方便米饭加工原理与技术

1、.,方便米饭加工原理与技术,扬州大学食品科学与工程学院 顾 林,.,一、研究开发方便米饭的意义 二、方便米饭的类型及生产工艺 三、方便米饭的研究进展,.,一、研究开发方便米饭的意义,方便米饭是属于食品制造业中方便主食品业的只要产品之一。 方便主食品业：米、面制品制造、 速冻食品制造、方便面及其他方便食品制造 方便主食食品(如方便面、方便米饭、方便粥、馒头和带馅的米面制品)、方便副食(畜禽肉、蛋、菜的熟食制品或预处理半成品)、速冻食品(速冻主食、速冻副食、微波食品、速冻烘烤食品)、传统方便食品。,.,食品制造业：方便食品制造 方便主食品业已逐渐成为食品工业的重要行业，也是食品工业的发展重点。 方

2、便主食品业是食品工业发展的重点方向；最具发展潜力的行业之一。,.,方便食品的市场需求,随着国民经济的发展、人们生活水平的提高和生活节奏的加快,人们迫切希望从繁琐的炊事劳动中解放出来，方便食品逐渐成为当今食品消费的热点。,.,70 年代的美国就已进入快餐时代,人们不愿意在吃饭上花太多时间,因此,快捷方便的快餐食品得以迅速发展。目前,美国20 %的食品可在10min 之内烹调完毕,33 %的家庭平均仅花费1530min 来准备晚餐。 方便食品在欧美、日本、东南亚等国家和地区被人们广泛接受和青睐，其市场占有率每年以69的速度递增。发展速度最快的是菲律宾，其年增长速度为25，马来西亚和印度尼西亚为10

3、，新加坡为5。据日本权威部门调查：全球方便快餐食品的需求平均每年以35的速度增长，目前全球需求量约在350亿袋左右。,.,预测到2010 年我国城镇人口将超过5 亿。有调查资料表明，花费半小时左右甚至更短的时间去做一顿晚餐的市民家庭由5年前的22% 增加到30.9%，据有关资料调查显示，北京市居民希望做饭时间在1小时以内的占73.3；有50以上的人购买过方便菜肴、微波食品、方便米饭和方便面等方便食品。,.,方便主、副食品的消费成为主要趋势。 我国居民一日三餐的食品基本没有实现工业化生产，加工食品占居民食品消费的总量不到40%，工业化生产的主食品只占居民口粮的7% 左右，肉制品占居民食品消费总量

4、的比例只有8.5%。 目前世界发达国家制造食品已占食品消费总量的85%，而我国只占35%。 根据国家发展规划，到2010年我国制造食品要占食品消费总量的75%80%,.,据资料显示：在全球100多个稻米生产国中，我国堪称 “稻米王国”，中国稻米产量占亚洲稻米产量38，占世界总产量37，居世界首位。稻谷总产量由建国初期的486.45亿公斤提高到1997年的2007.37亿公斤的历史最高水平， 2003年的稻谷产量降至1606.6亿公斤，为1985年以来的最低点，但2004年产量达1851亿公斤，比上年增长15%，约占全国粮食总产量的40%，占全球稻谷总产量的30%以上。 2011年粮食产量546

5、41万吨，比上年增加1559万吨，增产2.9%。 我国年均消耗大米约达1.19亿吨，人均消费大米98公斤，13亿人口中有7亿人以大米为主要食粮。,.,在日本于1970年便出现了方便米饭业，1992年日本方便米饭总产产量为13t，2000年产量达28万吨以上，年销售量达9000万份以上。目前在日本的销量仅次于方便面,年销量30万多吨,花色品种达20 多个。美国的食用大米中有71用于加工速煮米。在一些发达国家的超级市场上，特别是日本和美国，方便米饭在方便食品中的比重愈来愈高，不仅满足本国人喜食大米的生活习惯，而且还出口其他国家。,.,我国是在70 年代末开始对方便米饭进行研究生产的。80 年代中期

6、,已有方便米饭产品投放市场。 2009年北大荒食品加工股份有限公司、徐州今米房食品有限公司、绿都集团等均已建成数十条方便米饭生产线， 北大荒各类方便米饭产能达到4500吨/年，今米房公司一期产能达到1亿盒/年，绿都集团年处理大米8.4万吨、年产方便米饭系列食品7万吨。 近年我国各地方便米饭的开发生产发展较快，广州、北京、济南等地已有多条方便米饭生产线投产，主要有脱水米饭、速煮米饭、即食米饭及冷冻米饭。目前有100 多个研究和生产单位从事方便米饭的研究和生产工作。,.,二、方便米饭的类型及生产工艺,方便米饭是指由工业化大规模生产的，在食用前只须做简单烹调或者直接可食用，风味、口感、外形与普通米饭

7、一致的主食食品。方便米饭食用方便、携带方便，有天然大米饭香味。 方便米饭是二次世界大战期间作为战备物资而开发的一种方便食品，只需稍事烹调或直接用沸水冲泡即可食用。,.,方便米饭可以分为两大类,即脱水米饭和不脱水米饭。 不脱水米饭又叫软米饭或即食米饭,根据包装及贮藏方式的不同,可分为罐装米饭、蒸煮袋米饭、无菌包装米饭、冷冻米饭、冷藏米饭等。 脱水米饭又叫速煮米,食用方便,不需蒸煮,仅用热水或冷水浸泡就可成饭。按脱水米饭的加工工艺可以分为两种类型,一种是多孔性的脱水米饭(如膨化米饭) ,另一种是非多孔性的脱水米饭(如化脱水米饭)按其食用方法分：杯装 、标准 、煨炖 、炒/煨炖 、袋煮 、微波速煮米

8、。,.,不脱水米饭的基本工艺,大米淘洗浸泡预煮或蒸煮离散装袋密封杀菌冷却成品 大米淘洗浸泡 辅料淘洗调配 混合罐装密封蒸煮杀菌冷却成品,.,脱水米饭的基本工艺,大米淘洗浸泡糊化调节含水量加压、干化熟化膨化成品 大米淘洗浸泡蒸煮离散干燥冷却整理包装成品,.,方便米饭加工原理,脱水方便米饭生产的原理是利用大米的主要成分淀粉的特性，在一定的水分和温度条件下，使淀粉糊化，又称为-化。再用快速脱水干燥的方法，将米饭中-化淀粉的结构保持下来，就得到的脱水方便米饭产品。 加工的关键是解决好淀粉的糊化和“回生”。,.,大米化学成分中，70%以上是淀粉。在水分适宜的情况下，加热到一定的温度时，淀粉会糊化而变性。

9、糊化的程度主要决定于水分和温度。完全糊化的淀粉会因温度的下降，发生淀粉分子结构的重排，由无序、混乱、糊化、分散的结构趋向于规则、紧密的排列，回生(-化)。回生的淀粉，复水性和再糊化性将显著降低。除非在较剧烈的条件下，一般很难改变-淀粉的结构。从糊化淀粉到回生淀粉的变化是不可逆的。,.,凡是能够影响淀粉糊化的因素都会影响速煮米的质量。这些加工变量包括：水分，预煮时间，预煮温度以及干燥条件等等。改变加工条件可以得到不同类型的速煮米产品。不同的加工条件将决定大米制品不同的糊化程度和质构。糊化程度和质构最终将决定方便米饭的复水性能。通常，即食谷物食品的复水性要好，复水时间要短。现有速煮米产品的复水时间

10、一般在10分钟以内。,.,三、方便米饭的研究进展,（一）原料性质研究 （二）加工技术研究 （三）产品品质研究,.,（一）原料性质研究,原料大米应选用新鲜、米粒完整的原料大米,虽然陈米作成的米饭松、不粘,但食味欠佳。 一般加工精度高,食用品质好,但损失的营养素如维生素、矿物质及膳食纤维较多,加工精度低,虽然保留了较多的营养物质,但口感粗糙,食味差。 方便米饭的原料宜选用加工精度高的大米,但应适当强化有关营养素。 易糊化、不易回生的品种。,.,华中农业大学熊善柏,赵思明等,研究稻米种类对方便米饭的膨胀率、碘兰值、酶解率等品质有较大影响。 用碘兰值、复水率、酶解率和吸光值等理化指标描述方便米饭的感官

11、特性。 复水米饭提取液的碘兰值适中、透光率较高,复水率较高的方便米饭的感官品质较好。 用碘兰值、复水率、酶解率和吸光值等理化指标可以较好的描述方便米饭的感官特性。 以粳稻生产的方便米饭的品质较籼稻和糯稻好。,.,中国农业大学陈天鹏、李里特等,本试验选取了10个品种的大米制作冻干方便米饭，测定了大米的直链淀粉含量和蛋白质含量，并且分析了这两项指标与感官指标以及物性指标 。 原料品种对冻干方便米饭的品质有显著影响，其中直链淀粉含量是关键影响因素，对口感的影响最大。蛋白质含量不是影响感官品质的主要因素。 研究结果表明直链淀粉含量相对较低的粳米适合冻干方便米饭的生产。直链淀粉含量和口感呈极显著的负相关

12、。,.,中国农业大学陈天鹏、李里特 等,研究结果表明直链淀粉含量相对较低的粳米适合冻干方便米饭的生产。直链淀粉含量和口感呈极显著的负相关。 表明使用直链淀粉含量越高的大米制作的冻干方便米饭复水后的口感越差(口感松散,无黏性) 。直链淀粉含量相对较低时,产品复水后的口感柔软适口,并且有一定的黏着性。这里需要说明的是直链淀粉含量不是越低越好。,.,华南理工大学曾庄孝、蒋卫东等,研究大米的直链淀粉含量和胶稠度与米饭的硬性和粘性的关系。 大米的直链淀粉含量影响方便米饭的硬度。 大米的胶稠度影响米饭的粘性。 选择直链淀粉含量稍低(20%)的米原料比较容易生产出较柔软爽口的方便米饭,.,直链淀粉含量与米饭

13、的硬性成正相关关系，与大米浸泡吸水率呈负相关关系。 直链淀粉含量高(或支、直链淀粉比例较小)的大米浸泡时吸水性较低，蒸煮的米饭口感较硬，保存期内比较容易回生相对增加米饭的含水量，有利于减缓米饭的回生程度选择直链淀粉含量稍低(20%)的米原料比较容易生产出较柔软爽口的方便米饭 大米的胶稠度与米饭的粘性有正相关关系，大米的碱消值与米饭蒸煮时间有负相关关系大米的碱清值是决定米饭蒸煮时间的重要因素， 胶稠度值较高的大米，其生产的方便米饭饭粒粘结成团盘突出,.,郑州工程学院王显伦,研究品种及磷酸盐对方便米饭糊化特性影响。 结果表明：稻米的品种对方便米饭中淀粉性质有明显影响，添加三聚磷酸钠0. 05g/

14、150g、六偏磷酸钠0. 03 g/ 150g、焦磷酸钠0. 04 g/ 150g，所制产品回老值相对较低，不易回生，食味也较好。,.,含有亲水性基团磷酸根的糊化淀粉不易老化。无机盐能增加米粒细胞壁内外渗透压，使水分能更好地进入米粒内部,提高淀粉的糊化率，并可抑制淀粉的老化，其抑制强弱有下列顺序：硫氢根离子磷酸根离子 碳酸根离子 碘离子 硝酸根离子溴离子 氯离子,钡离子 锶离子 钙离子 钾离子 钠离子。 磷酸盐能抑制米饭回生,影响其糊化特性。,.,河南工业大学郭兴凤、慕运动,利用物性仪对不同产地的大米蒸煮后的质构特性进行测定，对测定结果进行分析比较。 利用物性仪测定蒸煮大米质构特性的方法，测定

15、蒸煮大米的硬度和粘性。 结果证明,采用物性仪对蒸煮大米的质构特性进行分析,是一种简便可靠的评价方法。,.,武汉工业学院徐群英、张丽萍等,用物性测试仪测定不同品种稻米制成米饭的硬度和粘度；用动态流变仪测定不同品种稻米的糊化与回生特性 籼米的米质较疏松,含直链淀粉高,粘性低,回生度大; 粳米的米质、粘性和回生度都居中; 糯米的米质结构紧密,含支链淀粉,具有粘性大、胀度小、柔软、韧滑,几乎无回生现象,凝沉性弱,凝胶强度低。 可以充分地说明淀粉凝胶的硬度和强度与淀粉的直链含量密切相关,直链含量越高,形成的凝胶硬度和强度越大。,.,浙江省农科院作物研究所严文潮、鲍根良 、叶定池等,采用日本东洋精机公司生

16、产的质地分析仪测定动性弹性率、动性损失、损失正切值等米饭质地指标，并用专用配套软件对数据进行分析。 对13 个水稻品种米饭质地的动性弹性率、动性损失、损失正切值和米饭感官食味品质及其相关性作了研究。,.,浙江省农科院作物研究所严文潮、鲍根良、叶定池等,结果表明,不同水稻类型之间,动性弹性率的变化趋势为籼稻 粳稻 糯稻,与米饭食味指标硬度的变化趋势一致;损失正切值的变化趋势为糯稻 粳稻 籼稻,与米饭粘性的变化趋势一致;动性损失则无明显的变化趋势。 损失正切值与米饭滋味、粘性均呈极显著正相关,与米饭硬度呈极显著负相关。 利用米饭质地分析仪测定损失正切值可以快速有效地评价米饭食味的优劣,并以416

17、份高代育种材料的米饭质地筛选结果作了验证,其结果与食味感官评价结果基本一致。,.,华中农业大学熊善柏、赵思明等,采用X-衍射仪(日本) 测定结晶性能。采用差示扫描量热仪(Perkin Elmer公司)研究方便米饭存放过程的热特性。 方便米饭在复水过程中经历了玻璃化转变和晶体熔解过程。方便米饭在存放过程晶体特性变化不大，结晶度几乎不变，但起始玻璃化温度的变化却较大。,.,方便米饭在存放过程中的晶体结构有所变化，但结晶度变化不大；存放过程中复水时的玻璃化温度有较大上升，晶体熔解温度稍有上升；复水扩散系数有所下降，其中起始玻璃化温度的升高对扩散系数有较大影响，当存放10天以后，玻璃化温度大于60，水

18、分扩散系数的变化逐渐平稳并保持在较低水平（0.8mm2/min左右） 。 存放前期起始化玻璃温度是影响方便米饭速食性能和老化的主要因素。,.,郑州工程学院王显伦、许红 等,使用布拉班德粘度测定仪(Brabender Visco2graph)，参考稻米糊化特性测定粘度仪法 食味好 食味不好 开始糊化温度 低 高 最高粘度值 大(太大也不好) 小 最终粘度值 小 大 破损值 大 小 回生值 小 大,.,糊化温度高的大米粘性差，而糊化温度低的大米粘性强。 回生值大的易于回生，回生值小的则不易回生。 破损值是淀粉颗粒破裂后胶稠化后的糊液冷却到室温后,再度变稠而粘度上升,这是由于被直链淀粉和支链淀粉所包

19、围的水分子运动变弱所致。 最终粘度值与最高粘度值相反，小比大好，最终粘度值大意味着室温状态下糊液硬，具有这种特性的米煮成的饭硬。,.,我国大米品种分为籼米、粳米和糯米。 糯米中几乎都是支链淀粉,直链淀粉含量仅0.5 %1.6 %。糯米做成饭后，其质地柔软，粘性很强，不易回生，但易成团。 粳米淀粉中支链淀粉为83 %91 % ，直链淀粉为8.3 %17 %。粳米饭质地较软，柔韧适中，粘性较好，回生缓慢。 籼米淀粉中支链淀粉为65 %75 % ，直链淀粉为17 %28.5 %。 籼米饭质地较硬，疏松易碎，粘性很小，易老化回生。,.,目前研究结果显示： 加工方便米饭适宜选择新鲜、米粒完整、加工精度高

20、的粳米 研究方法由传统的感官检测逐渐向专用仪器测定转变。提高了结果的可靠性。,.,（二）加工技术研究,浸泡 蒸煮 干燥,.,浸泡,比较用清水、0.04氢氧化钠、0.8柠檬酸、0.50乙酸、1.0乙醇及0.4柠檬酸和0.5乙醇混合液浸泡大米所制得方便米饭的品质指标，氢氧化钠、柠檬酸、乙酸、乙醇及柠檬酸与乙醇的混合液浸泡大米都能改善方便米饭的色泽、香味、口感和滋味。提高成品的复水速度。其中，经稀的氢氧化钠溶液浸泡处理后制得的产品米粒洁白且有光泽，色泽最好；经乙醇浸泡处理后的产品醇香浓郁，其风味最佳且具有最好的速食性能；经适当比例的柠檬酸(0.4)和乙醇(0.5)混合液浸泡处理的产品，可兼有经柠檬酸

21、和乙醇溶液单独处理后的优良特色，具有协调浓厚的饭香味，其复水性能和各项感官指标都很好，且耐贮藏。,.,蒸煮,在速煮米的加工操作中，蒸煮工序非常重要。影响蒸煮质量的两个重要因素是加水量和加热强度。米水比将决定米饭的软硬程度，加热强度则决定米心是否完全糊化。一般情况下米在过量的水中至少要浸泡30分钟，糙米所需时间更长。如果吸水不足，米粒表面糊化后将形成一包层，成为不良热导体，并阻止水分向米粒内部扩散，形成夹生米，米心既不膨胀也不糊化。 米粒只有吸水充分后才能膨胀和完全糊化。精白米的吸水率一般为：粘性米，150；非粘性米，120。,.,干燥,通常采用的干燥方式分有:热风干燥、真空干燥和冷冻升华干燥。冷冻升华干燥有利于提高产品品质,但其设备投资较大,工业化生产成本高,.,华中农业大学食科系熊善柏,研究了热风干燥、微波干燥、微波与热风干燥、热风与微波干燥等干燥方法对方便米饭品质的影响。 采