鮮濕方便米飯制備工藝

羅霜霜，張星燦,2，楊 健，周澤林,2，劉 建

（1.四川東方主食產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院，成都 溫江 611130；2.四川省食品發(fā)酵工業(yè)研究設(shè)計(jì)院，成都 溫江 611130）

隨著人們生活水平的提高、工作節(jié)奏的加快、消費(fèi)理念的逐步升級(jí)，鮮濕方便米飯憑借方便營(yíng)養(yǎng)的優(yōu)勢(shì)，受到越來越多消費(fèi)者的關(guān)注。鮮濕方便米飯是一種通過自加熱裝置快速加熱即可食用的，感官品質(zhì)與新鮮米飯基本一致的主食產(chǎn)品[1]。目前國(guó)內(nèi)對(duì)鮮濕方便米飯的研究主要圍繞原料特性、加工工藝、添加劑等方面[2-3]。在原料特性研究方面，楊航等利用市場(chǎng)上常見的4種大米制作鮮濕方便米飯，發(fā)現(xiàn)米飯的食味品質(zhì)與直鏈淀粉含量、蛋白質(zhì)含量、脂肪含量呈一定負(fù)相關(guān)，與總淀粉含量呈一定的正相關(guān)[4]。在加工工藝研究方面，鮮濕方便米飯一般使用常溫常壓滅菌技術(shù)和高溫高壓滅菌技術(shù)。常溫常壓滅菌技術(shù)通常會(huì)使用pH調(diào)整劑和脫氧劑，導(dǎo)致米飯產(chǎn)生酸感[5]。而使用高溫高壓滅菌技術(shù)，則可以提高米飯的糊化度，增加柔軟度、黏彈性和風(fēng)味，改善米飯的食用品質(zhì)，但米飯老化速度較快[6-7]。在添加劑研究方面，國(guó)內(nèi)外通常在鮮濕方便米飯中加入酶制劑、乳化劑、親水膠體等抗老化劑延緩米飯老化，改善品質(zhì)。楊航等研究發(fā)現(xiàn)α-淀粉酶與β-環(huán)糊精之間在提高鮮濕方便米飯品質(zhì)方面存在協(xié)同增效作用[8]。近年來，有研究表明功能性甜味劑低聚果糖能夠有效抑制淀粉老化，延緩直鏈淀粉的重排，改善米飯的蒸煮品質(zhì)。Park等研究發(fā)現(xiàn)在冷凍貯藏中的面包添加低聚果糖能夠有效延緩面團(tuán)中直鏈淀粉的重排，抑制面包的老化[9]。裴斐等研究發(fā)現(xiàn)在大米中加入低聚果糖后顯著增加抗回生性，提高了米飯的感官品質(zhì)[10]。低聚果糖相較于常見的抗老化劑不僅不會(huì)影響大米本身的味道，還可以改善腸道功能、促進(jìn)脂質(zhì)代謝和礦物質(zhì)吸收、增強(qiáng)免疫力等作用，具有耐高溫性、耐堿性和穩(wěn)定性[11]。

目前通過高溫高壓滅菌技術(shù)和低聚果糖協(xié)同優(yōu)化鮮濕方便米飯的食用品質(zhì)和改善老化情況的相關(guān)研究鮮見報(bào)道。本試驗(yàn)采用高溫高壓滅菌技術(shù)，優(yōu)化了鮮濕方便米飯的加工過程中蒸煮工藝，研究得出最適的浸泡時(shí)間、浸泡溫度、蒸煮溫度、蒸煮壓力，大大地提高鮮濕方便米飯食味品質(zhì)。研究得出低聚果糖的最適添加量，顯著改善了米飯貯存過程中易出現(xiàn)的老化回生狀況，提高了鮮濕方便米飯的感官品質(zhì)。本試驗(yàn)為鮮濕方便米飯產(chǎn)品開發(fā)與大米精深加工提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

漢中大米：市購(gòu)，中儲(chǔ)糧食金堂米業(yè)有限公司；雙盛大米：市購(gòu)，黑龍江省建三江農(nóng)墾雙盛米業(yè)有限責(zé)任公司；秋溢大米：市購(gòu)，黑龍江江秋然米業(yè)有限公司；東北長(zhǎng)粒香大米：市購(gòu)，五常市鴻源米業(yè)有限公司；低聚果糖：江蘇百味佳科技有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

水：生活飲用水；PP米飯托盒和高阻隔蓋膜：青島日之容塑料制品有限公司提供；反壓高溫蒸煮鍋：博遠(yuǎn)涂裝設(shè)備有限公司；方便米飯充填封口機(jī)：溫州齊力機(jī)械有限公司；電子天平：福州華志科學(xué)儀器有限公司；質(zhì)構(gòu)儀：上海騰拔儀器科技有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 鮮濕方便米飯生產(chǎn)工藝流程

原料→清洗→浸泡→定量充填→封口→高溫高壓殺菌→冷卻→成品

具體操作如下所示：將原料大米用流動(dòng)水反復(fù)沖洗，在水中浸泡大米后，放入兩級(jí)篩去除多余的流動(dòng)水。將合適米水比的大米與水放入在PP米飯托盒拌勻分裝，封口機(jī)封口。再將密封好的米飯樣品置于反壓高溫蒸煮鍋，進(jìn)行高溫高壓滅菌后取出，擦干產(chǎn)品盒外表面水分，組合包裝形成鮮濕方便米飯成品，儲(chǔ)藏于常溫條件下。

1.3.2 大米理化指標(biāo)的測(cè)定

大米水分含量按照GB 5009.3—2016的方法進(jìn)行測(cè)定：采用直接干燥法。

大米蛋白質(zhì)含量按照GB 5009.5—2016的方法進(jìn)行測(cè)定：凱氏定氮法。

大米直鏈淀粉含量按照 GB/T 15683— 2008的方法進(jìn)行測(cè)定。

1.3.3 不同浸泡溫度和時(shí)間大米吸水率測(cè)定

將原料大米淘洗2次，用篩子瀝干大米水分，在50 mL試管中加入30 mL去離子水，稱取10 g，稱重并精確到小數(shù)點(diǎn)后四位，大米放置于試管中，置于不同溫度下（5、15、25、35、45 ℃）水浴鍋中恒溫，分別浸泡20、40、80、100、120 min后取出米粒，在不同溫度下浸泡到規(guī)定時(shí)間，用吸水紙吸干表面水分后，稱取大米重量[12]。大米吸水率按下式計(jì)算：

1.3.4 鮮濕方便米飯質(zhì)構(gòu)特性的測(cè)定

使用質(zhì)構(gòu)分析儀，采用TPA模式，隨機(jī)選擇三粒蒸煮后完整飽滿的飯粒，以放射線狀平放于質(zhì)構(gòu)儀載物臺(tái)上。質(zhì)構(gòu)儀參數(shù)的設(shè)定：P/36R探頭，測(cè)前速率5 mm/s，測(cè)定速率0.5 mm/s，測(cè)后速率5 mm/s，觸發(fā)力5 g，2次壓縮間隔時(shí)間5 s，壓縮程度50%。每次取三粒米飯，平行測(cè)試5次，結(jié)果取平均值[13]。

1.3.5 米飯回生焓值的測(cè)定方法

使用差示掃描量熱法測(cè)定米飯回生焓值，用標(biāo)準(zhǔn)銦對(duì)儀器進(jìn)行校正。選擇不同低聚果糖添加量處理過的飯粒的中間部分約10 mg放入坩堝，以10 ℃/min的速度從30 ℃加熱到90 ℃保溫5 min，以空坩堝作參比，載氣為氮?dú)猓魉?0 mL/min。記錄淀粉晶體熔化熱流變化，并根據(jù)峰面積計(jì)算回生焓值，平行樣個(gè)數(shù)至少3個(gè)[14]。

1.3.6 感官評(píng)分方法

評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)夏青等研究得出的感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修改后對(duì)米飯進(jìn)行賦分[14]。將鮮濕方便米飯樣品用加熱包加熱8 min，隨機(jī)選取10名專業(yè)人員對(duì)樣品的色澤、氣味、形態(tài)、粘性、彈性、軟硬度6個(gè)指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)分[15]，具體評(píng)分規(guī)則如表1所示。

表1 鮮濕方便米飯感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Sensory scoring criteria for fresh and wet convenient rice

1.3.7 鮮濕方便米飯蒸煮工藝參數(shù)的優(yōu)化

以蒸煮米水比、蒸煮壓力及蒸煮時(shí)間為因素做正交試驗(yàn)，如表2所示。并以鮮濕方便米飯感官評(píng)分為考核指標(biāo)，進(jìn)行綜合分析。

表2 正交因素水平表Table 2 Horizontal table of orthogonal factors

1.4 數(shù)據(jù)處理與結(jié)果分析

采用利用SPSS 13.0和Origin Pro 8.5軟件進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)分析及統(tǒng)計(jì)。

2 結(jié)果與分析

2.1 原料大米基本成分

原料大米品種的直鏈淀粉含量、蛋白質(zhì)含量不同，鮮濕方便米飯的口感也隨之不同[15]。直鏈淀粉含量在12%～19%之間的大米口感軟彈，適合制作方便米飯[16]。陳正行等研究發(fā)現(xiàn)直鏈淀粉及蛋白質(zhì)含量低的方便米飯的食味品質(zhì)更好[17]。王佳等研究得出水分含量過高的大米容易變質(zhì)，大米水分含量應(yīng)該控制在14%以下[18]。市售4種原料大米基本成分如表3所示。試驗(yàn)測(cè)得四種原料大米直鏈淀粉都小于19%，東北長(zhǎng)粒香的直鏈淀粉含量和蛋白質(zhì)含量分別為12.23%和5.75%，在四種市售大米品種中相對(duì)最低。綜合考慮，長(zhǎng)粒香最適作為本試驗(yàn)鮮濕方便米飯的大米原料。

表3 原料大米基本成分Table 3 Basic ingredient of rice %

2.2 不同浸泡溫度和浸泡時(shí)間下大米吸水率變化

不同浸泡溫度和浸泡時(shí)間下，大米吸水率的變化不同。一方面大米浸泡后進(jìn)行蒸煮，有利于縮小大米蒸煮過程中內(nèi)部淀粉和外部淀粉糊化的時(shí)間差，縮短蒸煮時(shí)間，提高米飯的感官品質(zhì)；另一方面適當(dāng)浸泡可以減少大米中的植酸和人體微量元素的結(jié)合，形成不溶性化合物，促進(jìn)人體對(duì)微量元素吸收[19]。大米在不同溫度下和時(shí)間下大米的吸水率變化情況，如圖1所示。隨著溫度的升高，大米的吸水率也隨之升高。浸泡時(shí)間在0～60 min內(nèi)，大米水分含量顯著上升，在浸泡60 min后吸水率變化趨于平緩。這是因?yàn)殡S著浸泡時(shí)間的延長(zhǎng)，大米中的水溶性營(yíng)養(yǎng)成分流向水中，造成水中的濃度升高，降低了大米的吸水性。當(dāng)浸泡溫度為 45 ℃，吸水率明顯高于同一浸泡時(shí)間其它溫度下（5、15、25和35 ℃）的吸水率。大米中的植酸酶在40～60 ℃下酶活性最高，可減少植酸與蛋白質(zhì)和微量元素的結(jié)合，提高消化吸收率[19]。此外，浸泡時(shí)間過長(zhǎng)會(huì)造成大米中水溶性營(yíng)養(yǎng)成分大量流失和加深大米的顏色，因此綜合考慮本試驗(yàn)中大米的最適合浸泡溫度為 45 ℃，浸泡時(shí)間為60 min。

圖1 不同浸泡溫度和浸泡時(shí)間下大米的吸水率變化Fig.1 Change of water absorption of rice under different soaking temperature and time

2.3 鮮濕方便米飯蒸煮條件對(duì)米飯品質(zhì)的影響

為了確定鮮濕方便米飯的最佳蒸煮工藝，根據(jù)楊航等研究的蒸煮條件正交試驗(yàn)表進(jìn)行修改進(jìn)行實(shí)驗(yàn)[2]，在大米浸泡時(shí)間60 min，浸泡溫度25 ℃條件下，以米水比、蒸煮時(shí)間及蒸煮壓力為因素，感官評(píng)價(jià)分值為指標(biāo)，設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)。結(jié)果如表4所示。由極差分析可知，各因素對(duì)鮮濕方便米飯感官評(píng)價(jià)分值影響的順序?yàn)椋赫糁髩毫?蒸煮時(shí)間>蒸煮米水比，即蒸煮壓力影響最大，蒸煮米水比影響最小。由k值大小可知，優(yōu)化工藝組合為A1B2C3，而正交試驗(yàn)感官評(píng)價(jià)分值最高組合為A1B4C4，故將兩組合分別進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，每組試驗(yàn)重復(fù)三次，試驗(yàn)結(jié)果見表5。

表4 蒸煮工藝參數(shù)正交試驗(yàn)結(jié)果及極差分析Table 4 Orthogonal test results and range analysis of cooking process parameter

表5 驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果Table 5 Verify the test results

驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果可知，A1B2C3硬度、黏著性、彈性、咀嚼性均小于A1B4C4，回復(fù)性大于A1B4C4，感官評(píng)分大于正交試驗(yàn)感官評(píng)價(jià)分值最高組合A1B4C4，所以鮮濕方便米飯蒸煮的最佳工藝組合為A1B2C3，即蒸煮米水比為1∶0.9，蒸煮壓力為0.25 Mpa，蒸煮時(shí)間為30 min。

2.4 低聚果糖對(duì)米飯品質(zhì)的影響

為了研究不同低聚果糖添加量對(duì)鮮濕方便米飯質(zhì)構(gòu)和感官品質(zhì)的影響，并將結(jié)果與不加入低聚果糖的米飯進(jìn)行對(duì)照。如表6所示，為研究不同低聚果糖添加量對(duì)鮮濕方便米飯硬度的影響，當(dāng)?shù)途酃翘砑恿繛?.5%時(shí)，硬度與對(duì)照組相比無明顯變化。當(dāng)?shù)途酃翘砑恿砍^0.5%，隨著低聚果糖添加量逐漸增加，回復(fù)性明顯低于對(duì)照組。當(dāng)?shù)途酃翘砑恿繛?.5%，鮮濕方便米飯硬度相比于對(duì)照組明顯降低22.26%，粘性明顯高于對(duì)照組增加了 35.05%，感官評(píng)分最高。采用 Duncan進(jìn)行多重比較分析，同一列不同小寫字母表示差異有高度統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.01，n=3），同一列相同小寫字母表示差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.01，n=3）。

表6 低聚果糖添加量與鮮濕方便米飯品質(zhì)之間的關(guān)系Table 6 The relationship between the amount of fructo-oligosaccharides and the quality of fresh and wet rice

試驗(yàn)對(duì)比了添加不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.5%、1.0%、1.5%、2.0%低聚果糖的鮮濕方便米飯?jiān)诓煌A存天數(shù)0、3、6、9、12 d的硬度、粘性和感官品質(zhì)，結(jié)果分別如圖2～4所示。米飯硬度是反映米飯品質(zhì)最直觀的數(shù)據(jù)。淀粉糊化后，米飯的淀粉在儲(chǔ)存期間極易發(fā)生老化作用，米飯硬度隨之增加。隨著米飯儲(chǔ)存天數(shù)的增加，鮮濕方便米飯的硬度隨之增加，而粘性隨之減少；經(jīng)低聚果糖處理后的米飯與對(duì)照組相比，其硬度增加緩慢，粘性緩慢降低；隨著低聚果糖添加量的逐漸增加至1.5%，其硬度顯著降低，粘性高于對(duì)照組；當(dāng)?shù)途酃翘砑恿繛?.5%時(shí)，粘性顯著高于其它組，硬度顯著低于其他組。當(dāng)?shù)途酃琴|(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.5%時(shí)，鮮濕方便米飯儲(chǔ)存不同天數(shù)的感官評(píng)分明顯高于0.5%、1.0%、2.0%的感官評(píng)分。當(dāng)鮮濕方便米飯貯存12 d后，添加1.5%低聚果糖的感官評(píng)分最高。此外，試驗(yàn)研究了在0、3、6、9、12 d不同的儲(chǔ)存天數(shù)下，低聚果糖添加量（0.5%、1.0%、1.5%、2.0%）對(duì)鮮濕方便米飯回生焓的影響，如圖5所示。隨著儲(chǔ)存時(shí)間的增加，米飯的回生焓不斷增加。在同樣的儲(chǔ)存時(shí)間下，加入低聚果糖米飯的回生焓都低于未加低聚果糖的米飯的回生焓。隨著低聚果糖添加量的增加，米飯的回生焓逐漸降低。同一儲(chǔ)存時(shí)間下，當(dāng)?shù)途酃翘砑恿繛?.5%時(shí)，米飯回生焓最低。當(dāng)?shù)途酃翘砑恿繛?.0%時(shí)，米飯回生焓高于同一儲(chǔ)存時(shí)間下低聚果糖添加量為1.5%的米飯回生焓。所以低聚果糖添加量為1.5%，鮮濕方便米飯的抗老化效果最好，蒸煮品質(zhì)最高。

圖2 不同低聚果糖添加量對(duì)鮮濕方便米飯硬度的影響Fig.2 Influence of different fructooligosaccharides amount on the hardness of fresh and wet convenient rice

圖3 不同低聚果糖添加量對(duì)鮮濕方便米飯粘性的影響Fig.3 Influence of different fructo-oligosaccharides amount on the viscosity of fresh and wet convenient rice

圖4 不同低聚果糖添加量對(duì)鮮濕方便米飯感官評(píng)分的影響Fig.4 Influence of different fructo oligosaccharides on sensory score of fresh and wet convenient rice

圖5 不同低聚果糖添加量對(duì)鮮濕方便米飯回生焓的影響Fig.5 Effect of different fructo-oligosaccharides addition on the reflux enthalpy of fresh and wet instant rice

3 結(jié)論

本試驗(yàn)以市場(chǎng)上常見的大米為原料制作鮮濕方便米飯，研究了浸泡時(shí)間、浸泡溫度、蒸煮溫度、蒸煮時(shí)間、蒸煮壓力對(duì)鮮濕方便米飯食味品質(zhì)的影響，以及不同添加量的低聚果糖對(duì)鮮濕方便米飯質(zhì)構(gòu)、感官評(píng)分的影響以及不同儲(chǔ)存時(shí)間下不同添加量的低聚果糖對(duì)鮮濕方便米飯硬度、粘性、感官評(píng)分和回生焓的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明，確定鮮濕方便米飯的最適浸泡溫度為 45 ℃，浸泡時(shí)間為60 min；通過正交試驗(yàn)確定鮮濕方便米飯的最適蒸煮工藝蒸煮壓力為0.25 Mpa、蒸煮時(shí)間30 min、蒸煮米水比1∶0.9；在鮮濕方便米飯中添加1.5%低聚果糖時(shí)，有明顯抗老化效果，鮮濕方便米飯的感官評(píng)分最高。

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