双螺杆二次挤压法生产脱水方便米饭的工艺研究

论文摘要

长期以来,方便米饭的复水特性和食用品质是制约其发展的主要症结之一,人们为此进行了不懈的努力。本论文在单螺杆挤压机研究工作的基础上,以低成本的碎米作为主要原料,辅以其他谷物粉和食品添加剂,对双螺杆挤压工艺条件进行研究,并尝试采用双螺杆二次挤压技术开发研制一种新型营养方便米饭,为其工业化生产提供一定的理论参考和依据。论文首先针对米粉在挤压蒸煮工艺过程中理化特性的变化及其变化规律开展研究,明确了挤压蒸煮工艺是一种完全不同于普通蒸煮工艺的力化学过程,挤出物理化特性与挤压参数存在显著的相关性,扫描电镜观察挤出物微观结构为多孔性网络结构。确定了最佳蒸煮工艺条件为进料水分33.8%、螺杆转速195.2 r/min,机筒Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区的温度分别为30℃、50℃和127.2℃,在此条件下制备出糊化度为86.23%的高品质熟化物料。利用TA.XT 2i质构仪对复水后挤压方便米饭质构特性进行分析后发现,与原料籼米的物性相比,挤压方便米饭的硬度较低,粘度有所提高,其食用品质得到了一定程度的改善,这说明采用双螺杆二次挤压法制备挤压方便米饭是可行的。通过响应面分析,得出挤压方便米饭制备的最佳工艺条件为:进料糊化度为68%、进料水分为32%、螺杆转速为201r/min,机筒Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区的温度分别为30℃、50℃和50℃。采用微波干燥,热风干燥及微波热风组合干燥方法,对挤压方便米饭进行脱水干燥。研究了微波功率在210～560 W,热风温度在70～90℃干燥条件下,挤压方便米饭的干燥动力学、复水动力学及色泽的变化情况,并建立了相应的预测模型。结果表明,微波功率、热风温度及其组合方式对最终产品的品质有很大的影响,干燥速率、复水速率及总颜色变化值随着微波功率、热风温度的提高而显著增加。与单独采用热风或微波干燥法相比,组合干燥法可大大缩短干燥时间,最佳组合干燥条件为:微波功率300 W,热风温度80℃。通过不同工艺制备方便米饭的物性测定和感官评价对比,表明双螺杆二次挤压工艺生产的方便米饭3～5分钟即可复水完全,除外观外,均优于其他工艺制备的方便米饭,其食用品质接近籼米新鲜米饭。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 食品挤压技术特点及其应用
• 1.1.1 食品挤压加工技术的特点
• 1.1.2 食品挤压机的分类和应用
• 1.2 国内外方便米饭生产工艺和复水特性研究现状
• 1.2.1 国内外方便米饭生产工艺研究现状
• 1.2.2 国内外方便米饭复水特性研究现状
• 1.3 传统方便米饭生产工艺存在的主要问题
• 1.4 本课题的研究意义和背景
• 1.5 本课题的主要研究内容
• 第二章 挤压蒸煮工艺对米粉理化特性的影响
• 2.1 前言
• 2.2 材料与方法
• 2.2.1 实验设备与材料
• 2.2.2 实验方法
• 2.3 结果与分析
• 2.3.1 大米的主要化学成分组成和理化特性分析
• 2.3.2 机筒温度对大米粉挤出物理化特性的影响
• 2.3.3 进料水分对大米挤出物理化特性的影响
• 2.3.4 螺杆转速对大米挤出物理化特性的影响
• 2.3.5 高温挤压蒸煮工艺参数的优化
• 2.3.6 最佳挤压蒸煮工艺参数的确定
• 2.4 本章小结
• 第三章 方便米饭双螺杆二次挤压工艺条件的研究
• 3.1 前言
• 3.2 材料与方法
• 3.2.1 实验设备与主要材料
• 3.2.2 实验方法
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 原料大米化学组分及质构特性
• 3.3.2 挤压工艺对方便米饭复水品质的影响
• 3.3.3 响应面实验数据分析
• 3.3.4 最优挤压工艺条件的验证
• 3.3.5 方便米饭的复水速度与其主要理化特性的相关性分析
• 3.4 本章小结
• 第四章 挤压方便米饭的微波热风干燥工艺研究
• 4.1 前言
• 4.2 材料与方法
• 4.2.1 主要实验设备及材料
• 4.2.2 实验方法
• 4.3 试验及结果
• 4.3.1 干燥速率变化曲线
• 4.3.2 干燥过程的数学模型
• 4.3.3 复水过程的数学模型
• 4.3.4 颜色变化
• 4.3.5 最佳干燥条件的选择
• 4.4 本章小结
• 第五章 挤压方便米饭的食用品质的评价
• 5.1 前言
• 5.2 材料和方法
• 5.2.1 实验材料
• 5.2.2 主要仪器及设备
• 5.2.3 实验方法
• 5.2.4 传统工艺流程
• 5.3 结果与讨论
• 5.3.1 不同工艺制备的方便米饭主要理化指标
• 5.3.2 不同工艺制备的方便米饭复水特性
• 5.3.3 不同工艺制备的方便米饭复水后质构特征
• 5.3.4 感官评价
• 5.4 本章小结
• 主要结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的论文
• 攻读硕士学位期间申请专利情况