米发糕的品质特征及生产工艺的改进

米发糕的品质特征及生产工艺的改进

米卷是中国传统的发酵大米产品。在发酵过程中,微生物利用大米中的淀粉、蛋白质等营养物质,使其降解,并产生丰富的酶系,使米发糕获得疏松多孔的结构、独特的风味和营养价值。同时,蒸制使大米迅速熟化,形成晶莹洁白的色泽,柔软细腻的口感,易于被人体消化吸收。米发糕始于明代,距今已有600多年的生产历史,是我国南方人民的特色主食,具有巨大的市场潜力。在充分继承和发扬传统米发糕生产技术的基础上,目前已对米发糕的品质特征、生产工艺、专用菌种、及其发酵剂等进行了研究,为米发糕的工业化生产奠定了基础,并使米发糕的生产向着安全健康、营养美味、方便快捷的方向发展。1传统米发糕生产技术不同地区制作米发糕的工艺不同,其品质特征也有较大的差异。按生产工艺分类,可将我国传统米发糕分为湘楚米发糕和广式米发糕。广式米发糕主要在广东、广西一带流传,在调浆时须用开水冲浆部分糊化,冷却后再发酵,属于生料和熟料同时发酵,制作的米发糕晶莹洁白,孔洞均匀,具有上下对称如齿的孔洞排列结构,由于发酵时间长,大分子物质降解程度大,物料组织结构松软,口感松软柔韧。湘楚米发糕主要在湖南、湖北等地流行,为生料发酵食品,产品甜中带酸,形态蓬松,孔洞呈球形,细密均匀,质地柔软。按发酵微生物米发糕可分为酵母菌发酵、酵母菌和乳酸混合发酵以及酵母菌和根霉混合发酵等方式。酵母菌发酵的米发糕呈蜂窝状孔洞、韧性较好、具有柔和的醇香。酵母菌和乳酸菌混合发酵的米发糕略有弹性、酸甜适宜。酵母菌和根霉混合发酵的米发糕孔洞细腻、滋味清甜、口感松软、香气浓厚。由于我国对米发糕的研究起步较晚,工业化生产所需的技术支撑不够完善。传统米发糕采用老浆发酵,产品质量不稳定,贮藏稳定性差,导致米发糕难以大规模工业化生产。随着社会的发展,生活水平的提高,米发糕生产的传统工艺需要进行革新和工业化,以满足广大消费者的需求。传统米发糕的生产主要存在以下几方面问题。第一,传统米发糕以手工作坊和老浆发酵方法生产为主。由于发酵的过程微生物菌系复杂,微生物的活性和比例容易发生变化,容易受杂菌感染,生产周期长,产品质量不稳定。第二,目前已对部分工艺配方的作用机制、米发糕的品质特征进行了初步研究,由于米发糕含水量高、淀粉易回生老化、易被微生物腐败、产品贮藏稳定性差。淀粉的老化机理、淀粉质食品的老化控制至今尚不十分明确。微生物的作用机理、淀粉老化及贮藏的稳定性还有待进一步探索,以便有效控制米发糕的品质。第三,大米品种对米发糕品质影响较大,虽然对米发糕原料的加工适应性进行过研究,筛选出了适宜的大米品种,但是加工原料的供应体系还未建立健全,加工原料的产业化有待进一步完善。第四,配套的工业化生产设备还未开发,应在深入研究工程技术的基础上,形成现代化的生产线。第五,目前已开发了米发糕预拌粉、方便米发糕、速冻米发糕,但是,米发糕的生产方式与管理存在缺陷,生产集中程度低,生产大部分还处于手工阶段,生产效率低、安全卫生难以得到保证。在对传统米发糕生产工艺的基础上进行革新,解决工业化生产中的关键技术问题,是实现米发糕现代化生产的有效途径。2美发饼的现代加工技术2.1传统米发糕的特性发酵是米发糕生产的重要工序,传统发酵工艺是加入老浆发酵,发酵菌种不仅包括酵母菌和乳酸菌,还包括霉菌和其他细菌等多种微生物及其代谢产物。微生物的组成对米发糕的风味和营养均有重要影响。由于发酵过程中菌种受环境因素影响较大,其活性和比例容易发生变化,发酵过程存在菌群组成的演变,导致米发糕的质量不够稳定。菌种的直投式发酵,接种量小,可缩短发酵时间,菌种活性及比例较稳定,能有效防止杂菌生长,从而促进产品的质量安全稳定。多菌种发酵剂能发挥各种菌的优势,形成特色互补,使产品获得丰富的风味物质,口感柔和。现已从优良的发酵米浆中分离鉴定出植物乳杆菌(Lactobacillusplantarum)和布鲁塞尔德克酵母(Dekkerabruxellensis),以适宜的比例和添加量发酵制作的米发糕,传统特色风味明显。将两种菌混合制成复合发酵剂,具有良好的发酵性能,生产的米发糕酸甜适宜,具有传统米发糕典型的风味特征。乳酸菌在发酵过程中产生乳酸、乙酸及己酸等有机酸,可赋予食品柔和的酸味。酵母在发酵过程中产生CO2、醇类物质等风味物质,使产品组织蓬松,具有醇香味。根霉在发酵过程中作用于糊化的淀粉,赋予米发糕清甜的口味,柔软蓬松的组织结构。发酵剂的添加量、活力和发酵温度等条件对米发糕的品质有显著影响。发酵剂的添加量太少或活性过低,产生气泡少,制品不够蓬松,添加过量或发酵过度则使米发糕酸度过高,甜味不足,产生不愉快的气味。大米发酵增加了米发糕的柔软性,并提高了凝胶形成速度,发酵过程中支链淀粉由于结构较直链淀粉松弛易于被微生物利用而含量下降,减弱了淀粉的重结晶能力从而改善了凝胶的抗老化性能。同时,支链淀粉含量的减少,使蒸制后的米发糕黏度降低,易于脱模,可获得更好的形态和蓬松的组织。发酵过程中蛋白质、脂肪均有降解,而游离态氨基酸、脂肪酸含量增加。同时,发酵能产生一些功能性低聚糖、多肽与氨基酸、酶类等有益健康的物质,赋予了米发糕降低血压、降胆固醇、改善人体消化系统等功能。传统发酵食品在发酵过程中可以降解食物原料中的有害物质,控制致病菌的生长,产生活性酶和维生素、基础氨基酸、基础脂肪酸等多种营养物质。乳酸菌具有调节血脂、提高免疫力、缓解乳糖不耐症、抑制肿瘤、延缓衰老、防止肠胃疾病等作用。酵母菌本身具有蛋白质、核糖核酸、B族维生素、谷光甘肽等生物活性物质,营养丰富。传统发酵食品中含有微生物产生的多种酶,这种酶具有抗氧化、溶解血栓、抗衰老等作用。2.2米浆质量分数对米发糕品质的影响浸泡使大米吸水润胀,易于粉碎,促进米发糕形成细腻的质地和口感。浸泡温度、时间及米浆的浓度对米发糕的品质均有显著影响。随着浸泡温度的升高,浸泡时间的延长以及米浆浓度的增大,米发糕感官品质均呈先上升后下降的趋势,在浸泡温度30℃,浸泡时间21h,米浆质量分数为55%的条件下感官品质最好。在发酵过程中,pH值不断下降,标志着微生物生长繁殖产生有机酸的积累。酸度的变化说明微生物利用了大米中的营养物质,进而改变大米的组织结构和成分。磨浆效果会影响米发糕的品质。湿磨能耗较低,有利于获得较小粒度的料浆,从而使淀粉糊化均匀,蒸制后形成致密细腻的凝胶。同时,小颗粒有利于微生物利用,使米发糕孔洞细密均匀,质地松软。米浆的浓度影响米发糕的形态及口感。米浆过稀,则蒸煮时难以成型,发酵过程中形成的泡沫也容易破裂。米浆过稠则使得发酵米浆中含气量不足,膨胀度小,蒸制后成品不够蓬松。浓度适宜的米浆经发酵后持气性强,膨胀度高并形成泡沫细腻均匀如嫩豆腐一样的发酵米浆,米发糕蓬松柔软。2.3米发糕的产品特性,主要有以下几种大米品种对米发糕的品质有重要的影响。以大米淀粉的组成对米制品的风格和品质影响最大。支链淀粉构成淀粉凝胶的骨架,直链淀粉分子刚性较大,其含量越高,米发糕硬度和咀嚼度也越大。直链淀粉和支链淀粉的比例还会影响到米发糕的膨胀体积,直链淀粉含量在20%~25%时,米发糕的体积较大,硬度适宜。直链淀粉低于此值时,则制品较软,质地黏柔。因此,常选用籼型米,以便获得孔洞细密、口感松软、黏度适宜的米发糕。目前,已筛选出几种优良的米发糕加工型专用稻米品种,并采用杂交技术、分子生物学、保优栽培等技术实现米发糕专用稻的大规模生产。磨浆之后需对米浆进行调配,以使米浆获得适当的浓度并保证米发糕优良的风味。加入适量的蔗糖,有利于酵母菌等微生物的发酵,并使米发糕获得甜味。磨浆之后,若米浆过稀可加入适量的小麦粉从而达到适宜的浓度和较柔韧的产品质地。为使蒸制后的米发糕更加蓬松,还可在发酵后加入一定量的泡打粉,以产生更多的气泡,在蒸制时形成更多更细腻的孔洞。2.4蒸煮工艺对米发糕的影响发酵完毕后进行蒸制。蒸制使米浆熟化,形成黏弹适度的凝胶体,其中填充了细小的孔洞。定型后的米发糕体积膨大,质地松软柔韧。蒸制过程中,随着淀粉糊化的进行,结合水含量上升,淀粉凝胶的弹性和黏性上升。蒸煮工艺对大米淀粉糊化特性有较大影响。一般采用隔水蒸制工艺,待在水烧开后,倒浆入模,蒸制15~20min左右即可得到松软可口的米发糕。蒸制功率影响米发糕的质地和形态。适宜的功率有利于形成硬度适宜的凝胶体,迅速产生气体,形成密集细腻的孔洞,均匀地分布于凝胶组织中,米发糕形态饱满,表面平整光滑。2.5米发糕的储藏米发糕丰富的营养和水分,使其在储藏期间易滋生微生物,失水硬化,淀粉产生重结晶,老化回生,出现口感粗糙、消化性变差等品质裂变现象。采用气调包装后低温储藏有利于抑制水分的损失和微生物繁殖,采用CO2气调包装后于-18℃储藏,细菌总数低于50cuf/g,水分含量保持在48%以上,感官品质好,能较好延缓米发糕储藏过程中品质劣变,保质期可达半年以上。将新鲜米发糕速冻,通过速冻技术,迅速冻结水分和淀粉分子链,阻止其迁移和重排,可使营养物质最大限度的保存下来,复热后品质与新鲜米发糕相似。单甘酯等一些酯类物质、低聚糖、乳化剂等可有效控制糊化淀粉中结合水的数量和稳定性,从而降低水分丧失、淀粉分子的有序重排和聚集,具有良好的抗老化效果,将抗老化剂和防腐剂相结合,可开发出常温保藏的方便米发糕。2.6蒸制过程的力学特性米发糕的滋味物质主要在热降解过程中形成,而气味物质则与微生物降解和热降解有关。呈味游离氨基酸主要是在米发糕蒸制过程中蛋白质的热降解所产生的,其中以苦味氨基酸比例最大,其次依次为甜味和鲜味氨基酸。发酵过程中产生了大量挥发性物质,蒸制过程进一步产生了以烷烃为主,兼有较多的醇、酸、酚、酮等挥发性物质,从而形成了米发糕特定的气味特征。发酵后,淀粉、蛋白质等大分子物质分子质量减小,从而降低黏性,有利于产生整齐细密的气孔,形成米发糕蓬松的质地特征。通过动态流变仪模拟料浆在蒸制过程的力学特性,可较好地阐释米发糕的质地形成机理。在蒸制过程中,米浆经历了淀粉晶体熔融与淀粉糊化、淀粉颗粒破裂等过程,最终形成以支链淀粉为骨架,淀粉分子的网络结构为主的凝胶结构,并包埋了细小的孔洞,