中国米制品加工学科发展报告

于衍霞 鲁战会 安红周 孙庆杰 傅 亮 袁美兰刘博涛 宗英俊 孟永成

(中国粮油学会1,北京 100037)

(中国农业大学2,北京 100083)

(河南工业大学3,郑州 450052)

(青岛农业大学4,青岛 266109)

(暨南大学5,广州 510632)

(江西科技师范学院6,南昌 330013)

中国米制品加工学科发展报告

于衍霞1鲁战会2安红周3孙庆杰4傅 亮5袁美兰6刘博涛1宗英俊1孟永成1

(中国粮油学会1,北京 100037)

(中国农业大学2,北京 100083)

(河南工业大学3,郑州 450052)

(青岛农业大学4,青岛 266109)

(暨南大学5,广州 510632)

(江西科技师范学院6,南昌 330013)

本文从阐述米制品加工学科研究的内容和特点、该学科的定位和性质以及米制品加工发展历史入手,分析了米制品在国民经济生活中的重要地位和作用,阐明米制品加工学科发展的重要意义。从稻米组分与结构、稻米淀粉糊化、稻米淀粉老化与凝胶化、稻米的储藏与熟化、大米发酵、螺杆挤压技术六个方面,论述了国内米制品加工学科基础理论研究进展,还论述了米制品产品的研究与开发、米制品加工技术和装备研究与开发、米制品深加工的综合利用研究、米制品质量与检测技术研究等方面国内近年来的发展现状。通过对米制品原料基础性研究、米制品的产品开发、新型米制品产品的研制、米制品加工技术装备研制等方面的国内外发展比较分析,提出国内现阶段的优势和不足,以期为我国米制品加工学科发展的前景和机遇提供借鉴,并针对我国今后发展目标和重点领域进行了探讨和建议。

米制品 学科 发展报告

1 米制品加工学科发展概述

1.1 米制品加工学科简介

1.1.1 米制品加工学科的定义

米制品是以稻米 (包括籼米、粳米、糯米、糙米)为主要原料,经过加工制得的产品。米制品加工学科是研究米制品加工利用理论与技术为主的综合性应用学科,是粮油与食品科学的重要组成部分,需要谷物化学、生物技术、食品工程、机械、控制技术等多门学科的综合支撑。

1.1.2 米制品加工学科研究的内容及特点

米制品加工学科旨在研究增加稻米资源附加值,提高稻米向食品、功能性产品转化的质量和效果,拓展稻米的利用途径。从产业延伸及社会发展的需要出发,加强基础理论和应用技术研究,促进科技开发及创新;结合国内外米制品科技和加工业发展的现状和趋势,为科学制定具有战略性、前瞻性和导向性的长期规划、构建产品质量标准化以及检测方法体系提供理论依据。

米制品加工学科研究内容主要包括:基础原料特性研究 (包括稻米的品种、质量、各种理化成分对稻米制品食用、工业用品质影响等基础研究)、米制挤压食品加工 (如方便米线、米排粉等)、米制蒸煮食品加工 (如方便米饭、米粥、米发糕、粽子、汤丸、糍巴、年糕等),米制烘烤食品加工 (如米锅巴、米面包等)、米制膨化食品加工 (如雪米饼、爆米花等)、米制发酵食品加工 (如米酒、米醋、米饮料等)。

米制品加工学科是食品科学的一个分支,是应用性的技术科学,注重理论与实践的结合,从生产实践中不断地总结,发展新理论、新技术深化米制品加工,解决米制品加工中遇到的各种技术问题,提高米制品加工业的现代化水平;也是综合性学科,它需要相关学科为米制品保鲜、流通、深度开发和综合利用以及遗传育种提供科学的理论基础和应用技术,以适应产业发展的需要。

米制品加工业连接生产、流通、消费重要环节,处于产业链的中游,关系到农业、食品工业持续、稳定、协调发展,对提高农业的经济效益和增加农民收益,促进城镇化建设、全面建设小康社会具有战略意义。

1.2 米制品加工发展简史

米制品作为我国人民的传统食品历史悠久,如米粉早在公元前 214年就已经面世,随后流传到国外,过桥米线据记载也有 200多年的历史,但直至 20世纪 40年代我国米粉、米线的生产都是采用手工生产,解放后米制品的生产才逐渐采用简易的机械加工,而方便米粉的研究开发始于 20世纪 70年代末,福建省粮科所在总结民间直条米粉生产的基础上,研制出我国第一套机械化生产设备,然后,相继在南方各省推广。20世纪 80年代初期我国提出推行主食品工业化生产,广东省粮食系统开始研制设计波纹米粉和米排粉生产线。

世界上最早的方便米饭生产始于 1943年,由美国通用食品公司生产作为美国海军陆战队二战时期野战官兵的主食,并于 1946年获得美国发明专利,日本在二战时也用方便米饭作为军粮,并在战后转为民用,从此为利用稻米工业化生产方便米饭开创了先例。1982年由美国人 Harrow等首先研制了利用挤压加工工艺生产方便米的技术,美国 General公司 1983年采用的主原料为未糊化的稻米粉和蒸煮挤压“一步法”生产工艺。美国 Wenger公司 (1988,1994)也采用挤压前调质预糊化的方法,研制出挤压法方便米饭制备的技术。由于战备的需要,云南省商业系统从日本引进一条方便米饭生产线,为抗越反击战提出军需服务。l988年我国机械委员会从日本引进了方便米饭生产技术与设备,并在上海食品企业建厂投入生产。l990年在对引进技术、设备的消化吸收的基础上,武汉钢铁公司为了解决公司上万职工用餐问题,研制出了我国第一套方便米饭生产设备并相继在大型工矿企业、大专院校进行推广。

此外,20世纪 90年代以来,我国速冻米制品——汤圆、年糕、八宝粥、粽子等传统产品,随着加工技术的不断改进提高,亦初步走向工业化、规模化、机械化的生产。

米果、米饼干是一种以稻米为原料的焙烤糕点,目前日本是世界上生产米果最多的国家,有系列产品、品种 100多个,我国从 1993年开始引进米果生产技术和设备,近几年我国米果、雪米饼的生产和销售发展较快,产业也日趋成熟。

1.3 发展米制品的重要性

1.3.1 米制品在国民经济生活中的地位和作用

世界各国人民的主要食物 70%以上来自谷物,稻米是世界上最重要的谷物之一,它的产量居各类谷物之首。世界上共有 122个生产稻米的国家,主产区集中在亚洲,亚洲稻米产量占全球总产量的90%左右。我国稻米产量占世界总产量的 31%,居世界首位,其中约 85%的稻米作为主食食品供人们消费,饲料和工业用米约占 10%,其他只占 5%左右。全国有近三分之二的人口以稻米为主食,米制食品在我国人民的膳食结构中占有重要的地位。

米制品加工向食品加工延伸,发展主食品工业化生产已成为一种趋势。为顺应消费市场的需要,我国传统米制食品的工业化在加快,成品、半成品主食在食物消费中的比重在上升。以米、面为主食品的方便米粉、方便面、方便米饭、速冻米面制品等各种米面食品大量涌现,以稻米为主要原料的米制食品生产有着广阔的发展前景。

1.3.2 米制品加工的重要意义

我国稻米除了口粮外,出口和深加工转化率低,如食品工业用米只占 4%左右。由于米制品加工处于初级加工或粗加工水平,对稻米的深加工不论在理念上还是技术水平上与发达国家均有较大的差距,产品质量不稳定、生产能力低、规模小现象,较普遍存在。

目前,世界上一些技术先进的公司开始把工艺研究的重点放在稻米深加工和综合利用上,达到全面利用稻米的主副产品,实现产业全面增值。这方面,日本和美国走在世界前列,其稻米深加工主要分米制食品和稻米深加工产品,品种多元化、专用化、系列化,为食品、保健、医药、化工等工业生产提供各种高附加值配料。此外,发达国家还利用其技术优势,实施贸易技术壁垒,制约我国米制品产业的快速发展。加强稻米资源的深度开发关键技术研究,形成我国自主知识产权,提升稻米制品精深加工的技术水平,摆脱发达国家的技术封锁和贸易壁垒,发展我国米制品加工产业,对于提高企业的自主创新能力和国际市场竞争力具有重要的现实意义。

2 米制品加工学科国内发展现状

2.1 米制品加工基础理论研究进展

2.1.1 稻米组分与结构研究进展

稻米淀粉有 2～3个主要级分,其中籼稻和粳稻淀粉有 3个主要级分,分别为直链淀粉、中间级分和支链淀粉,糯稻淀粉有 2个主要级分,即中间级分和支链淀粉。糯稻淀粉级分的分子质量最大,其次依次为粳稻和籼稻。大米支链淀粉的平均相对分子质量约为 0.90×108～15.60×108,直链淀粉的平均相对分子质量约为 4.06×106～6.58×106。

稻米中抗性淀粉含量与支链淀粉短链聚合度(DP≤12)呈极显著负相关,与支链淀粉的中长链聚合度 (12

淀粉和蛋白质是大米的主要成分,不同品种的大米二者的组成也不相同。大米品种对α化米饭的质量影响很大。直链淀粉含量与米饭的硬性呈正相关,与大米浸泡吸水呈负相关;蛋白质在米胚乳中以蛋白体的形式填塞在淀粉颗粒之间,它对淀粉糊化和膨胀起抑制作用。新近的研究表明,蛋白质决定大米的糊化特性和纹理特性。降低大米粉中的蛋白质含量,可以相应地增加大米粉最大黏度。

2.1.2 稻米淀粉糊化研究进展

稻米的糊化主要有三种方式,一种是蒸煮糊化,即在常压下淀粉乳加热到糊化温度以上;另一种是挤压自熟,通过高温高压的混合搅拌,使大米粉瞬时糊化;第三种是焙烤糊化,利用物料内部水分经相变汽化后的热效应,引起周围高分子物质的结构发生变化,使之形成网状结构、硬化定型后形成多孔物质的过程。

许永亮等研究了机械煲、电脑煲、高压锅和微压力锅蒸煮对米饭应力松弛特性的影响,结果表明,不同工艺蒸煮的米饭其应力松弛参数有较大的差异性,较低温度下蒸煮的米饭的硬度较大,较高温度下蒸煮米饭的黏性较大。熊善柏研究并提出了压力无沸腾蒸煮工艺并对其工艺进行了优化,认为米饭的食用品质与烹饪条件有很大关系。压力无沸腾蒸煮工艺所做的米饭具有浓郁的特有清香味。干燥是方便米饭生产的关键工序,康东方等研究了热风干燥、微波干燥对方便米饭品质的影响,真空冷冻干燥优于另外两种干燥,产品复水时间短、复水率大,其他理化指标也同样显示出其优越性。

2.1.3 稻米淀粉老化与凝胶化

稻米的直链淀粉含量与淀粉质构性指标的硬度和凝聚性度均呈显著正相关。稻米的直链淀粉含量与淀粉黏滞性指标的最终黏度和消减值均呈显著正相关,与表示淀粉糊化中受剪切力作用淀粉颗粒破裂的崩解值呈极显著负相关。淀粉质构性和黏滞性存在密切关系,淀粉凝胶硬度与回生值极显著正相关,与衰减值极显著负相关。

抗老化是保证米饭食用品质的重要指标。为改善航空米饭食用品质,高建明等[2]对米饭加工工艺进行了分析和优化试验,结果表明:稻米经在添加0.6%β-环状糊精的浸米水中,水温为 30℃、浸泡45 min,预处理后煮成米饭,具有良好黏弹性,可减少低温冷藏所造成的老化现象。

王辛等研究了α-淀粉酶、羧甲基淀粉钠、分子蒸馏单甘酯、蔗糖脂、瓜尔豆胶、黄原胶等食品添加剂对传统糕团类米制食品的抗老化作用,其中以α-淀粉酶对糕团淀粉的抗老化作用最好,羧甲基淀粉钠、单甘酯和瓜豆胶次之。谢定等测定了各种添加剂对保鲜方便米粉的抗老化效果,试验表明:植物油、魔芋精粉、土豆淀粉、单甘酯、蔗糖酯、黄原胶、瓜尔豆胶、谷朊粉、马铃薯变性淀粉、木薯变性淀粉、羧甲基纤维素钠(CMC)等都有一定抗老化作用。傅玉颖等以感官评价和青团制品质构特性作为产品品质输出控制量,以糯粳米配比、糖分、加工工艺参数、抗老化添加剂等因素为输入量研究了淀粉类糕团制品中淀粉老化的动态变化并通过研究取得了最佳工艺参数,有效抑制了淀粉回生。

2.1.4 稻米的储藏与熟化研究进展

在许多米制品加工中,大米通常需要储藏半年以上。大米在储藏前后的总粗蛋白含量并无多大变化,但盐溶性的球蛋白随稻米储藏时间的延长而慢慢下降。蛋白质会出现分子质量增大的趋势,这是由于肽链上 SH基减少,二硫键 (S-S)增多,造成结合体增大,胶体体系由溶胶变成了凝胶,结果使蛋白在淀粉的周围形成了坚固的网状结构。直链淀粉含量增加,支链淀粉含量减少,糊化温度会有所下降,同时存放一定时间胶稠度变小。

新稻谷存放 1年后其加工米粉 (线)的凝胶品质要比新米加工的更符合要求。新米在加工过程中表面凝胶黏,米粉软,而存放一定程度的大米加工的米粉其凝胶更有韧性,延伸性且不易粘手,陈化大米制得米粉的凝胶品质比新米更适宜。

2.1.5 大米发酵研究进展

许多传统制品如米粉、发糕等采用自然发酵生产。发酵过程中总淀粉及直链淀粉含量并无显著变化,蛋白、脂肪和灰分含量随着发酵的进行而明显减少,而游离脂肪酸的含量呈上升趋势。整粒大米 (籼米)发酵后其保水力和溶解度以及凝胶体积膨胀率都有不同程度的增加。发酵后大米淀粉颗粒被腐蚀,小颗粒淀粉增多。发酵后淀粉糊化过程中最高峰值黏度下降,糊化起始温度提前,糊化所需时间延长,糊化焓升高。发酵法生产的米粉相对于对照样品最大破断应力减小而最大应变增加。发酵没有改变大米淀粉的晶型,但使结晶度降低。

传统米酒主要用糯米作为原料,添加特制酒曲,经发酵酿造而成。糯米经过混合菌株发酵制成的糯米甜酒,不但保留了原有的氨基酸、维生素、有机酸营养成分,还分解掉了难于消化的支链淀粉成分,使其更易于吸收。发掘更多具有高发酵能力的菌株成为发酵工业关注的热点之一。宁洁等从发酵米酒中分离筛选出 2株能降解淀粉的霉菌和 3株产酒精酵母菌,并对其发酵条件、产糖能力、产酒精量进行了研究,结果表明:1株霉菌对淀粉具有高糖化作用,28℃时淀粉转化率最高可达 30.4%;在酵母产酒精试验中,1株酵母的积累酒精产量最高可达 13.5%(体积比)。发酵应用试验中,采用二次投入法得到的发酵米酒酒味醇香,酸甜适中。

罗冰等以大米、糙米和脱脂乳粉为主要原料,嗜热链球菌和保加利亚杆菌作发酵剂,经烘烤、糊化、酶解、调配、乳酸发酵等工艺,制得发酵米乳,口感细腻,质地均匀,且具焦奶香味,为稻米的深加工利用,提供了一种新的技术和产品。

2.1.6 螺杆挤压技术研究进展

淀粉在挤压过程中,由于吸收了大量外部热量并受到了强烈的剪切,分子链间氢键断裂,链发生移动,造成淀粉颗粒部分解体,发生了糊化。采用大米粉含水量为 18%,螺杆转数为 300 r/min,模头温度为 150℃的挤压膨化工艺,可制作速溶婴幼儿营养米粉;糯型稻米的膨化米糊的剪切应力较小,流变指数最大,较接近牛顿流体的特性;籼型、粳型稻米流变指数较大,其假塑性流体的特性较明显。我国的绝大多数啤酒厂都以大米作为啤酒辅料。目前在啤酒生产中,辅料都是经过蒸煮等方法使其实现糊化,该方法存在工艺复杂、能耗高等缺点。利用挤压膨化工艺代替蒸煮糊化工艺来处理啤酒辅料能降低能耗、降低生产成本、加快发酵速度、缩短发酵周期。随着辅料用量的增加,麦汁中的α-氨基氮含量下降。李宏军等探讨了各糖化工艺参数对麦汁α-氨基氮含量的影响规律,得出了以麦汁α-氨基氮含量等考察指标的最佳糖化工艺参数,可满足发酵过程酵母生长的需要,为该技术应用于生产提供了理论依据。

2.2 米制品产品的研究与开发

近年来,我国的米制品生产有了较快的发展。在市场上,米饭类有袋装、罐装、杯装米饭、自熟米饭、冷冻饭团等;方便粥类如糙米糊、糙米粥、冲调糙米片、婴幼儿营养米粉、八宝粥等;用籼米制作的米线、米粉条、方便米粉等;用糯米制作的汤圆、粽子和年糕等;以米果为主的各类膨化休闲食品等。此外,有米面包 (糙米面包、添加米饭面包)和米饮料等。

米粉 (米线)按食用特点分为:即食型产品、煮食型产品、鲜食产品三大类。①即食型产品:即食自熟米粉 (商品名称过桥米粉),现已成为即食米制品中销售、产值最大的产品。即食沙河粉、即食波纹粉、配有料包、酱包,冲泡 5～6 min即可食用。发展较快,已成为产业;②煮食型产品:主要有“南方排米粉”,是大众化消费米制品,能炒食和汤食。“直条米粉”主要产地江西,已加速机械化、规模化、自动化开发。“快餐沙河粉”,适用于大排档、家庭煮食,采用大包装出售;③鲜湿产品:目前规模较大的有湖南常德金健米业 (日产约 600 kg),此外有衡阳康洁、广州金洋等企业。

婴幼儿营养米粉作为我国传统的母乳代用品或婴幼儿的补充食品而备受关注。目前我国这类营养米粉的生产技术主要有滚筒干燥技术 (湿法)和挤压膨化技术 (干法)两种。用上述工艺生产的米粉存在冲调性能差、易结块、米糊黏度大,不利于婴幼儿进食等问题。此外,由于 6个月以下的婴幼儿的胃、肠内淀粉水解酶较少,对淀粉类食品的消化能力差,所以传统的米粉制品常使婴幼儿产生胀气、腹泻等消化问题。袁海娜等将生物酶解技术与传统滚筒米粉生产工艺集成。用α-淀粉酶 BA75酶解稻米淀粉部分成麦芽糖、糊精和低聚糖,使淀粉糊的黏度下降,从而改善米粉的冲调性能,提高了产品的消化吸收率。

方便米饭主要有脱水干燥型、半干型、冷冻型、罐头型 4种。各种方便米饭生产工艺不尽相同,但都要求煮好的米粒完整,轮廓分明,软而结实,不黏不连,并保持米饭的正常香味。方便米饭经过近十年发展,还处在自然增长状态,品牌都是区域性,例如:上海的“乐惠”、北京的“三全”、西南的“得益”、东北的“香香仔”等,市场集中度低,未形成竞争性格局。近年来,方便米饭工艺和设备也成为科研的热点课题,随着方便米饭的发展,相关产业 (如调味料、包装材料和生产装备)的进步及社会消费水平的提高,方便米饭行业已从试探性市场导入,进入了临近快速增长的转型时期,行业总体发展氛围正式形成。

用稻米制作的米点心、米果,我国年产量是 4万吨左右。我国的米粉 (线)产量已达 44万余吨,成为米制食品中发展最快的品种。

2.3 米制品加工技术和装备研究与开发

近年来,米制品的加工技术与装备研究方面有了较大突破。

湖南金健米业股份有限公司等承担的国家“十五”重大科技专项“稻米深加工高附加值产品与关键技术的研究”,攻克了大米蛋白和大米淀粉的高效分离纯化、大米蛋白的改性、保鲜米制品的回生抑制及品质改善、米乳饮料的风味生成和稳定化研究、大米变性淀粉的挤压法制备等关键技术。建立了年产2 000吨方便米粉生产线 1条,年产 4 000吨保鲜方便米粉生产线 1条,年产 3 000吨高纯度大米淀粉和高纯度大米蛋白联产多功能生产示范线 1条,为我国稻米深加工树立了示范。

广州市健力食品机械有限公司自主研制的“KR I A-35型即食沙河粉生产线”项目,开发出同步吊盖、特氟隆 (Teflon)新材料防粘连、喷雾加湿、自动变距、低温吊挂快速老化 (不用含油防粘剂)、粉块自动压型、垂直运行吊盒干燥和 PLC同步自动控制等新技术,开发出即食沙河粉连续自动生产线,日产量达到 17～20万包 (50～60克 /包),产量与同类生产线相比提高了 40%,成套工艺与装备已在国内外推广,推进了我国米粉 (线)工业化生产的发展。

王俊伟等以糙米为原料,对发芽糙米制作膨化食品的生产工艺和配方进行了系统的研究,提出了生产工艺流程和工艺参数,为制取美味、营养、适口的方便休闲食品提供了技术依据。

2.4 米制品质量与检测技术研究

稻米蒸煮食味品质与 RVA(Rapid Visco analy2 zer)谱的特征值具有密切关联,迄今为止,公认食味较好品种的 RVA谱往往崩解值大多在 100 RVU以上,而消减值小于 25 RVU,且多为负值;相反,食味差的品种崩解值低于 36 RVU,而消减值高于 80 RVU。

RVA谱中的崩解值与米饭的口感相关,其大小直接反映出米饭的硬软,而崩解值大的品种 (系)的米饭较软。消减值与品种 (系)米饭冷后的质地相关联。一般消减值为负值,米饭往往过黏,似糯稻;消减值为正值且过大时,米饭硬而糙,小则软而不黏结。RVA在稻米品质检测中的应用,为 RVA指标与蒸煮食味品质之间建立最佳的蒸煮食味评价体系打下了基础。

为了比较方便年糕与传统年糕的区别,王林等对两种年糕的感官、质构和玻璃化温度等特性进行了研究。研究结果表明:在相同条件下,方便年糕在感官评定上总体优于传统年糕;通过质构仪的质地剖面分析比较,两者在硬度、黏性、弹性、黏聚性、咀嚼性和恢复性等指标的区别,得出的结果与感观评定基本一致;用差示扫描量热仪测定两种糕的淀粉玻璃化温度,初步揭示了方便年糕质量超过传统年糕的原因,为方便年糕的生产提供了科学依据。

王启军等用液相色谱技术对糖化酶解液和大米饮料中的糖类组分进行了测定,试验表明:大米酶解液和大米饮料中均含有葡萄糖、麦芽糖与麦芽三糖,且两种饮料中 3种糖类比例类似,大米饮料中 3种糖含量较低,要添加甜味剂提高甜度。

3 国内外学科发展比较分析

稻米以其低热量、低过敏性、高生物效价成为人们喜爱的谷物,但是,近十年来作为亚洲国家人民主食品的稻米人均消费量逐渐降低,而在欧美国家的人均消费量却有所增加,在经济发达国家如美国、加拿大、欧洲等,稻米被认为是一种健康食品,因此欧美国家,如美国、英国等以及稻米主要生产国如日本、泰国、菲律宾、印度等国家对稻米制品的研究如火如荼,发展较为迅速。对稻米的利用已由原来的仅作为口粮转化为深度加工和综合利用,最大限度地发挥稻米的各项功能。

3.1 米制品原料基础性研究方面

世界上稻米品种数千种,品种不同其蒸煮品质、食用品质、稻米的衍生品特性迥异,突出的例子就是亚洲不同国家地理位置的不同,稻米质量差异较大。如生长在东亚、北亚国家的稻米口感软而黏,而生长在南亚国家的稻米品质硬而散,生长东南亚的稻米品质介于二者之间。正是因为品种的显著差异吸引了研究人员的关注。中国科学院院士李家祥领导的研究团队,发现和解析了决定稻米食用和蒸煮品质的基因网络,从而在分子水平上揭示了直链淀粉含量、胶稠度、糊化温度的相关性,决定这一个性状的高效基因和微效基因及它们之间的作用关系。

3.2 米制品的产品开发方面

近几年来,由于金融危机和受本国市场低迷的影响,一些跨国公司纷纷调整产品结构和经营战略部署,向发展中国家如中国、泰国、菲律宾、马来西亚等国拓展市场,如美国通用面粉公司旗下的家乐氏(Kellogg’s)、瑞士雀巢公司 (NESTLE)、益海嘉里集团、瑞士布勒公司(BULER)等食品企业纷纷在全球布局,积极发展循环经济产品,促进产业链的延伸和资源整合,建立谷物食品加工基地,发展以稻米为原料的婴儿营养米粉、谷物营养早餐食品、营养再造米、休闲食品等米制品,实行规模化生产和集约化经营。

纵观国内外米制品加工的规模,产量最大的米制品还是人们日常生活中经常食用的主食产品。据有关资料报导:“我国方便面、方便米饭、方便粥、方便米粉 (米线)、方便粉丝、方便豆花、方便湿面、麦片、黑芝麻糊、红枣羹、油茶等方便食品产值突破千亿大关,成为食品制造业的重要部分,占食品工业总产值 16%左右;日本食品加工总产值约 4 000亿美元 /年,其中谷物类方便食品占 14%”;“美国早餐谷物是方便食品中增长最快的品种,占方便食品总销售额的 60%”。泰国的米制品包括米粉、糯米粉、米粉丝、粉丝、甜饼干、华夫饼、威华饼、米纸等。泰国稻米总产量中的 10%用于加工各种米制食品。

3.3 新型米制品产品的研制方面

世界上许多国家利用新技术如生物技术、挤压技术、微波技术、速冻技术等开发适合本国传统的米制食品,如日本开发的快速热风干燥方便米饭、膨化干燥后的膨化米、冷冻干燥米饭以及超高压无菌包装米饭、加压微波加热杀菌盒装米饭等,日本速冻食品年产 300万吨左右,人均占有量接近 20 kg,其中速冻米面食品为第一消费大类,占速冻食品总销量的36%。

中国开发的即食沙河粉、米排米、波纹米粉、自熟式米粉等产品也已实现规模化、工业化生产,2009年 9家米粉企业在经历金融风暴下维持了年 15亿的产值。我国黑龙江北大荒食品公司引进方便米饭生产线 11条,生产近 30种米制方便系列产品,年产4 500吨α米饭,成为我国绿色方便米饭示范基地,各种稻米发酵产品也得到了快速发展。去年我国黄酒总产量为 230万 m3,年产值 50亿元,黄酒富含低聚糖、多酚物质、类黑精、谷胱甘肽等生理活性成分,是一种功能性传统饮品。毛建卫等通过提高谷氨酸脱羧、酶活力和抑制γ-氨基酸丙酮酸、转氨酶活力的方法,直接用糙米生物活化生产出高含量γ-氨基丁酸功能性稻米,含量最高达到 1 030 mg/100 g,该成果在浙江宁波禾堂生物工程公司进行了产业化,用于生产一种叫“五谷精华素”的冲服方便早餐食品。

以武汉大学生命科学院杨代常教授为首的课题组,历经 4年研究,建立了“水稻胚乳细胞生物反应器技术平台”,据悉这项技术可实现从稻米中生产人血清蛋白。人血清蛋白一般从人的血浆中提取。我国每年临床和疫苗辅料需要人血清蛋白在 150～170 t。利用“水稻胚乳细胞生物反应器技术平台”大约在 1亩水稻中可提取 2 kg人血清蛋白。

3.4 米制品加工技术装备研制方面

在米制品加工技术装备的研制方面,日本、美国居先进水平。如美国 Wenger公司、瑞士 Buler公司的谷物膨化休闲食品、再造营养米的设备已经成套化、系列化、规模化,并实现智能型自动化控制。目前,我国米制品方面的技术和设备研制也在加速发展,商业配套服务也得到进一步完善,如广州健力食品机械有限公司开发的米粉加工成套生产线已在国内并向东南亚等国出口;天津市圣昂达机械有限公司开发的 SNT全自动米粉生产线亦推向国内外市场,推进了我国传统米制品工业化生产的进程。

日本超高压食品技术在世界处于领先地位,并在 20世纪 80年代开始研究,90年代市场化应用于米饭加工。加压后的米饭黏度增大,口感更佳。利用超高压加工,米制品中过敏源蛋白被破坏,消除了其对人健康的威胁。超高压加工食品还会产生奇特的效果,比如陈米在 1 000个大气压下处理后,它便具有新米的味道。超高压食品不但无菌,且保鲜时间长。天津华泰森淼公司研制了 8种不同类型超高压设备,除了普通“增压器 +超高压容器”间接加压结构外,还发明了一体化直接加压的超高压设备,不仅大大改善了控制性能,提高了效率,降低了成本,便于维护,而且通过能量回收装置,节能 80%以上,已在食品蒸煮加工中应用推广。

4 我国米制品加工学科发展的前景展望和建议

4.1 发展前景与机遇

传统的米制品加工工艺相对简单,设备较为粗放,品种少,技术含量低,品质不高。大米作为传统的主食,市场可接受度高,市场持续的需求会极大的促进米制品深加工技术的提升,要求不断推出适合市场的、营养健康的、花色种类繁多的、品质良好的新产品。

现代科学技术的迅猛发展,也为米制品加工学科发展奠定了良好的基础。特别是相关的分析技术、生物技术、计算机技术、自动化控制技术等快速发展,对米制品的深加工发展有着重要的推动作用。

技术进步将推动米制品加工企业向高技术化、产品加工深度化、经营一体化、发展可持续化方向发展,一批专业的米制品学术研究机构将相继出现,更多的专业设备装备企业,流通企业和高科技创新性企业将在市场竞争中体现出更强的竞争力。

根据国家制订的“十二五”规划,要求我国科技自主创新能力显著增强,这将促进米制品加工业快速发展,米制品加工科学技术水平整体实力将显著提高。

4.2 发展目标和重点领域

4.2.1 米制品基础研究方面

随着现代食品化学、食品生物技术、食品检测技术的不断发展,相关米制品的基础研究会随着产品研发的需求不断推进。米制品的基础研究是新产品的开发、品质控制与管理的基石。重点的研究包括:①国内不同米制品原料的成分构成与米制品加工特性关系研究;②原料中不同组分的协同影响对米制品加工产品特性关系研究;③米制品食品化学研究。

4.2.2 新型米制品产品的研究与开发

米制品的加工除米粉、粉丝等传统产品产业化及品质提高技术研究外,还要开发新型的方便米制品、速冻冷冻米制品、早餐制品、营养强化制品、保健型改性制品、液态饮料、发酵制品、调味品、以抗性淀粉为代表的功能性保健食品、以脂肪替代品为代表的食品添加剂及配料等一系列新型的、适合市场需求的产品,以增加消费者的选择及提高企业的盈利能力。

4.2.3 米制品加工技术装备研制

米制品加工技术与装备的研制是大米行业发展深加工及产业化的关键。重点的研究领域包括:①新型加工设备的研制。重点引进高压技术、超微粉碎技术、微波技术、太阳能技术、电磁技术、新型系统控制技术等;②大型米制品成套工艺及设备的优化设计及生产;③加工过程控制技术和新型机电一体化技术的应用;④生物技术 (如酶工程、发酵工程等)的研发,以提高加工效能和产品种类与质量。

4.2.4 米制品深加工过程的综合利用

为适应国家循环经济及低碳经济发展战略,米制品深加工及综合利用必然成为我国米制品加工发展的重要方向。对米制品加工过程中的废水、废渣进行全面的分析和综合利用,以生产保健食品原料、新型休闲食品、营养强化剂、食品品质改良剂等,一方面增加企业的综合经济效益,向消费者提供更多更营养更健康的食品及原料,另一方面减少污染的排放,促进环境友好。

4.2.5 标准质量检测体系及标准的研究

根据新形势及米制品新产品发展的需要,加强米制品相关国家标准研究,研究快速在线检测方法和仪器,为米制品加工品质评定指标和检测方法的制修订提供技术支撑。

4.3 建议

4.3.1 加强米制品的基础研究和边缘学科的高新技术研究单位的合作,培养米制品加工科学技术的持续创新能力和创新型人才

米制品的深加工和多种产品的研发,相关的基础学科研究成果是基础,边缘学科的迅速发展及产业化成熟技术的应用为米制品的工程化加工创造了良好的条件。米制品的深加工及品质提升,需要各类基础学科和多种应用学科相关技术的综合和交叉。着重基础研究,大力引进边缘学科的高新技术和人才,对米制品产品的研发及产业化科技创新有着重要的推动作用。

4.3.2 组织和实施联合科技攻关,突破一批重大关键技术

集中优势力量,组织跨行业、跨部门的联合攻关,加强技术集成与创新,拓展各种高新技术在米制品加工和产业化中的应用。重点在资源高效利用、清洁生产、提高企业经济增长的质量和效益等方面采用各类生物技术 (如酶工程、发酵工程等)、膜分离技术、超临界萃取分离技术、超微粉碎技术、质构重组技术、信息化、机电一体化装备技术等方面进行新产品的研究与开发,实现米制品深度加工技术的现代化和产业提升。

4.3.3 搭建米制品加工科学技术共性技术研究平台,为推动米制品科技创新活动提供支撑。

按照“整合、共享、完善、提高”的原则,使分散的科技资源发挥最大效益。重点要建立科学仪器、设备、技术标准、科学数据、科技信息共享机制,组建多层次米制品加工工程中心及技术研发中心。

4.4 支撑保障体系

4.4.1 发挥科研的引导作用

实施超前的科研开发引导体系,建立和健全以企业为主体、市场为导向、产学研紧密结合的技术创新体系,培育一批拥有自主知识产权、自主品牌和持续创新能力的创新型企业,促进传统产业改造提升和高新技术产业的发展,为建设创新型、科技型大型米制品加工企业奠定基础。

4.4.2 健全标准体系和技术支撑体系

相关部门及机构应加强米制品标准制修订,使企业与国家标准、国际标准逐步接轨。要加强标准的宣贯监管,维护产品标准的科学性和权威性。

4.4.3 促进科技成果的企业应用与推广

企业应成为相关技术成果和技术标准应用推广的主体,建立良好的信息通道,加强科研成果的应用与推广,维护知识产权,协调各方的利益平衡关系,促进科技成果转化为生产力。

4.4.4 加强研究队伍建设

政府部门和相关学术团体应支持对行业发展有着关键推动作用的科研项目立项,建立起国家、省市多级研究项目支撑体系,组织产学研多方面多层次的合作,形成一支联合攻关、优势互补的科技队伍,推进我国米制品加工产业的发展。

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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

B

1003-0174(2011)01-0001-10