朱鳳霞,劉 博,陳渠玲,易繼中,張源泉,甘平洋,陳昌勇,周 濤
(1.湖南糧食集團有限責任公司,湖南長沙 410008;2.中南糧油食品科學研究院有限公司,湖南 長沙 410008;3.湖南金健米制食品有限公司,湖南 長沙 410008)
稻米是我國主糧之一,65%以上的人口以此為主食[1],2019 年我國稻谷總產量達20 961 萬t,位居世界第一。據統計,我國稻米約85%用于大米加工[2],多作為口糧直接食用,深加工產品較少。隨著全面小康社會的建設進程推進,我國主食消費需求結構隨之改變升級,稻米加工產業也從滿足溫飽需求的初級加工,改向營養、健康、便捷和多樣化的深加工方向發展。主食的營養關乎大眾的健康水平,研究與開發多樣性的米制主食,增加稻米加工產品附加值,加速大米加工產業的快速發展,滿足龐大的市場需求,是當前食品行業的重點趨勢。
為順應消費市場需求,我國傳統主食工業化不斷加快,以大米為主要原料的米制主食也逐漸進入人們視野,除了常見的米粉米線、湯圓、粽子、年糕和米發糕等我國特色傳統米制品外,各類方便米飯、方便米粉、米餃、速食粥等米制食品也普遍受到消費者的喜愛。
糙米被稱為“活米”,較之精米含有更為豐富的纖維素和礦物質及谷胱甘肽、γ - 氨基丁酸(GABA)、γ - 谷維醇、米糠脂多糖、肌醇六磷酸(IP6)等多種功能性生物活性因子[3]。日本、歐美等發達國家,重視糙米中營養成分的利用,對糙米制品的研究較早。其中,日本作為米制品最為發達的國家,對發芽糙米產品及技術的研究處于世界前列,早在1999 年便研發首創發芽糙米并工業化生產,受到消費者廣泛歡迎[4]。
國內糙米研究起步相對較晚,近年來隨著營養健康化飲食習慣的普及,發芽糙米產品概念逐漸深入人心。糙米主食化不僅能避免大米過度加工帶來的營養損失,又能節能降耗。但是,由于外層粗纖維組織包裹及植酸的存在,糙米礦物質吸收率不佳,蒸煮性、口感和貯藏性也受到影響。近年來,針對制約糙米及其制品發展的瓶頸和難題,研究人員通過研究發芽技術、酶技術、發酵技術與擠壓膨化技術等[5]彌補這些缺陷,如采取高壓均質和擠壓膨化的工藝,大大提高食品的細度和均勻度,改善了糙米的可消化性和適口性,開發速食糙米粉、糙米速食粥等產品[6];利用發芽糙米作為配料生產發酵產品糙米面包[7]、低血糖生產指數的糙米蛋糕[8]、低糖低脂的糙米桃酥[9]等多種糙米系列食品的報道逐漸增多。隨著研究的深入,一系列諸如速食糙米粥、糙米卷、糙米餅等產品逐漸占據市場并走進人們視野。
隨著經濟水平的不斷提高,生活節奏逐漸加快,市場對方便食品的需求不斷增加,2020 年新冠肺炎疫情的突發,令這一需求更為凸顯。方便米飯是由大規模工業化生產,食用前簡單烹制或可直接食用,口感、風味、外形均與普通米飯一致的主食制品,既符合大眾的主食習慣,又能滿足方便食品便捷、營養的需求,市場前景廣闊。
方便米飯主要分為脫水米飯和非脫水米飯兩類,脫水米飯分為膨化大米和α - 化脫水大米,由于干燥等加工工藝容易破壞米粒結構造成營養成分損失,影響食用品質,在日本等國家已逐漸被淘汰[10];非脫水米飯包括罐裝米飯和無菌包裝米飯等,食用前加熱即可,無需復水,更為便捷[11]。
我國方便米飯的相關研究起步較晚,普遍存在加工工藝技術不完善、生產設備難以與工藝要求配套、食用品質較差和成本過高等問題,導致方便米飯工業化水平不高,市場占有率較低[12]。但隨著近年全軍飲食保障方式的轉變及重大突發公共安全事件和突發災害事件的頻發,越來越多的企業關注方便米飯行業,“統一”“三全”“得益”等品牌方便米飯逐漸占據方便食品市場。
方便米飯以其便捷、營養等特點成為快節奏生活的熱點主食產品,受到廣泛關注,但其加工工序導致產品品質上依然存在一些問題,如浸泡、蒸煮、干燥等工序造成的米飯營養損失且復水性差,老化回生引起的口感劣于傳統米飯的問題也值得重視。針對方便米飯存在的現有瓶頸問題,國內外許多學者從大米原料、生產工藝、食品添加劑及蒸煮方式等方面進行了進行探索。例如,利用紅外氣流干燥[13]、冷凍干燥(FD)、熱風干燥(AD)[14]、超高壓聯合微波干燥等先進技術和設備,優化浸泡、蒸煮、滅菌等工序的時間和壓力,以提高方便米飯的食用品質;通過改善大米加工工藝[15],優化雜糧米的配比[16],研究品質改良劑[17],選擇安全、有效、適量的食品添加劑等,開展深度研究以延緩米飯老化回生,改善口感品質。
米粉(米線),是以大米為主要原料,經清理與浸泡磨漿、熟化與擠壓成型等工序加工制成的產品[18]。米粉按加工工藝可分為發酵米粉(浸泡時輔以乳酸菌等發酵) 和非發酵米粉;按產品含水量可分為干米粉、半干米粉和鮮濕米粉;按生產方式分為直接擠壓成型的榨粉(圓粉) 和鋪皮成型后切條而成的切粉(如河粉、卷粉等);按不同的烹調方法又可分為煮食(湯粉)、炒食(炒粉) 和速食(方便米粉) 等。
作為我國南方地區的傳統主食品,米粉起源于中國,距今已有2 000 多年歷史。我國是米粉消費大國,近年米粉行業需求總體增長比較平穩,2018 年市場規模達近960 億元。同時,我國也是米粉生產大國,隨著米粉加工工藝的優化和生產設備機械化、自動化水平的提升,2014—2018 年我國干米粉產量穩定增長,2018 年產量達86 萬t,不僅滿足國內需求,還銷往世界各地,銷售網絡輻射亞洲、歐洲和北美等地區。我國米粉生產基地遍布大江南北,在湖南、江西、廣東、廣西等地尤其凸顯,比較知名的地方特色米粉諸如湖南常德米粉、廣東腸粉、桂林米粉、柳州螺螄粉和云南過橋米線等產品已實現工業化大規模生產,國內各大知名產業加大研發與生產投入,為推動我國米制主食產業化、商品化發展助力,如益海嘉里集團建有國內第一條連續自動化直條米粉生產線,年產能4 萬t /年,并在近年推出元寶健康米粉;湖南金健米制食品有限公司新建年產10 萬t 的米粉生產線10 多條,并開發了豬油拌粉、香辣牛肉粉等方便米粉投入市場。
米粉產量與銷量穩步增加,生產的工藝技術與加工設備研究也隨之發展。目前,在生產技術方面對米粉的研究主要集中在原料配比、熟化、老化、成型和干燥等方面,在設備方面對米粉的研究主要集中擠絲機、上掛機、復蒸機、老化機、烘干機等[19],如胡淑珍等人[20]設計了一種衣架式米粉擠絲機機頭解決米粉擠絲工藝中出絲速度不均的問題。吳泊良等人[21]研究設計了一款定量榨粉機。此外,部分具一定規模的企業開始采用螺桿擠壓方式生產米粉,工業化機械化程度相對較高,助于提升產業發展水平。但總體來看,目前我國米粉加工企業技術裝備水平仍顯落后,生產線連續自動化、機械化水平有待提升,尤其是鮮濕米粉領域,仍多以作坊式或小企業生產為主,米粉保鮮仍是行業共性技術難點,米粉安全衛生問題也是近年引起熱議的重點,極大地制約了米粉行業的發展。
米發糕,也叫米饅頭,是一種以大米為原料,經磨粉配粉、輔料調配、發酵并汽蒸成型的米制食品,作為國我南方地區的傳統特色發酵米制早餐主食之一,廣受大眾歡迎。目前,米發糕主要以作坊式手工制作為主,因加工技術受限和生產裝備欠缺,工業化水平有待大力提升。傳統米發糕采用大米發酵,由于大米蛋白無法形成面筋,依靠淀粉預糊化成型的同時易伴隨口感黏結、彈韌性不足、產品易坍塌且產品老化嚴重等問題,是制約米發糕工業化生產的技術瓶頸。目前,針對現有瓶頸對米發糕的研究開發大多聚焦在大米原料復配[22]、加工過程工藝優化[23]、抗老化、貯藏和食用品質改良[24]等方面,但對工業化生產及設備開發研究相對匱乏,實現傳統米發糕的主食工業化、規模化生產仍需加大研究和投入。
米餃是我國南方大米主食區人們十分喜愛的一種特色食品,經過泡米、磨漿、加熱糊化、冷卻和面、做餡包制等工藝而成,大多還處于廚房手工加工階段。米餃的主要原材料為大米,大米的主要成分是淀粉和蛋白質,大米淀粉的構成導致現有米餃在加工完成后的速凍過程中容易產生裂紋,從而影響產品外觀,同時造成蒸煮過程中餡料湯汁外流,影響產品的品質。大米蛋白由谷蛋白及谷膠蛋白組成,不能形成面筋網絡結構,難以形成具有黏彈性和延展性的面團,進而導致現有的米餃皮不適合機械化生產,而手工搟制面皮加工效率低,耗費時間久,生產成本高,限制了米餃的規模化加工和大批量生產供應。近年來,逐漸有人開展米餃相關研究,專利文獻也有相關報道,如相玉秀等人[25]研制了薺菜羊肉餡米餃,湖南糧食集團寧鄉食品產業園打造了國內首家機械化米餃生產基地,聯合設備商開發了全國首臺自動化米餃生產設備,開發的金健速凍豬肉米餃等產品也成功占據水餃市場。但是,目前米餃的工業化生產工藝較為復雜,需通過改良劑改善大米面團機械操作性,開發出優質、營養、方便的米餃并實現全自動機械化規模化生產仍是該領域亟待解決的技術問題。
自《糧食行業“十三五”發展規劃綱要》 (發改糧食〔2016〕2178 號) 提出“深入推進主食產業化,米制主食品工業化率達到20%”的要求以來,我國重視米制品行業科技自主創新能力的加強,米制主食加工產業快速發展,整體實力不斷提高,但總體水平仍較低,各領域發展不夠平衡,主食工業化規模和技術水平仍需大力提高,具體體現在以下方面。
目前,常見的米制品相關研究主要集中于原料基礎性研究及副產物綜合利用等方面,對米制主食新品開發特別是工業化研究重視不夠,造成我國米制主食行業新產品、新技術和生產裝備研發能力不高,科技研究成果創新性低,很多研究停留在低水平模仿和重復研究的水平的局面,新產品的開發與工業化生產開發需要創造性和高科技,而米制主食的科技支撐能力難以達到產業化發展的需求。
由于科技開發水平滯后,我國大米深加工設備和生產工藝總體還較落后,關鍵生產技術及裝備的開發大多仿制階段國外先進技術,先進的加工設備多需從日本等發達國家進口,在增加企業壓力和產品成本的同時,嚴重制約米制主食產品規模化發展。
我國具有地方特色的傳統米制主食品種類繁多,如米餃、米發糕、燒賣、粽子和年糕等,具有較好的口感和風味,但一直未受到重視,近年來雖有研究涉獵,也取得了一定成果,但還不能直接用于指導產業化生產,市面上米制主食產品品種單一,未形成明顯品牌效應,國際市場競爭力差。此外,米制主食產業普遍存在企業規模小、生產環境差、技術和裝備落后等問題,缺少大型的實力雄厚、加工面廣、設備和工藝先進的深加工企業,不論在觀念上還是技術水平上,均與發達國家存在較大的差距。
我國現有的米制主食產品遵循的質量標準多以企業標準為主,權威性的行業標準和國家標準較少,對產品質量的穩定性及產品出口可靠性帶來影響。此外,我國傳統米制主食的生產工藝制度和操作規范尚不未形成系統理論,規模化生產缺乏制度護航。例如我國的鮮濕米粉保鮮工藝、方便米飯老化控制等加工工藝需更深入研究,大力提升規模化生產的標準化和規范化。
大米作為我國傳統的主食,市場需求和可接受度高,對米制品深加工技術的期望值也高于其他主食,只有不斷開發高品質、多樣化的新產品才能適應市場發展。目前,市面上常見的米制主食產品結構單一,除傳統的米粉米線和方便米飯外,還需加快推陳出新,基于營養化、便捷化、特色化等市場需求,提高傳統主食產品品質的同時推出新型米制方便食品、速凍食品、營養強化食品等一系列適合現有消費結構的產品,以提高米制主食產業競爭力。
加工技術與裝備的水平是制約產業發展的關鍵瓶頸,在引進國外食品先進加工技術裝備的基礎上,充分開展產學研轉化版塊的深度合作,促進米制主食加工產業核心技術、關鍵環節和重點設備的集成創新,重點突破各類生物技術(如酶工程、發酵工程等)、超微粉碎技術、質構重組技術、速凍技術和機電一體化裝備技術等,推動適合我國米制主食加工生產的專業設備成型,以整體提升主食加工產業規模化、自動化水平。
重點支持米制主食產品加工相關技術科技創新平臺的創建,建立和健全以企業為主體、市場為導向、產學研結合一體化發展的多層次全方位的協同創新體系,培育一批具自主知識產權、自主品牌和持續創新能力的高新技術企業,加快推進各類科技成果轉化落地,著力提升米制主食加工業質量安全水平,推動傳統主食產業改造提升和高新技術產業的發展,實現米制主食加工技術的現代化和產業提升。
根據米制主食產品發展需要,加強各類產品的相關標準和行業規范的制修訂,使企業標準與國家標準甚至國際標準逐步接軌,規范行業生產流程;研究快速在線檢測方法,完善質量管理體系,為米制主食加工品質評定和質量安全控制提供技術支撐。