不同实验室干法制备工艺对糯米粉品质特性的影响

◎ 曹 松，周 洲，董 明，陈 力

（1.中国储备粮管理集团有限公司，北京 100039；2.中储粮油脂有限公司，北京 100043；3.中国储备粮管理集团有限公司浙江分公司，浙江 杭州 310063；4.江西中储粮粮油质监中心有限公司，江西 南昌 330004）

目前我国糯米粉的产业化生产还没有大规模形成，生产实践基本以经验指导为主[1]，没有较严谨的科学理论依据。国内主要研究了制粉工艺对大米粉品质的影响，其中粉碎方式（干磨、湿磨和半干磨）能够造成大米粉在理化特性、糊化度、粒度分布等方面的不同[2]，进而造成加工产品品质的差异，但对于不同磨粉方法造成米粉品质差别的原因还不明确，本实验旨在探究干法制粉造成糯米粉其品质特性差异的原因，选用吉林粳糯品种，采用干法制粉，探讨不同干法制粉工艺对糯米粉品质特性的影响。探讨了糯米原料水分含量、不同的磨粉机械以及不同的糯米粉粒度对糯米粉品质特性的影响，希望为糯米粉生产工艺的改良提供某些必要的理论基础，为加工某些特殊用糯米粉提供理论依据，进而对新产品的开发和应用起到一定的推动作用。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

糯米（吉林粳糯）、蒸馏水、自来水，细粉筛一套。

101FAR-1型电热鼓风干燥箱，上海树立仪器仪表有限公司；JFSD-70实验室粉碎磨，上海嘉定粮油仪器有限公司；FDV型超细粉碎机，北京兴时利和科技发展有限公司；中草药粉碎机，天津市泰斯特仪器有限公司；JXFM110锤式旋风磨，上海嘉定粮油仪器有限公司；电子天平，北京赛多利斯仪器系统有限公司；福斯Kjeltec8400全自动凯氏定氮仪，丹麦福斯有限公司；BT-9300H激光粒度分布仪，丹东百特仪器有限公司；SMY-2000ST型色差计，北京盛名扬科技开发有限责任公司。

1.2 糯米粉样品的制备

1.2.1 糯米调质方法

准确称取糯米样品200 g，置于自封样品袋中，根据糯米原始含水量（10.54%），加入计算得出的水量，封袋，摇匀，使糯米同加入的水充分混匀，放在室温下24 h，进行润米。润米水分分别为12.5%、13.5%、14.5%、15.5%，共4个水分梯度[3]。其中，加水量计算公式为：

式中：W为糯米样品重（g）；M1为需要调到的入磨水分（%）；M0为原始水分（%）。

1.2.2 磨粉（1）为研究不同水分的糯米原料对糯米粉品质特性的影响，取调质后的4个水分梯度（12.5%、13.5%、14.5%、15.5%）的糯米样品各100 g分别使用锤式旋风磨进行磨粉，得到4个糯米粉样品，分别装入4个自封样品袋，并分别记为12.5%、13.5%、14.5%、15.5%。

（2）为研究不同的实验磨在磨粉过程中对糯米粉品质的影响，取调质后含水量为13.5%的糯米样品4份，各100 g，分别使用锤式旋风磨、实验室粉碎磨（盘式磨）、超微粉碎机、中草药粉碎机共4种实验磨对糯米样品进行磨粉。得到4份糯米粉样品，分别记为锤式、盘式、超微、药物，并装入4个密封袋中于4 ℃保存待用[4]。

（3）为研究不同米粉颗粒大小对糯米粉品质的影响，取调质后含水量13.5%的糯米样品足够量，使用实验室锤式旋风磨对其进行磨粉，将得到的糯米粉连续依次过80目筛、100目筛、120目筛，分别收集100目筛的筛上物即粒度大于100目、小于80目的糯米粉样品；收集120目筛的筛上物，即粒度120目以上、100目以下的糯米粉样品；收集过120目筛的筛下物，即粒度120目以下的糯米粉样品。将收集到的3份糯米粉样品记为80目、100目、120目，并立即用样品袋密封存放于4 ℃下待用。

1.3 指标测定方法

（1）糯米粉水分测定：GB 5497—1985定温定时烘干法。（2）糯米粉灰分测定：依照GB/T 5009.4—2016。（3）糯米粉蛋白质测定：GB/T 5009.5—2016，转化系数为5.95。

（4）粒度测定：使用BT-9300H激光粒度分布仪测定。步骤：打开激光粒度分布仪，先用自来水冲洗管道再用蒸馏水冲洗（2～3次），扣除系统背景后，在盛有蒸馏水的烧杯中溶解少量糯米粉样品，将折光率调节到最佳进样条件（13%～15%），迅速打开超声波开关（激光设置为3 min），超声波完成后点击“连续测量”按键，将测定的数据保存入电脑中，整理后取平均值。

（5）色度测定：使用SMY-2000色差计测定。步骤：将色差计打开预热10 min，以标准白板为基准，将色差计调整为测试状态，选择平均测试。将样品放于样品盒中，装满并刮平，将样品盒装入保护盒后置于传感器，开始测定。每一个样品重复测定5次，将所测5次数据的平均值作最终测试结果，重复上述步骤测定3次，将数据整理记录。

2 结果与分析

2.1 干法制粉对糯米粉水分、蛋白质和灰分的影响

2.1.1 不同含水量的影响

由表1中数据可看出，不同水分含量的糯米通过干法加工工艺制取的糯米粉的含水量有一定的区别，这主要是受到糯米原料水分的影响，入磨前含水量较高的糯米，其制备出的糯米粉含水量较高，反之含水量较低；4种水分梯度的糯米经过锤式旋风磨研磨出的糯米粉的蛋白质含量有一定差异，水分含量为15.5%的糯米所制备出的糯米粉与含水量12.5%的糯米所制备出的糯米粉的蛋白质含量相差0.2%左右；不同水分梯度的糯米所磨出的糯米粉的灰分有一定差异，水分含量最低的，其灰分含量最高，可分析得出，灰分含量同原料水分含量成反比。

表1 不同含水量对其水分、蛋白质和灰分的影响表

2.1.2 不同制粉机械的影响

由表2中数据可看出，同样采用干法加工工艺，使用不同的实验磨制出的糯米粉的含水量有一定的区别，使用超微粉碎机磨出的糯米粉水分含量最低，使用药物粉碎机和盘式磨加工出的糯米粉水分含量较高，这是由于在干法制粉过程中制粉机械的高温所造成的水分散失，其中超微粉碎机工作时产生的温度较高造成了其磨出的糯米粉水分含量低；同样的糯米经不同的实验磨所研磨的糯米粉样品的蛋白质含量有所差异，其中使用超微粉碎机制备的糯米粉蛋白质含量最高；盘式粉碎机研磨出的糯米粉灰分含量最高。

表2 不同制粉机械对其水分、蛋白质和灰分的影响表

2.1.3 不同粒度范围的影响

由表3中数据可看出，通过锤式旋风磨制出的糯米粉在通过不同筛分离后，不同粒度范围的糯米粉的水分含量也不同，粒度小于120目的糯米粉样品水分含量最低，粒度在80～100目的样品的含水量最高。这是因为在磨粉过程中粒度较大的淀粉颗粒较粒度小的淀粉颗粒有更好的保水性。同样的糯米粉经过不同目筛分离出的样品的蛋白质含量有明显差异，粒度范围在80～100目的糯米粉的蛋白质含量最高，而粒度较小的，过120目筛的样品的蛋白质含量最低。不同粒度范围的糯米粉样品之间灰分含量差异不明显，没有规律。

表3 不同粒度范围对其水分、蛋白质和灰分的影响表

综合分析，在干法制粉的过程中，制备的糯米粉水分变化主要受到原料水分、制粉过程中制粉机械升温和所磨出糯米粉粒度大小的影响。糯米蛋白可分为4类：谷蛋白、醇溶蛋白、球蛋白、清蛋白，其中清蛋白可溶于水，占总蛋白的5%左右[5]。由此结合数据可以看出，蛋白质含量的影响因素为糯米入磨前水分含量的高低和糯米粉颗粒的大小，粒度越小其淀粉颗粒破损程度越高，加重了蛋白质的损失。从试验过程及原料来分析，干法制备糯米粉的工艺由于其操作过程中可能混入较多不可控的灰尘、杂质，从而影响到糯米粉的灰分含量。

2.2 实验室干法制粉对糯米粉粒径分布的影响

2.2.1 不同含水量的影响

由图1中数据可看出，不同水分的糯米制备出糯米粉的粒度有一定差异。

图1 不同含水量对糯米粉粒径的影响图

在不同水分含量的糯米原料所磨出的糯米粉中，含水量为12.5%、13.5%、14.5%的糯米制备出的糯米粉的D10、D50、D90值之间差异性不明显，含水量15.5%的糯米制备出的糯米粉的D10、D50、D90值最小，由此看出含水量为15.5%的糯米制备出的糯米粉粉质较细。

2.2.2 不同制粉机械的影响

由图2中数据可看出，不同的制粉机械对糯米粉的粒度均有影响。在不同种类的实验磨所研磨出的样品中，超微粉碎机所制备出的糯米粉样品D10、D50、D90值最小，使用锤式旋风磨制备的糯米粉的D10、D50、D90值最大，由此得出，超微粉碎机磨出的糯米粉的粉质较细。

图2 不同制粉机械对糯米粉粒径的影响图

2.2.3 不同粒度的影响

由图3中数据可看出，不同粒度分布对制备出的糯米粉的粒径均有影响。过不同目筛所分离出的3个糯米粉样品中，由80目筛样品到120目筛样品的D10、D50、D90逐渐减小，糯米粉的粒度逐渐变细。

图3 不同粒度分布对糯米粉粒径的影响图

从整个实验过程来分析，影响糯米粉粒度变化的因素有制粉机械种类的不同和糯米原料的含水量的不同。

2.3 实验室干法制粉对糯米粉色度的影响

本次实验采用SMY-2000色差计来测定样品的色度变化，即Cielab色空间，L*表示样品颜色的亮度，+a*为红色，-a*为绿色，+b*为黄色，-b*为蓝色。由表4可以看出，不同水分含量糯米原料所制取的糯米粉的色度存在一定的差异。糯米原料水分含量越高，其制备出的糯米粉的L*值越大，粉质越白。由表5可以看出，在使用4种不同的实验磨制出的糯米粉中，使用超微粉碎机磨出的样品的L*值最大、a*值最小，粉质最白。由表6可以看出，在不同粒度范围的糯米粉样品中，小于120目的糯米粉的L*值最大、a*值最小。从表4～表6中的数据来看糯米粉色度的变化主要受L*和a*的影响，通过数据来看，干法制粉的糯米原料含水量越高、糯米粉的粒度越小，粉磨得越细，其制备出的糯米粉越白。

表4 不同含水量对糯米粉色度的影响表

表5 不同制粉机械对糯米粉色度的影响表

表6 不同粒度范围对糯米粉色度的影响表

3 结论

相同条件下，糯米原料含水量的不同会影响糯米粉的含水量、蛋白质含量、灰分、粒度、色度；糯米粉蛋白质含量和灰分随糯米粉含水量的减小而增大。原料水分为15.5%的糯米粉，其粒度最小，粉质最细；使用超微粉碎机制出的糯米粉蛋白质含量高、粒径小、色度较好。糯米粉的粒度大小对糯米粉的灰分影响不大，粒度小于120目的糯米粉在粒径、色度方面表现出良好的特性；粒度在80～100目的糯米粉的水分含量与蛋白质含量较高。