劉靖彥, 杜志龍, 張小燕, 張麗娜, 盧天齊, 楊炳南
(1. 中國農業機械化科學研究院集團有限公司,北京 100083;2. 土壤植物機器系統技術國家重點實驗室,北京 100083)
煎餅(pancake)是具有民族特色的傳統食品,在我國分布地區廣泛、歷史悠久。煎餅的種類眾多,傳統煎餅采用手工制作,將小麥、玉米、小米、高粱等谷類原料碾磨成粉,加水調和后攤制而成。煎餅的攤制過程大致分為“刮、攤、滾”3 種方式。“刮”和“攤”均需要將原料粉混合成面糊,將面糊倒入預熱好的鏊子,使用木刮板將面糊刮勻;“滾”則是將原料粉和成黏、軟適宜的面團,在預熱好的鏊子上滾動出一層均勻的面糊。待鏊子將面糊加熱至變黃成型,將煎餅揭離鏊子便制作完成[1]。烙制成的煎餅水分少,形態似牛皮,方便疊層,口感筋道,食后耐饑餓。由于原料多為谷類,口感帶有粗糙感和顆粒感。
煎餅兼具主食和方便食品的特點,具有受眾人群廣、創新空間大的優點。隨著食品市場的不斷發展與生活水平的日益提高,煎餅加工技術的研究與創新受到越來越多研究者和消費者的關注。如今,煎餅原料更多選用營養均衡、具有保健功效的食品,營養價值提升。通過對原料粉的精細加工和發酵處理,可改善煎餅的口感和風味。煎餅的加工工藝標準化程度提升,評價體系不斷建立,自動化加工設備逐漸成熟。
然而煎餅加工仍然以個體加工和小作坊生產為主導,煎餅加工實現工業化、標準化生產存在一定距離。因此煎餅加工技術的創新對煎餅食品產業化有著重要的意義。本文就目前煎餅加工技術研究現狀進行論述,以便為后續煎餅生產及研究提供參考依據。
煎餅種類繁多,原材料選擇多樣,最為常見的配方是以小麥粉、玉米粉為主要原料,也可復配小米粉、蕎麥粉、黑米粉等谷物原料粉加工成多谷類煎餅,風味更加多樣。煎餅配方中加入具有保健功能的食品,可提高煎餅的營養價值和保健功效。民間還存在向面糊中添加其他材料的煎餅種類,如棗泥煎餅、野菜煎餅、柿子煎餅等,味道迥異,產品極具多樣性。
谷類指禾谷類作物,包括稻類、麥類、玉米、高粱、粟(小米)、豆類和薯類等,富含碳水化合物、膳食纖維、蛋白質、微量元素等多種人體必需的重要營養物質,豐富多樣的谷類搭配可調節居民的膳食結構。由于谷類的膳食纖維含量較高,使得多谷類食品的口感粗糙,受歡迎程度低。將谷類原料經超微磨粉,加之煎餅的特殊口感,可明顯弱化谷類的粗糙感和顆粒感,增加接受程度。
李鳳光[2]以玉米為原料,依據特定的配比加入小麥粉,研制出了一種迎合人們對粗糧煎餅口味喜好的玉米煎餅。這種玉米煎餅不放添加劑,不易破裂,攜帶方便,老少皆宜;并且它的加工方法符合產業化生產指標,加工出來的煎餅與傳統手工制作的口感相比較,毫不遜色。程玉來等[3]研究用玉米、高粱和小米作為雜糧煎餅原材料,適量加入小麥和大豆,滿足營養、健康的要求。以感官評價為主要指標,利用最陡坡試驗設計方法得出雜糧煎餅最佳配方為玉米粉60%、高粱粉12%、小米粉9%、大豆粉2%、小麥粉7%,成品口味最佳。王尚玉等[4]以玉米微粉和小麥粉為原料制作玉米微粉煎餅,通過正交試驗得出影響成品松脆度的各要素按照大小順序為糖添加量、原料粉質粗細、食用油添加量、牛奶添加量、烘焙時刻、冷卻間隔、水添加量、雞蛋添加個數及添加劑添加量等,最終確定玉米微粉的添加量80%、粗細度全部過CB62 號篩時,制作出來的煎餅質地細膩,口感最佳。王平平等[5]研究將超微粉碎后的蕎麥粉制作煎餅,最佳配比為蕎麥粉∶小麥粉為7∶3、加水量160%、加蛋量16%和加鹽量1.1%,煎餅成品質地柔軟且具有蕎麥特殊香氣,營養豐富。
將具有保健功效的食品研磨后加入煎餅面糊中,可豐富煎餅的種類,提高煎餅的營養價值。黃一承等[6]研究了市面上玫瑰煎餅和百合煎餅的風味物質,發現玫瑰和百合的加入能夠有效改變煎餅風味,煎餅中的風味物質種類及含量均有所增加。闞旭輝等[7]以淮山藥、黃花菜和小麥粉為主要原料,研究一種速凍預制淮山黃花菜餅,最佳配方為淮山藥漿∶面粉∶水為1∶1∶1,并添加20%的黃花菜丁和1%的食鹽,面糊配方適用于煎餅制作。除此以外,還有黑木耳煎餅、核桃煎餅等不同保健食品配方煎餅。
糖酥煎餅是山東著名的風味食品,主要原料為小米、白糖和油,白糖占干物料質量的12%,加水量大于干物料質量的1.5 倍。將原料浸泡、磨漿、攤制熟化制成煎餅,不需噴水回軟,口感更加酥脆,味道香甜適口[8]。柿子煎餅是將柿子汁液加入面糊或直接涂抹在即將成型的煎餅表面,加熱過程中由于焦糖化反應,煎餅色澤誘人、香味濃郁[9]。
發酵是煎餅加工中的重要工藝環節,相比未發酵的加工方式,發酵工藝對煎餅風味、營養價值、加工及保藏特性均有積極的影響[10]。研究表明,發酵對煎餅中風味物質的形成有明顯的影響,以黑米煎餅為例,發酵后風味物質含量和種類明顯增加,其中揮發性風味物質的種類增幅達50%以上[11]。經發酵后的煎餅由于生物酶的作用,大分子物質被水解和轉化為多種小分子物質,各種營養成分更容易被吸收,氨基酸的比例更加合理[12]。發酵工藝可降低煎餅面糊的黏度,使其在加工時減少攪拌阻力,有利于煎餅攤制成型。此外,發酵過程中微生物的作用可延緩煎餅老化,延長保質期[13-14]。目前,煎餅面糊發酵工藝分為自然發酵和發酵劑發酵。自然發酵即煎餅面糊在常溫條件下,借助野生菌種進行開放式發酵。馬濤等[15]的研究表明,自然發酵的發酵溫度30 °C,發酵時間7.5 h,煎餅品質最佳。自然發酵存在一定弊端:發酵面糊易被其他有害菌侵染腐敗,煎餅成品質量穩定性差;發酵時間長,生產效率低[16]。發酵劑發酵是通過加入單一或混合發酵劑使煎餅面糊發酵的工藝。通過分離、篩選和鑒定,確定發酵面糊中的優勢菌種為酵母菌和乳酸菌。有研究者將酵母菌和乳酸菌的優勢菌種制成混合發酵劑用于煎餅生產,具有延緩老化、抑制霉菌腐敗、改進產品感官性質、縮短發酵周期等優點,有利于提高產品質量,實現工業化生產[17-19]。有研究表明,通過酵母發酵劑發酵煎餅面糊,得到最佳工藝參數為發酵時間80 min(顯著低于自然發酵)、發酵溫度38°C、堿中和pH 值6.9[12]。
煎餅品質主要包括外觀、口感和風味,由于煎餅獨特的質地和風味,煎餅的品質評價標準與其他食品存在較大差異,難以完全借鑒。目前,衡量煎餅食品品質的評價指標包括感官評價、質地特性及風味物質。形成標準化的品質評價體系既有利于提高人們對煎餅的認識,也有利于提高煎餅在現代化企業生產中的產品質量。
感官評價是通過人的味覺、觸覺、視覺、嗅覺和聽覺對食品與其他物質相互作用進行評價的指標[20]。由于煎餅中化學物質豐富,相互作用機理尚不明確,感官評價能很好地解釋某一感官品質的總體狀況。
根據煎餅的感官特性,感官評價指標分為外觀、風味和口感3 個部分,如表1 所示,分值占比分別為40 分、30 分和30 分。數據處理階段,可在加權平均法的基礎上,引入模糊數學法對煎餅的感官評價結果進行綜合評判,增強結果客觀性[21]。

表1 煎餅品質感官評價標準Tab. 1 Sensory evaluation standard of pancake quality
煎餅的質地特性讓其在食用口感上兼具韌性和脆度兩種特性。感官評價直觀性好,但對口感的評價上重現性和定量性受人為因素的影響較大,穩定性不足。通過質構儀測量和分析煎餅的質地特性指標,具有客觀、精確、結果可量化、靈敏性高、重現性好等優點[22]。高天佩等[23]采用剪切和破裂兩種模式對煎餅質地進行測定,煎餅的硬度與咀嚼性分別用剪切測定中的最大剪切力和剪切力做功進行量化,煎餅的韌性和延展性分別用破裂測定中的最大破裂力和破裂距離進行量化。通過探究感官評價項目與儀器測定指標的相關性,得到感官評價項目的回歸方程并建立預測模型,模型中回歸方程的預測準確程度依次為整體接受程度>硬度>咀嚼性>延展性>韌性。
風味是煎餅品質評價的重要指標,很多因素共同影響煎餅的風味,如面糊發酵有助于醇、酸、酯的形成,酶產生的前體物質直接或間接地參與了風味的形成,焙烤期間熱誘導的美拉德反應及脂質氧化反應等都有助于產品的最終風味[24-26]。風味物質分為揮發性風味物質和非揮發性風味物質,研究表明,不同種類煎餅中主要非揮發性風味物質如糖類、氨基酸含量差異不顯著,而揮發性風味物質閾值較低、含量差異顯著,可顯著影響煎餅的整體風味[11,27]。對煎餅風味物質的研究多集中于分析揮發性風味物質的種類與含量。
電子鼻具有模仿人體嗅覺系統的功能,可對復雜氣味進行識別[28]。氣相色譜-質譜聯用技術(GC-MS)是高效的揮發性風味物質分析方法,具有靈敏度高、選擇性好等優點,但只可以檢測單一物質揮發性組分,具有一定的局限性[29-31]。電子鼻結合GC-MS 技術可以從宏觀和微觀上全面研究食品揮發性風味物質,是檢測煎餅中揮發性風味物質的主要手段[32]。樊月等[27]通過電子鼻結合固相微萃取-氣相色譜-質譜(SPME-GCMS)聯用法檢測5 種煎餅的揮發性風味物質,發現其風味化合物組成有顯著差異,共鑒定出24 種風味化合物,主要包括醛類、醇類、烷烴類、酸類及芳香類等化合物。醛類和4-乙基-2-甲氧基苯酚對煎餅整體風味的貢獻作用較大。朱力杰等[33]研究表明,未發酵和自然發酵玉米煎餅中檢測出揮發性物質主要包括酮類、醛類、酯類、烯烴類、烷烴類和芳香類物質。經過發酵后玉米煎餅揮發性物質含量發生顯著變化,醛類、酮類、烷烴類和芳香類化合物種類均增加。
煎餅在貯藏過程中容易受到微生物侵染,導致產品腐敗,影響貨架期。通過檢測市售煎餅產品的微生物及生化指標,表明煎餅易受細菌和霉菌的污染[34-35]。由于煎餅具有特殊口感,通過降低水分含量和貯藏溫度、調整pH 值來延長貨架期的方式會影響煎餅品質。目前可采用添加食品防腐劑和物理殺菌法殺滅煎餅重點的致病菌及腐敗菌。研究發現,在33°C 的條件下,采用0.03%的脫氫乙酸鈉能夠有效抑制細菌的生長,至少能延長煎餅5 d 的貨架期[36]。傳統的加熱殺菌會影響煎餅的風味與口感,采用脈沖強光照射可有效降低煎餅表面的細菌、霉菌數量,延長貨架期,并且脈沖強光對煎餅風味影響較小[37-38]。
煎餅質地回軟與淀粉老化也是貯藏過程中煎餅品質下降的主要原因,目前解決方案有待進一步研究。由于煎餅攤制完成后需進行噴水回軟工藝,然后密封在保鮮袋中,導致貯藏過程中煎餅水分活度提高,硬度降低[36]。回軟工藝、包裝方式及貯藏溫度是控制煎餅回軟程度的主要方式。淀粉老化會使煎餅的表面粗糙、韌性和彈性下降、風味消失,降低產品品質[39]。
我國傳統煎餅加工始終處于手工業發展階段,加工往往采用師徒傳授制、手工操作為主,食品質量主要靠經驗和主觀感知,原材料配比無定量,加工操作隨意性強,加工設備自動化程度低,產品質量因地、因時、因人而異,品質不穩定,環境衛生條件差,包裝及貯藏水平有限[40]。
近年來,隨著我國經濟的平穩發展,消費者的購買能力和傳統食品企業經營能力都在持續增加,這也對煎餅加工行業提出了更高的要求。目前,政府科技經費開始支持傳統食品企業的產業結構升級,國家高技術發展研究計劃項目、國家重點基礎研究發展計劃項目及國家科技支撐計劃項目對傳統食品均設立了單獨的預算管理體系,通過科技進步和自主創新推進我國傳統食品的現代化發展[41]。可以預見的是,煎餅產品創新化、加工現代化和行業標準化是煎餅加工行業發展的主要趨勢。
產品創新方面,在保持煎餅傳統獨特風味和獨特口感的同時,要不斷創新,迎合當代市場需求。圍繞營養健康的飲食理念,聚焦綠色健康食材,豐富產品種類。改進粗糙口感和食用方式,將定位由單一的傳統主食轉向休閑食品,擴大受眾人群。
加工技術方面,煎餅加工要由傳統手工業向現代化、標準化、工業化食品加工業發展。創新煎餅加工技術,深入研究加工機理;提升加工設備自動化水平,精準把控加工關鍵節點,提高產品品質穩定性;研究合適的包裝方式,延長貨架期,保障貯藏、運輸和銷售環節產品品質。
行業體系方面,要逐步建立完善、成熟的煎餅加工技術規范和行業標準,提升食品安全質量,促進形成從原料到商品的煎餅加工完整產業。
現今傳統食品口味的融合與創新,帶來了新的消費理念和市場契機,煎餅產業的轉型升級促進了我國傳統食品標準化、規模化、機械化的產業模式呈現。目前,對煎餅加工技術的研究尚不完善,存在煎餅成型機理不明確、評價體系不完備、包裝及保藏技術不成熟等問題。隨著市場需求量的增加,煎餅加工技術的創新與工業化生產需求日益旺盛,改進落后加工方式、提升機械化加工水平、建立標準化質量評價體系,實現我國谷物加工業從小作坊到大車間、從煎餅攤到產業鏈、從廚師手藝到全程溯源的拓深延展,逐步實現產業聚集,促進我國谷物加工及薄膜食品制造業高質量發展。