入的酸为0.1 mol/L的HCl，碱为0.1 mol/L的NaOH，pH值为5、7、9、10、12），调pH值时先将pH计的电极插入装有碎米和蒸馏水的烧杯中，再根据pH计上的读数加酸或者碱（注意：加酸碱时要慢，不能一次加太多，要一滴一滴地加，并且加后应该用pH计电极搅拌几下后再读数，否则读数会不准确）。在常温下浸泡2 h后先测量pH值，再把水倒掉，用吸水纸把碎米表面的水分吸干，记下吸水后的质量。

1.3.3 浸泡温度。准备好18个烧杯，贴标签标记好浸泡的温度。准确称取30 g碎米于这15个烧杯中，再加入30 mL蒸馏水，把标签上标记温度相同的3个烧杯放入已经调好温度的水浴锅中保温2 h，记录时间。到时间后先测量pH值，再把水倒掉，用吸水纸把碎米表面的水分吸干，记下吸水后的质量。

1.4 测定项目与方法

到试验规定条件时，对每一试验处理重复测定吸水率和pH值。吸水率（%）=[（吸水后碎米重量-吸水前碎米重量）/吸水前碎米重量]×100。pH值在pH计（此次试验使用的pH计型号为Starter 3C）上进行测定。

试验数据采用Microsoft Office Excel 2003上进行统计分析和绘图。

2 结果与分析

2.1 浸泡时间对碎米吸水率与pH值的影响

浸泡时间为60 min的碎米吸水率比浸泡时间为30 min的碎米吸水率有明显的增高，浸泡时间为60～120 min的碎米吸水率相差不大（圖1a）；这意味着，30 min明显不足以让碎米吸水率达到最大值，而60 min为碎米浸泡最佳时间。

碎米浸泡液的pH值与浸泡时间没有必然联系，pH值基本稳定在6.5～6.6（图1b）；这表明，120 min内的浸泡没有对碎米的化学性质造成影响，只改变其物理特性。

2.2 浸泡前pH值对碎米吸水率与pH值的影响

浸泡前pH值为7时的吸水率明显比浸泡前pH值为5时的吸水率增加，pH值为7、9、10、12时的吸水率无明显变化（图2a）；这表明，pH值为7为最佳浸泡酸碱度。

当浸泡前pH值为5、7、9、10时，浸泡后pH值无明显变化（图2b），pH值为12时由于碱性太强，已经对碎米的化学性质造成影响，因此浸泡后pH值对比浸泡前pH值为5、7、9、10的浸泡后pH值有明显的升高。由此可以表明：浸泡前pH值对浸泡后pH值并没有很大的影响，但pH值不宜过高。

2.3 浸泡温度对碎米吸水率与pH值的影响

温度在25～50 ℃之间，碎米吸水率随温度略微增高，但55 ℃时吸水率却明显下降（图3a）。因此时米浆已经轻微的糊化，在测吸水率时吸水纸把碎米本身的重量带走一部分，导致此时测出来的吸水率没有高于50 ℃的吸水率。这表明，碎米浸泡的最佳温度为50 ℃，不宜超过50 ℃，否则会影响碎米加工成其他产品的质量。

浸泡温度为25～55 ℃时浸泡后pH值并没有显著的变化，并且相差不大（图3b）；这表明浸泡温度对浸泡后pH值并无影响。

3 结论与讨论

李大锦等[12]在利用碎米制取低聚异麦芽糖时，采用碱液进行浸泡，这是因为碱液浸泡可除去可溶性蛋白质，有利于低聚异麦芽糖脱色和离交。文昌贵[13]在利用大米提取蛋白质时添加酸，将浸泡水的pH值调至5以下，加温至40～60 ℃（当温度为50 ℃时粗蛋白的提取率较高）。倪凌燕等[14]在制作高纯度大米淀粉时主要采用3～5 g/L氢氧化钠溶液来浸泡制取大米淀粉。江西金农生物科技有限公司用碎米制造糖浆、蛋白、淀粉的生产工艺中，都是统一浸泡2 h、投米量∶常温水=1∶1。而本试验表明，利用碎米生产糖浆时的最佳浸泡温度、时间、pH值分别为50 ℃、60 min和7。试验中的pH值结果与李大锦等用碱液浸泡制取低聚异麦芽糖和倪凌燕等是用碱来制取大米淀粉的结果不一致，但浸泡温度与文昌贵在提取蛋白质的温度（50 ℃）时是一致的。至于本试验结果是否适合于不同用途的碎米浸泡要求还有待于进一步研究。

4 参考文献

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