南昌市佳力米粉設(shè)備有限公司
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大米主要由75%左右的淀粉組成,米粉條的主要成分是大米淀粉,米粉條的諸多食用品質(zhì)自然地主要來自大米淀粉的行為表現(xiàn)。米粉條生產(chǎn)與面條情況不同,面條生產(chǎn)的抗拉強度主要依靠面粉蛋白質(zhì)形成的面筋蛋白質(zhì)來支撐,而大米蛋白質(zhì)不會形成面筋,必.須依靠大米淀粉糊化后回生來完成。米粉條加工的關(guān)鍵取決于淀粉凝膠的性質(zhì),也就是說,米粉條的制造過程,主要是大米淀粉凝膠化的變化過程,即淀粉的糊化與回生的過程,或稱α化與β化
一、大米淀粉的組成及性質(zhì)
大米淀粉在大米胚乳中呈淀粉粒存在,顆粒具有12面的多角形表面,其大小為2-10微米,比其他谷類作物種子的淀粉粒要細(xì)。淀粉有兩類,即直鏈淀粉和支鏈淀粉。直鏈淀粉的葡萄糖單體是由α-1,4糖苷鍵相連接,聚合度200-1000個以上,呈螺旋狀的條狀排列,分子量為5萬-20萬。支鏈淀粉是在α-1,4糖苷鍵主鏈上每6-8個葡萄糖單體上出現(xiàn)一個由20-30個葡萄糖單體所組成的分枝,分枝與主鏈上的葡萄糖單體是通過α-1,6糖苷鍵相連接,它的總聚合度約為1000-50000個以上的葡萄糖單體,分子量為20萬-600萬,支鏈淀粉不呈條狀的團(tuán)體排列。
大米淀粉為白色粉末,吸濕性很強,淀粉粒不溶于冷水,比重約1.5,但在60℃以上的熱水中能吸水膨脹。直鏈淀粉分子先從淀粉粒中溶解出來形成膠體溶液,冷卻靜置即成晶體沉淀析出。支鏈淀粉要在加熱提高溫度,同時攪拌的條件下,才能溶解形成粘稠的膠體溶液,但冷卻靜置后不產(chǎn)生沉淀。
直鏈淀粉遇碘即生成一種深藍(lán)色的復(fù)合體或絡(luò)合物,而支鏈淀粉遇碘則呈紅紫色,并不產(chǎn)生絡(luò)合物。利用淀粉的這種性質(zhì),可以區(qū)分直鏈淀粉與支鏈淀粉的含量多少,并用來鑒別大米的特性,指導(dǎo)米粉條的生產(chǎn)。
二、淀粉的糊化與回生
(一)淀粉的糊化 將大米粉末浸入水中(或?qū)⒋竺啄コ蓾{),水分便進(jìn)入淀粉分子間,攪拌時成為乳狀懸液,稱為淀粉乳漿。若停止攪拌,經(jīng)一定時間后,因為淀粉不溶于冷水,淀粉粒全部下沉,上部為清水。
若將乳漿加熱到一定溫度,則淀粉粒吸水膨脹,以至于破裂,后乳液全部變成粘性很大的粘狀物,雖停止攪拌,淀粉再也不會沉淀,這種粘稠狀物稱之為淀粉糊。這種現(xiàn)象稱為淀粉的糊化,也稱α化,發(fā)生糊化現(xiàn)象所需的溫度,稱為糊化溫度,又稱糊化開始溫度。因各淀粉粒大小不一樣,待所有淀粉粒膨脹又有一個糊化溫度,所以糊化溫度有一個范圍。大米糊化開始溫度為58℃,糊化溫度范圍為58-61℃。各種大米粉糊化特性見表1-1。糊化過程可大致分為3個階段:
1.可逆吸水階段:淀粉粒保持原有的特征和晶體的雙折射性,性質(zhì)上沒有什么改變,取出淀粉粒干燥脫水,仍可恢復(fù)成原來的淀粉粒,這一階段變化是可逆的。
2.不可逆吸水階段:水溫達(dá)到糊化溫度時,淀粉粒突然膨脹,大量吸水,淀粉粒的懸浮液迅速變成粘稠的膠體溶液,若將溶液迅速冷卻,也不可能恢復(fù)成原來的淀粉粒,這一變化過程是不可逆的。
3.繼續(xù)加熱糊化階段:隨著溫度進(jìn)一步升高,會使膨脹的淀粉粒繼續(xù)分離支解,淀粉拉成無定形的袋狀,溶液的粘度繼續(xù)提高。
表1-1 大米粉糊化特性表
品 種 | 糊化溫度 (℃) | 峰值粘度 (Bu) | 低粘度 (Bu) | 終冷粘度 (Bu) | 降解值 (Bu) | 回 值 (Bu) |
雜交早秈 | 76 | 1000 | 620 | 1410 | 380 | 790 |
晚 秈 | 73 | 710 | 456 | 858 | 454 | 402 |
早 粳 | 67.5 | 660 | 320 | 670 | 340 | 350 |
晚 粳 | 62.5 | 628 | 275 | 600 | 253 | 325 |
粳 糯 | 61.5 | 92 | 55 | 90 | 37 | 35 |
糊化的本質(zhì)是淀粉粒中有序(晶質(zhì))態(tài)和無序(非晶質(zhì))態(tài)的淀粉分子間的氫鍵斷裂,分散在水中成為親水性膠體溶液。影響淀粉糊化效果的因素有以下幾個方面:
(1)淀粉顆粒大小的影響:淀粉粒大的糊化溫度較低,而淀粉粒小的溫度較高。糧谷類淀粉中,以馬鈴薯淀粉顆粒大,糊化溫度低,大米淀粉顆粒小。
(2)直、支鏈淀粉含量比的影響:直鏈淀粉含量高的淀粉比含量低的難以糊化。
(3)水分含量的影響:為了使淀粉充分糊化,水分含量必.須在30%以上,水分低于30%,糊化不完全或者不均勻。
(4)堿的影響:淀粉在強堿作用下,室溫可以糊化。在日常生活中,煮稀飯加堿,就是利用堿能促使淀粉糊化的性質(zhì)。
(5)鹽類的影響:某些鹽類如氯化鈣在室溫下使淀粉粒糊化。
(6)脂類的影響:脂質(zhì)與直鏈淀粉形成復(fù)合體,抑制糊化及膨潤。
(二)淀粉的回生 淀粉溶液或淀粉糊,在低溫靜置的條件下,都有轉(zhuǎn)變?yōu)椴蝗苄缘内呄?,混濁度和粘度都增加,后形成硬性凝膠塊。在稀薄的淀粉溶液中,則有晶體沉淀析出,這種現(xiàn)象稱為淀粉糊的“回生”或“老化”,這種淀粉叫做“回生淀粉”或“老化淀粉”。老化淀粉不再溶解,不易被酶作用。這種現(xiàn)象稱為淀粉的回生作用,也稱β化。日常生活中,溫度較低的冬天,我們往往發(fā)現(xiàn),隔餐米飯變得生硬,放置較久的面包變硬掉渣,這些都是淀粉回生。
回生本質(zhì)是糊化的淀粉分子又自動排列,并由氫鍵結(jié)合成束狀結(jié)構(gòu),使溶解度降低。在回生過程中,由于溫度降低,分子運動減弱,直鏈淀粉和支鏈淀粉的分子都回頭趨向于平行排列,通過氫鍵結(jié)合,相互靠攏,重新結(jié)合為微晶束,使淀粉具有硬性的整體結(jié)構(gòu)。淀粉的回生作用,在固體狀態(tài)下也會發(fā)生,回生后的直鏈淀粉非常穩(wěn)定,就是加熱加壓,也很難使它再溶解,如果有支鏈分子混合在一起,則仍然有加熱恢復(fù)成糊的可能。
1.影響淀粉回生因素:有以下幾個方面:
(1)分子構(gòu)造的影響:直鏈淀粉分子呈直鏈狀構(gòu)造,支鏈淀粉分子呈樹枝狀構(gòu)造,直鏈淀粉比支鏈淀粉易于回生。
(2)分子大小的影響:只有分子量適中的直鏈淀粉分子才易于回生,支鏈淀粉分子量很大,不易發(fā)生回生。
(3)直鏈淀粉分子與支鏈淀粉分子比例的影響:支鏈淀粉含量高的難以回生,因此,支鏈淀粉分子起到緩和直鏈淀粉分子回生的作用。
(4)水分含量的影響:水分含量高,分子碰撞機會多,易于回生,反之則不易回生。水分含量30%-60%之間容易發(fā)生回生,水分在10%以下,淀粉難以發(fā)生回生。
(5)冷卻速度的影響:冷卻速度對回生作用影響很大,緩慢冷卻,可以使淀粉分子有時間取向排列,故可以加大回生速度;而迅速冷卻,使淀粉分子來不及取向,可以減小回生程度。
(6)溫度的影響:水溫在60℃以上不會發(fā)生淀粉的β化,而在2-3℃時易回生。
2.防止淀粉回生措施
淀粉回生后,不易消化,不易被淀粉酶作用,為了防止淀粉回生,通常在生產(chǎn)中采取如下措施:
(1)使產(chǎn)品盡量不在回生的水分區(qū)域內(nèi):如方便食品常常采用迅速干燥的辦法,急劇降低其中所含的水分達(dá)10%以下;或者使其水分含量在65%以上,如新鮮面、稀飯等就不易回生。
(2)使產(chǎn)品盡量不在回生的溫度區(qū)域內(nèi):如冷卻食品貯藏溫度在—20℃以下,幾乎不發(fā)生老化,溫度在60℃以上淀粉不回生。
(3)時間:回生是一個分子結(jié)構(gòu)的重組過程,需要一定的時間,在方便米粉生產(chǎn)過程中,成型后快速脫水,米粉條沒有時間回生。
(4)某些食品添加劑可以延緩回生:如乳化劑硬脂酸酰乳酸鈉可防止淀粉回生。
三、糊化與回生在米粉生產(chǎn)中的指導(dǎo)作用
各種米粉條,雖然成品造型各異,風(fēng)味口感不盡相同,生產(chǎn)工藝和設(shè)備千差萬別,但制作的機理都是一樣,都是大米淀粉糊化、回生的過程,有些也許只有一個糊化過程。
在米粉條生產(chǎn)過程中,如何掌握溫度、時間和水分,根據(jù)糊化與回生理論,人為地控制大米淀粉的α化、β化程度,對提高米粉條的質(zhì)量,是至關(guān)重要的。
在波紋方便米粉生產(chǎn)中,產(chǎn)品是要求復(fù)水迅速的即食食品,α度應(yīng)大于90%。但1次蒸得太熟,易于并條,所以分初蒸和復(fù)蒸兩步進(jìn)行,初蒸α度達(dá)到75%左右,復(fù)蒸后達(dá)到90%以上。為了防止淀粉回生,產(chǎn)品成型后應(yīng)快速脫水,因為水分含量在30%-60%時易回生。
在出口直條米粉生產(chǎn)中,產(chǎn)品必.須耐煮,有咬勁,不斷條。因此安排了兩道回生工序,保證足夠的時間,適宜的水分含量,使其充分β化。米粉條抗拉力非常強,晶瑩剔透,有較強的韌性,有咬勁,口感好。
濕河粉的生產(chǎn)采用蒸漿工人,米漿水分含量達(dá)60%以上,α化程度高,但過高會使米粉漿蒸成糊精,無法制得食用時口感柔軟爽滑的河粉。高達(dá)60%以上的水分含量可延緩回生速度。
必.須指出的是,米粉條生產(chǎn)中的淀粉β化不同于米飯的回生,米飯的回生意味著食用品質(zhì)、營養(yǎng)品質(zhì)的下降。而在米粉條生產(chǎn)中,大米淀粉一定程度的β化雖然與米飯回生機理相同,但是由于它是在淀粉分子所在的有序位置完全被打亂了的情況下發(fā)生的,也就使這種β化過程類似于大分子的接枝過程,它形成的晶束的線性長度比原有直鏈淀粉分子的長度要長得多。經(jīng)烹調(diào)后,食用品質(zhì)并沒有下降。只有充分了解大米淀粉糊化與回生的原理,在生產(chǎn)中恰到好處的運用,方能生產(chǎn)出好產(chǎn)品。
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