不同磨粉工藝對大米粉粉質(zhì)特性的影響教材

不同磨粉工藝對大米粉粉質(zhì)特性的影響制作人：

江南大學(xué)食品學(xué)院食品科學(xué)與技術(shù)國家重點實驗室CONTENTSThisisagoodspaceforashortsubtitle摘要01材料與方法.02結(jié)果與分析03結(jié)論0401摘要

1.1摘要

為考察半干法磨粉對大米粉粉質(zhì)特性的影響，本研究選用了不同儀器對調(diào)質(zhì)大米進行半干法磨粉，分析和比較大米粉破損淀粉、粒徑分布、微觀結(jié)構(gòu)、DSC熱特性等粉質(zhì)特性，以篩選出粉質(zhì)特性接近濕磨粉的調(diào)質(zhì)粉。研究結(jié)果顯示：使用旋風(fēng)磨和布勒磨進行半干法磨粉對粉質(zhì)特性影響較顯著，隨著潤米水分的增高，破損淀粉含量降低至5%以下，粒徑減小，其中旋風(fēng)30%的平均粒徑達到54.83μm，粒徑范圍12.96~104.70μm，淀粉顆粒形態(tài)完整，更接近濕磨粉，同時調(diào)質(zhì)粉溶水率降低，DSC熱特性中的糊化溫度起始溫度（To）、峰值溫度（Tp）降低，糊化溫度范圍（Tr）和糊化焓ΔH增大，結(jié)合磨粉過程中的可操作性，選擇旋風(fēng)磨30%調(diào)質(zhì)米進行半干法磨粉適用于米粉原料的生產(chǎn)。

1.2大米的介紹

大米作為我國傳統(tǒng)的主食，米粉已經(jīng)成為市場規(guī)模最大的米制品，在湖南、湖北、江西、廣東、廣西、云南和貴州等省的早餐市場占據(jù)主導(dǎo)地位。根據(jù)米粉加工和食用方式，可分為鮮米粉、干米粉、速凍米粉和方便米粉。其中鮮米粉因其特有的新鮮美味、口感滑爽、柔軟細膩的特點，深受市場歡迎。大米的生產(chǎn)加工工藝大米粉生產(chǎn)過程中研磨方式不同會造成淀粉顆粒不同程度的破損。而濕法磨漿由于其破損程度較小，是目前生產(chǎn)鮮米粉最主要前處理工藝，我國市場上鮮米粉的常見生產(chǎn)工藝需要經(jīng)過浸米、磨漿、過濾、蒸煮熟化、造型擠壓、自熟擠壓、切條、二次蒸煮、水洗、酸浸、滅菌、抗老化處理、保水處理等諸多程序，使大米中營養(yǎng)物質(zhì)的損耗流失很大，產(chǎn)品得率低，并且存在廢水量大、能耗高等問題。干法磨粉則不存在上述問題，步驟簡單，可以通過錘磨機，針磨機，滾磨機或圓盤磨機等進行大米粉碎，但是常規(guī)的干磨方式加工出來的大米粉顆粒破損嚴重，已不適宜加工米粉。但是鮮有關(guān)于通過潤米調(diào)質(zhì)方式進行半干法研磨的研究。本研究采用不同儀器對調(diào)質(zhì)大米進行半干法磨粉，通過比較不同研磨方式大米粉與濕磨粉粉質(zhì)特性的差異，篩選與濕法磨漿接近的半干法磨粉工藝。02材料與方法YU8022多功能磨漿機；

FDV超微粉碎機；

高速萬能粉碎機；CT410型旋風(fēng)磨；LRMM8040-3-D實驗?zāi)シ蹤C及LFS-30粉篩；LGJ-25C冷凍干燥機；CR-22GII型高速離心機；

DSC-Q200差示掃描量熱儀；PhysicaMCR301流變儀；S-570掃描電鏡；MicrotracS3500激光粒度分析儀。2.1試驗儀器及設(shè)備傳統(tǒng)工藝方法濕磨取100g秈米在200mL蒸餾水中室溫浸泡24h，浸泡后的大米加入原大米質(zhì)量55.0%的蒸餾水，于多功能磨漿機進行粗粉碎，所得粗米漿于變速膠體磨進行細粉碎,將出料粒度調(diào)至最小。將所得米粉漿進行冷凍干燥后于4℃保存待用。干磨取100g秈米分別用萬能粉碎機、超微粉碎機、旋風(fēng)磨和布勒磨粉機進行粉碎過篩（100目），裝于密封袋中4℃保存待用。調(diào)制方法和磨粉調(diào)質(zhì)方法準(zhǔn)確稱取200g秈米樣品，放于燒杯中，根據(jù)大米籽粒含水量（12.46%）加入計算好的水量，封口搖混，使大米與水充分混合均勻，然后放置于室溫下進行潤米。潤米時間24h，潤米水分分別為16%、18%、20%、22%、24%、26%、28%、30%等8個水分段，加水量計算公式：加水量(mL)=W(M1-M0)/(1-M1)式中：W為樣品重(g)；M1為目標(biāo)水分(%)；M0為原始水分(%)。目標(biāo)水分M1指的是大米入磨水分，并不是最終大米粉的水分磨粉根據(jù)不同磨粉儀器制粉原理的差異選擇在合適潤米水分下調(diào)質(zhì)完成的大米原料進行磨粉。使用萬能粉碎機和超微粉碎機將潤米水分為16%、18%、20%、22%的大米原料進行磨粉，使用旋風(fēng)式粉碎機和布勒磨粉機將調(diào)質(zhì)完成后水分含量為24%、26%、28%、30%的大米原料進行磨粉。收集大米粉過篩（100目）后，于40℃干燥至水分含量為(10±2)%，裝于密封袋中4℃保存待用。1.4.1.1破損淀粉含量的測定采用酶比色法(Megazyme破損淀粉試劑盒)測定大米粉破損淀粉含量。1.4.1.2淀粉顆粒微觀結(jié)構(gòu)的測定采用S-570掃描電鏡觀察大米粉微觀結(jié)構(gòu)特征。將干燥好的樣品均勻的分散在雙面導(dǎo)電膠上，然后固定于鋁平板上，真空噴金后裝樣觀察，在12kV的加速電壓下放大2000倍觀察。1.4.1.3水合特性的測定取0.1g大米粉樣品，加水20mL混勻。分別在25℃和100℃下加熱振動30min后于15000g離心30min。取上清液于鋁盒中，105℃烘至恒重，同時稱量濕沉淀物質(zhì)量。吸水指數(shù)（WAI），水溶性（WS），溶脹性（SP）按下列公式計算。WAI=濕沉淀物/樣品干重WS(%)=上清干重/樣品干重×100SP=濕沉淀物/[樣品干重×（1-WS(%)/100）]大米淀粉指標(biāo)測定1.4.1.4粒徑分布的測定取不同磨粉方式得到的樣品，用激光粒度分析儀測定粉碎后大米粉的粒徑分布，研究磨粉方式對大米粉粒度分布的影響。1.4.1.5DSC熱特性分析取4mg（干重）大米粉于坩堝中，按1:2的比例（m/V）加入蒸餾水，密封后隔夜放置平衡。使用DSC-Q200差示掃描量熱儀，以密封空白坩堝作為對照，從20℃開始以5℃/min的速率升溫到110℃測定熱特性變化曲線。通過DSC軟件分析圖譜可得起始溫度(To)、峰值溫度(Tp)、終止溫度(Tc)、糊化溫度范圍(Tr)、糊化吸收熱焓(△H)。03結(jié)果與分析研究表明破損淀粉和粒度分布是影響大米粉物化性質(zhì)及適用性的兩個關(guān)鍵因素。由圖1可以看出，不同磨粉儀器由于磨粉原理的差異對大米粉的破損程度不盡相同。濕磨粉的破損淀粉含量最小為2.47%,干磨粉的破損淀粉含量相對較高，這可能是因為干磨過程中產(chǎn)生過多的機械力和熱量導(dǎo)致的。對于半干法磨粉方式，布勒磨對大米的機械損傷相對較小，經(jīng)布勒磨粉碎后大米粉的破損淀粉含量隨著的潤米水分含量的增大有降低趨勢，其中布勒30%大米粉的破損淀粉含量為4.31%；旋風(fēng)磨粉碎對調(diào)質(zhì)大米破損淀粉含量的影響最為顯著，相比于旋風(fēng)干磨，旋風(fēng)28%和旋風(fēng)30%的破損淀粉含量分別為4.82%，4.74%，破損淀粉含量明顯降低；而萬能粉碎機粉碎后大米粉的破損淀粉含量隨著的潤米水分含量的增大有增高趨勢；超微粉碎對大米的機械損傷最大，破損淀粉含量均超過10%，且調(diào)質(zhì)潤米在改善磨粉破損程度上沒有貢獻。大米粉破損淀粉含量a：布勒磨粉b：旋風(fēng)磨粉萬能磨粉超微磨粉根據(jù)圖1的研究結(jié)果篩選破損淀粉含量較小的四種調(diào)質(zhì)大米粉：旋風(fēng)28%、旋風(fēng)30%、布勒28%和布勒30%，分別與濕磨粉、干磨粉的粉質(zhì)特性進行比較。從表1可以看出半干法磨粉方式對制備的大米粉粒徑分布存在顯著影響。濕磨的平均粒徑為46.74μm，旋風(fēng)磨由于機械沖擊力較大，干磨粉平均粒徑最小為19.45μm，粒徑分布偏于小顆粒。但是調(diào)質(zhì)潤米后的大米由于被軟化，大米粉的平均粒徑增大，旋風(fēng)30%的粒徑為54.83μm，更接近于濕磨粉。布勒磨屬輥式磨粉機，機械損傷力相對較弱，干磨粉粒徑高達145.05μm，調(diào)質(zhì)潤米后的大米易破碎，平均粒徑較干磨明顯減小，但是相對于濕磨粉，顆粒粒徑仍然偏大。表1半干法磨粉的大米粉粒徑分布注：表中數(shù)據(jù)相同字母表示差異不顯著，不同字母表示差異顯著(P<0.05)。從圖2的掃描電鏡照片可以形象的看出不同磨粉方式大米粉顆粒的形態(tài)及分散情況。濕磨粉淀粉顆粒小而圓潤，表面光滑，而旋風(fēng)磨和布勒磨由于磨粉原理不同，顆粒表面結(jié)構(gòu)也不同。旋風(fēng)磨粉碎刀片高速旋轉(zhuǎn)撞擊將大米顆粒粉碎，干磨米粉顆粒斷面棱角鋒利，形狀不規(guī)則，而經(jīng)調(diào)質(zhì)潤米軟化后的大米，淀粉顆粒裸露，小顆粒數(shù)量比大顆粒數(shù)量明顯增多。布勒磨粉碎是通過雙輥碾削方式進行粉碎，干磨大米顆粒斷層不鋒利，表面有裸露淀粉顆粒，調(diào)質(zhì)后淀粉顆粒分散也比較均勻。由表1和圖2的研究結(jié)果表明，半干法調(diào)質(zhì)磨粉可以改善大米粉粒徑分布及淀粉顆粒的形態(tài)，使其更接近于濕磨粉的粉質(zhì)特性。大米粉微觀結(jié)構(gòu)觀察A-濕磨B-旋風(fēng)干磨C-旋風(fēng)28%D-旋風(fēng)30%E-布勒28%F-布勒30%表3半干法磨粉對大米粉DSC熱特性的影響注:圖中數(shù)據(jù)相同字母表示差異不顯著，不同字母表示差異顯著(P<0.05)。磨粉方式會顯著影響大米粉熱學(xué)特性。旋風(fēng)30%和濕磨粉的To值無顯著差異，而旋風(fēng)干磨粉起始溫度（To）最大，布勒30%由于雙輥碾削方式使得破損淀粉多集中在粉質(zhì)顆粒表面，因而導(dǎo)致起始溫度（To）值最小，（To）與磨粉方式、破損淀粉含量、粒徑分布有關(guān)。

小，因此峰值溫度（Tp）較大，而調(diào)質(zhì)粉由于粒徑變大，峰值溫度（Tp）相對變小，但四種粉的糊化終止溫度（Tc）沒有顯著差異。濕磨粉由于破損淀粉含量低，淀粉顆粒完整，顆粒破壞直至結(jié)晶結(jié)構(gòu)溶解過程吸熱就較大，而調(diào)質(zhì)粉的粉質(zhì)得到改善，因此ΔH越來越接近濕磨粉，可知旋