热风干燥方便米饭加工工艺条件研究

摘要：探讨小米，水稻，高粱，燕麦等不同谷物，制作方便米饭的工艺参数；通过检查谷物的糊化度和水分来表征工艺条件合理性；结果表明，工艺条件为室温浸泡，浸泡时间为 1-5h，加水量为 4-8 倍，蒸煮温度为 100℃，蒸煮时间为10-25min，蒸煮 加 水量 为 4-8 倍 ，得 到 复 水 时 间 小 于 5min 的方 便米饭 成 品 。工 艺 参 数与 谷 物 本 身 特 性 有关。
方便米饭，又称脱水米饭，速食米，即用热水冲泡就可食用的粥类产品。 目前方便米饭的生产工艺主要有三种类型：膨化工艺、冷冻干燥和热风干燥。采用热风干燥得到的方便米饭， 口感与家常米粥口感接近，保留了谷物的特有香气，口感比膨化工艺生产的方便米饭好， 且生产工艺用到的设备相对冷冻干燥工艺资金投入少，能耗小，产品成本低，适合于市场的进一步推广。目前，关于热风干燥工艺的研究逐渐增加， 但将工艺条件与谷物本身特性放在一起研究的很少，本文依据不同谷物不同的特性，研究其浸泡时间与加水量，蒸煮时间与加水量等加工工艺，为工业化生产提供依据。

1 材料和方法
1.1 材料
小米，水稻，高粱，燕麦。
1.2 主要试剂
β-淀粉酶：10 万单位。3，5-二硝基水杨酸，NaOH，丙三醇，盐酸。
1.3 主要仪器和设备
101 型电热鼓风干燥箱；HH-6 电热恒温水浴锅；CP114 型电子天平；XQ55 型电子水分测定仪； 蒸煮锅；DR6000 型紫外-可见光分光光度计；玻璃匀浆器。
1.4 方法
1.4.1 水分测定
根据文献恒重法（GB/T 21305-2007）。
1.4.2 试样制备
取一定量试样 80℃，热风干燥 2h 后，研成粉末。
1.4.3 糊化度测定
准确称取试样 0.5g， 加 30mL 蒸馏水用玻璃匀浆器匀浆，加 2mL 1% β-淀粉酶溶液，50℃酶解 3h后加 1mL 1mol/L 的 HCl 终止酶反应，过滤，滤液用DNS 定糖法测定 OD 值， 试样的 OD 值与完全糊化的 OD 值的比值即为糊化度。
糊化度=试样的 OD 值完全糊化的 OD 值×
1.4.4 复水时间测定
取方便米饭成品， 按米与水质量比为 1∶5 的比例加入开水，加盖静置，开始计时，从 3min 后开始每隔 1min 随机取出 5-10 粒米置于平板上，压碎米粒，直到不出现白色硬芯，计时终止，即为复水时间。
1.5 试验方法
1.5.1 工艺流程
谷物原料选择→浸泡→蒸煮→离散→热风干燥→压片→二次蒸煮→热风干燥→冷却→包装
1.5.2 操作要点
蒸煮离散：将谷物放入沸水中煮，使用冷水浸泡离散，离散过程不能搅拌，尽量使用流动冷水，使其尽快降温，以保持成品形态完整。
干燥压片：将上述谷物置于金属筛网中，摊平，厚度不快 过 0.15cm，于 80℃恒温鼓风干燥箱中干燥2h。干燥后，谷物控制水分为 40-45%，有利于压片成形和不粘辊。压片厚度维持在 3-5mm。

2 结果与分析
2.1 方便米饭生产工艺的研究
2.1.1 浸泡条件对方便米饭品质的影响
2.1.1.1 浸泡时间
浸泡目的是为了谷物充分吸水，提高谷物的含水量，以利于蒸煮时糊化，糊化程度高的方便米饭不易回生，复水后不易出现硬芯。浸泡的温度，时间和加水量都对谷物浸泡后的含水量有直接影响。加水浸泡谷物，需要一定时间，水逐渐扩散谷物内部，达到浸润的目的。因此本实验考察浸泡时间，其他条件为室温，谷物与加水量比为 4∶1。不同谷物达到浸饱吸水率所需要的浸泡时间不同， 小米达到浸泡平衡时间最短， 燕麦时间最长。 浸泡时间和温度相同条件下，不同谷物吸水量不同，这是由于不同谷物支链淀粉含量不同，支链含量高，则达到浸饱吸水率所需要时间短。谷物浸泡时间不宜过长，浸泡时间过长使谷物变软，方便米饭米粒不完整，易碎，还会使谷物中的营养成分流失。
2.1.1.2 浸泡加水量
浸泡过程中加水量少，谷物不能充分与水接触，浸泡不充分，米粒中心没有充分吸水，在蒸煮时不易糊化，容易造成米饭“硬芯”，加水量不断增大，谷物含水量增加不大， 浸泡过度， 使方便米饭碎米率增加。分析其原因是不同谷物中支链淀粉含量不同。支链淀粉不溶解于冷水，具有较高的溶胀性，高度分散性，结构较开放，有利于浸泡时与水分子氢键缔合有关，支链含量高低，影响谷物达到饱和吸水率所需浸泡加水量。
不同谷物达到浸饱吸水率所需要的浸泡加水量不同， 小米需要浸泡加水量较少为 4 倍，燕麦需要加水量最多需要 8 倍。加水量多可以保证谷物与水充分接触，水分子通过毛细管和细胞间隙进入细胞内部，水是快 性分子，支链淀粉易与水分子结合，小米中支链淀粉含量高，与水结合容易，故需要加水量少。
2.1.2 蒸煮条件对方便米饭品质的影响
2.1.2.1 蒸煮时间
不同的谷物在常压蒸煮过程中米饭糊化程度与蒸煮时间各不相同。小米需要糊化时间较少为 10min，燕麦需要糊化时间最长为 25min。糊化度达到 85%以上后，淀粉已经大部分糊化，即使延长糊化时间，糊化度增加也不明显。糊化程度高的方便米饭不易回生，复水后不易出现硬芯，复水时间短。
2.1.2.2 蒸煮加水量
蒸煮后，由于谷物表面糊化，表面产生胶体，米粒之间常常互相粘结，加水量过少，容易造成米粒之间结块，产品出品率低，复原性差。蒸煮加水量过大，则造成水浪费过多，耗能过多，因此控制蒸煮加水量对于提高成品率有很重要的意义。冷水离散处理，是为了去除谷物表面的胶体，避免后续的热风干燥结块。
不同谷物达到一定糊化度所需要的蒸煮加水量不同。水分子进入细胞后，可溶性物质不断溶解，水煮液多含胶体物质而呈胶体液。谷物内外部具有较高的渗透压，加水量大，则有利于淀粉扩散到水溶液中， 有利于谷物内部淀粉糊化，支链淀粉含量高的小米，扩散速度快，能在较少的水中达到较高的糊化度。
2.1.2.3 糊化开始温度
蒸煮是淀粉糊化的过程， 也是挥发性风味物质形成的过程，直接影响方便米饭的粘弹性，完整度，风味等。水温达到糊化温度时，淀粉粒突然膨胀，大量吸水， 淀粉粒的悬浮液迅速变为粘稠的胶体溶液。淀粉糊化的本质是水分子进入微晶束结构，拆散淀粉分子间的缔合状态， 淀粉分子或其集聚体高度水化形成胶体体系。由于糊化，晶体结构解体，变成混乱的排列，所以糊化后的淀粉，无法恢复成原来的晶体状态。这一变化过程是不可逆的。不同谷物糊化开始温度也不同。通过测定糊化起始温度，有利于了解谷物特性。
糊化温度高，有利于谷物高速糊化。不同谷物糊化开始温度不同， 本实验设定蒸煮温度为 100℃，可以满足不同谷物糊化要求。

来源：惠合UHT灭菌机网