中國米制品加工學科發展報告

于衍霞 魯戰會 安紅周 孫慶杰 傅 亮 袁美蘭劉博濤 宗英俊 孟永成

(中國糧油學會1,北京 100037)

(中國農業大學2,北京 100083)

(河南工業大學3,鄭州 450052)

(青島農業大學4,青島 266109)

(暨南大學5,廣州 510632)

(江西科技師范學院6,南昌 330013)

中國米制品加工學科發展報告

于衍霞1魯戰會2安紅周3孫慶杰4傅 亮5袁美蘭6劉博濤1宗英俊1孟永成1

(中國糧油學會1,北京 100037)

(中國農業大學2,北京 100083)

(河南工業大學3,鄭州 450052)

(青島農業大學4,青島 266109)

(暨南大學5,廣州 510632)

(江西科技師范學院6,南昌 330013)

本文從闡述米制品加工學科研究的內容和特點、該學科的定位和性質以及米制品加工發展歷史入手,分析了米制品在國民經濟生活中的重要地位和作用,闡明米制品加工學科發展的重要意義。從稻米組分與結構、稻米淀粉糊化、稻米淀粉老化與凝膠化、稻米的儲藏與熟化、大米發酵、螺桿擠壓技術六個方面,論述了國內米制品加工學科基礎理論研究進展,還論述了米制品產品的研究與開發、米制品加工技術和裝備研究與開發、米制品深加工的綜合利用研究、米制品質量與檢測技術研究等方面國內近年來的發展現狀。通過對米制品原料基礎性研究、米制品的產品開發、新型米制品產品的研制、米制品加工技術裝備研制等方面的國內外發展比較分析,提出國內現階段的優勢和不足,以期為我國米制品加工學科發展的前景和機遇提供借鑒,并針對我國今后發展目標和重點領域進行了探討和建議。

米制品 學科 發展報告

1 米制品加工學科發展概述

1.1 米制品加工學科簡介

1.1.1 米制品加工學科的定義

米制品是以稻米 (包括秈米、粳米、糯米、糙米)為主要原料,經過加工制得的產品。米制品加工學科是研究米制品加工利用理論與技術為主的綜合性應用學科,是糧油與食品科學的重要組成部分,需要谷物化學、生物技術、食品工程、機械、控制技術等多門學科的綜合支撐。

1.1.2 米制品加工學科研究的內容及特點

米制品加工學科旨在研究增加稻米資源附加值,提高稻米向食品、功能性產品轉化的質量和效果,拓展稻米的利用途徑。從產業延伸及社會發展的需要出發,加強基礎理論和應用技術研究,促進科技開發及創新;結合國內外米制品科技和加工業發展的現狀和趨勢,為科學制定具有戰略性、前瞻性和導向性的長期規劃、構建產品質量標準化以及檢測方法體系提供理論依據。

米制品加工學科研究內容主要包括:基礎原料特性研究 (包括稻米的品種、質量、各種理化成分對稻米制品食用、工業用品質影響等基礎研究)、米制擠壓食品加工 (如方便米線、米排粉等)、米制蒸煮食品加工 (如方便米飯、米粥、米發糕、粽子、湯丸、糍巴、年糕等),米制烘烤食品加工 (如米鍋巴、米面包等)、米制膨化食品加工 (如雪米餅、爆米花等)、米制發酵食品加工 (如米酒、米醋、米飲料等)。

米制品加工學科是食品科學的一個分支,是應用性的技術科學,注重理論與實踐的結合,從生產實踐中不斷地總結,發展新理論、新技術深化米制品加工,解決米制品加工中遇到的各種技術問題,提高米制品加工業的現代化水平;也是綜合性學科,它需要相關學科為米制品保鮮、流通、深度開發和綜合利用以及遺傳育種提供科學的理論基礎和應用技術,以適應產業發展的需要。

米制品加工業連接生產、流通、消費重要環節,處于產業鏈的中游,關系到農業、食品工業持續、穩定、協調發展,對提高農業的經濟效益和增加農民收益,促進城鎮化建設、全面建設小康社會具有戰略意義。

1.2 米制品加工發展簡史

米制品作為我國人民的傳統食品歷史悠久,如米粉早在公元前 214年就已經面世,隨后流傳到國外,過橋米線據記載也有 200多年的歷史,但直至 20世紀 40年代我國米粉、米線的生產都是采用手工生產,解放后米制品的生產才逐漸采用簡易的機械加工,而方便米粉的研究開發始于 20世紀 70年代末,福建省糧科所在總結民間直條米粉生產的基礎上,研制出我國第一套機械化生產設備,然后,相繼在南方各省推廣。20世紀 80年代初期我國提出推行主食品工業化生產,廣東省糧食系統開始研制設計波紋米粉和米排粉生產線。

世界上最早的方便米飯生產始于 1943年,由美國通用食品公司生產作為美國海軍陸戰隊二戰時期野戰官兵的主食,并于 1946年獲得美國發明專利,日本在二戰時也用方便米飯作為軍糧,并在戰后轉為民用,從此為利用稻米工業化生產方便米飯開創了先例。1982年由美國人 Harrow等首先研制了利用擠壓加工工藝生產方便米的技術,美國 General公司 1983年采用的主原料為未糊化的稻米粉和蒸煮擠壓“一步法”生產工藝。美國 Wenger公司 (1988,1994)也采用擠壓前調質預糊化的方法,研制出擠壓法方便米飯制備的技術。由于戰備的需要,云南省商業系統從日本引進一條方便米飯生產線,為抗越反擊戰提出軍需服務。l988年我國機械委員會從日本引進了方便米飯生產技術與設備,并在上海食品企業建廠投入生產。l990年在對引進技術、設備的消化吸收的基礎上,武漢鋼鐵公司為了解決公司上萬職工用餐問題,研制出了我國第一套方便米飯生產設備并相繼在大型工礦企業、大專院校進行推廣。

此外,20世紀 90年代以來,我國速凍米制品——湯圓、年糕、八寶粥、粽子等傳統產品,隨著加工技術的不斷改進提高,亦初步走向工業化、規模化、機械化的生產。

米果、米餅干是一種以稻米為原料的焙烤糕點,目前日本是世界上生產米果最多的國家,有系列產品、品種 100多個,我國從 1993年開始引進米果生產技術和設備,近幾年我國米果、雪米餅的生產和銷售發展較快,產業也日趨成熟。

1.3 發展米制品的重要性

1.3.1 米制品在國民經濟生活中的地位和作用

世界各國人民的主要食物 70%以上來自谷物,稻米是世界上最重要的谷物之一,它的產量居各類谷物之首。世界上共有 122個生產稻米的國家,主產區集中在亞洲,亞洲稻米產量占全球總產量的90%左右。我國稻米產量占世界總產量的 31%,居世界首位,其中約 85%的稻米作為主食食品供人們消費,飼料和工業用米約占 10%,其他只占 5%左右。全國有近三分之二的人口以稻米為主食,米制食品在我國人民的膳食結構中占有重要的地位。

米制品加工向食品加工延伸,發展主食品工業化生產已成為一種趨勢。為順應消費市場的需要,我國傳統米制食品的工業化在加快,成品、半成品主食在食物消費中的比重在上升。以米、面為主食品的方便米粉、方便面、方便米飯、速凍米面制品等各種米面食品大量涌現,以稻米為主要原料的米制食品生產有著廣闊的發展前景。

1.3.2 米制品加工的重要意義

我國稻米除了口糧外,出口和深加工轉化率低,如食品工業用米只占 4%左右。由于米制品加工處于初級加工或粗加工水平,對稻米的深加工不論在理念上還是技術水平上與發達國家均有較大的差距,產品質量不穩定、生產能力低、規模小現象,較普遍存在。

目前,世界上一些技術先進的公司開始把工藝研究的重點放在稻米深加工和綜合利用上,達到全面利用稻米的主副產品,實現產業全面增值。這方面,日本和美國走在世界前列,其稻米深加工主要分米制食品和稻米深加工產品,品種多元化、專用化、系列化,為食品、保健、醫藥、化工等工業生產提供各種高附加值配料。此外,發達國家還利用其技術優勢,實施貿易技術壁壘,制約我國米制品產業的快速發展。加強稻米資源的深度開發關鍵技術研究,形成我國自主知識產權,提升稻米制品精深加工的技術水平,擺脫發達國家的技術封鎖和貿易壁壘,發展我國米制品加工產業,對于提高企業的自主創新能力和國際市場競爭力具有重要的現實意義。

2 米制品加工學科國內發展現狀

2.1 米制品加工基礎理論研究進展

2.1.1 稻米組分與結構研究進展

稻米淀粉有 2～3個主要級分,其中秈稻和粳稻淀粉有 3個主要級分,分別為直鏈淀粉、中間級分和支鏈淀粉,糯稻淀粉有 2個主要級分,即中間級分和支鏈淀粉。糯稻淀粉級分的分子質量最大,其次依次為粳稻和秈稻。大米支鏈淀粉的平均相對分子質量約為 0.90×108～15.60×108,直鏈淀粉的平均相對分子質量約為 4.06×106～6.58×106。

稻米中抗性淀粉含量與支鏈淀粉短鏈聚合度(DP≤12)呈極顯著負相關,與支鏈淀粉的中長鏈聚合度 (12

淀粉和蛋白質是大米的主要成分,不同品種的大米二者的組成也不相同。大米品種對α化米飯的質量影響很大。直鏈淀粉含量與米飯的硬性呈正相關,與大米浸泡吸水呈負相關;蛋白質在米胚乳中以蛋白體的形式填塞在淀粉顆粒之間,它對淀粉糊化和膨脹起抑制作用。新近的研究表明,蛋白質決定大米的糊化特性和紋理特性。降低大米粉中的蛋白質含量,可以相應地增加大米粉最大黏度。

2.1.2 稻米淀粉糊化研究進展

稻米的糊化主要有三種方式,一種是蒸煮糊化,即在常壓下淀粉乳加熱到糊化溫度以上;另一種是擠壓自熟,通過高溫高壓的混合攪拌,使大米粉瞬時糊化;第三種是焙烤糊化,利用物料內部水分經相變汽化后的熱效應,引起周圍高分子物質的結構發生變化,使之形成網狀結構、硬化定型后形成多孔物質的過程。

許永亮等研究了機械煲、電腦煲、高壓鍋和微壓力鍋蒸煮對米飯應力松弛特性的影響,結果表明,不同工藝蒸煮的米飯其應力松弛參數有較大的差異性,較低溫度下蒸煮的米飯的硬度較大,較高溫度下蒸煮米飯的黏性較大。熊善柏研究并提出了壓力無沸騰蒸煮工藝并對其工藝進行了優化,認為米飯的食用品質與烹飪條件有很大關系。壓力無沸騰蒸煮工藝所做的米飯具有濃郁的特有清香味。干燥是方便米飯生產的關鍵工序,康東方等研究了熱風干燥、微波干燥對方便米飯品質的影響,真空冷凍干燥優于另外兩種干燥,產品復水時間短、復水率大,其他理化指標也同樣顯示出其優越性。

2.1.3 稻米淀粉老化與凝膠化

稻米的直鏈淀粉含量與淀粉質構性指標的硬度和凝聚性度均呈顯著正相關。稻米的直鏈淀粉含量與淀粉黏滯性指標的最終黏度和消減值均呈顯著正相關,與表示淀粉糊化中受剪切力作用淀粉顆粒破裂的崩解值呈極顯著負相關。淀粉質構性和黏滯性存在密切關系,淀粉凝膠硬度與回生值極顯著正相關,與衰減值極顯著負相關。

抗老化是保證米飯食用品質的重要指標。為改善航空米飯食用品質,高建明等[2]對米飯加工工藝進行了分析和優化試驗,結果表明:稻米經在添加0.6%β-環狀糊精的浸米水中,水溫為 30℃、浸泡45 min,預處理后煮成米飯,具有良好黏彈性,可減少低溫冷藏所造成的老化現象。

王辛等研究了α-淀粉酶、羧甲基淀粉鈉、分子蒸餾單甘酯、蔗糖脂、瓜爾豆膠、黃原膠等食品添加劑對傳統糕團類米制食品的抗老化作用,其中以α-淀粉酶對糕團淀粉的抗老化作用最好,羧甲基淀粉鈉、單甘酯和瓜豆膠次之。謝定等測定了各種添加劑對保鮮方便米粉的抗老化效果,試驗表明:植物油、魔芋精粉、土豆淀粉、單甘酯、蔗糖酯、黃原膠、瓜爾豆膠、谷朊粉、馬鈴薯變性淀粉、木薯變性淀粉、羧甲基纖維素鈉(CMC)等都有一定抗老化作用。傅玉穎等以感官評價和青團制品質構特性作為產品品質輸出控制量,以糯粳米配比、糖分、加工工藝參數、抗老化添加劑等因素為輸入量研究了淀粉類糕團制品中淀粉老化的動態變化并通過研究取得了最佳工藝參數,有效抑制了淀粉回生。

2.1.4 稻米的儲藏與熟化研究進展

在許多米制品加工中,大米通常需要儲藏半年以上。大米在儲藏前后的總粗蛋白含量并無多大變化,但鹽溶性的球蛋白隨稻米儲藏時間的延長而慢慢下降。蛋白質會出現分子質量增大的趨勢,這是由于肽鏈上 SH基減少,二硫鍵 (S-S)增多,造成結合體增大,膠體體系由溶膠變成了凝膠,結果使蛋白在淀粉的周圍形成了堅固的網狀結構。直鏈淀粉含量增加,支鏈淀粉含量減少,糊化溫度會有所下降,同時存放一定時間膠稠度變小。

新稻谷存放 1年后其加工米粉 (線)的凝膠品質要比新米加工的更符合要求。新米在加工過程中表面凝膠黏,米粉軟,而存放一定程度的大米加工的米粉其凝膠更有韌性,延伸性且不易粘手,陳化大米制得米粉的凝膠品質比新米更適宜。

2.1.5 大米發酵研究進展

許多傳統制品如米粉、發糕等采用自然發酵生產。發酵過程中總淀粉及直鏈淀粉含量并無顯著變化,蛋白、脂肪和灰分含量隨著發酵的進行而明顯減少,而游離脂肪酸的含量呈上升趨勢。整粒大米 (秈米)發酵后其保水力和溶解度以及凝膠體積膨脹率都有不同程度的增加。發酵后大米淀粉顆粒被腐蝕,小顆粒淀粉增多。發酵后淀粉糊化過程中最高峰值黏度下降,糊化起始溫度提前,糊化所需時間延長,糊化焓升高。發酵法生產的米粉相對于對照樣品最大破斷應力減小而最大應變增加。發酵沒有改變大米淀粉的晶型,但使結晶度降低。

傳統米酒主要用糯米作為原料,添加特制酒曲,經發酵釀造而成。糯米經過混合菌株發酵制成的糯米甜酒,不但保留了原有的氨基酸、維生素、有機酸營養成分,還分解掉了難于消化的支鏈淀粉成分,使其更易于吸收。發掘更多具有高發酵能力的菌株成為發酵工業關注的熱點之一。寧潔等從發酵米酒中分離篩選出 2株能降解淀粉的霉菌和 3株產酒精酵母菌,并對其發酵條件、產糖能力、產酒精量進行了研究,結果表明:1株霉菌對淀粉具有高糖化作用,28℃時淀粉轉化率最高可達 30.4%;在酵母產酒精試驗中,1株酵母的積累酒精產量最高可達 13.5%(體積比)。發酵應用試驗中,采用二次投入法得到的發酵米酒酒味醇香,酸甜適中。

羅冰等以大米、糙米和脫脂乳粉為主要原料,嗜熱鏈球菌和保加利亞桿菌作發酵劑,經烘烤、糊化、酶解、調配、乳酸發酵等工藝,制得發酵米乳,口感細膩,質地均勻,且具焦奶香味,為稻米的深加工利用,提供了一種新的技術和產品。

2.1.6 螺桿擠壓技術研究進展

淀粉在擠壓過程中,由于吸收了大量外部熱量并受到了強烈的剪切,分子鏈間氫鍵斷裂,鏈發生移動,造成淀粉顆粒部分解體,發生了糊化。采用大米粉含水量為 18%,螺桿轉數為 300 r/min,模頭溫度為 150℃的擠壓膨化工藝,可制作速溶嬰幼兒營養米粉;糯型稻米的膨化米糊的剪切應力較小,流變指數最大,較接近牛頓流體的特性;秈型、粳型稻米流變指數較大,其假塑性流體的特性較明顯。我國的絕大多數啤酒廠都以大米作為啤酒輔料。目前在啤酒生產中,輔料都是經過蒸煮等方法使其實現糊化,該方法存在工藝復雜、能耗高等缺點。利用擠壓膨化工藝代替蒸煮糊化工藝來處理啤酒輔料能降低能耗、降低生產成本、加快發酵速度、縮短發酵周期。隨著輔料用量的增加,麥汁中的α-氨基氮含量下降。李宏軍等探討了各糖化工藝參數對麥汁α-氨基氮含量的影響規律,得出了以麥汁α-氨基氮含量等考察指標的最佳糖化工藝參數,可滿足發酵過程酵母生長的需要,為該技術應用于生產提供了理論依據。

2.2 米制品產品的研究與開發

近年來,我國的米制品生產有了較快的發展。在市場上,米飯類有袋裝、罐裝、杯裝米飯、自熟米飯、冷凍飯團等;方便粥類如糙米糊、糙米粥、沖調糙米片、嬰幼兒營養米粉、八寶粥等;用秈米制作的米線、米粉條、方便米粉等;用糯米制作的湯圓、粽子和年糕等;以米果為主的各類膨化休閑食品等。此外,有米面包 (糙米面包、添加米飯面包)和米飲料等。

米粉 (米線)按食用特點分為:即食型產品、煮食型產品、鮮食產品三大類。①即食型產品:即食自熟米粉 (商品名稱過橋米粉),現已成為即食米制品中銷售、產值最大的產品。即食沙河粉、即食波紋粉、配有料包、醬包,沖泡 5～6 min即可食用。發展較快,已成為產業;②煮食型產品:主要有“南方排米粉”,是大眾化消費米制品,能炒食和湯食。“直條米粉”主要產地江西,已加速機械化、規模化、自動化開發。“快餐沙河粉”,適用于大排檔、家庭煮食,采用大包裝出售;③鮮濕產品:目前規模較大的有湖南常德金健米業 (日產約 600 kg),此外有衡陽康潔、廣州金洋等企業。

嬰幼兒營養米粉作為我國傳統的母乳代用品或嬰幼兒的補充食品而備受關注。目前我國這類營養米粉的生產技術主要有滾筒干燥技術 (濕法)和擠壓膨化技術 (干法)兩種。用上述工藝生產的米粉存在沖調性能差、易結塊、米糊黏度大,不利于嬰幼兒進食等問題。此外,由于 6個月以下的嬰幼兒的胃、腸內淀粉水解酶較少,對淀粉類食品的消化能力差,所以傳統的米粉制品常使嬰幼兒產生脹氣、腹瀉等消化問題。袁海娜等將生物酶解技術與傳統滾筒米粉生產工藝集成。用α-淀粉酶 BA75酶解稻米淀粉部分成麥芽糖、糊精和低聚糖,使淀粉糊的黏度下降,從而改善米粉的沖調性能,提高了產品的消化吸收率。

方便米飯主要有脫水干燥型、半干型、冷凍型、罐頭型 4種。各種方便米飯生產工藝不盡相同,但都要求煮好的米粒完整,輪廓分明,軟而結實,不黏不連,并保持米飯的正常香味。方便米飯經過近十年發展,還處在自然增長狀態,品牌都是區域性,例如:上海的“樂惠”、北京的“三全”、西南的“得益”、東北的“香香仔”等,市場集中度低,未形成競爭性格局。近年來,方便米飯工藝和設備也成為科研的熱點課題,隨著方便米飯的發展,相關產業 (如調味料、包裝材料和生產裝備)的進步及社會消費水平的提高,方便米飯行業已從試探性市場導入,進入了臨近快速增長的轉型時期,行業總體發展氛圍正式形成。

用稻米制作的米點心、米果,我國年產量是 4萬噸左右。我國的米粉 (線)產量已達 44萬余噸,成為米制食品中發展最快的品種。

2.3 米制品加工技術和裝備研究與開發

近年來,米制品的加工技術與裝備研究方面有了較大突破。

湖南金健米業股份有限公司等承擔的國家“十五”重大科技專項“稻米深加工高附加值產品與關鍵技術的研究”,攻克了大米蛋白和大米淀粉的高效分離純化、大米蛋白的改性、保鮮米制品的回生抑制及品質改善、米乳飲料的風味生成和穩定化研究、大米變性淀粉的擠壓法制備等關鍵技術。建立了年產2 000噸方便米粉生產線 1條,年產 4 000噸保鮮方便米粉生產線 1條,年產 3 000噸高純度大米淀粉和高純度大米蛋白聯產多功能生產示范線 1條,為我國稻米深加工樹立了示范。

廣州市健力食品機械有限公司自主研制的“KR I A-35型即食沙河粉生產線”項目,開發出同步吊蓋、特氟隆 (Teflon)新材料防粘連、噴霧加濕、自動變距、低溫吊掛快速老化 (不用含油防粘劑)、粉塊自動壓型、垂直運行吊盒干燥和 PLC同步自動控制等新技術,開發出即食沙河粉連續自動生產線,日產量達到 17～20萬包 (50～60克 /包),產量與同類生產線相比提高了 40%,成套工藝與裝備已在國內外推廣,推進了我國米粉 (線)工業化生產的發展。

王俊偉等以糙米為原料,對發芽糙米制作膨化食品的生產工藝和配方進行了系統的研究,提出了生產工藝流程和工藝參數,為制取美味、營養、適口的方便休閑食品提供了技術依據。

2.4 米制品質量與檢測技術研究

稻米蒸煮食味品質與 RVA(Rapid Visco analy2 zer)譜的特征值具有密切關聯,迄今為止,公認食味較好品種的 RVA譜往往崩解值大多在 100 RVU以上,而消減值小于 25 RVU,且多為負值;相反,食味差的品種崩解值低于 36 RVU,而消減值高于 80 RVU。

RVA譜中的崩解值與米飯的口感相關,其大小直接反映出米飯的硬軟,而崩解值大的品種 (系)的米飯較軟。消減值與品種 (系)米飯冷后的質地相關聯。一般消減值為負值,米飯往往過黏,似糯稻;消減值為正值且過大時,米飯硬而糙,小則軟而不黏結。RVA在稻米品質檢測中的應用,為 RVA指標與蒸煮食味品質之間建立最佳的蒸煮食味評價體系打下了基礎。

為了比較方便年糕與傳統年糕的區別,王林等對兩種年糕的感官、質構和玻璃化溫度等特性進行了研究。研究結果表明:在相同條件下,方便年糕在感官評定上總體優于傳統年糕;通過質構儀的質地剖面分析比較,兩者在硬度、黏性、彈性、黏聚性、咀嚼性和恢復性等指標的區別,得出的結果與感觀評定基本一致;用差示掃描量熱儀測定兩種糕的淀粉玻璃化溫度,初步揭示了方便年糕質量超過傳統年糕的原因,為方便年糕的生產提供了科學依據。

王啟軍等用液相色譜技術對糖化酶解液和大米飲料中的糖類組分進行了測定,試驗表明:大米酶解液和大米飲料中均含有葡萄糖、麥芽糖與麥芽三糖,且兩種飲料中 3種糖類比例類似,大米飲料中 3種糖含量較低,要添加甜味劑提高甜度。

3 國內外學科發展比較分析

稻米以其低熱量、低過敏性、高生物效價成為人們喜愛的谷物,但是,近十年來作為亞洲國家人民主食品的稻米人均消費量逐漸降低,而在歐美國家的人均消費量卻有所增加,在經濟發達國家如美國、加拿大、歐洲等,稻米被認為是一種健康食品,因此歐美國家,如美國、英國等以及稻米主要生產國如日本、泰國、菲律賓、印度等國家對稻米制品的研究如火如荼,發展較為迅速。對稻米的利用已由原來的僅作為口糧轉化為深度加工和綜合利用,最大限度地發揮稻米的各項功能。

3.1 米制品原料基礎性研究方面

世界上稻米品種數千種,品種不同其蒸煮品質、食用品質、稻米的衍生品特性迥異,突出的例子就是亞洲不同國家地理位置的不同,稻米質量差異較大。如生長在東亞、北亞國家的稻米口感軟而黏,而生長在南亞國家的稻米品質硬而散,生長東南亞的稻米品質介于二者之間。正是因為品種的顯著差異吸引了研究人員的關注。中國科學院院士李家祥領導的研究團隊,發現和解析了決定稻米食用和蒸煮品質的基因網絡,從而在分子水平上揭示了直鏈淀粉含量、膠稠度、糊化溫度的相關性,決定這一個性狀的高效基因和微效基因及它們之間的作用關系。

3.2 米制品的產品開發方面

近幾年來,由于金融危機和受本國市場低迷的影響,一些跨國公司紛紛調整產品結構和經營戰略部署,向發展中國家如中國、泰國、菲律賓、馬來西亞等國拓展市場,如美國通用面粉公司旗下的家樂氏(Kellogg’s)、瑞士雀巢公司 (NESTLE)、益海嘉里集團、瑞士布勒公司(BULER)等食品企業紛紛在全球布局,積極發展循環經濟產品,促進產業鏈的延伸和資源整合,建立谷物食品加工基地,發展以稻米為原料的嬰兒營養米粉、谷物營養早餐食品、營養再造米、休閑食品等米制品,實行規模化生產和集約化經營。

縱觀國內外米制品加工的規模,產量最大的米制品還是人們日常生活中經常食用的主食產品。據有關資料報導:“我國方便面、方便米飯、方便粥、方便米粉 (米線)、方便粉絲、方便豆花、方便濕面、麥片、黑芝麻糊、紅棗羹、油茶等方便食品產值突破千億大關,成為食品制造業的重要部分,占食品工業總產值 16%左右;日本食品加工總產值約 4 000億美元 /年,其中谷物類方便食品占 14%”;“美國早餐谷物是方便食品中增長最快的品種,占方便食品總銷售額的 60%”。泰國的米制品包括米粉、糯米粉、米粉絲、粉絲、甜餅干、華夫餅、威華餅、米紙等。泰國稻米總產量中的 10%用于加工各種米制食品。

3.3 新型米制品產品的研制方面

世界上許多國家利用新技術如生物技術、擠壓技術、微波技術、速凍技術等開發適合本國傳統的米制食品,如日本開發的快速熱風干燥方便米飯、膨化干燥后的膨化米、冷凍干燥米飯以及超高壓無菌包裝米飯、加壓微波加熱殺菌盒裝米飯等,日本速凍食品年產 300萬噸左右,人均占有量接近 20 kg,其中速凍米面食品為第一消費大類,占速凍食品總銷量的36%。

中國開發的即食沙河粉、米排米、波紋米粉、自熟式米粉等產品也已實現規模化、工業化生產,2009年 9家米粉企業在經歷金融風暴下維持了年 15億的產值。我國黑龍江北大荒食品公司引進方便米飯生產線 11條,生產近 30種米制方便系列產品,年產4 500噸α米飯,成為我國綠色方便米飯示范基地,各種稻米發酵產品也得到了快速發展。去年我國黃酒總產量為 230萬 m3,年產值 50億元,黃酒富含低聚糖、多酚物質、類黑精、谷胱甘肽等生理活性成分,是一種功能性傳統飲品。毛建衛等通過提高谷氨酸脫羧、酶活力和抑制γ-氨基酸丙酮酸、轉氨酶活力的方法,直接用糙米生物活化生產出高含量γ-氨基丁酸功能性稻米,含量最高達到 1 030 mg/100 g,該成果在浙江寧波禾堂生物工程公司進行了產業化,用于生產一種叫“五谷精華素”的沖服方便早餐食品。

以武漢大學生命科學院楊代常教授為首的課題組,歷經 4年研究,建立了“水稻胚乳細胞生物反應器技術平臺”,據悉這項技術可實現從稻米中生產人血清蛋白。人血清蛋白一般從人的血漿中提取。我國每年臨床和疫苗輔料需要人血清蛋白在 150～170 t。利用“水稻胚乳細胞生物反應器技術平臺”大約在 1畝水稻中可提取 2 kg人血清蛋白。

3.4 米制品加工技術裝備研制方面

在米制品加工技術裝備的研制方面,日本、美國居先進水平。如美國 Wenger公司、瑞士 Buler公司的谷物膨化休閑食品、再造營養米的設備已經成套化、系列化、規模化,并實現智能型自動化控制。目前,我國米制品方面的技術和設備研制也在加速發展,商業配套服務也得到進一步完善,如廣州健力食品機械有限公司開發的米粉加工成套生產線已在國內并向東南亞等國出口;天津市圣昂達機械有限公司開發的 SNT全自動米粉生產線亦推向國內外市場,推進了我國傳統米制品工業化生產的進程。

日本超高壓食品技術在世界處于領先地位,并在 20世紀 80年代開始研究,90年代市場化應用于米飯加工。加壓后的米飯黏度增大,口感更佳。利用超高壓加工,米制品中過敏源蛋白被破壞,消除了其對人健康的威脅。超高壓加工食品還會產生奇特的效果,比如陳米在 1 000個大氣壓下處理后,它便具有新米的味道。超高壓食品不但無菌,且保鮮時間長。天津華泰森淼公司研制了 8種不同類型超高壓設備,除了普通“增壓器 +超高壓容器”間接加壓結構外,還發明了一體化直接加壓的超高壓設備,不僅大大改善了控制性能,提高了效率,降低了成本,便于維護,而且通過能量回收裝置,節能 80%以上,已在食品蒸煮加工中應用推廣。

4 我國米制品加工學科發展的前景展望和建議

4.1 發展前景與機遇

傳統的米制品加工工藝相對簡單,設備較為粗放,品種少,技術含量低,品質不高。大米作為傳統的主食,市場可接受度高,市場持續的需求會極大的促進米制品深加工技術的提升,要求不斷推出適合市場的、營養健康的、花色種類繁多的、品質良好的新產品。

現代科學技術的迅猛發展,也為米制品加工學科發展奠定了良好的基礎。特別是相關的分析技術、生物技術、計算機技術、自動化控制技術等快速發展,對米制品的深加工發展有著重要的推動作用。

技術進步將推動米制品加工企業向高技術化、產品加工深度化、經營一體化、發展可持續化方向發展,一批專業的米制品學術研究機構將相繼出現,更多的專業設備裝備企業,流通企業和高科技創新性企業將在市場競爭中體現出更強的競爭力。

根據國家制訂的“十二五”規劃,要求我國科技自主創新能力顯著增強,這將促進米制品加工業快速發展,米制品加工科學技術水平整體實力將顯著提高。

4.2 發展目標和重點領域

4.2.1 米制品基礎研究方面

隨著現代食品化學、食品生物技術、食品檢測技術的不斷發展,相關米制品的基礎研究會隨著產品研發的需求不斷推進。米制品的基礎研究是新產品的開發、品質控制與管理的基石。重點的研究包括:①國內不同米制品原料的成分構成與米制品加工特性關系研究;②原料中不同組分的協同影響對米制品加工產品特性關系研究;③米制品食品化學研究。

4.2.2 新型米制品產品的研究與開發

米制品的加工除米粉、粉絲等傳統產品產業化及品質提高技術研究外,還要開發新型的方便米制品、速凍冷凍米制品、早餐制品、營養強化制品、保健型改性制品、液態飲料、發酵制品、調味品、以抗性淀粉為代表的功能性保健食品、以脂肪替代品為代表的食品添加劑及配料等一系列新型的、適合市場需求的產品,以增加消費者的選擇及提高企業的盈利能力。

4.2.3 米制品加工技術裝備研制

米制品加工技術與裝備的研制是大米行業發展深加工及產業化的關鍵。重點的研究領域包括:①新型加工設備的研制。重點引進高壓技術、超微粉碎技術、微波技術、太陽能技術、電磁技術、新型系統控制技術等;②大型米制品成套工藝及設備的優化設計及生產;③加工過程控制技術和新型機電一體化技術的應用;④生物技術 (如酶工程、發酵工程等)的研發,以提高加工效能和產品種類與質量。

4.2.4 米制品深加工過程的綜合利用

為適應國家循環經濟及低碳經濟發展戰略,米制品深加工及綜合利用必然成為我國米制品加工發展的重要方向。對米制品加工過程中的廢水、廢渣進行全面的分析和綜合利用,以生產保健食品原料、新型休閑食品、營養強化劑、食品品質改良劑等,一方面增加企業的綜合經濟效益,向消費者提供更多更營養更健康的食品及原料,另一方面減少污染的排放,促進環境友好。

4.2.5 標準質量檢測體系及標準的研究

根據新形勢及米制品新產品發展的需要,加強米制品相關國家標準研究,研究快速在線檢測方法和儀器,為米制品加工品質評定指標和檢測方法的制修訂提供技術支撐。

4.3 建議

4.3.1 加強米制品的基礎研究和邊緣學科的高新技術研究單位的合作,培養米制品加工科學技術的持續創新能力和創新型人才

米制品的深加工和多種產品的研發,相關的基礎學科研究成果是基礎,邊緣學科的迅速發展及產業化成熟技術的應用為米制品的工程化加工創造了良好的條件。米制品的深加工及品質提升,需要各類基礎學科和多種應用學科相關技術的綜合和交叉。著重基礎研究,大力引進邊緣學科的高新技術和人才,對米制品產品的研發及產業化科技創新有著重要的推動作用。

4.3.2 組織和實施聯合科技攻關,突破一批重大關鍵技術

集中優勢力量,組織跨行業、跨部門的聯合攻關,加強技術集成與創新,拓展各種高新技術在米制品加工和產業化中的應用。重點在資源高效利用、清潔生產、提高企業經濟增長的質量和效益等方面采用各類生物技術 (如酶工程、發酵工程等)、膜分離技術、超臨界萃取分離技術、超微粉碎技術、質構重組技術、信息化、機電一體化裝備技術等方面進行新產品的研究與開發,實現米制品深度加工技術的現代化和產業提升。

4.3.3 搭建米制品加工科學技術共性技術研究平臺,為推動米制品科技創新活動提供支撐。

按照“整合、共享、完善、提高”的原則,使分散的科技資源發揮最大效益。重點要建立科學儀器、設備、技術標準、科學數據、科技信息共享機制,組建多層次米制品加工工程中心及技術研發中心。

4.4 支撐保障體系

4.4.1 發揮科研的引導作用

實施超前的科研開發引導體系,建立和健全以企業為主體、市場為導向、產學研緊密結合的技術創新體系,培育一批擁有自主知識產權、自主品牌和持續創新能力的創新型企業,促進傳統產業改造提升和高新技術產業的發展,為建設創新型、科技型大型米制品加工企業奠定基礎。

4.4.2 健全標準體系和技術支撐體系

相關部門及機構應加強米制品標準制修訂,使企業與國家標準、國際標準逐步接軌。要加強標準的宣貫監管,維護產品標準的科學性和權威性。

4.4.3 促進科技成果的企業應用與推廣

企業應成為相關技術成果和技術標準應用推廣的主體,建立良好的信息通道,加強科研成果的應用與推廣,維護知識產權,協調各方的利益平衡關系,促進科技成果轉化為生產力。

4.4.4 加強研究隊伍建設

政府部門和相關學術團體應支持對行業發展有著關鍵推動作用的科研項目立項,建立起國家、省市多級研究項目支撐體系,組織產學研多方面多層次的合作,形成一支聯合攻關、優勢互補的科技隊伍,推進我國米制品加工產業的發展。

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Reprot on Advances in Rice Processed Products in China

Yu Yanxia1Liu Zhanhui2An Hongzhou3Sun Qingjie4Fu Liang5YuanMeilan6Liu Botao1Zong Yingjun1Meng Yongcheng1
(Chinese Cereals and OilsAssociation1,Beijing 100037)(China AgriculturalUniversity2,Beijing 100083)
(Henan University of Technology3,Zhengzhou 450052)
(Qingdao AgriculturalUniversity4,Qingdao 266109)
(Jinan University5,Guangzhou 510632)
(Jiangxi Science&TechnologyNormalUniversity6,Nanchang 330013)

This article summarizes the content,feature,orientation and character of the subject field of rice pro2 cessed products.After introducing the history of rice processing industry,the paper states that this industry has been making great contribution in our country economy,thus enhancing the subject field of rice processed products isof im2 portant significance.The paper illuminates domestic advance in the relative theory research according to six subjects:rice composition and structure,rice starch gelatinization,rice starch aging,rice storage and aging,rice fermentation,and extrusion technology.The paper also discusses the development in rice processed products,rice processing tech2 nology and equipment,rice deep processing and utilization,and product quality standardization and analysis.Presen2 ting a comparison between home and abroad in raw material research,product development,new product innovation,and rice processing technology and equipment,our current advantage and shortage are put forward,hoping to provide a reference about the foreground and opportunity of developing our subject field of rice processed products.The develop2 ment goal and important fields in the future are discussed.

rice processed products,subject,report

TS210

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1003-0174(2011)01-0001-10