微波状态下大米蒸煮过程及优化的研究

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表% 实验号 新会小农粘正交实验方案与结果
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刘 敏 ; 汪 芳 安 8 方 便 米 饭 生 产 中 若 干 技 术 问 题 的 探 讨 4N58 武 唐伟强 8 从 国 内 快 餐 业 的 发 展 趋 势 看 炊 事 机 械 式 的 开 发
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实验过程
先选取牌号为新会小农粘的大米 $,(= ，经 *(-
热 水 浸 泡 %(./0 后 补 入 $,(.1 的 *(- 热 水 ， 先 在
234((5"1#%6)% 型微波炉中进行实验，再用相同的
条件在 72)*89 型连续式微波加热机中进行实验， 找出蒸煮各个阶段的微波功率及时间的规律。 另 外 两种大米也用相同的方法进行实验。
食品工业科技
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研究与探讨
微波状态下大米蒸煮过程 及优化的研究
唐伟强，周宇英 （华南理工大学工业装备与控制工程学院， 广东广州 !"#$%"）
要： 米饭的蒸煮过程实质上是使大米淀粉糊化， 成为人体易 于消化吸收的过程， 大米在清洗、 浸泡、 补水的基础上， 其 蒸煮过程大致分为快速升温、 保沸、 焖饭、 不加热停留等 几个阶段。本文在对大米在微波能量场下蒸煮糊化过程 中的升温、 保沸、 焖饭等阶段选取了三种大米进行了优化 实验和研究。 关键词： 微波， 大米蒸煮， 优化研究
食品工业科技
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焖饭阶段选择 -*+, ， 不 加 热 停 留 阶 段 为 .*+, 。 根 据
$ 文献 4%5 选用正交实验表 3 （ 来安排实验， 探讨 ).， )/ - " ）
和 )0 的 分 配 ， 其 因 素 水 平 如 表 "， 按表 " 的正交设计 组合进行蒸煮实验，用感官评定方法对米饭进 行 评 定， 结果如表 " 。 根据蒸煮要求 ， 感官评 由表 " 中的实验结果看，
因素主次
%8.-7 "8O7% %8<7< "8$%" "8<O. "8$/" %8/%O "80<%87O" T T T T
功率 （V ）
图"
新会小农粘蒸煮过程的优化曲线
根据新会小农粘优化曲线的结果和东北大米、 江 西杂优的差异， 设想东北大米、 江西杂优蒸煮过程的 时间及功率安排都为 )"’$*+,、 )%’"*+,、 )$’-*+,， ).’$06， 并取东北大米、 江 西 杂 优 各 %.01， 进 )/’%*+,， )0’" 次 ， 行实验， /02 热 水 浸 泡 $0*+, 后 加 入 %"0、 70*3 的 实验结果与预期设想相同。 /02热水进行实验，
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优化过程
通过以上对大米在微波状态下蒸煮过程的分
析， 根据文献 >$? 选用正交实验表来进行实验， 探讨在 各个阶段微波功率和时间的安排。这里， 我们选用的 三因素为快速升温、 保沸、 焖饭三个阶段所需用的时 （ 、 （ 和@ （ 。每个因素取 间， 分别记为 @ @ $ ./0 ） # ./0 ） % ./0 ） 。用感官评定作为实验的评定指 三个水平 （见表 $ ） 标， 其结果也列于表 $ 中。由表 $ 可以看出， 实验因 素各个水平的影响效果的排序如下所示： 5#A5$A5%，
$ 结论
米饭的蒸煮过程中， 大致分为快速升温、 保沸、 焖饭等几个阶段， 在此过程中， 被加热的蒸煮大米水 分蒸发产生大量的蒸汽， 根据热传递的原理， 有的阶 段允许无需外界增加能量，充分利用该蒸汽热 使 蒸 煮过程继续保持沸腾状态， 因此， 可以通过控制系统 微波连续煮饭机磁控管的开启数量来实现其煮 饭 的 优化过程， 以达到节约能量的目的。
参考文献：
4%5
邓勃 8 分析测试数据的统计处理方法 4958 北京 : 清华大学
出版社 ;%<<-8
4"5
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感官评定
定越高越好，所以最佳的实验条件组合是 ).’$06， )/’
%*+, ， )0’" 次。
综上所述，对于新会小农粘蒸煮 过 程 时 间 和 功 率优化的结果如图 " 所示。
%"0 %00 70 /0 -0 "0 0 0 " / 7 %0 %" %蒸煮时间 （*+, ）
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摘
腾， 使水分不断被大米吸收以及蒸发； 焖饭阶段是使 米饭松软的过程，采用较少的热量或利用蒸煮 过 程 的余热对大米保持一定时间，使米粒上的多余 水 分 得到蒸发而成为充分松软和达到完全糊化的米饭。 本文就大米在微波能量场下的蒸煮过程及其优 化 进 行了研究， 现分别选新会小农粘、 东北大米、 江西杂 优三种大米，在 *(- 热水中浸泡 %(./0 后分别补水
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实验分析
当蒸煮过程由快速升温阶段进入保沸阶段时，
水温迅速上升到沸点， 水分蒸发产生大量的蒸汽。根 据热传递原理， 在这个阶段允许无需外界增加能量， 充分利用该蒸汽热使蒸煮过程继续保持沸腾状态。 因此， 可以先将微波功率停止一段时间， 在这时间段 利用蒸汽热来使大米继续蒸煮； 当水蒸汽液化， 热量 不足以维持此汽液共存的状态时， 再加大功率， 使已 液化的部分水分再次吸收微波能而汽化，重复以上 过程，使水分不断由气态变为液态又由液态变为气 态。与此同时， 微波功率由一个波谷进入一个波峰， 不断循环， 而达到保沸的目的。在这个过程中， 微波 的场强无需充满整个微波腔。 在此过程中，微波功率的波谷和波峰 分 别 持 续 和 )（ 及 循 环 次 数 )（ 的确 的 时 间 )（ . *+, ） / *+, ） 0 次数） 定， 是优化的关键所在。因此， 选取大米新会小农粘 经 /02 热 水 浸 泡 $0*+, 后 补 入 %.0*3 的 /02 %.01 ， 热水， 在微波炉下进行实验， 其 升 温 阶 段 选 择 "*+, ， 表" 实验号 新会小农粘正交实验方案与结果
感官评定
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