糯米粉制備工藝對(duì)其淀粉損傷和品質(zhì)特性的影響

鄭韻　楊世雄

摘 要：在不同的糯米粉制備工藝下，糯米粉的淀粉損傷和品質(zhì)特性會(huì)受到粉磨工藝的影響，對(duì)糯米粉的營(yíng)養(yǎng)成分、食用品質(zhì)都產(chǎn)生較大影響。因此，本文論述了糯米粉加工的主要工藝，并逐個(gè)分析不同粉磨工藝對(duì)谷物淀粉損傷和特性的影響，并提出有針對(duì)性的優(yōu)化建議。

關(guān)鍵詞：糯米粉制備;淀粉損傷;品質(zhì)特性

Abstract：Under different processing conditions， the starch damage and quality characteristics of glutinous rice flour will be affected by grinding technology， which had a great influence on the nutritional composition and food quality of glutinous rice flour. Therefore， this paper discusses the main processing technology of glutinous rice flour， and analyze the effects of different grinding processes on the damage and characteristics of grain starch， and put forward targeted optimization suggestions.

Key words：Glutinous rice flour preparation; Starch damage; Quality characteristics

中圖分類號(hào)：TS210.4

中國(guó)在谷物種植和生產(chǎn)上發(fā)展歷史悠久，在糯米的食用中，最常見(jiàn)的是將糯米研磨成糯米粉，可有效延長(zhǎng)糯米的存儲(chǔ)時(shí)間，防止糯米變質(zhì)發(fā)霉和生蟲。在對(duì)糯米進(jìn)行研磨加工時(shí)，主要使用的工藝有干法、半干法和濕法制粉3種。這3種糯米粉加工工藝所需要的設(shè)備要求不同，對(duì)糯米粉產(chǎn)出質(zhì)量也有不同的影響，生產(chǎn)糯米粉的企業(yè)需結(jié)合實(shí)際情況，根據(jù)糯米粉的用途，選擇合適的加工工藝，使企業(yè)的利益達(dá)到最大化。

1 糯米種植行業(yè)概述

1.1 糯米種植與加工

我國(guó)在糯米的種植與加工上有較長(zhǎng)的研究歷史，在對(duì)糯米食用方法的研究上，我國(guó)古代人民已開(kāi)發(fā)出包括食品、飲品等在內(nèi)的數(shù)百種食用方法，其中有很大一部分都被保留下來(lái)，且深受百姓喜愛(ài)。據(jù)2015年糯米粉加工市場(chǎng)的營(yíng)業(yè)收入來(lái)看，全年的銷售總額數(shù)達(dá)到1 000億元。湯圓作為我國(guó)速凍食品中的第2大組成部分，湯圓外皮的加工與生產(chǎn)極大地帶動(dòng)了糯米粉行業(yè)的發(fā)展，同時(shí)其銷售比例還在以每年30%左右的速度增長(zhǎng)[1]。由于糯米粉可用來(lái)制作多種食品，在人們對(duì)食品要求日益提高的今天，糯米粉也衍生出了許多不同的類別，如湯圓皮專用粉、糕點(diǎn)專用粉、冰淇淋專用粉等。糯米粉的加工方式會(huì)對(duì)其品質(zhì)特性和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值產(chǎn)生一定的影響，因此在糯米種植與加工行業(yè)蓬勃發(fā)展的今天，通過(guò)對(duì)糯米粉加工工藝進(jìn)行討論分析，針對(duì)不同的需求，選擇最合適的糯米粉加工方式，在保證質(zhì)量的情況下，使糯米粉加工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益達(dá)到最大化。

1.2 糯米副產(chǎn)品加工利用

糯米粉在加工和生產(chǎn)的過(guò)程中還會(huì)產(chǎn)生一定的糯米副產(chǎn)品，包括米糠、稻殼和破碎的糯米。如果糯米粉的生產(chǎn)企業(yè)能對(duì)這些副產(chǎn)品加以充分利用，就能在降低成本的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高經(jīng)濟(jì)收益。①?gòu)臓I(yíng)養(yǎng)價(jià)值角度來(lái)看，盡管米糠只占了糯米顆粒中6%～8%的重量，但同時(shí)因?yàn)榕哐康拇嬖谝舱紦?jù)了糯米顆粒中60%左右的營(yíng)養(yǎng)成分[2]，因此在對(duì)糯米進(jìn)行粉磨加工的過(guò)程中可有針對(duì)性的保留糯米顆粒中的米糠部分，提高糯米粉的營(yíng)養(yǎng)成分。②由于加工機(jī)器和加工精度的原因，糯米顆粒在被研磨成粉末的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一定的碎米，這些碎米往往會(huì)被舍棄。但可對(duì)糯米碎米進(jìn)行二次研磨獲得糯米粉，對(duì)降低糯米粉生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)成本有較大幫助。③糯米顆粒所脫下的稻殼與其他細(xì)碎顆粒物可用于飼料的生產(chǎn)，幫助糯米粉生產(chǎn)企業(yè)完善生產(chǎn)鏈，增加經(jīng)濟(jì)效益。

2 糯米粉加工工藝概述

2.1 干法制粉工藝

干法制粉工藝是指將糯米顆粒直接放入加工機(jī)器內(nèi)進(jìn)行研磨加工，在干法制粉過(guò)程中沒(méi)有添加水，因此，干法制粉制備出來(lái)的糯米粉顆粒較粗。為提高干法制粉研磨出的糯米粉細(xì)膩程度，需通過(guò)二次研磨或多次研磨的方式對(duì)糯米粉進(jìn)行加工。干法制粉工藝中存在較多問(wèn)題：①由于反復(fù)研磨，機(jī)器摩擦生熱會(huì)對(duì)糯米粉的品質(zhì)特性產(chǎn)生較大影響。在研磨過(guò)程中，糯米粉會(huì)因?yàn)槭軣岫茐脑镜臓I(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)，對(duì)淀粉支鏈來(lái)說(shuō)，受熱會(huì)使淀粉支鏈的結(jié)構(gòu)發(fā)生變性，進(jìn)一步加劇糯米粉中淀粉損傷程度。②由于糯米顆粒未經(jīng)處理直接投入機(jī)器內(nèi)進(jìn)行研磨加工，在加工過(guò)程中，糯米外側(cè)包覆的種皮硬度較大，需要提高壓力幫助糯米顆粒進(jìn)行脫皮，且易產(chǎn)生脫皮不完全或損傷刀片的現(xiàn)象，對(duì)糯米粉的批量生產(chǎn)有不利影響。

2.2 半干法制粉工藝

半干法制粉工藝與干法制粉工藝的區(qū)別在于，在研磨前，將糯米顆粒浸泡在清水中，使其充分吸收水分，再將吸飽水分的糯米顆粒烘干（含水量約為30%），在糯米顆粒處于半干的情況下放入機(jī)器內(nèi)進(jìn)行研磨，糯米顆粒因吸收水分外皮更加柔軟，在研磨時(shí)可增大與機(jī)器的接觸面積，因此半干法制粉研磨出的糯米粉顆粒較干法制粉研磨出的糯米粉顆粒更為細(xì)膩。在半干法制粉的過(guò)程中，有時(shí)為提高糯米粉的精細(xì)程度，還可進(jìn)行多次研磨。半干法制粉工藝制備出的糯米粉吸水性能好，面團(tuán)漲發(fā)能力強(qiáng)，多被用來(lái)制作面包等烘焙用料。

2.3 濕法制粉工藝

濕法制備糯米粉的方式中會(huì)引入更多的水分，制備出的糯米粉也更加細(xì)膩，黏度強(qiáng)。濕法制粉的工藝流程主要是指在進(jìn)行糯米顆粒研磨之前，將糯米顆粒浸泡在清水中，充分吸收水分后不進(jìn)行烘干，直接將濕潤(rùn)的糯米顆粒投入研磨機(jī)器中并加入清水，經(jīng)過(guò)粗磨和細(xì)磨2個(gè)階段后，糯米顆粒被研磨成細(xì)密的米漿，再由烘干設(shè)備對(duì)米漿進(jìn)行加熱蒸干，使水分蒸發(fā)后變成糯米粉末。濕法制粉的工藝制備出的糯米粉末更加細(xì)膩，也是目前糯米粉生產(chǎn)企業(yè)最常用的一種加工方式。采用濕法加工的方式能明顯提高糯米粉產(chǎn)出的細(xì)化程度，同時(shí)因?yàn)樗直Ａ舻谋容^充分，制備出的糯米粉在彈性和黏度上表現(xiàn)最佳、口感最好。

3 不同粉磨工藝對(duì)糯米淀粉損傷的影響

淀粉損傷是指在對(duì)糯米顆粒進(jìn)行研磨的過(guò)程中，由于擠壓等原因使糯米顆粒外側(cè)被包覆的薄膜破損而產(chǎn)生淀粉外露的現(xiàn)象。淀粉損傷是衡量糯米粉粉質(zhì)的重要因素之一，淀粉損傷含量過(guò)高對(duì)糯米粉糊化程度、溫度、流動(dòng)性等品質(zhì)會(huì)產(chǎn)生較大影響。糯米粉中淀粉損傷的產(chǎn)生原因主要分為4個(gè)方面。①在對(duì)糯米顆粒進(jìn)行脫殼的過(guò)程中，由于外面包覆的種皮硬度較大，需要通過(guò)擠壓糯米顆粒的方式進(jìn)行不斷加壓，可以更快地使糯米顆粒脫殼。在這個(gè)擠壓的過(guò)程中，糯米顆粒會(huì)因?yàn)槭艿降膲毫^(guò)大產(chǎn)生破損而發(fā)生淀粉損傷。②在對(duì)糯米顆粒進(jìn)行研磨的過(guò)程中，由于刀片和糯米顆粒之間會(huì)發(fā)生剪切作用，有時(shí)會(huì)破壞糯米顆粒中的淀粉而產(chǎn)生淀粉損傷。③為提高糯米粉的研磨效率和精細(xì)程度，需對(duì)糯米顆粒進(jìn)行反復(fù)研磨，在這個(gè)過(guò)程中剪切力度會(huì)成倍增加，導(dǎo)致糯米中淀粉損傷的進(jìn)一步產(chǎn)生。④由于糯米粉中淀粉顆粒本身的支鏈結(jié)構(gòu)作用，支鏈之間也會(huì)發(fā)生一定的應(yīng)力作用，由于外界壓力和研磨效力，有時(shí)也會(huì)導(dǎo)致糯米粉中的淀粉支鏈發(fā)生斷裂和破損。不同的制備工藝，由于原理和方式的差異，制備出的糯米粉中淀粉損傷率也有很大差異。

3.1 干法制粉對(duì)淀粉損傷的影響

干法制粉的加工方式，由于不提前浸泡糯米顆粒，因此，加工機(jī)器和糯米顆粒之間的摩擦力較大，干粉制法工藝對(duì)糯米粉造成的淀粉損傷較大。①在進(jìn)行干法制粉的過(guò)程中，糯米粉與機(jī)器接觸的時(shí)間更長(zhǎng)、接觸面積更大，有時(shí)為提高糯米粉的精細(xì)程度，還會(huì)出現(xiàn)反復(fù)研磨的現(xiàn)象。在這一過(guò)程中機(jī)器的各個(gè)零件與糯米粉的接觸應(yīng)力增大，造成淀粉損傷的可能性也會(huì)相應(yīng)增加，研磨時(shí)間越長(zhǎng)制備出的糯米粉中淀粉損傷的程度也越大。②相同的干法制粉加工機(jī)器在加工同一批糯米顆粒時(shí)，應(yīng)用年限越長(zhǎng)的加工機(jī)器粉造成的淀粉損傷率也越大。這是因?yàn)闄C(jī)器在使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)后，許多零件發(fā)生輕微的位移，在研磨的過(guò)程中會(huì)增加對(duì)糯米粉顆粒的應(yīng)力作用，使糯米顆粒受力發(fā)生變化。干法制粉的糯米粉品質(zhì)特性表現(xiàn)一般，多用于普通的食品制作與加工中，對(duì)糯米中的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值保留程度較低。

3.2 半干法制粉對(duì)淀粉損傷的影響

半干法制粉的方式相對(duì)于干法制粉來(lái)說(shuō)，對(duì)糯米粉的淀粉損傷更小，相應(yīng)的對(duì)糯米粉品質(zhì)特性的提高也更加明顯。①在半干法制粉前，需對(duì)糯米顆粒進(jìn)行浸泡，由于糯米顆粒經(jīng)過(guò)水分子的作用，外表皮會(huì)變得比較松軟，再進(jìn)行研磨時(shí)不需要使用過(guò)大的壓強(qiáng)、也不需要延長(zhǎng)研磨時(shí)間，就可得到粉質(zhì)較為細(xì)膩的糯米粉，因此，半干法的加工方式生產(chǎn)出的糯米粉中淀粉損傷率更低。②由于半干法的制粉方式中引入了約30%的水分，生產(chǎn)出的糯米粉在黏度和口感上得到提升，水分子能更加有效的保護(hù)糯米粉的彈性。因此，半干法制作出的糯米粉更多地被用來(lái)制作面包等對(duì)粉末濕潤(rùn)程度和黏度要求較高的食品加工方面。③半干法的加工方式制作出的糯米粉在糊化的過(guò)程中對(duì)溫度的要求更低，這是由于糯米粉在浸泡的過(guò)程中受到水溫和浸泡時(shí)間的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，糯米顆粒浸泡的水溫和浸泡的時(shí)間與糯米粉的糊化過(guò)程和流動(dòng)性情況呈正比。

3.3 濕法制粉對(duì)淀粉損傷的影響

濕法制粉是3種糯米粉制備工藝中最為復(fù)雜、同時(shí)也是淀粉損傷和淀粉品質(zhì)特性表現(xiàn)最好的一種工藝。在濕法制粉的過(guò)程中，對(duì)水分的引入最充足。在糯米顆粒研磨前，需將糯米顆粒進(jìn)行提前浸泡。在研磨的過(guò)程中也需加入水分，將糯米研磨成米漿，經(jīng)多次研磨后將米漿干燥成粉末，這種研磨方式的強(qiáng)度較低，研磨出的淀粉品質(zhì)最好，因此濕法制粉的糯米粉制備工藝是目前應(yīng)用最多、生產(chǎn)粉質(zhì)最細(xì)膩的工藝。但是濕法制粉制備出的糯米粉也存在一定的淀粉損傷。①濕法制粉制備出的糯米粉顆粒最為細(xì)小，平均直徑可達(dá)0.05單位，在研磨過(guò)程中，刀片和糯米粉的接觸時(shí)間較長(zhǎng)，產(chǎn)生的應(yīng)力作用較大，造成糯米粉中淀粉損傷的概率更高[2]。②由于糯米粉末經(jīng)過(guò)反復(fù)濕潤(rùn)和干燥，淀粉支鏈的結(jié)構(gòu)易受到破壞。對(duì)于已發(fā)生淀粉損傷的淀粉支鏈，其受到的內(nèi)部應(yīng)力作用更大，對(duì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的破壞力更強(qiáng)。

4 新型加工工藝技術(shù)

4.1 超微研磨技術(shù)

在對(duì)糯米的研磨制粉工藝中進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，可通過(guò)提升研磨設(shè)備的性能和研磨技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，即采取高分子精細(xì)化破碎研磨技術(shù)。超微研磨技術(shù)是指在不破壞糯米中淀粉支鏈內(nèi)部結(jié)構(gòu)的前提下對(duì)糯米顆粒進(jìn)行破碎和研磨，能有效保證糯米粉研磨精細(xì)程度，同時(shí)降低糯米粉中淀粉破損率。超微研磨技術(shù)制備出的糯米粉末在精細(xì)程度、溶解程度、糊化特性和營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)上的表現(xiàn)十分優(yōu)越。我國(guó)對(duì)超微研磨技術(shù)的研究已經(jīng)有近40年的時(shí)間，這項(xiàng)技術(shù)在其他的工業(yè)生產(chǎn)中已有較成功的應(yīng)用。但超微研磨技術(shù)在加工和生產(chǎn)的過(guò)程中，需投入較高的機(jī)器成本，不利于糯米粉生產(chǎn)企業(yè)的批量化生產(chǎn)，因此在糯米粉的生產(chǎn)和加工過(guò)程中還沒(méi)有大批量投入使用。

4.2 冷凍研磨技術(shù)

在對(duì)濕法制粉加工工藝進(jìn)行優(yōu)化研究的過(guò)程中，研究人員發(fā)現(xiàn)，采取冷凍粉碎的方式進(jìn)行干法制粉也可得到較為精細(xì)的糯米粉。按照濕法加工過(guò)程，需將糯米顆粒浸泡在清水中，使其充分吸收水分，將含有水分的糯米顆粒提前進(jìn)行低溫冷凍后再放入機(jī)器內(nèi)進(jìn)行研磨。低溫冷凍方式能在短時(shí)間內(nèi)充分保留糯米顆粒原有的營(yíng)養(yǎng)成分，在研磨和制備的過(guò)程中，減少因機(jī)器與糯米顆粒反復(fù)碰撞加壓而產(chǎn)生的高溫，有效降低糯米粉中淀粉破損程度，保護(hù)糯米粉中的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)，使糯米粉保留原有的口感，同時(shí)還可延長(zhǎng)糯米粉的保存期限。

5 結(jié)語(yǔ)

在糯米的研磨制粉過(guò)程中，主要工藝可分為干法、半干法和濕法3種。根據(jù)糯米粉磨工藝的不同和對(duì)糯米淀粉損傷的影響來(lái)分析，干法制粉工藝對(duì)糯米中淀粉損傷的影響最大，濕法制粉工藝表現(xiàn)較為優(yōu)秀，半干法制粉能夠在最大程度上改善糯米粉的品質(zhì)特性。為實(shí)現(xiàn)糯米粉加工企業(yè)利益最大化，企業(yè)需根據(jù)需求選擇合適的糯米粉加工方法。

根據(jù)糯米粉加工和生產(chǎn)行業(yè)在我國(guó)目前的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，糯米粉有較為廣闊的研究前景和進(jìn)步空間，作為糯米粉加工行業(yè)的管理人員和研究人員，應(yīng)正確看待這一發(fā)展趨勢(shì)，積極做好糯米粉加工制備的優(yōu)化工作。①應(yīng)提高糯米種植品種的質(zhì)量，通過(guò)培育專用的糯米生產(chǎn)加工品種，降低糯米制粉過(guò)程中的成本和損失，進(jìn)一步擴(kuò)大行業(yè)效益。②在糯米粉加工過(guò)程中，應(yīng)加強(qiáng)工藝優(yōu)化與監(jiān)管，嚴(yán)格把控制備和研磨過(guò)程中對(duì)糯米粉造成的淀粉損傷，在提高糯米粉營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的基礎(chǔ)上，提高糯米粉的生產(chǎn)效率。③應(yīng)做好糯米粉加工和生產(chǎn)中的副產(chǎn)品利用工作，使糯米粉生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)更加集成化。

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