挤压米粉丝品质影响研究进展

孟亚萍，周海珍，陈桂华

（漯河食品职业学院，河南 漯河462300）

挤压米粉丝，又叫榨粉，是以大米作为主要原料，将大米粉碎至一定颗粒细度并调节水分含量，然后挤压成型、冷却回生、切断包装加工成的米制品，在我国湖南、广东、江西等地区普遍食用[1-3]。米粉丝质量的评价方法较多，通常将感官品质、蒸煮性质和仪器测定结果进行综合分析加以判断。品质好的米粉丝既要求色泽洁白、口感筋道爽口、表面光滑，又要求蒸煮时断条率低、糊汤率低、蒸煮时间短。仪器测定法通常采用质构仪、色差仪、电子扫描显微镜对米粉丝的抗拉性能、黏着性、弹性、咀嚼性、硬度、亮白度和内部微观结构等指标进行测定。近年来研究显示，米粉丝的加工原料、加工工艺及辅料和添加剂的应用都会影响到其最终产品的综合品质。

1 大米原料对挤压米粉丝品质的影响

大米是米粉丝的加工原料，大米的品质尤其是特定品种大米原料的淀粉性质，如直链淀粉的含量、可溶淀粉的含量、淀粉颗粒的膨润度和糊化性能、淀粉分子链的长短和结构等，都将直接影响到米粉丝的品质[2，4-5]。

淀粉是大米颗粒的主要成分，其占比是大米固形物含量的80%以上，在加工过程中一定水分含量的淀粉颗粒经糊化和回生2个连续的工艺即形成米粉丝的凝胶[5-6]。淀粉对挤压米粉丝质量的影响主要概括为以下几方面：①直链淀粉和支链淀粉的比例。加工米粉丝的大米一般是陈化一段时间的籼米，籼米颗粒中的淀粉包括直链淀粉和支链淀粉两类。直链淀粉主要赋予米粉凝胶硬度，支链淀粉主要赋予米粉凝胶黏性[1]。研究表明，品质优良的米粉丝加工原料需要具备适宜比例的直/支比。在一定范围内，直/支比越大，挤压米粉丝的凝胶强度越大，煮熟后越耐嚼[7]。但是，直/支比过大时，挤压米粉丝在贮藏过程中老化过快，导致口感过硬、柔软性和弹性均不佳，蒸煮过程中米粉丝反而易断条；当直/支比过小时，产品在加工过程中对设备的黏附性过大，机械连续化加工困难，加工后设备清洗难度加大，加工出来的产品韧性差、易断条、易糊汤[5]。②淀粉的溶解性和膨润度。淀粉颗粒不溶于冷水，但在热水中直链淀粉会溶胀破裂形成胶体溶液，支链淀粉则只能溶胀糊化。由于米粉丝加工过程中大米粉具有一定的含水量并且挤压温度较高，部分直链淀粉会溶解出来。优质的米粉丝加工原料需要适宜的溶解性，若溶解性过高则加工过程中黏附性过大，对机械连续化生产起阻碍作用且加工出来的成品表面发黏易并条[3]。米粉丝加工的大米原料还需要适宜的膨润度[8]。膨润度反应的是淀粉颗粒的吸水能力。膨润度过小，则淀粉颗粒吸水能力差，加工出来的米粉丝口感发硬；膨润度过大，则淀粉颗粒吸水过快、吸水率过大，导致挤压米粉丝蒸煮后含水量过高、食之无味、没有嚼劲[3]。③淀粉的糊化和流变特性。这些性质均能在一定程度上反映出加工过程中原料的黏度特性，具体可通过快速黏度测定仪（RVA）和流变仪来测定。若黏度过高，在加工过程中对设备的黏附性过强造成加工难度大，粉丝不爽口；若黏度过低则粉丝内部结构松弛易散，蒸煮后易断条、易糊汤[5]。

2 加工工艺对挤压米粉丝品质的影响

影响米粉丝品质的加工工艺主要包括磨粉（磨浆）、挤压和老化回生。

2.1 磨粉工艺对粉丝品质的影响

挤压米粉丝加工的第一步工艺是磨粉，该工艺是将大米粒进行粉碎的过程。通过使原料颗粒细化的方法来提高后续糊化的效率和简易度[9]。磨粉的方法有干磨和湿磨2种，这2种方法对挤压粉丝品质的影响也是有区别的。研究表明，干磨对原料内部的分子结构破坏较大，产生的破损淀粉含量较高，同时还会导致淀粉的溶解度增加，使淀粉的糊化温度降低，蛋白质的二级结构发生变化[10]。这些变化都会间接导致米粉丝在煮制时易糊汤，总体感官品质下降。

2.2 挤压工艺对挤压米粉丝品质的影响

挤压是挤压米粉丝加工最重要的工艺步骤之一，通过单螺杆或双螺杆挤压机来完成。相比而言，双螺杆挤压机工作时适应性更好、物料受热更均匀，应用范围也更广。经磨粉或磨浆后的物料借助挤压机螺杆的作用发生挤压、摩擦、碰撞等作用，使其中的化学成分发生一系列复杂的变化，其中最重要的淀粉分子的糊化和蛋白质分子的变性[11]。挤压机的参数有很多，对挤压米粉丝品质影响最大的物料含水量、挤压温度、螺杆转速、喂料速度[11]。

首先，物料含水量影响挤压机的工作适应性。若含水量过低，则设备摩擦起热过快，挤压温度难以控制。若含水量过高，则物料之间、物料和设备之间摩擦性过小，物料流动性过大，物料在设备内部的滞留时间和挤压机内部的压力很难把握。其次，原料含水量对物料糊化程度影响也较大。若原料含水量过低，则易引起物料糊化度不足，挤压米粉丝凝胶网络松散，内部黏结性差，产品在蒸煮过程中易断条、易糊汤。若原料含水量过高，则易引起物料糊化度过高，淀粉颗粒间的黏结性过强，糊化黏度大，对设备黏附过强，加工流畅性差，挤压米粉丝易并条，色泽偏暗，蒸煮后易断条，降低人们的可接受性[12]。最后，物料含水量还影响挤压米粉丝的贮藏性能。含水量过高或过低对干粉丝影响不大，但对鲜湿米粉丝影响较为明显，含水量适宜则贮藏期内的老化速度明显得到延缓。

双螺杆挤压机内部有温度感应器，温度一般是分区控制的，靠近喂料斗区温度较低，后面区域会逐步升温，后段区域也是物料加热糊化的重点区域。该区温度要高于物料的初始糊化温度，初始糊化温度可通过差示扫描量热仪初步测定。不同挤压机的最适挤压温度是有差异的，研究表明挤压温度一般需控制在80～90℃，实际操作需要根据设备差异进行微调[12]。

挤压机螺杆的长径比、螺杆转速和喂料速度共同影响着物料在机筒内的滞留时间，进而影响物料的糊化程度和单位时间的产量。滞留时间越短，单位时间产量越高，同时物料的糊化度也会随着滞留时间的缩短呈现先增后减的趋势[12]。

2.3 老化回生工艺对粉丝品质的影响

米粉丝的凝胶结构是由糊化后的淀粉颗粒经老化回生形成的。只有合理控制老化条件才能得到韧性强、抗拉伸性强、口感筋道的米粉丝。老化条件主要控制温度和时间2个因素，研究表明在0～4℃条件下米粉丝老化最快，老化时间越长则米粉丝的吸水率和蒸煮损失越低、抗拉伸性能越长。然而，老化时间过长容易导致米粉丝口感过硬、有夹生感、黏弹性下降、复水时间延长，对于优质米粉丝的加工也是不利的[10]。

3 辅料和食品添加剂对挤压米粉丝品质的影响

通过添加天然淀粉（绿豆淀粉、玉米淀粉等）、谷朊粉（面筋蛋白）、变性淀粉（氧化淀粉、酯化淀粉、醚化淀粉等）、亲水胶体（黄原胶、瓜尔豆胶等）、乳化剂（单甘脂、卵磷脂、蔗糖酯等）等辅料及添加剂来改良挤压米粉丝的品质已有多方面研究。

3.1 辅料对挤压米粉丝品质的影响

在挤压米粉丝品质影响因素中，研究较多的辅料集中在蛋白粉类和淀粉类。蛋白粉类以豆类和谷朊粉为主。研究表明，蛋白粉类对挤压米粉丝品质的影响主要体现在成品的贮藏期间，如添加适宜比例（4%左右）的谷朊粉可明显降低产品的回生度，使感官品质得到提升[13]。淀粉类对挤压米粉丝品质的影响主要体现在产品的加工过程中，如添加适宜比例的玉米淀粉（6%）、绿豆淀粉（5%）、芭蕉芋淀粉（2%）可以加快凝胶的形成速度并增强凝胶的强度，进而在蒸煮过程中降低挤压米粉丝的断条率、糊汤率[14]。此外，西米淀粉和甘薯淀粉等天然淀粉也可以增加米粉丝的凝胶强度、增强米粉丝的韧性[15]。

3.2 食品添加剂对挤压米粉丝品质的影响

酯化、醚化、氧化等变性淀粉类对挤压米粉丝品质的影响，主要体现在对其柔韧性的增强和延缓老化速度2个方面[16]。

单甘酯、卵磷脂、蔗糖酯、硬脂酰乳酸钙等乳化剂类对米粉丝品质影响的研究报道也颇多。乳化剂可以进入直链淀粉内部螺旋结构中并与其形成不溶性复合物。研究表明，乳化剂对米粉丝口感的筋道性影响不大，但可以明显增加米粉丝的亮度、降低米粉丝的蒸煮损失，如添加单甘酯可以减少直链淀粉分子间的交联机会，进而降低大米凝胶的强度和硬度；添加20%的淀粉醋酸酯可以增强淀粉凝胶的柔韧性[10]；添加硬脂酰单甘酯可以增强米粉丝的弹性和柔韧性。

黄原胶、羧甲基纤维素钠（CMC）、海藻酸钠、瓜尔豆胶等增稠剂类可以改善米粉丝的弹性，降低产品断条率和蒸煮损失。黄原胶还能显著增强挤压米粉丝的耐嚼性和抗拉伸性。CMC可以防止淀粉颗粒溶出，提高挤压米粉丝的韧性和抗拉伸性。

磷酸盐类可以增强米粉丝的柔韧性和抗拉伸性、降低米粉丝的蒸煮损失，这是源于磷酸根离子较强的螯合作用。磷酸根离子作为一种螯合剂，可以使淀粉和蛋白质分子之间螯合成分子量更大的大分子。研究表明，添加0.5%的焦磷酸钠可以增强淀粉分子之间的结合力和黏弹性，进而增强大米淀粉的凝胶强度。

4 结语

目前，国内外及行业尚未对挤压米粉丝的加工原料和辅料的标准进行科学制定，各地区制定的标准尚不统一导致米粉丝的品质良莠不齐。未来米粉加工行业应该对产品加工的原料指标进行科学的制定，筛选出适合用于米粉丝加工的大米原料品种并进行合理推广种植。此外，米粉行业也应从产品的加工过程及辅料、添加剂的应用等方面实现专用化、标准化、科学化，只有这样才能让我国米粉品质更好更稳定。