稻米的结构与性质
稻谷,是由野生稻经过长期的自然选择和人工选择演变而来,水稻在我国至少有6000年的栽培历史。
全世界约有半数人口以稻米为主要食粮,亚洲的稻米消费量占世界总消费量的90%以上。
世界水稻播种面积约占粮食作物总面积的20%,水稻产量约占粮食作物总产量的24%。
我国稻谷产量居世界第一位,约占全世界总产量的三分之一,而我国以大米为主食的人口约占全国总人口的三分之二,大米在我国人民生活中占有重要地位。
因此,大力开发大米加工食品具有重要意义。
生产河粉的主要原料是大米,大米的品种、成分和性质对河粉的制作具有关键的影响。
因此,本章对大米的品种和性质进行讲解。
第一节稻谷的分类
根据中华人民共和国国家标准(GB 1350—1999),稻谷分为早籼稻谷、晚籼稻谷、粳稻谷、籼糯稻谷、粳糯稻谷等五类。
1、早籼稻谷
生长期较短、收获期较早的籼稻谷,一般米粒腹白较大,角质粒较少。
加工时容易出碎米,出米率较低,米质胀性较大而黏性较弱。
2、晚籼稻谷
生长期较长、收获期较晚的籼稻谷,一般米粒腹白较小或无腹白,角质粒较多。
加工时容易出碎米,出米率较低,米质胀性较大而黏性较弱。
3、粳稻谷
粳型非糯性稻谷的果实,籽粒一般呈椭圆形,米质黏性较大胀性较小。
腹白小或没有,硬质粒多,加工时不易产生碎米,出米率较高,米质胀性较小而黏性较强。
4、籼糯稻谷
籼型糯性稻的果实,糙米一般呈长椭圆形和细长形,米粒呈乳白色,不透明,
也有呈半透明状(俗称阴糯),黏性大。
5、粳糯稻谷
粳型糯性稻的果实,糙米一般呈椭圆形,米粒呈乳白色,不透明,也有呈半透明状(俗称阴糯),黏性大。
此外,根据栽种地区土壤水分的不同,又分为稻谷和陆稻(旱稻)。
稻谷种植于水田中,需水量多,产量高,品质较好;陆稻则种植于旱地,耐旱性强,成熟早,产量低,谷壳及糠层较厚,米粒组织疏松,硬度底,出米率低,大米的色泽和口味也较差。
第二节稻米的结构与成分
一、稻米的结构
稻谷经砻谷脱壳后即为糙米。
糙米表面平滑有光泽。
在糙米米粒中,米粒有胚的一面称腹白,无胚的一面称背面。
糙米米粒表面共有5条纵向沟纹,背面的1条称背沟,两侧各有2条称米沟。
糙米沟纹处的皮层在碾米时很难全部除去,对于同一品种的稻谷,沟纹处留皮越多,可以认为加工精度越低,所以,大米加工精度常以粒面和背沟的留皮程度来表示。
有的糙米在腹部或米粒中心部位表现出不透明的白斑,这就是腹白或心白。
二、稻米的成分
大米主要由淀粉、蛋白质、脂质、维生素、矿物质和纤维素组成。
淀粉和蛋白质是大米的主要成分,其中淀粉含量达80%左右,蛋白质占8%左右。
大米中纤维素、矿物质和维生素含量都很低。
1、大米淀粉
糙米含淀粉约73%,居粮食的首位,是一种优质的碳源。
淀粉为白色粉末状物质,不溶于水,在水中沉淀,故名淀粉。
稻米中的淀粉通常称为大米淀粉。
淀粉分子在大米中以淀粉颗粒的形式存在,大米品种不同,其淀粉颗粒大小也有明显的差异,一般糯米的淀粉颗粒比粳米和籼米的大。
大米淀粉颗粒是由支链淀粉分子以疏密相间的结晶区与无定形非结晶区组合而成,中间掺杂以螺旋结
构存在的直链淀粉分子。
大米的品种和类型对直链淀粉含量影响明显,如籼米的直链淀粉含量一般为25.4%左右,粳米为18.4%左右,而糯米的直链淀粉含量却只有0.98%左右。
2、稻米蛋白质
稻米中蛋白质含量因品种、产地、生长发育条件的不同其幅度为5~13%,从蛋白质总量分布上看,由米粒外层到内层呈含量逐渐降低的趋势。
从蛋白质种类的分布来说,清蛋白、球蛋白的比例在其最外层最高,越往中心越低,而占主要的谷蛋白恰好相反。
从营养品质来说,稻米蛋白质具有优良的品质。
稻米蛋白质含量多少将直接影响做饭时米粒的吸水性。
含量越高,米粒结构越紧密,淀粉粒之间的空隙小,吸水速度越慢,吸水量越少,因此,米饭蒸煮时间越长。
同时,因为淀粉不能充分糊化,米饭黏度低,较松散。
此外,蛋白质含量高,米饭较硬。
3、脂质
脂质包括脂肪和类脂,大米淀粉中脂肪的主要成分是脂肪酸,类脂物质主要是蜡和磷脂。
与薯类淀粉相比,大米淀粉中脂质含量较高,而且脂质还能抑制大米淀粉的回生。
第三节大米的储藏与熟化
制作河粉一般不能用新米,至少需要存放9个月以上的大米才能制作河粉。
大米存放时间久了,一般引起米饭的蒸煮品质下降,主要是米饭变硬、香气下降,而存放对河粉的制作却比较有利。
一、大米陈化的概念
大米储藏期间,随着时间的延长,它的物理、化学特性发生一系列的变化,变化的过程叫做陈化作用。
大米陈化过程中,支链淀粉被水解脱支成为短链的直链淀粉,使不溶性直链淀粉含量增加,使米饭黏性丧失,硬度增加。
在蒸煮时米饭也不易熟化,同时米饭黏性小。
二、大米陈化过程的理化变化
大米陈化过程会发生很多变化,物理特性方面如水分降低、千粒重减少、容重增加、硬度增加、米质变脆、吸水率和膨胀率增加、出饭率增加;化学特性方面有色泽变暗,产生陈米味,黏性变差等。
第四节大米适合制作河粉的指标
生产河粉的主要原料是大米。
大米原料中淀粉的特性直接影响河粉的质量。
在传统的生产方式中,通常将大米制作成米饭,经过感官品尝来判断是否能作为河粉生产的原料,这种方法经验性很强,一般人很难把握。
对于工业化河粉的生产,必须从大米的内在品质出发,了解不同大米的理化指标与河粉品质之间的关系,借以建立科学的原料选用标准。
这样,才能保证产品质量。
经研究发现,采用不同品种大米制作河粉时,大米中直链淀粉和支链淀粉含量的高低及其比例直接影响河粉的质量。
直链淀粉含量高的大米,制成的河粉成品密度大,口感较硬;而支链淀粉含量适当时,制成的河粉韧性好,煮食时不易断条;但支链淀粉含量过高时,大米原料在糊化过程中迅速吸水膨胀,其黏性较强,制作河粉时容易并条,而且韧性差、易断条。
直链淀粉的作用是为河粉引入弹韧性(即咬劲),支链淀粉使河粉变得柔软。
从籼米、粳米和糯米的直链淀粉含量来看,籼米>粳米>糯米。
河粉一般用籼米制作,主要是因其直链淀粉含量较高(达25%以上),大部分粳米不能制作河粉,糯米不含直链淀粉,不能制作河粉。
籼米分为早籼和晚籼及杂交籼,晚籼含支链淀粉较多,制成的河粉韧性好,不易断条,蒸熟后不易回生,但不易成条。
早籼含直链淀粉较高,生产出来的河粉容易老化(即回生),质硬且易断,从而使产品难以复水,并有夹生味,但易成条。
此外,早籼直链淀粉分子间的结合力比较强,含直链淀粉较高的淀粉粒比较难以糊化,如糯米的糊化温度(约58°C),比籼米(70°C以上)低很多。
可见,单纯用直链淀粉含量高的大米或支链淀粉含量高的大米制作河粉都不是最理想,最好是将早、晚籼米以一定的比例进行调配,使其混合后的直链淀粉与支链淀粉达到理想要求。
由于大米中所含的蛋白质是由谷蛋白及谷胶蛋白所组成,因而不能形成面筋网络结构,制作河粉时需依靠大米中的淀粉提供抗拉力和黏结力,由此说明,大米淀粉特性对河粉生产影响很大。