关键词:
水热法
蒸煮
干燥
整精米率
淀粉糊化度
直链淀粉
响应面法
摘要:
世界上有一半以上的人口以大米为主食。在现代,相比于未加工的食品,人们更喜欢食用加工过的食品,因为它改善了食品的营养特性。蒸谷技术是提高水稻营养价值、改善水稻物理化学性质的技术之一,相比较于一般大米,蒸谷米能够有效降低食物腐败和由虫害带来的食物损失。本课题主要采用高压蒸谷技术,对粳稻和籼稻品种的稻米进行处理,研究不同的蒸煮加工所造成的蒸谷米品质和性能变化。同时,蒸谷米的干燥,也是蒸谷米生产加工需要解决的一个重要问题,为此,本文还对采用不同干燥方式加工生产蒸谷米的能量消耗和品质变化进行了研究,具体的研究工作及结果如下:1.首先将稻谷分别放到温度为40℃、70℃的热水中浸泡30 min、90 min、180 min,然后在压力1 kg/cm2(121℃)下汽蒸5 min、10 min和5 min。以整精米率(HRY)、硬度、蒸煮时间、吸水率、白度和色泽(b值)作为评价蒸谷产品的品质指标。对籼稻(RYZ)和粳稻(H5)两个水稻品种进行感官评价,分析蒸谷处理的最佳条件,并与传统的处理方式做比较。试验结果显示,在30到180分钟的蒸煮时间后,蒸煮在40℃浸泡温度下,籼稻和粳稻的整精米率分别从68.67%提高到87.46%,70.97%到79.53%;在70℃浸泡温度下,两种水稻的整精米率的变化范围从82.89%到95.76%,83.99%到94.48%。感官分析和其他质量指标显示,籼稻(RYZ)的最佳处理条件是在70℃下浸泡180 min,然后蒸15min;而粳稻(H5)的最佳处理条件是70℃下浸泡90 min,然后蒸10 min。2.分别研究五种浸泡温度(29.77℃、40℃、55℃、70℃、80.23℃)、浸泡时间(67.55 min、90 min、20 min、150 min、170.45 min)以及汽蒸时间(1.59 min、5 min、10 min、15 min、18.41 min)对水稻整精米率(HRY),硬度,蒸煮时间,亮度和颜色的影响,5个条件下拟和的决定系数R2值分别为0.96,0.94,0.90,0.88和0.94。水稻的整精米率、硬度、蒸煮时间和色泽随着处理强度的增强而增加,随着亮度的降低而增加。但整精米率是增加到一定程度后随之下降。预测的最佳浸泡温度,浸泡时间和汽蒸时间分别为69.88℃,150 min和6.73 min;预测的整精米率,硬度,蒸煮时间,亮度和色泽分别为73.43%、29.95 N、32.14 min、83.03、12.24,拟合的决定系数为0.9658。利用此项研究结果,可以获得理想品质的蒸谷米产品。3.对籼稻品种,采用具有中间缓苏的两段干燥工艺。研究了五种不同水平的第一阶段干燥温度(FST)和第二阶段温度(SST)、风速、缓苏时间对蒸谷米干燥速率、能耗、整精米率(HRY)、色泽的影响。研究结果表明,FST,SST和气流速度的增加会降低蒸谷米品质(整精米率和色泽),而缓苏时间的增加则会提高蒸谷米品质。预测得到的最佳FST,SST,风速和缓苏时间分别为83.61℃,60℃,2.50 m/s和90 min,预测得到的干燥速率、能耗、HRY和色泽分别为8.09%/h,12966kJ/kg H20,71.02%和14.75。上述预测的最佳条件可在最小能量消耗下以更快的干燥速率提高蒸谷米品质。4.研究了浸泡温度,浸泡时间和汽蒸时间对淮稻5号的淀粉糊化程度、整精米率、硬度、光照度和色泽的影响。通过响应面法,得到预测淀粉糊化度、整精米率、硬度、光亮度和颜色的最佳模型是二次方程,其R2值分别为0.92,0.91,0.94,0.91和0.94。尽管淀粉糊化程度、整精米率、硬度和颜色随着加工强度的增加而增加,但是亮度下降。而HRY仅增长到一定水平后就开始下降。预测的最佳浸泡温度、浸泡时间和汽蒸时间分别为65℃、135 min和10.66 min,此时的淀粉糊化度、整精米率、硬度、光泽度和色泽的预测值分别为82.38%、73.44%、32.38 N、81.54和13.62。5.评估了在浸泡温度65℃、时间6h,汽蒸压力分别为0.5、1.0、1.5 kg/cm2,时间5 min的蒸谷米加工条件下,三种不同干燥方式(两阶段干燥(TSD),单级干燥(SSD)和阴干(SD))对蒸谷米品质的影响。三种干燥方式的试验条件如下:TSD,采用实验用干燥器干燥,第一阶段温度为90℃,第二阶段温度为50℃,缓苏时间为120 min;SSD,空气流速为3m/s,温度为50℃;SD,将样品在室温(25-30℃,60±5%RH)下晾干2-3天。结果显示,在P3的压力条件下RYZ、在P2中条件下H5可以获得最大的整精米率,其中采用SD方法,整精米率的提高最为显著。蒸谷条件的强度会影响大米的硬度,试验显示,在SSD方法中,两种大米品种RYZ和H5