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1、实验二 方便米饭(-化脱水方便米饭)的制作实验目的掌握方便米饭(-化脱水方便米饭)的制作工艺流程，掌握淀粉糊化、老化(回生)原理。实验原理1 方便米饭大米是我国人民喜爱的主食，长期以来大米的主要烹调方法是蒸煮成米饭，但米饭的烹饪时间长，难以适应现代生活节奏的需要，而且也不便携带与长时间存放。方便米饭以其炊煮简单、食用方便等优点尤其适于作为一些大中型企业、机关团体、事业单位、大中小学校等人群的膳食主食。方便米饭可分为两大类：一种是经脱水干燥的米饭颗粒，在食用时复水数分钟或经简单加热即可食用，称之为脱水米饭；另一种就是打开包装加热或不加热即可食用的成品米饭，称之为非脱水米饭。脱水米饭又叫速煮米饭，
2、食用方便、不需蒸煮，仅用热水或冷水浸泡就可成米饭。脱水米饭的加工工艺很多，大体可以分为三种类型：一种是非多孔性的脱水米饭(如化脱水米饭)；一种冷冻干燥米饭；还有一种是多孔性的脱水米饭(如膨化米饭)。(1)-化脱水米饭：它是将大米淘洗、浸泡、经蒸煮、干燥而成。具有携带方便、保质期长、卫生、经济的特点，很适宜旅游、出差、野外作业以及部队等人员与部门，较能适应当今社会生活节奏，容易普及与大众化。但是，它一直存在复水性太差与老化(回生)的问题，导致没有像方便面那样得到推广。(2)冷冻干燥米饭：将大米炊煮成米饭后，先冻结至冰点以下，使水分变成固态冰，然后在较高真空度下，将冰升华成为水蒸气而除去即成为冷冻
3、干燥米饭。冷冻干燥米饭虽呈多孔状，但注入开水后米粒表面淀粉糊化，形成薄层，阻碍水分渗入，因此米粒中心仍保留原有白浊状。为提高冷冻干燥米饭食用品质，大米汽蒸或炊煮后，可浸泡在冷水中或温水中进行缓慢冷冻，使米粒内部产生较大冰晶。冷冻干燥米饭便于贮藏、携带与运输。(3)膨化米饭：即将大米预糊化后再膨化。膨化米饭复水性优于化米饭与冷冻干燥米饭；但复水后米饭缺少粘性。非脱水米饭即成品米饭，工艺流程不对蒸煮后米饭粒进行干燥处理，进入包装时，米饭粒含水量在60%左右，这种产品食用时不必进行复水处理。2 淀粉的糊化与老化(回生)2.1 淀粉的糊化淀粉的糊化：淀粉粒在适当温度下(各种来源的淀粉所需温度不同，一般
4、6080)在水中溶胀、分裂、形成均匀糊状溶液的作用称为糊化作用。糊化作用的本质是淀粉粒中有序及无序（晶质与非晶质）态的淀粉分子之间的氢键断开，分散在水中成为胶体溶液。糊化作用的过程可分为三个阶段：(1)可逆吸水阶段，水分进入淀粉粒的非晶质部分，体积略有膨胀，此时冷却干燥，颗粒可以复原，双折射现象不变；(2) 不可逆吸水阶段，随着温度升高，水分进入淀粉微晶间隙，不可逆地大量吸水，双折射现象逐渐模糊以至消失，亦称结晶“溶解”，淀粉粒胀至原始体积的50100倍；(3) 淀粉颗粒最后解体，淀粉分子全部进入溶液。糊化后的淀粉又称为-化淀粉。将新鲜制备的糊化淀粉浆脱水干燥，可得易分散的无定形粉末，即“可溶
5、性-淀粉”。2.2 淀粉的老化(回生)稀淀粉溶液冷却后，线性分子重新排列并通过氢键形成不溶性沉淀。浓的淀粉糊冷却时，在有限的区域内，淀粉分子重新排列较快，线性分子缔合，溶解度减小。淀粉溶解度减小的整个过程称为老化(回生活凝沉)。老化是糊化的逆过程，老化过程的实质是：糊化的淀粉分子在温度降低时由于分子运动减慢，此时直链淀粉分子与支链淀粉分子的分支都回头趋向于平行排列，互相靠拢，彼此与氢键结合，重新组成混合微晶束。其结构与原生淀粉粒的结构很相似，但不成放射状，而是零乱的组合。即在糊化过程中，已经溶解膨胀的淀粉分子重新排列组合，形成一种类似天然淀粉结构的物质。值得注意的是：淀粉老化的过程是不可逆的，
6、不可能通过糊化再恢复到老化前的状态。老化后的淀粉，不仅口感变差，消化吸收率也随之降低。 影响淀粉老化(回生)的因素主要是：(1)淀粉的组成：含直链淀粉多的淀粉易老化(回生)，不易糊化；含支链淀粉多的淀粉易糊化不易老化(回生)。直链淀粉的链状结构在溶液中空间障碍小，易于取向，故易于老化(回生)；支链淀粉呈树状结构，在溶液中空间障碍大，不易于取向，所以难于老化(回生)。但若支淀粉分支长，浓度高，也可老化(回生)，糯性淀粉因几乎不含直链淀粉，因此不易老化(回生)。而玉米、小麦等谷类淀粉老化(回生)程度较大。直链淀粉若链太长，取向困难，也不易老化(回生)；相反，若链太短，易于扩散，不易于定向排列，也不
7、易于老化(回生)，所以只有中等长度的直链淀粉才易老化(回生)。例如，马铃薯淀粉中的直链淀粉的链较长，聚合度约1000-6000，所以老化(回生)慢；玉米淀粉中直链淀粉的聚合度约为200-1200，平均800，所以易老化(回生)，加上还含有0.6%的脂类物质，对老化(回生)有促进作用。(2)淀粉溶液的浓度：淀粉浓度大，分子碰撞机会高，易于老化(回生)；浓度小则相反。一般水分30%-60%的淀粉溶液易老化(回生)，水分小于10%的干燥状态则难于老化(回生)。(3)温度：温度接近0-4度时贮存可加速淀粉的老化(回生)。(4)冷却速度：缓慢冷却可使淀粉分子有充分时间取向平行排列，因而有利于回生。迅速冷
8、却可减少老化(回生)。因此，防止回生的方法有快速冷却干燥，这是因为迅速干燥，急剧降低其中所含水分，这样淀粉分子联结固定下来，保特隹-型，仍可复水。(5)pH：PH值中性易老化(回生)，在更高或更低的PH值，不易老化(回生)。原料与设备糯米、籼米、脂肪酸蔗糖酯为食用级蒸煮锅、热风干燥箱或微波炉实验工艺流程大米(原料清选)淘洗浸泡加抗粘剂搅拌蒸煮冷却离散装盘干燥箱(110,45 min)干燥或微波炉干燥冷却整理包装成品工艺流程说明1. 清选原料大米选择：所选择大米原料必须符合规定标准。在生产速食方便米饭时，要求大米原料粒度均匀一致，含水量适中，蒸煮时应有清香，饭粒完整、洁白有光泽，营养丰富，饭粒软
9、，食味好。所以应选择优质大米作原料，这是保证成品速食方便米饭质量及提高成品出饭率前提条件。另外，原料经过清选可去掉碎末、小石子等杂质，为整个工序提供优质原料。本实验中，粳米中添加5%的糯米。因为，粳米的直链淀粉含量为17%28.5%，米饭质地较硬，易回生，而糯米直链淀粉仅有0.5%1.6%，米饭质地柔软，粘性较强、不易回生。所以在粳米中适当添加糯米，可以改善米饭回生的问题，不过糯米不易添加过多，否则粘度过大，成本也提高。2 淘洗一些粘附在米粒表面上的粉状杂质不仅会影响产品质量，而且会增加浸泡的难度，因为这些粉状物会增加浸泡水的粘度，堵塞大米颗粒内部的微孔，水分子难以进入米粒内部，使米粒在同样条
10、件下吸水量减少，不利于糊化，最终降低产品质量，因此必须在浸泡前要淘洗，一般淘洗三次。3. 浸泡大米一般含水12%左右,通过浸泡使大米的生淀粉充分吸水,含水量必须达到30%以上。如大米吸水不足，水分低于30%,则蒸煮过程中大米蒸不透，影响米饭质量。因此，浸泡的目的就是使稻谷充分吸收水分,为淀粉糊化创造必要条件。大米水分随浸泡时间与浸泡温度增加而增加。当水温在60左右以下时，水分达到30%左右后，即使延长浸泡时间水分也几乎不再增加，这是因为浸泡水温没有达到使淀粉糊化的温度。所以,在60以下提高水温,可以增加大米吸水速度,而不能增加吸水量。当水温超过使淀粉糊化的温度时,不仅能缩短浸泡时间,而且能使大
11、米水分大量吸收水分进行淀粉糊化。大米淀粉的糊化温度约为75,所以浸泡水温在80时,大米水分随浸泡时间的延长几乎成直线增加。但是,大米吸收的水分过多,会使米粒膨胀过度,表面裂开,水溶性物质溶解到水中去,造成营养成分的损失。所以浸泡温度不能超过糊化温度。大米在浸泡过程中主要发生以下三个变化：(1)营养成分变化:大米中许多有价值营养成分留在皮层与米胚中，其中有很多成分呈水溶性，这些水溶性营养成分会随着水分向内部渗透而造成损失。(2)大米籽粒强度变化:大米吸收水分，使籽粒结构力学性质发生很大变化，主要在爆腰率增加上，用水分11.5%，爆腰率16.88%。大米浸泡后爆腰率增加主要原因是：大米籽粒表面具有
12、密集毛细管，毛细管呈楔形，直径较大一端暴露在籽粒表面。当水分通过毛细管向籽粒内部渗透时，由于毛细管本身直径减小，阻碍水分继续向内部渗透，于是在毛细管中形成一种吸附层边界。沿着这个边界，被吸附水分子力图继续向内渗透，对籽粒产生一个“楔压力”，这就相当于籽粒上增加一个外部压力，从而使籽粒形成爆腰。(3)米色变化:大米经浸泡后，制成米饭颜色将不同程度加深，从而降低米饭商品价值。不同浸泡时间、浸泡温度、浸泡水pH值、淀粉酶活性对米粒白度影响不同。综合以上，本实验为缩短浸泡时间,水温以60左右,浸泡时间为40min为宜。最终含水量最高,而且浸泡过程中米色加深的可能性也低。4. 加抗粘剂蒸煮后的原料有较大
13、的粘性，为了防止结块，蒸煮前应加入抗粘结剂。抗粘结剂为普通可食用的油脂类物质。本实验中未添加5. 搅拌搅拌的目的是使抗粘结剂充分混合均匀。本实验中没有此过程6. 蒸煮蒸煮就是利用各种热源对大米进行加热处理，使大米在水与热的作用下，吸收一定量的水分，可溶性营养成分向内部转移，并使大米淀粉产生凝胶化（也称为糊化）。当糊化度大于85%时,米饭即煮熟,具有米饭正常的口味与质地,同时也能为人体消化吸收。大米的蒸煮时间与加水量对成品的质量有很大的影响。增加加水比例，有利于提高米粒的熟透速率。但加水比例过大，易造成米饭含水量大,口感软烂；加水量过小,米饭含水量低,口感变硬。蒸煮时间受到米质的影响，一般蒸煮只
14、要求米饭基本熟透即可。若淀粉已经糊化，此时，即使再延长蒸饭时间，糊化程度增加也不明显。而且,蒸煮过度,饭粒容易开裂，降低成品率。同时增加生产周期、过多消耗了能量。故本实验中采用米水比例为11.2，蒸煮时间20min7. 离散大米经蒸煮后，因米粒表面糊化，米粒之间常常相互粘连甚至成块，影响米粒的均匀干燥与颗粒分散，导致成品复原性差，产品出品率低。因此对于化米饭颗粒分散极为重要。为防止米饭结块，我国常采用机械的方法将米饭离散，“解块机”。蒸煮冷却后的物料进入解块机，高速旋转的解块机将落下的块状物击打散开。机械方法虽然具有一定效果，但还是不同程度地存在米粒之间相互粘结，碎粒增多等问题。而日本则采用添
15、加米饭离散液的方法。米饭离散液离散液由水、乙醇、非离子表面活性剂（脂肪酸蔗糖酯、脂肪酸甘油酯、脂肪酸丙二醇酯等）组成，添加量为米饭质量的2%-10%。离散液中的乙醇有利于米饭的离散，其组成质量分数不应小于10%。非离子型表面活性剂含量一般为0.1%1.0%。离散时，米饭的温度需低于55，以保证良好的离散效果。本实验中添加2%脂肪酸蔗糖酯来防止米饭结块。8. 干燥就是将处理好米饭颗粒脱水，得到含水量 10%的-化干燥方便米饭，这样更有利于方便米饭贮藏与运输。其干燥方法有热风干燥法与微波干燥法两种：热风干燥法主要使饭粒由表及里形成一个湿度梯度，然后对米饭给以适当温度干热风，从而米饭内部水分就可以此
16、温度梯度为推动力逐渐向表面转移，从而达到干燥目的。其缺点是热源以传导、对流、辐射形式传递给被干燥米饭，这种加热由表及里进行，热量传递动力是表层与里层之间温度差；因米饭是导热性能差物料，故干燥速度慢，加热不均匀，传热速度也慢。而微波干燥法就可克服这些不足，其主要是借助300MHZ300GHZ（波长为1m1mm）之间电磁波，穿透力强、加热均匀、传热速度快、表里同时加热干燥，因而被广泛用于米饭干燥。通过综合考虑以及实验室的条件,我们选取了110,45 min的干燥方案或者微波干燥。9包装可根据不同需要选用不同包装材料，如塑料饭盒、铝质饭盒或易拉罐等包装方便米饭成品。10杀菌处理方便米饭无论是采用软包装还是硬质包装，都必须经严格杀菌处理，才能延长方便米饭保质期。方便米饭主要微生物有
