王應(yīng)強(qiáng) 溫建華 劉愛(ài)青趙紅霞 楊文仙 楊 豐

(1. 隴東學(xué)院，甘肅 慶陽(yáng) 745000；2. 南京澳潤(rùn)微波科技有限公司，江蘇 南京 210041；3. 北京盛美諾生物技術(shù)有限公司，北京 212013)

?

浸泡與米水比例對(duì)預(yù)烹調(diào)小米微波對(duì)流恒溫干燥特性與品質(zhì)的影響

王應(yīng)強(qiáng)1溫建華2劉愛(ài)青3趙紅霞1楊文仙1楊 豐1

(1. 隴東學(xué)院，甘肅 慶陽(yáng) 745000；2. 南京澳潤(rùn)微波科技有限公司，江蘇 南京 210041；3. 北京盛美諾生物技術(shù)有限公司，北京 212013)

以微波對(duì)流恒溫組合干燥技術(shù)干燥預(yù)烹調(diào)小米，考察高壓汽蒸前米水比例與浸泡對(duì)方便小米微波對(duì)流恒溫干燥動(dòng)力學(xué)及產(chǎn)品品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，整個(gè)干燥過(guò)程受擴(kuò)散控制，以兩階段降速干燥為特征，基于經(jīng)驗(yàn)的Henderson and Pabis模型可以預(yù)測(cè)小米干燥過(guò)程的水分含量(R2>0.971 4)，菲克擴(kuò)散定律計(jì)算得到的有效水分?jǐn)U散系數(shù)在3.30×10-7～5.03×10-7m2/s；以米水比1.5∶1 (g/mL)常溫浸泡3 h后，獲得的方便小米產(chǎn)品具有最高的感官評(píng)分，其特征色值L*、a*、b*、C*、h° 分別為45.75，7.56，38.93，38.19，78.84°，總色差為31.64，復(fù)水比最大(2.48)，復(fù)水時(shí)間4.2 min。

小米方便食品；微波對(duì)流恒溫干燥；特性；品質(zhì)

中國(guó)是小米的主產(chǎn)區(qū)，年產(chǎn)3.0×105t占全世界產(chǎn)量的80%；小米因其豐富的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值受到廣大消費(fèi)者的青睞，已經(jīng)成為調(diào)劑精米精面食品的主要糧食品種之一[1-2]。目前中國(guó)商品化的小米主食性制品主要以擠壓膨化型小米營(yíng)養(yǎng)粉為主，存在深加工程度低、加工產(chǎn)品種類(lèi)單一、不符合大眾對(duì)小米食品的消費(fèi)習(xí)慣等諸多問(wèn)題，因此開(kāi)發(fā)符合中國(guó)傳統(tǒng)飲食習(xí)慣的高品質(zhì)小米等雜糧類(lèi)方便食品前景廣闊[2-3]。

方便小米屬于非多孔型脫水糊化米，有較好的復(fù)水性，復(fù)水后外觀和口感幾乎與新煮米無(wú)區(qū)別，浸泡條件、熟制和干燥是脫水方便小米生產(chǎn)的關(guān)鍵工藝[4-5]。目前對(duì)方便小米的研究多集中在生產(chǎn)速食小米粥上，但煮粥過(guò)程中有大量的營(yíng)養(yǎng)會(huì)損失，干燥產(chǎn)品的色澤寡淡，復(fù)水產(chǎn)品的口感較差及黏稠度不足等問(wèn)題[1,6]。就小米干燥方法而言，主要有熱風(fēng)干燥、分段式微波(真空)干燥、真空冷凍干燥等，單一的干燥方法存在干燥時(shí)間長(zhǎng)、易燒焦、能耗大等缺點(diǎn)[7-8]。

微波恒溫對(duì)流干燥是一種基于溫度反饋調(diào)節(jié)微波功率模式的新型食品干燥技術(shù)，結(jié)合微波快速加熱與熱風(fēng)對(duì)流干燥除濕量大的優(yōu)點(diǎn)，能克服食品常規(guī)干燥方法存在的一些不足[9-10]。莫愁等[11]開(kāi)發(fā)了一套微波干燥恒溫控制系統(tǒng)用于干燥新鮮未脫殼花生，該系統(tǒng)可對(duì)干燥室內(nèi)部溫度和被干燥物質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控，并自動(dòng)控制微波干燥過(guò)程的溫度，使用該系統(tǒng)干燥的花生子葉外觀正常，無(wú)花生油溢出，品質(zhì)明顯優(yōu)于無(wú)恒溫控制的樣品；徐晚秀等[12]采用光纖插入物料中心在線控制微波干燥的物料溫度，可以更快速地干燥鐵棍山藥片，同時(shí)干燥后的樣品多糖得率比較高。

本研究采用高壓汽蒸熟制并通過(guò)自主設(shè)計(jì)制造的微波對(duì)流恒溫干燥機(jī)來(lái)干燥方便小米，考察了浸泡及米水比例對(duì)方便小米微波對(duì)流恒溫組合干燥特性、產(chǎn)品色差、復(fù)水特性與感官品質(zhì)的影響，以期為高品質(zhì)方便小米(小雜糧)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料

商品化小米：購(gòu)于甘肅省慶陽(yáng)市西峰區(qū)百佳超市。

1.1.2 主要儀器設(shè)備

智能微波熱風(fēng)聯(lián)合干燥器：ORW1.0S-3000R型，南京澳潤(rùn)微波科技有限公司；

電子天平：HX501T型，慈溪市天東衡器廠；

鼓風(fēng)干燥箱：101型，北京科偉永興儀器有限公司；

色差儀：WF-30型，深圳市威福光電科技有限公司。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 小米干燥前處理 將原料進(jìn)行清洗，去除小米表面黏附的粉末雜質(zhì)和灰塵。選用5組米水比例[1∶2，1∶1.5，1∶1，1.5∶1，2∶1 (g/mL)]進(jìn)行試驗(yàn)。每組米水比例又分為浸泡組和未浸泡組，浸泡時(shí)添加的水量與未浸泡組的小米蒸制時(shí)添加所用水量相同，小米在常溫浸泡3 h，處理好的小米放入高壓鍋(121 ℃，0.12 MPa)蒸制45 min，使淀粉逐漸完成糊化過(guò)程，冷卻離散后干燥。

1.2.2 微波熱風(fēng)聯(lián)合干燥 圖1為微波熱風(fēng)聯(lián)合干燥器的示意圖，主要由干燥室(50 cm×50 cm×50 cm)、電加熱箱風(fēng)機(jī)(220 W，600 m3/h)、PVC載物盤(pán)和控制與測(cè)量單元等部分組成。風(fēng)機(jī)安裝在箱體外部的左側(cè)，其將室溫的空氣送入加熱箱后加熱到預(yù)定溫度經(jīng)過(guò)通風(fēng)網(wǎng)孔均勻地分布，并且自左而右通過(guò)載物盤(pán)，與被干燥物料進(jìn)行熱質(zhì)交換后，從箱體右側(cè)排出；在箱體內(nèi)的正上方按有微波發(fā)生器和紅外與光纖測(cè)溫裝置，可通過(guò)測(cè)溫裝置來(lái)控制微波功率的大小，為方便光纖測(cè)溫，載物盤(pán)可正反360°旋轉(zhuǎn)；箱體內(nèi)的風(fēng)速可以通過(guò)風(fēng)速控制閥門(mén)在0～2.5 m/s調(diào)節(jié)。

干燥前，先打開(kāi)風(fēng)機(jī)與電加熱箱，使干燥室在空載的情況下預(yù)熱到設(shè)定的溫度，本試驗(yàn)所用的熱風(fēng)進(jìn)口溫度與物料的設(shè)定溫度均為80 ℃，微波功率125 W，物料裝載量200 g，物料厚度5 mm，小米脫水至10%以下，干燥停止。

1. 鼓風(fēng)機(jī) 2. 風(fēng)速閥門(mén) 3. 電加熱箱 4. 熱電偶 5. 干燥箱體 6. 數(shù)據(jù)采集與控制儀 7. 系統(tǒng)開(kāi)關(guān) 8. 微波發(fā)射器 9. 紅外探頭 10. 觀察窗口 11. 分流板 12. 物料盤(pán) 13. 電子稱 14. 光纖探頭 15. 出風(fēng)口 16. 轉(zhuǎn)軸

圖 1 微波對(duì)流聯(lián)合干燥器示意圖

Figure 1 Schematic diagram of microwave-convective dryer

1.2.3 測(cè)定指標(biāo)

(1) 水分含量：物料的初始水分含量按照AOAC的方法執(zhí)行，在105 ℃干燥樣品至恒重，重復(fù)測(cè)定3次，以干基含水量表示。

(2) 色值的測(cè)定：采用威福WF-30型色差計(jì)測(cè)定小米樣品的表面色澤，讀數(shù)以CIE1976色度空間值L*(亮→暗：100→0)，a*(綠→紅) ，b*(蘭→黃)表示，重復(fù)測(cè)量5次。色差(ΔE)、色彩角(h°)和彩度(C*)根據(jù)測(cè)定值按式(1)～(3)計(jì)算：

(1)

h°=arctg(b*/a*)(a*>0,b*>0)，

(2)

(3)

式中：

ΔL*、Δa*、Δb*——浸泡前小米和干燥小米之間明度L*和色度指數(shù)a*和b*的差值；

h°——色調(diào)，0°，90°，180°，270°分別代表醬紅色調(diào)、黃色調(diào)、藍(lán)綠色調(diào)和藍(lán)色調(diào)。

(3) 復(fù)水比的測(cè)定：準(zhǔn)確稱量方便小米成品米粒A(g)置于燒杯中，加5倍沸水立即加蓋，復(fù)水5 min后立即瀝干，并用吸水紙吸干表面水分，稱重B(g)，復(fù)水比用B/A表示[6]。

(4) 復(fù)水時(shí)間的測(cè)定：將一定量的小米成品米粒置于100 ℃開(kāi)水中加蓋，復(fù)水時(shí)間為米粒完全復(fù)水(米粒中心完全軟化)所用的時(shí)間[8]。

(5) 小米蒸制后感官質(zhì)量評(píng)價(jià)：主要根據(jù)小米的色澤、氣味、外觀結(jié)構(gòu)、滋味及適口性進(jìn)行綜合評(píng)分，感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。樣品隨機(jī)由10位感官評(píng)定員進(jìn)行綜合評(píng)審，結(jié)果取平均值。

(6) 小米干燥后感官質(zhì)量評(píng)價(jià)：主要根據(jù)小米的色澤、氣味、外觀結(jié)構(gòu)、觸感進(jìn)行綜合評(píng)分[4]，感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2。樣品隨機(jī)由10位感官評(píng)定員進(jìn)行綜合評(píng)審，結(jié)果取平均分。

1.2.4 數(shù)據(jù)處理

(1) 干燥速率與水分比的計(jì)算：干燥過(guò)程中的水分含量通過(guò)測(cè)量物料干燥過(guò)程中的質(zhì)量變化來(lái)計(jì)算，自動(dòng)記錄一定時(shí)間間隔物料質(zhì)量，某一時(shí)刻的水分含量根據(jù)式(4)計(jì)算：

表1 高壓蒸制后小米感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)

表2 干燥后小米感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)

(4)

式中：

W0、W——分別為干燥物料的初始裝載量和t時(shí)刻的質(zhì)量，kg；

M0、M——分別為干燥物料初始水分含量和在t時(shí)刻的水分含量，kg/kg DB。

干燥速率為單位時(shí)間內(nèi)水分含量的變化量，按式(5)計(jì)算：

(5)

式中：

Dr——干燥速率，kg/(kgDB·min)；

M、MΔt——分別為干燥物料在t和t+Δ t時(shí)刻的水分含量，kg/kgDB；

Δ t——取樣間隔時(shí)間，min。

水分比按式(6)計(jì)算：

(6)

式中：

MR——無(wú)量綱水分比；

Me——平衡水分含量，kg/kg DB。

(2) 干燥曲線的擬合：水分比(MR) 隨干燥時(shí)間的變化用Henderson and Pabis干燥模型MR=aexp(-kt)進(jìn)行擬合[13]，以預(yù)測(cè)干燥過(guò)程的水分含量。

(3) 有效水分?jǐn)U散系數(shù)的計(jì)算：菲克擴(kuò)散第二定律可定量描述生物材料干燥過(guò)程中的水分遷移規(guī)律[12-13]，其表達(dá)式見(jiàn)式(7)。

(7)

式中：

Deff——有效水分?jǐn)U散系數(shù)，m2/s；

x——擴(kuò)散距離，m。

對(duì)于薄層狀生物材料的干燥，分析級(jí)數(shù)解見(jiàn)式(8)。

(8)

式中：

L——物料厚度，m。

對(duì)于長(zhǎng)時(shí)間的干燥過(guò)程，菲克擴(kuò)散定律分析級(jí)數(shù)解的一階級(jí)數(shù)解可以用來(lái)計(jì)算食品物料的干燥水分?jǐn)U散系數(shù)，見(jiàn)式(9)。

(9)

對(duì)式(6)兩邊取自然對(duì)數(shù)得lnMR與Deff呈直線關(guān)系方程，見(jiàn)式(10)，回歸分析依據(jù)該方程的斜率可計(jì)算Deff。

(10)

2 結(jié)果與分析

2.1 浸泡條件對(duì)小米干燥特性的影響

浸泡條件對(duì)高壓烹調(diào)小米水分含量有顯著影響，隨著米水比例由1∶2 (g/mL)變化到2∶1 (g/mL)，高壓烹調(diào)小米的水分含量從2.92 kg/kg降低到0.95 kg/kg，而且烹調(diào)前浸泡的小米水分含量要略高于未浸泡的，原因是浸泡的小米中蛋白質(zhì)與淀粉分子能夠充分溶脹吸收更多的水分。由圖2可知，米水比例越大，干燥時(shí)間越短，主要由于干燥初始水分含量不同。在浸泡組中，米水比例為1∶2，1∶1.5，1∶1，1.5∶1，2∶1 (g/mL)的烹調(diào)小米干燥到水分含量為10%所用的時(shí)間大約由90 min減少到40 min。而同樣米水比例的浸泡與未浸泡樣品，未浸泡組的在干燥過(guò)程的中后期任意時(shí)刻的水分含量都高于浸泡組的，即未浸泡的小米樣品干燥所需時(shí)間要略長(zhǎng)于浸泡組的。原因主要是浸泡組的小米中蛋白質(zhì)與淀粉分子充分吸水在高壓烹調(diào)過(guò)程中更易形成有利于水分?jǐn)U散的通道。

干燥速率取決于物料水分含量與干燥進(jìn)程，是與干燥機(jī)理有關(guān)的一個(gè)重要參數(shù)。由圖3可知，米水比例越小，小米的水分含量越高，其干燥速率越大，而且浸泡組的干燥速率要略大于未浸泡組的，在所有的處理中未發(fā)現(xiàn)恒速干燥段，所有的小米樣品都呈現(xiàn)出類(lèi)似的兩階段的降速干燥過(guò)程，推測(cè)生物材料的干燥主要由擴(kuò)散所控制[14]。

圖2 受浸泡與米水比例影響的預(yù)烹調(diào)小米微波對(duì)流恒溫干燥曲線

Figure 2 Microwave-convective drying curves of precooking millet as affected by soaking and millet/water ratio under constant temperature

圖3 受浸泡與米水比例影響的預(yù)烹調(diào)小米微波對(duì)流恒溫干燥速率曲線

Figure 3 Microwave-convective drying rate curves of precooking millet as affected by soaking and millet/water ratio under constant temperature

2.2 模型擬合與有效水分?jǐn)U散系

小米干燥過(guò)程中的水分比(MR)隨干燥時(shí)間(t)的變化用Henderson and Pabis模型進(jìn)行非線性擬合，模型常數(shù)(a和k)與誤差分析參數(shù)(決定系數(shù)R2和卡方χ2)見(jiàn)表3，所有處理的決定系數(shù)都接近于1(R2>0.971 4)，且卡方值都較小(χ2<0.003 0)，表明該模型能有效預(yù)測(cè)小米干燥過(guò)程中水分含量的變化。其中模型中的k值為干燥常數(shù)，表明干燥水分脫除的難易程度，在一定米水比的情況下，浸泡組的k值要大于未浸泡組的，而且隨著米水比的增大而顯著增大。

由表3可知，浸泡條件對(duì)水分?jǐn)U散系數(shù)有顯著影響，隨著米水比例由1∶2 (g/mL)變化到2∶1 (g/mL)水分?jǐn)U散系數(shù)由3.30×10-7m2/s增加至5.03×10-7m2/s，當(dāng)米水比一定時(shí)，浸泡組的水分?jǐn)U散系數(shù)要大于未浸泡組的。張黎驊等[14]報(bào)道高山野山藥微波間歇干燥的水分有效擴(kuò)散系數(shù)受微波功率、切片厚度、間歇時(shí)間的影響，且在2.54×10-8～4.83×10-7m2/s。

2.3 浸泡條件對(duì)預(yù)烹調(diào)微波對(duì)流恒溫干燥小米色值的影響

由表4可知，與未處理小米相比，干燥操作引起了小米的L*、a*、b*值的顯著降低，ΔE在46.84～25.11，表明干燥后小米亮度降低，并由紅黃色向藍(lán)綠色轉(zhuǎn)變，變小的C*值代表干燥產(chǎn)品的飽和度(彩度)減弱，干燥并未引起色彩角數(shù)值的顯著變化，偏向90°的色彩角表明所有樣品都呈現(xiàn)出黃色調(diào)。浸泡條件對(duì)L*、a*、b*、C*和ΔE有顯著影響，隨著米水比例由1∶2 (g/mL)變化到2∶1 (g/mL)時(shí)，L*、a*、b*、C*值均增大，ΔE減小，表明隨著浸泡水量的減少，樣品色澤的變化程度也變小，更接近于新鮮小米的色澤。當(dāng)米水比一定時(shí)，浸泡組的L*、a*、b*、C*要小于未浸泡組，而ΔE值要大于浸泡組的，表明浸泡組的樣品色澤的變化程度更大。食品物料色澤的變化通常與蛋白質(zhì)、淀粉分子結(jié)構(gòu)的變化、特定的反應(yīng)(脂肪氧化、Maillard反應(yīng)、焦糖化反應(yīng))、色素濃度和水分含量等密切相關(guān)[15]。

2.4 浸泡條件對(duì)預(yù)烹調(diào)干燥小米復(fù)水性的影響

多數(shù)脫水產(chǎn)品在食用前需要復(fù)水，快速而完全的復(fù)水是其期望的質(zhì)量屬性；復(fù)水也是由干燥引起對(duì)物料結(jié)構(gòu)破壞的一種測(cè)量。由圖4可知，隨著米水比例由1∶2 (g/mL)變化到2∶1 (g/mL)干燥小米的復(fù)水時(shí)間由4.2 min增加到7.6 min；當(dāng)米水比一定時(shí)，浸泡組的復(fù)水時(shí)間要小于未浸泡組的，尤其在米水比為2∶1 (g/mL)時(shí)，浸泡處理對(duì)復(fù)水時(shí)間的影響十分顯著，主要是浸泡組處理中烹調(diào)加水量較少，導(dǎo)致小米未完全熟化從而導(dǎo)致復(fù)水時(shí)間的延長(zhǎng)。

浸泡條件對(duì)微波對(duì)流恒溫干燥小米的復(fù)水比有顯著影響，總體而言，復(fù)水比隨著米水比例增大呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢(shì)。在米水比例為2∶1 (g/mL)時(shí)，浸泡處理對(duì)復(fù)水比的影響十分顯著。王立東等[8]優(yōu)化得到的微波熱風(fēng)復(fù)合干燥制備速食小米方便粥的復(fù)水比為2.88，復(fù)水時(shí)間為7 min;張敏等[7]報(bào)道小米方便粥的復(fù)水時(shí)間為15 min，復(fù)水比為3.79。原因是過(guò)度蒸煮致使米粒表面裂開(kāi)，導(dǎo)致米粒的物質(zhì)損失，從而復(fù)水比減小，復(fù)水時(shí)間較短。一般小米在具有最佳含水率時(shí)淀粉糊化程度越大，復(fù)水后品質(zhì)越好，而當(dāng)水的比例較小時(shí)，淀粉還未糊化完全，小米有夾生現(xiàn)象，因而復(fù)水時(shí)間也會(huì)變長(zhǎng)。

表3 受浸泡與米水比例影響的預(yù)烹調(diào)小米微波對(duì)流恒溫干燥(Henderson and Pabis)模型參數(shù)與有效水分?jǐn)U散系數(shù)

Table 3 Henderson and Pabis model parameters and effective moisture diffusion coefficient of microwave-convective drying for precooking millet as affected by soaking and millet/water ratio under constant temperature

處理方式米水比(g/mL)浸泡HendersonandPabis模型參數(shù)akR2χ2有效水分?jǐn)U散系數(shù)Deff/(×10-7m2·s-1)R2 1.0︰2.0未浸泡0.96280.04210.98850.00103.300.9948浸泡 0.96750.04540.98740.00123.780.99391.0︰1.5未浸泡0.96250.04580.98530.00133.540.9949浸泡 0.96320.05130.98340.00153.780.98891.0︰1.0未浸泡0.96850.04980.98710.00123.720.9923浸泡 0.99120.05050.99150.08693.830.98891.5︰1.0未浸泡0.96530.05170.97870.00183.530.9816浸泡 0.98400.05910.98780.00113.890.97742.0︰1.0未浸泡0.97660.06320.98670.00144.650.9914浸泡 0.97310.07770.97140.00305.030.9889

表4 受浸泡與米水比例影響的預(yù)烹調(diào)小米微波對(duì)流恒溫干燥產(chǎn)品的色值?

? 同列不同字母表示有顯著差異(P<0.05)。

同一系列不同字母表示有顯著差異(P<0.05)

Figure 4 Rehydration characteristics of microwave-convective dried millet as affected by soaking and millet/water ratio under constant temperature

2.5 浸泡條件對(duì)小米干燥前后感官品質(zhì)的影響

2.5.1 浸泡條件對(duì)蒸制后小米感官品質(zhì)的影響 由表5可知，浸泡條件對(duì)熟制小米的色澤、氣味、外觀、滋味、口感與總評(píng)分有顯著影響。不管浸泡與否，當(dāng)米水比例在1∶1，1.5∶1 (g/mL)時(shí)，熟制后的小米感官評(píng)分較高。其中得分最高的是米水比例為1.5∶1 (g/mL)浸泡后蒸制的小米，其具有鮮艷的淺黃色、米香味強(qiáng)烈、開(kāi)裂適度外觀完整、滋味醇厚濃郁與口感軟硬適宜的特征。水的比例過(guò)高會(huì)使米粒過(guò)度熟化導(dǎo)致小米過(guò)度開(kāi)花，色澤變淡，且產(chǎn)生大量的黏塊。當(dāng)水的比例較小時(shí)小米香味不足，會(huì)有夾生現(xiàn)象發(fā)生。2種情況都會(huì)導(dǎo)致蒸制后的小米感官品質(zhì)較差。

2.5.2 浸泡條件對(duì)干燥后小米感官品質(zhì)的影響 由表6可知，浸泡條件對(duì)熟制小米的色澤、氣味、外觀、觸感以及總評(píng)分有顯著影響，與蒸制后小米感官品質(zhì)評(píng)定結(jié)果相一致，熟制后感官評(píng)分高的小米干燥后同樣獲得了相對(duì)較高的評(píng)分。米水比例為1.5∶1 (g/mL)浸泡后蒸制干燥的小米獲得最高分，表現(xiàn)為色澤明亮、米粒完整、飽滿、松散度好、柔滑、不黏手。而較大或較小的米水比例都會(huì)影響其光澤、黏度和硬度，導(dǎo)致其色澤、外觀和觸感變差，而使干燥產(chǎn)品的感官品質(zhì)較差。

表5 受浸泡與米水比例影響的高壓烹調(diào)小米的感官評(píng)定結(jié)果?

? 同列不同的字母表示有顯著差異(P<0.05)。

表6 受浸泡與米水比例影響的預(yù)烹調(diào)小米微波對(duì)流恒溫干燥產(chǎn)品的感官評(píng)定結(jié)果?

? 同列不同的字母表示有顯著差異(P<0.05)。

3 結(jié)論

本研究顯示高壓汽蒸前米水比例與浸泡與否對(duì)方便小米微波對(duì)流恒溫干燥動(dòng)力學(xué)及產(chǎn)品色澤、復(fù)水時(shí)間、復(fù)水比、感官品質(zhì)有顯著影響；基于Henderson and Pabis模型可以預(yù)測(cè)小米干燥過(guò)程的水分含量，應(yīng)用菲克擴(kuò)散定律計(jì)算得到的有效水分?jǐn)U散系數(shù)為3.30×10-7～5.03×10-7m2/s，并隨水的比例增大而增大。水比例過(guò)高導(dǎo)致小米過(guò)度熟化，而過(guò)低導(dǎo)致小米熟化不充分，均使干燥產(chǎn)品品質(zhì)降低。熟化前浸泡可進(jìn)一步改進(jìn)干燥產(chǎn)品品質(zhì)，米水比例為1.5∶1 (g/mL)常溫浸泡3 h后獲得的方便小米產(chǎn)品具有最高的感官評(píng)分。本工藝制得的方便小米營(yíng)養(yǎng)成分損失小，用途廣泛，既可與主食方便米飯搭配在一起，用作其營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化，亦可用于方便小米粥的原料，也可粉碎后制作即沖型谷物飲料。

[1] 焦華杰. 方便小米粥生產(chǎn)工藝及糊化回生機(jī)理研究[D]. 保定: 河北農(nóng)業(yè)大學(xué), 2013: 1-3.

[2] 高陸衛(wèi), 史萬(wàn)民, 郭常振. 小米精深加工技術(shù)探討[J]. 河北農(nóng)業(yè)科學(xué), 2010, 14(11): 147-148.

[3] 蘇美玲, 單垣愷, 李博睿, 等. 雜糧方便米飯研究現(xiàn)狀及展望[J]. 糧食流通技術(shù), 2016, 3(5): 46-47.

[4] 辛卓霖, 李鴻萱, 韓宛君, 等. 制作工藝及干燥方法對(duì)速食小米粥品質(zhì)的影響探究[J]. 食品工業(yè)科技, 2017, 31(6): 283-305.

[5] 石磊, 王世清, 陳海華, 等. 浸泡溫度及米水比例對(duì)小米淀粉糊化特性的影響[J]. 食品與機(jī)械, 2010, 26(1): 31-34.

[6] 周薇, 邢明, 李遠(yuǎn)志. 響應(yīng)面法優(yōu)化方便米飯蒸煮工藝[J]. 食品工業(yè)科技, 2014, 35(12): 287-290.

[7] 張敏, 劉輝, 楊明, 等. 速食小米粥的研制[J]. 食品工業(yè)科技, 2010, 31(6): 209-211.

[8] 王立東, 張桂芳, 包國(guó)鳳, 等. 微波熱風(fēng)復(fù)合干燥制備速食小米方便粥的復(fù)水性研究[J]. 糧食與飼料工業(yè), 2013, 12(6): 25-28.

[9] BOTHA G E, OLIVEIRA J C, AHRNé L. Microwave assisted air drying of osmotically treated pineapple with variable power programmes[J]. Journal of Food Engineering, 2012, 108(2): 304-311.

[10] FLOBERG P. Microwave Convective Drying of Plant Foods at Constant and Variable Microwave Power[J]. Drying Technology, 2007, 25(7/8): 1 149-1 153.

[11] 莫愁, 陳霖, 陳懿, 等. 微波干燥恒溫控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 食品與機(jī)械, 2011, 27(2): 77-79.

[12] 徐晚秀, 李臻鋒, 李靜, 等. 微波干燥溫度和物料厚度對(duì)鐵棍山藥片品質(zhì)的影響[J]. 食品與機(jī)械, 2016, 32(11): 191-193.

[13] KAYA A, AYDIN O, DEMIRTAS C, et al. An experimental study on the drying kinetics of quince[J]. Desalination, 2007, 212(1): 328-343.

[14] 張黎驊, 武莉峰, 黨鑫凱, 等. 鮮切高山野山藥片微波間歇干燥特性研究[J]. 食品與機(jī)械, 2017, 33(1): 39-44.

Influence of soaking and millet/water ratio on microwave-convective drying characteristics and quality of cooked millet under the constant temperature

WANG Ying-qiang1WEN Jian-hua2LIU Ai-qing3ZHAOHong-xia1YANGWen-Xian1YANGFeng1

(1.LongdongUniversity,Qingyang,Gansu745000,China; 2.NanjingOrientMicrowaveTechnologyCo.,Ltd,Nanjing,Jiangsu210041,China; 3.BeijingSemnlBiotechnologyCo.,Ltd,Beijing212013,China)

In this study, the cooked millet was dried using microwave-convective drying under the constant temperature and the effect of soaking and millet/water ratio before pressure cooking millet on the drying kinetics and quality of dried millet were investigated. The results showed that the whole drying process was controlled by diffusion and characterized by two stage falling rate drying. The moisture content during millet drying was predicted by the experienced Henderson and Pabis modle (R2>0.971 4) and the effective moisture diffusivity calculated by Fick's law of diffusion was in the range of 3.30×10-7m2/s to 5.03×10-7m2/s. The best sensory quality was obtained when the ratio of millet to water was 1.5∶1 (g/mL) and the millet was dipped for 3 h, in which the value ofL*,a*,b*,C*,h° and ΔEwas 45.75, 7.56, 38.93, 38.19， 78.84° and 31.64 respectively. Under this condition, the rehydration ratio of millet was the highest(2.48), and it could be rehydrated in 4.2 min.

millet instant food; microwave-convective drying under the constant temperature; characteristic; quality

隴原青年創(chuàng)新人才扶持計(jì)劃項(xiàng)目(編號(hào)：2014-39)；隴東學(xué)院博士科研啟動(dòng)基金(編號(hào)：2014XYBY11)；隴東學(xué)院大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目(編號(hào)：2015-1-29)

王應(yīng)強(qiáng)(1979—)，男，隴東學(xué)院副教授，博士。 E-mail: sxxds2008@163.com

2017—04—19

10.13652/j.issn.1003-5788.2017.06.038