食品工艺学
上QQ阅读APP看本书,新人免费读10天
设备和账号都新为新人

第一章 大米食品加工技术

本章学习目标熟悉大米食品加工业的基本状况,掌握方便米饭加工原理与工艺;理解米粉加工的基本原理,掌握米粉及方便米粉的生产工艺、主要设备及技术要求;掌握大米膨化食品、年糕及方便米粥的生产工艺。

一、方便米饭

我国有2/3的人口食用大米,解决米饭的食用方便化问题,对我国发展方便食品有重要意义。方便米饭最初采用金属罐装,虽然在食用时不需要再次蒸煮,但携带很不方便。为了克服这一缺点,美国首先研制出了α化米饭。α化米饭就是把精白米洗净之后,经过两次蒸煮和一次洗涤,然后通过快速干燥冷却,用塑料袋密封包装,食用时加入热开水浸泡3~5min就可以食用的米饭。α化米饭起初是作为军粮,后来逐渐转为民用。α化米饭虽然比罐头米饭前进了一步,但由于经过多道工序处理,特别是冲洗,使米饭失去固有的清香味,损失很多营养物质。另外,由于蒸煮和大量脱水,消耗能源多,成本高。为了克服这些不足,又研制出了冷冻米饭,即将煮熟的米饭装入气密性很强的包装容器中,密封后,在-20℃的条件下冻结。这种冷冻米饭要存放在冷库中,要用冷藏车运输和销售。这样,虽然能保持米饭的营养和风味,并能延长保质期,但生产成本较高。

经过科技人员多年努力和研究,又发明了软罐头米饭、膨化米饭等更为方便快捷的方便米饭产品,从而有力地促进了方便米饭的生产。目前,市场上的方便米饭主要有两种产品形式:一种是经过脱水干燥的米饭颗粒,在食用时需要用热水处理后才可食用,如α化米饭、冷冻干燥米饭、膨化米饭等;另一种是未经过脱水干燥的成品米饭,打开包装加热或不加热就可以食用,如(软)罐头米饭或蒸煮袋米饭等。

(一)α化米饭

α化米饭又称脱水米饭、速煮米饭,是第二次世界大战期间作为战备物资而开发的一种方便食品,只要稍加烹煮或直接用沸水冲泡即可食用。用不同原料加工的速煮米饭具有不同的质构特点,配料不同又可加工成不同的风味。α化米饭的生产工艺流程如图1-1-1所示。

图1-1-1 α化米饭的生产工艺流程

1.选料

大米品种对速煮米饭的质量影响很大。如选用直链淀粉含量较高的籼米为原料,制品复水后,质地较干硬、口感不佳;若用支链淀粉含量较高的糯米为原料,又因加工时黏度大,米粒易粘接成块、不易分散,从而影响制品质量。因此,生产速煮米饭宜依据最终制品品质要求,科学合理选用不同品种的大米原料。

2.清理和淘洗

一般大米中混有米糠、尘土、石块、金属等杂质,因此必须对大米进行清理。可采用风选、筛选和磁选等方法。风选可用吸式、吹式风选器和循环风选器。筛选则根据粒径不同而进行,常用的有溜筛、振动筛和平面回转筛等。磁选是利用磁性吸住金属的特性去除杂质,主要有磁栏、磁筒和永磁滚筒。经清理后的大米,用射流式洗米机或流化床连续洗米机进行淘洗。

3.浸泡

浸泡的目的是使大米吸收适量的水分,大米吸水率与大米支链淀粉的含量有关。支链淀粉含量高,其吸水率高,因为支链淀粉具有较高分散性、结构较松散,有利于浸泡时与水分子之间的氢键缔合。浸泡可采用常温浸泡和加温浸泡两种,常温浸泡时间为2~4h,浸泡时间长,大米易发酵产生异味,影响米饭质量。为防止上述缺陷,可采用加温浸泡。大米糊化温度在68~78℃之间,当浸泡温度在65℃以下时,大米水分达到30%以后,即使再延长浸泡时间,水分也几乎不再增加,这是因为浸泡水温没有达到使淀粉糊化的温度。所以当浸泡温度低于65℃时,提高水温可能增加大米的吸水速度,但不会增加大米最终的吸水量。当水温超过大米淀粉的糊化温度时,大米水分将随着浸泡时间的延长而几乎呈直线增加。提高浸泡水温虽然能使大米吸水速度加快,但会使大米颜色加深,米粒外层糊化,使水分不能均匀地渗透到米粒内部,使米粒产生白心。另外,浸泡水温过高,会导致大米吸收水分过多,使米粒膨胀过度,以致表面裂开,大米中的可溶性物质溶于水中,造成营养成分过多损失。因此,浸泡温度不宜太高,一般选择加温浸泡的条件为:水温70℃,浸泡时间约20min,或水温35~45℃,浸泡时间为60~100min。

为提高大米的吸水速率,可在浸泡时进行真空处理,使大米组织细胞内的空气被水置换,促进水分的渗透,从而可以缩短浸泡时间。

4.加抗黏剂

大米经蒸煮后,因米粒表面也发生糊化,米粒之间常常互相粘连甚至结块,影响米粒的均匀干燥和颗粒分散,导致成品复水性降低。为此,在蒸煮前应加入抗黏剂。其方法有两种:一种是在浸泡水中添加柠檬酸、苹果酸等有机酸,可防止蒸煮过程中淀粉过度流失,但制品残留有机酸味,复水后米饭的外观及口感较差;另一种是在米饭中添加食用油脂类或乳化剂与甘油的混合物,也可防止米饭结块,但易引起脂肪氧化,影响制品的货架寿命。

5.蒸煮

蒸煮是将浸泡后的大米进行加热熟化的过程。在蒸煮过程中,大米在有充足水分的条件下加热,吸收一定量的水分,并使淀粉糊化、蛋白质变性,将大米煮熟。为保证大米中的淀粉充分糊化,需提供足够多的水分和热量。

6.离散

经蒸煮的米饭,水分可达65%~70%,虽然蒸煮前加抗黏剂,但由于米粒表面糊化层的影响仍会互相粘连。为使米饭能均匀地干燥,必须使结团的米饭离散。离散的方法有多种,较为简单的方法是将蒸煮后的米饭用冷水冷却并洗涤1~2min,以除去溶出于米粒表面的淀粉,就可达到离散的目的。另一种方法是喷淋离散液。日本研制出一种米饭离散液,能较好地解决米饭结团问题。离散液由水、乙醇、非离子型表面活性剂(如糖脂、单甘酯、脂肪酸丙二醇酯)组成,添加量为米饭质量的2%~10%。添加量低于2%,结块米量太多,会使干燥不均匀。离散液中的乙醇有利于米饭的离散,其在离散液中的用量应大于10%,否则离散液的离散效果会随着乙醇含量的降低而迅速下降。非离子型表面活性剂含量一般为0.1%~1.0%。为使离散液均匀地附着于米粒表面,可采用带有喷雾或滴加装置的混合机。离散时,米饭的温度应低于55℃,以保证良好的离散效果。添加离散液后进行干燥所得的速煮米饭的碎粒(10目筛下物)含量为1.6%。

采用机械设备也可将米饭离散,蒸煮后的米饭输送到冷却解块输送带上。输送带用0.5mm厚的不锈钢多孔板制成,在输送带上方装有轴流式风机送风,冷风穿过物料达到冷却的目的。冷却的物料在冷却终端由铲刀刮下,落入高速旋转的解块机(1400r/min)被击打散开。

若将蒸煮后的米饭经短时间冻结处理(如在-18℃冻结处理3min),也有利于米饭离散的完成,但时间必须掌握恰当,不然会造成整批米饭粒回生,影响制品的品质。

7.装盘

离散后的米粒均匀地置于不锈钢网盘中,装盘的厚度、厚薄是否均匀对于米粒的糊化度、干燥时间以及产品质量均有直接影响。应尽量使米粒分布均匀、厚薄一致,以保证干燥均匀。然后,将装米盘插入小车以便干燥。

8.干燥

将充分糊化的大米用100℃热风强力通风干燥,可采用顺流式隧道干燥固定米粒的组织状态,使糊化淀粉保持原型被固定下来。在80℃以上的温度条件下,α-淀粉来不及产生氢键缔合以前就予以干燥,这样就可长期保持α化状态,有利于保持制品的食用品质。方法是将装米盘推入干燥小车,再将干燥小车推入隧道式干燥机干燥,干燥机两边装有加热器,用蒸汽间接加热,进入的蒸汽压力不低于0.4MPa。干燥机顶端安装有引风机用于排潮,一般干燥机最高温度不低于90℃。要求把含有65%~70%水分的米饭迅速干燥,使成品水分降至9%以下。一般在干燥开始阶段温度可适当高些,干燥的末尾阶段温度要适当低些。温度过高易焦化,影响成品色泽;温度太低,干燥速度慢,会增加米饭的回生程度,也影响米饭的内部结构,使复水性变差,产量降低。

9.冷却卸料

刚出干燥室的米温为60~70℃,这时仍进行能量交换,必须进行冷却,使温度降至40℃以下才能将米从盘中取下。可采用自然冷却,然后卸料。

10.搓散和筛理

将已冷却的速煮米饭经搓散机使尚黏结在一起的米粒分开,然后用振动筛将碎屑和小饭团分离,即成速煮米饭。搓散过程必须保证碎米率少于5%。

(二)冷冻干燥米饭

将大米炊煮成米饭后,先冻结至冰点以下,使水分变成固态冰,然后在较高真空度下,将冰升华成蒸汽而除去,即成为冷冻干燥米饭。冷冻干燥米饭的生产过程主要包括以下几个步骤。

①将大米放在55~60℃的温水中浸泡2h,水中应含有足够的柠檬酸使水的pH值达到4.0~5.5,浸泡结束时米粒表面必须仍有水覆盖。

②排去浸泡水,重新用同样的水漂洗除去细杂质。

③采用振动筛面或空气吹干的方式彻底除去米粒表面的水。

④在压力锅底部放少量水,加盖烧开使设备加热。将控水以后的米放在压力锅中的筛网上,米层厚度不要超过5cm,加盖加热至排气阀出汽,关闭排气阀,将汽压升到2.05×105Pa,保持12~15min,然后逐渐排汽防止暴沸。

⑤将蒸过的热米放在过量的93~99℃的水中,不要搅拌(搅拌会使米粒变黏),使米粒吸水膨胀、变软并分散。米应装在多孔容器中,这样水可以循环流过。

⑥按步骤④中的方法再煮10~15min,控去热水,用步骤①中用酸调节过pH值的冷水漂洗2次。

⑦用振摇或真空过滤机去除米粒上的游离水。

⑧将米饭放在不锈钢筛网传送带上,通过空气冷却器冷却至室温,然后装入纸袋或塑料袋,在气流式冷冻机中冷冻。米饭也可在包装前用流化床冷冻机冷冻。在煮后进行预冷却处理,可以除去米饭表面大部分的水分。包装前用-34.4℃的冷空气处理,能保证米粒分散。冷冻干燥米饭在-18℃的条件下可储存1年。食用时用微波炉解冻即可。

(三)膨化米饭

膨化米饭分为两种,一种是将大米直接膨化,另一种是将大米预糊化后再膨化。一般常采用预糊化后再进行膨化。膨化米饭的生产工艺流程如图1-1-2所示。

图1-1-2 膨化米饭的生产工艺流程

1.浸泡

将原料米放在水中,冷热水均可,浸泡时间不应少于1h。浸泡后米的含水量为30%~35%。浸泡时可以添加其他食品及辅料,如调味料、各种氨基酸、食盐、白砂糖、葡萄糖、果糖、磷酸盐、酶制剂以及稀酸等。

2.蒸煮

将浸泡后的大米捞出晾干,用压力为0.8kgf/cm2(1kgf/cm2=98.0665kPa,下同)的蒸汽蒸煮10~30min,使米的含水量达到30%~35%,但米心部分尚未α化,米粒处于半熟状态。

3.压扁

压扁前先吹入10~40℃的冷风,时间约为5min,将蒸煮米冷却至室温,使米粒处于松散、分离状态,然后进行压扁。

4.二次蒸煮

压扁工序结束后,加水搅拌,加水量为原料的10%~40%,使米粒均匀吸水,并将所加入的水全部吸收。待米粒充分吸水后,再用0.8kgf/cm2的蒸汽蒸煮15~30min。蒸煮后米的含水量为35%~50%,使米粒充分α化,也就是使米心高度a化,米粒处于非常松软的状态。在α化的过程中,可以添加一些乳化剂或油脂,添加量为原料大米的0.1%~1.0%。乳化剂可以添加甘油酯、蔗糖酯、山梨糖醇酯等;油脂可以添加棉籽油或大豆油等半干性油。

5.干燥

干燥一般采用热风干燥法,干燥温度为60~100℃。干燥后的米粒含水量为8%~20%。

6.膨化

膨化操作是将米粒与高温热风接触。高温热风的温度为150~300℃,尤以180~250℃最为理想。膨化时间很短,为10~40s,膨化后大米的含水量降到4%~7%。

7.冷却

将膨化后的米粒通过输送40℃以下冷风的办法,冷却至常温。

8.包装

将冷却后大米用塑料袋或塑料杯定量包装,即可入库或销售。

用上述方法制得的膨化米饭,不仅复水性好,而且复水后的米饭与普通米饭有相同的味道和口感。食用时向米饭中添加适量的热开水,放置10~30s,倒掉水,加盖5min即可食用。

(四)软罐头米饭

软罐头米饭也叫蒸煮袋米饭,它是先将炊煮的米饭或一定量的大米与水或半生半熟的米饭,充填密封在蒸煮袋内,经过高温高压蒸煮杀菌,再通过一道热风处理工序把袋子表面的水分去掉后所得到的产品。软罐头米饭的生产工艺流程如图1-1-3所示。

图1-1-3 软罐头米饭的生产工艺流程

1.淘洗和浸泡

选用优质精白米为原料,筛选除杂,清洗后,将大米放入水中浸泡2h备用,浸泡后大米的水分增加到25%~30%。

2.预煮

预煮就是将大米预先煮成半生半熟的米饭。经过预煮,能克服蒸煮袋内上、下层米水比例差别显著这一弊端,避免产品复原后出现软硬不匀、夹生等现象。预煮时间一般为25min左右,米粒松软即可。

3.定量充填、密封

将经过预煮的大米投入一台旋转式全自动充填密封包装机中。该机由供袋装置、自动开口装置、充填装置、热合封口装置及冷却装置等部分组成,能自动完成供袋、开口、充料、加水、挤压脱气、加热密封、冷却等工序,每分钟可装20~25袋,每袋充填量为50~300g,能自动定量充填大米原料,并按比例加水于袋中。由于采用了先进的喷嘴切割装填法,原料不会附着在包装袋口的密封面,所以密封性能较好。

密封过程中需要注意两个方面:一是蒸煮袋密封要在较高温度(180~230℃)下进行,压力为304kPa,时间在0.5s以上,密封部位不要沾染污物,以防止裂口影响外观;二是封口前应尽量减少袋中残留的空气量,要求残留空气量在10mL以下。因为过多的残留空气会导致以下问题:高压杀菌会发生破袋;食品容易腐败变质;杀菌时传热率降低,同时会使杀菌时冷却时间过长;在食用前加热时也会引起破裂。

4.装盘

将从自动充填密封包装机出来的半成品小袋装入蒸煮盘内,蒸煮盘为长方形,每盘可装半成品小袋60个,小袋在蒸煮盘内要均匀排列。然后把装好半成品小袋的蒸煮盘装入一个专用的蒸煮手推车中,每车装10~11个蒸煮盘,以供下道工序进行蒸煮杀菌。

5.蒸煮杀菌

将装好的蒸煮手推车送入加压加热杀菌装置内进行蒸煮杀菌,以使淀粉全部糊化,同时达到高温杀菌的目的。蒸煮杀菌的温度一般为105~135℃。时间为35min。使用的高压杀菌釜能自动调温、调压、定时及记录,而且加热均匀,杀菌可靠,既能在1min内快速升温到135℃,又能在1min内快速冷却。蒸煮器的密封门能够快开和快闭,只要转动一个手柄,就能把门严密封闭,可耐608kPa的压力。另外,还装有安全连锁装置,如果门不封闭,其他设备就不能运转。

6.蒸煮袋表面脱水

蒸煮杀菌后的软包装袋表面附着水分,如果不除去,就不能装箱,因此必须在脱水机中进行包装袋表面脱水。脱水机的主要结构是一对用特殊的海绵体制成的轧辊,并装有两条进料、出料用的输送带。杀菌后的方便米饭袋通过海绵轧辊,附着在包装袋表面的水滴就可除去。如要求完全干燥,还可以用热风机将包装袋吹干。

二、方便米粥

米粥是一种流食,适合于婴幼儿、老人、病人等食用,也被作为早餐食品、美容食品和特殊食品。但是米粥的制作很费时间,随着人们生活水平的提高和生活节奏的加快,省时、便捷的方便米粥日益受到人们的欢迎,尤其在炎热的夏日,人们更渴望吃上清凉可口的方便米粥。方便米粥是以物理、化学的方法对大米进行预处理。目前市场上的方便米粥主要分为两类:一类是未经脱水干燥的即食方便米粥,如八宝粥罐头;另一类是经过蒸煮,然后冷冻干燥得到的产品,食用时只要用开水冲泡几分钟就可变成稀粥。

(一)方便米粥生产工艺

1.八宝粥

八宝粥的生产工艺流程比较简单,从总体上来说,就是把原料按照一定的比例混装在罐内,再经过封口、杀菌、冷却、包装等步骤。一般八宝粥的生产工艺流程如图1-1-4所示。

图1-1-4 八宝粥生产工艺流程

(1)原辅料的选择和处理

谷类、豆类、干果、杂粮等原料应颗粒饱满、色泽正常,无虫蛀,无霉变,无杂质,无污染。红小豆应在常温下浸泡2~4h,以除去红小豆所含有的胰蛋白酶抑制剂,然后沥干水备用。花生经烘烤去红衣,淘洗干净,加水浸泡,沥干备用。薏米、花豆等除去杂质后,分别置于容器中加水浸泡(时间与红小豆基本相似),沥干水分备用。桂圆肉先用冷水浸洗,至散开为止,洗去杂质,用80℃的热水浸泡3~5min再捞出冷却,备用。优质糯米经称量后挑选去杂,用清水淘洗干净,在其他一些原料浸泡、预煮后,方开始加水浸泡20~30min,沥干水分备用。绿豆要用沸水煮5~10min,捞出用冷水冲洗,沥干备用。

(2)配料

原料中糯米、赤小豆、绿豆、薏苡仁、花豆等配比不同,产品的稳定性、体态、色泽、口感均有差异。原料固形物与糖水的比例(即料水比)直接影响八宝粥产品最终的体态、粥样、软硬度等。比较三种料水比发现原料与水之比为1:4时,杀菌糊化后的产品黏稠度较适宜,原料固形物能够得到很好糊化,形成很好的粥形。产品甜度也是八宝粥质量的一个重要指标。砂糖添加量为5%~5.5%时,产品甜度适宜,口感较好,适合于大多数消费者。

(3)预煮

完成上述各种原料的加工处理后,进入预煮工序。将处理后的红小豆、花生、薏苡仁、花豆等放入杀菌锅中,蒸熟后出锅,冲水冷却,滤干水分即成为备用的配料。

(4)装罐、注糖液

各种原料按照一定的配比称量后,装入罐中,注入85℃以上的糖液。原料固形物与糖水的比例应根据最终产品的稀稠度、体态来确定。糖水浓度按照产品净重的百分比换算,根据成品甜度确定其砂糖用量。也可以加入20mg/kg的乙基麦芽酚作为增香剂。

(5)脱气与密封

工业化生产八宝粥罐头,一般采用自动真空机进行脱气与封盖,也可以用排气箱脱气、封盖。根据实际生产经验,密封后罐头的真空度一般以59kPa为宜。罐头封好后,要用温水洗净罐外表面的油污与糖浆。

(6)杀菌、冷却

八宝粥产品的杀菌过程也是糊化过程,既要保证产品的保质期,又要使产品具有一定的体态,质地细腻,软硬适当,入口即酥。

杀菌时先在121℃下处理50~60min,再反压冷却至40℃以下。蒸煮时间短的产品,花生等达不到入口即酥的效果,粥形差,保温后有产气现象,达不到长时间保存的目的。但杀菌时间若过长,产品会有异味(焦糊味)。121℃杀菌60min的产品体态、口感均佳,保温检验未出现败坏现象,能达到卫生要求。反压冷却时要注意锅压下降速度应低于罐温下降速度,以免出现假胖听。杀菌操作最好采用回转式杀菌锅,以防粘底现象。

2.蒸煮冷冻干燥速煮方便粥

蒸煮方便米粥的预处理可以采用两种方式:一种是在蒸煮前进行焙炒处理;另一种是采用真空处理的方式进行预处理,然后再蒸煮,其工艺流程如图1-1-5所示。

图1-1-5 蒸煮方便米粥的生产工艺流程

(1)选料

制作方便米粥时,可以使用糯米或粳米,也可以将粳米、糯米混合使用。使用糯米时,要求含水量在13%左右,并且对加工条件要求比较严格,否则容易黏结成团,使用粳米时,要求含水量在14%左右,其生产条件比较容易控制,也不易黏结成团。

(2)真空处理或焙炒

将需要真空处理的大米放入真空干燥机中,真空度保持在27kPa,干燥30min,使米粒水分由13%~14%降至12%~13%,质量减少2%~3%,使米粒表面龟裂率达90%~100%。米粒产生细孔和细微龟裂,这样米粒在蒸煮加工中就不会发生破裂损坏,并能充分吸水膨胀,米饭冷冻后形成多孔性结构,制品的复水性好。如果真空干燥不充分,米粒含水量超过13%,质量减少低于2%,则米粒表面龟裂率低于90%,蒸煮后的米粒吸水不均匀,不能充分膨胀,复原性差;如果真空干燥过度,则蒸煮时米粒破裂,很难保持原状。

采用焙炒对大米进行预处理,即将大米投入炒锅中用文火焙炒至水分含量为5%~7%,使大米产生细孔及微小龟裂,以便在蒸煮过程中能充分吸水膨润,有利于淀粉的α化。焙炒时间约为15min。

(3)蒸煮

将经真空处理或焙炒后,产生无数细微龟裂的米粒直接投入沸水中,米粒表面形成α化淀粉薄层,可以防止后续加工过程中米粒的破坏。例如,在米粒质量8倍的沸水中投入干燥米,加盖后,用100℃±2℃的温度煮沸1~2min。如果煮沸时间超过2min,则会煳锅;相反,如果煮沸时间不到1min,米粒表层形成的α化淀粉层不充分,蒸煮效果不好。

煮沸结束后,打开盖,继续用95℃±2℃的温度加热20~40min,使米粒进一步膨胀,促进淀粉α化。如果温度低于93℃,加热时间少于20min,则淀粉糊化不充分,米粒中有硬心;但加热温度超过97℃或加热时间超过40min,则会破坏米粒。此外,热水多少也会影响产品质量。一般来说,1份米使用8份水比较适宜。

随后再加盖、不加热保温20~40min,在此期间,温度逐渐降至80~90℃。这样处理的目的是防止在米粒被破坏的情况下使淀粉进一步膨胀。放置时间少于20min,膨胀不充分;而超过40min则会损坏米粒。

(4)漂洗

蒸煮后,为抑制淀粉的β化,应马上将米饭放入冷水中,充分漂洗,去掉米粒表面的淀粉液。如不洗掉淀粉液,冻结干燥后的制品还原性非常差。水洗后排掉米粒中多余的水分,使冻结干燥后制品的还原性更为理想。沥水晾干后,在1%的食盐水中浸渍,再沥水晾干,以排出米粒中多余的水分,使产品复原性更为理想。经处理后的米粒,体积为普通米饭粒的2倍。

(5)冷冻干燥

冷冻干燥的目的是保持米粒的多孔性结构,方法之一是将水洗、盐水处理后的大米置于真空冷冻干燥机中,以-30℃冷冻后,在80℃、真空度40Pa条件下干燥12h,最终得到水分含量为2%、密度为0.12g/cm3的方便米粥产品,食用时,加入米粒质量8倍的热水或温水,产品即可复原成粥状,食味和口感与普通米粥相比毫不逊色。如果感到米粥黏性不足,可将水洗工序中去掉的黏液冷冻干燥,将所得到的糊化淀粉掺入米粥内,使用薯类糊化淀粉同样能起到增黏作用。

3.挤压成型方便粥

速煮挤压成型方便粥的生产工艺流程如图1-1-6所示。

图1-1-6 速煮挤压成型方便粥的生产工艺流程

(1)淘洗、浸渍

原料可选用粳米,也可选用糯米或粳米与糯米的混合米。原料经淘洗后,在清水中浸渍1h,至水分含量为25%~30%。

(2)蒸煮

沥水后,添加0.2%原料米量的蔗糖酯混合,在115℃温度下蒸煮10min,使淀粉糊化。

(3)调湿

经蒸煮的米饭水分为30%~40%,在此情况下,也可以用挤压机制出加热水后短时间内即能复水的方便粥。但因制品水分高,往往容易黏附在机器上,影响生产;或成型后制品粘连在一起,影响制品的质量和得率。因此,在挤压成型前,应将水分调整至26%左右,可提高制品的质量和得率。反之,如果水分含量低于20%,因黏性不足,会出现大量不合格的产品。因此,可采用60~80℃热风干燥机将蒸煮米的水分调整到26%左右。

(4)挤压成型

用挤压蒸煮机将调湿后的米进行挤压成型。挤压膨化机预热温度为180℃,时间20~30min(电控加热),螺杆转速为60r/min。加冷水检验膨化机的预热情况,将冷水加入进料斗后,膨化机出口有大量蒸汽喷出时开始进料,同时应除去开始喷出料时膨化不良的部分。最终膨化温度以150℃左右为宜。

(5)切割与干燥

原料膨化后从膨化机的喷头挤出,经过冷却后,切割成4mm长的颗粒状(与米粒大小类似)。将切割后的成型颗粒用60~80℃的热风将水分干燥至14%左右,干燥后的颗粒再用230℃热风干燥20s,干燥后的产品水分应在3%~4%。

(二)方便米粥主要生产设备

1.螺旋式连续蒸煮机(图1-1-7)

图1-1-7 螺旋式连续蒸煮机结构示意

1、变速装置 2、进料斗 3、支座 4、螺旋 5、筛网圆筒 6、蒸汽管 7、盖子 8、壳体 9、溢流水出 10、料斗 11、斜槽

2.链带式连续蒸煮机

链带式连续蒸煮机结构如图1-1-8所示。其特点是能够适应多种物料的预煮,原料在水中下沉、漂浮或半浮半沉,形状规则或不规则都可使用,物料经预煮后的机械伤也很少。其缺点是清洗十分困难,占地面积也较大。同时,一旦链条在槽内卡死,检修很不方便。

图1-1-8 链带式连续蒸煮机结构示意图

1、料斗 2、盖子 3、刮板 4、吹泡管 5、卸料斗 6、压轮 7、钢槽 8、链条 9、舱口 10、溢流管 11、电动机

三、米粉及米粉食品

“米粉”的称呼是有地区性的。从广义上理解,米粉是指以米作原料,采用生米磨粉或将米加热糊化、干燥后破碎而成粉状产品。但在广东、广西、贵州、湖南、江西、福建等省区以及我国港澳地区、东南亚一些地区,米粉是指以大米为原料,经浸泡、蒸煮、压条等工序而制成的条状或片状或丝状米制品,一些地方将此类产品称为米粉条。

(一)米粉生产工艺

糯米粉、粳米粉、籼米粉等产品的生产和销售在我国南方各省很普遍,除直接食用外,还是制作中国传统食品的重要原料,在江、浙、沪、黔、赣及两广等南方地区颇受消费者喜爱。以下介绍几种典型的米粉生产工艺。

1.水磨糯米粉

水磨糯米粉是一种生米粉,其生产工艺流程如图1-1-9所示。

图1-1-9 水磨糯米粉生产工艺流程图

糯米进行水洗时,要翻洗,尤其是米刚浸入水中,由于吸水膨胀易结块,若不及时翻洗,就会堵塞循环浸洗管道,影响生产的正常进行。一般浸泡时间为3~4h,时间长短与季节有关,天气冷浸洗时间长些,天气热浸洗时间短些。糯米的浸洗程度,以手指用力能搓碎为好,洗米的水要符合卫生标准为宜。浸泡后,滤水,并加入1~2倍的水,用水磨机磨成浆液。将得到的浆液过80~100目的筛网,筛上物再返回重磨,筛下浆液用压滤机脱水至40%~45%,制成生粉,然后破碎,用60~70℃的热风干燥即可得成品。

2.糊化米粉

预糊化米粉的制作工艺如图1-1-10。

图1-1-10 预糊化米粉的制作工艺

糯米经水洗、浸泡、蒸煮以后捣制成黏糕状,然后经过滚筒干燥,将干燥得到的产品粉碎、过筛即可得到成品。预糊化米粉加水冲调后即可食用。糊化后米粉的淀粉结构发生变化,分子量减小,可溶性成分增加,吸水润胀能力增强,易于消化,加水冲调后能形成糊状流体,具有较好速食性能。

影响预糊化米粉质量的因素很多,如糊化度、干燥过程中的老化及其黏度、操作中乳液滞留程度、滚筒表面的温度、滚筒的速度都会影响米粉的冲调性能。预糊化米粉最忌混入异物,如干燥不完全的部分便老化回生,成为不溶性异物,滚筒与刮刀摩擦有时产生铁粉,用刮刀不能完全刮下淀粉时,余下的薄膜就会变成角质的褐色物质。

预糊化米粉是花生米、青豆等食品的包衣的专用淀粉,产品杂质含量低,黏结力强,抗老化,与面粉配合使用,起到黏合和成膜剂的作用,使产品松、脆、酥、口感好、颗粒大,保质期长。特别适用于花生米、青豆、果仁等包衣休闲食品生产。

3.速溶营养米粉

速溶营养米粉是采用螺旋挤压机进行挤压膨化,然后再粉碎得到粉末状产品,按配方加入不同的营养素,可以制成适合不同年龄人群的产品,特别适合于老年人和婴幼儿。其生产工艺流程如图1-1-11。

图1-1-11 速溶营养米粉生产工艺流程图

(1)配料与混合

原辅料从各储罐按配比称重后,进入混合器充分混合,然后送入预处理。速溶营养米粉的配方见表1-1-1。

表1-1-1 速溶营养米粉配方

(2)预处理

在原料进入挤压膨化机以前,按生产工艺要求进行增湿或加温处理,以减少主机螺杆的负荷,起到保证最终产品质量的作用。预处理可以在性能较好的混合机内喷水或喷蒸汽,如螺旋锥形混合器具有这种功能。但要注意的是:在这种设备里当干粉尚未均匀混合时,就喷入蒸汽或水,原料容易结块成球而难以达到高精度的混合,所以多数情况下都是在干粉混合均匀后再加水或蒸汽处理。在预处理器内,使物料的水分调整至20%左右,然后再把物料送入挤压膨化机内。

(3)挤压膨化

由于螺旋挤压机的摩擦生热,糊状物在120~160℃的温度下产生淀粉糊化,受高压力作用,通过微细小孔的网片挤出,在挤出的瞬间因压力骤降,米粉立即迅速膨胀而失水干燥,形成有蜂窝状组织的固形物,最后经旋转切割刀切成小球状。

(4)干燥、冷却

从模头挤出的物料水分仍较高,经烘干冷却,使物料的水分降至4%左右,温度降至室温。

(5)磨粉、筛分、包装

经过干燥的膨化物料,用磨碎机磨碎再经80~100目筛筛理,用复合薄膜袋或金属罐包装即为成品。

(二)常用米粉加工设备

按照生产工艺的不同,可以将米粉分为生米粉、预糊化米粉和膨化米粉。不论是何种米粉,其生产设备都离不开淘米机、磨浆机、干燥机等;其中,预糊化米粉还需要滚筒干燥机,膨化米粉还需要混合机和挤压膨化机。

1.淘米机

将清理后的原料在淘洗机中用水淘洗,将附着在大米表面的霉菌等微生物和其他附着物淘洗除去。螺旋式淘米机(图1-1-12)是以250r/min的转速转动的绞龙将大米从进料端向出料端输送。在输送过程中,通过大米与水之间、大米之间和大米与绞龙叶片的摩擦作用实现大米的淘洗。为防止已经淘洗的大米与未淘洗的大米混合,中间设有一个隔板。淘洗后的大米由水泵提至浸泡罐浸泡。

图1-1-12 螺旋式淘米机结构示意图

1、轴承座 2、溢流孔 3、泵 4、绞龙 5、孔板 6、进水机 7、隔板 8、进料斗 9、电动机

2.磨浆机

大米清理、浸泡后进行磨浆,最理想的磨浆机是石磨,其主要由料斗、磨盘间距调节机构、静磨盘、动磨盘、流浆槽和传动机构等部分组成(图1-1-13)。石磨盘常用花岗岩制成,该机具有动磨盘高速转动,噪声低,运转平稳,浆液细腻,出浆温度低,含砂量少等特点。

图1-1-13 磨浆机结构示意图

1、料斗 2、调节螺母 3、机壳 4、压板 5、落料斗 6、定位螺栓 7、弹簧 8、静磨盘 9、动磨盘 10、流浆槽 11、皮带轮

3.干燥机

(1)流化床干燥机

多层振动流化床干燥机(图1-1-14)分设上下多层筛板,利用振动电机,产生振动。待干燥物料在机械振动和气流的共同作用下,形成流态化。物料沿筛板向前并从上层至下层匀速传送,热空气从下层穿过筛板向上运动,多次与物料混合并进行热交换,达到物料干燥和充分利用热能的目的。

图1-1-14 多层振动流化床干燥机结构示意图

1、无级调速机 2、空气过滤器 3、空气加热器 4、螺旋输送机 5、干燥机 6、下料器 7、旋风分离器 8、风机 9、振动电动机

(2)滚筒干燥机

预糊化米粉,又称寒梅粉、熟化粉或膨化粉。预糊化米粉的干燥方法可分为喷雾法、挤压膨化法、微波法、脉冲喷气法和滚筒干燥法等数种,其中最常见的是滚筒干燥法。滚筒干燥法所用滚筒干燥机又可分为单滚筒干燥机和双滚筒干燥机(图1-1-15)两种类型。

图1-1-15 双滚筒干燥结构示意图

1、疏水阀 2、皮带输送机 3、螺旋输送机 4、双滚筒干燥器 5、料液高位槽 6、湿空气加热器 7、切换阀 8、细粉捕集器

4.双螺旋锥形混合机

挤压前各种食品原料必须进行预混合,才能得到均一的膨化度。挤压食品生产用的原料混合器有多种形式,现在普遍采用的是较为先进的锥形双螺旋混合机,它结构复杂,成本高,但混合精度高,混合时间短,可以连续进出料混合,也可关闭出料阀门进行封闭间歇式混合。

(三)方便米粉的生产

我国早期米粉的生产是用煮熟的米饭经人工舂压榨丝制作而成的。民间至今仍使用古老的手工方法生产米粉。20世纪60年代后,开始使用机械代替手工榨粉,以后出现一些简易组合生产线,但仍不能连续化生产。到80年代,开始研制机械化程度较高的成套生产线,较为成熟的米粉加工成套设备有波纹米粉生产线、方便河粉生产线、排米粉生产线。其中波纹米粉生产线自动化程度较高,产量和成品率高。近年来,直条米粉在工艺和设备上也取得了重大突破。鉴于篇幅有限,本部分仅对高档直条米粉和波纹方便米粉生产工艺进行介绍。

1.高档直条米粉

高档精制直条米粉是在传统直条米粉生产基础上,通过改进生产工艺和设备而发展起来的。产品质量比传统直条米粉有显著提高,产品外观洁白光亮、条形均匀挺直,久煮不糊汤、不断条、吐浆率低,口感柔韧爽滑、有咬劲。产品大量出口,在出口米粉市场上一枝独秀。其原料全部采用大米,不需任何食品添加剂,而且以早籼米为主要原料,成本低、经济效益好、市场竞争力强。高档直条米粉的生产工艺如图1-1-16所示。

图1-1-16 高档直条米粉的生产工艺流程

(1)大米预处理

大米预处理工序主要包括去石、精碾、清洗、浸泡、脱水和粉碎等工序,但工艺参数有所不同。碾米时,调整喷风机的流量调节器和阻力调节板,根据原料大米的精度,使碾白出糠量控制在投料量的2%~5%。并考虑大米的黏度、直链淀粉含量等参数,对大米进行搭配,通常早、晚稻米配比为早稻米60%~80%,晚稻米20%~40%。

由于生产精制高档直条米粉的大米浸泡时间较长,大米含水量高,如不充分沥干水分,粉碎时很容易堵塞粉碎机筛孔,因此必须先对湿大米进行脱水,以米粒表面没有明显的游离水、粉碎时不堵塞筛片为准。粉碎后的大米粉料中往往粗细不匀,还夹带有糠皮等杂质。粗细不匀的粉料会影响糊化效果,使米粉条表面粗糙不平。糠皮进入粉丝则成为有色斑点,对产品外观有较大影响,应予以过筛去除,一般过60目筛即可。由于湿粉料中水分含量较高,一般在26%~28%,用普通平筛分级较为困难,常用振动离心圆筛进行筛理。

(2)拌粉

大米经浸泡、粉碎后,其含水量在26%~28%。水分偏低,不能满足榨粉机的生产要求,需要补充适量水分。拌粉工艺要求:粉料粒度和水分分布均匀一致、一捏即拢、一碰即散,含水量30%~32%为宜。

拌粉机主要由机筒、搅拌杆、主轴、传动机构、机架等组成。机筒是装载大米粉料的不锈钢容器,内有两对竖直的搅拌杆,一侧为出料口。将大米粉料倒入拌粉机中,加料量约占拌粉机机筒容积的60%。启动电机,待机内的粉状物料翻滚后,喷加适量的水,这样可以使加水比较均匀。同时,粉头和生产花色米粉条需要的香菇、蒜蓉等辅料也应该在此时加入,以便和大米粉末混合均匀。拌粉5~10min后,打开出料口闸门,依靠搅拌杆带动粉料旋转时产生的离心作用将粉料排出。

扩散和对流是拌粉机的拌粉机理。扩散是粉料向四周作无规则的运动,对流是粉料在扩散的同时又作相对运动。这有利于固相物料与液相物料混合均匀。

混合是否均匀,对最终产品质量有很大影响。混合不均匀,会使物料的含水量出现差异,在榨粉时导致米粉条粗细不匀。混合后粉料含水量的高低,对产品质量及榨粉、时效处理、复蒸、梳条等工序的顺利进行和出品率有显著影响。水分高,榨粉后米粉易粘连,难松散,时效处理时间长;水分低,榨粉时米浆流动性能差,米粉丝色泽深,易出现气泡,米粉条较松散,不易蒸透,常有断挂现象。拌粉后粉料含水量宜控制在30%~32%。混合过程中加水量还与大米的种类及其内在品质有关,实际生产中要灵活掌握。

(3)榨粉

通常根据挤出米粉条的外观来调整榨粉机流量,合理控制熟化程度,以挤出的米粉条粗细均匀、透明度好、表面光亮平滑、有弹性、无生白、无气泡为宜。榨出的米粉条既不能太熟,也不能太生。粉料熟度不够,挤出来的米粉条生白无光、透明度差,榨出来的米粉条韧性差、断条率高、吐浆值大。过熟,挤丝不顺,容易粘连,挤出来的米粉条褐变严重、色泽较深,且易产生气泡。

(4)时效处理

时效处理就是让糊化了的淀粉回生老化,即将米粉丝送入时效房内静置一定时间,使糊化的大米淀粉适度β化。同时使米粉丝水分平衡、结构稳定,米粉条之间黏性减小,易于散开而不粘连。高档直条米粉生产中有两次时效处理。第一次是榨粉后,第二次是在复蒸后,其目的都是为了使大米淀粉适度β化。熟化后的大米淀粉易粘连并条,不利于后续处理。经时效处理后,米粉条才适合后续工序的工艺要求。

(5)复蒸

经过一次时效处理后,米粉条已经充分老化,但若直接进入烘干工序,所制得的米粉条糊汤率较高。只有将米粉条进行复蒸,提高熟化度,使米粉条的表层进一步糊化,以降低成品吐浆率,提高表面光滑度及其韧性。复蒸的工艺要求是提高α化度,尤其是米粉条表面要充分糊化。

(6)梳条

两次时效处理后的米粉条都要进行梳条,即将晾透的粉挂移到梳条架上逐挂松散。梳条时,用少许水润湿,并反复揉搓,使粉丝间充分分离。然后再用钢丝梳上下梳理整齐。

(7)烘干

为了保证精制高档直条米粉的质量,多选用索道式烘干房,其烘干温度低、时间长。烘干的热源,可以采用锅炉产生的蒸汽,也可采用热风炉产生的热风。

已梳条的粉挂人工逐杆挂上烘房的移动悬挂器上,进入烘干房。烘干时间为6~7h。烘房分为3个干燥区段,即预干燥区20~25℃、相对湿度80%~85%,主干燥区26~36℃、相对湿度85%~90%,完成干燥区22~25℃、相对湿度70%~75%。

在干燥过程中,应通过控制供热和排湿维持各区段温度、湿度的稳定,以使先后进入烘房的粉挂能在相同条件下得到适度的干燥,从而保证干燥度的稳定。米粉条干燥后的最终水分含量控制在13%~14%。烘干工作参数宜随季节、空气温度和湿度等情况进行调整,实际生产中应灵活掌握。

(8)切条和包装

干燥后的粉挂由人工逐杆取下,用切粉机切割成18~20cm长。切粉机上装有圆盘式锯片来完成切割。对圆盘式锯片的要求是锯齿多、锯片薄,锯片的转速为1000~1300r/min。若锯片厚而齿数少,在切割时会造成较大的浪费,并降低出品率。精制直条米粉因品质、档次较高,一般都采用印刷精美的聚丙烯塑料袋包装。直条米粉正品要求粉丝外观均匀挺直、无弯曲、无并条、无杂质、无气泡。

2.波纹方便米粉

我国南方及其他部分省区都有食用米粉条的传统和饮食习惯,如能利用大米资源优势,生产类似于方便面的方便型米粉产品,不仅能增加大米食品的花色品种,适应时代的发展潮流,而且能大大提高大米附加值,拉长产业链。波纹方便米粉是通过清理、浸泡、磨浆、脱水、挤丝、烘干等一系列工序加工而成的米制品,其加工工艺流程如图1-1-17所示。波纹方便米粉生产中,大米的预处理工序与直条状米粉的生产工艺基本相似,因此,在此仅就米浆脱水的后续工序加以介绍。

图1-1-17 波纹方便米粉的工艺流程

(1)搅拌蒸粉

蒸粉是米粉条生产中最重要的工序之一。通过蒸粉,使相互间无黏性的大米粉料颗粒糊化,把结晶态淀粉分子与非结晶态淀粉分子之间的氢键断裂,使之吸水膨胀、淀粉分子充分伸展,成为相互交联且具有一定流变学特性和可塑性的淀粉凝胶。在挤压成丝后才能具有一定的弹性和韧性。

蒸粉工序的要求是:蒸粉后粉团应呈淡淡的黄色,透明有光泽,熟化度为70%~80%;用手掰开粉团,里面无生粉,里外熟化度基本一致。如果蒸后粉料夹生则表明熟度不够,粉团过大则表明熟过头。熟化度不够的粉料,会造成成品泛白、断条多、吐浆率高;熟过头的粉料,榨条时粉条之间过度粘连,不利于疏松成型。

(2)挤片和挤丝

挤片又称榨片,是将蒸熟后的粉料挤压成长条状,然后进入挤丝工序。其作用是使糊化后的粉料变得紧密有韧性,并排除粉团内部空气。

波纹米粉与波纹方便面成型的方法不同,它是利用超长榨条机的螺旋轴产生的强大压力,迫使米粉条穿过出丝模头,克服出丝孔板的阻力而形成丝状。由于不锈钢输送网带速度比米粉条出丝速度慢,就会使米粉条带产生弯曲和折叠。同时由于冷风的强制作用,米粉条表面的黏液被迅速吹干,温度降低,表面变硬,而形成弯曲平整、折叠规则均匀的波浪状。

(3)冷却

直条米粉在挤丝后,往往有4~12h的时效处理,目的是使淀粉充分回生。而波纹米粉,为了全面机械化生产,其冷却的时间相当短,只是用2台并列的轴流通风机对米粉条带进行强制风干和冷却,其目的是降低黏度、温度和疏松米粉。风干和冷却时间不宜太长,以防表面硬化发脆。

(4)复蒸

复蒸也称蒸丝或蒸条。波纹米粉的复蒸是为了进一步提高熟化度,尤其是表层的熟化度。在复蒸过程中,波纹米粉继续吸收蒸汽中的水分,在100℃左右的温度下,熟化度提高到90%以上,特别是表层熟化度更高。表层的完全糊化会使米粉产品具有油润透明感、吐浆率低、韧性强等特点。由于波纹米粉在挤丝后,只经过短时间的风干和冷却,其水分、温度的降低都很有限,淀粉回生较少,水分含量依然较高,复蒸条件比直条米粉相对好,难度较低。因此,一般采用常压连续式复蒸机进行复蒸处理,其工艺效果较好。复蒸工艺效果受波纹米粉块的水分、疏密厚薄、复蒸的温度和时间等因素影响。厚度薄,密度低,熟化度高。虽然大米淀粉的糊化初始温度只有60℃,但对于有一定密度和厚度的粉片而言,需要更高的温度才能提高其α化度。通常,复蒸温度在100℃左右,复蒸时间为12~18min。

(5)切割

复蒸后的波纹米粉离开复蒸室后被滚刀切成面块,切刀每旋转一周,刀口对米粉带切割一次,切后粉块的长度由切刀的转速决定。刀口应定时刷无色无味的色拉油,防止刀口与粉块黏结。

(6)干燥

波纹方便米粉的干燥原理与直条米粉相同。但在干燥过程中,必须快速固定淀粉的α化,尽可能防止淀粉的回生(β化),使波纹米粉有较好的复水性能。因此,要求烘干时间短,烘干温度尽可能高。现多采用较为先进的三段式高温高湿链盒式热风循回干燥机,它能确保烘干的粉块不弯曲、不酥条、色泽洁白且有光泽。

(7)包装

可做各种方便包装,使食用做到真正方便,一般波纹米粉的包装有袋装、碗装、纸箱装等3种形式。

思考题

1.方便米饭产品的主要类型有哪些?各有何特点?

2.α-化米饭生产的原理及主要流程是什么?

3.冷冻干燥米饭、膨化米饭和软罐头米饭的生产中应注意哪些问题?

4.常见的米粉产品有哪些,各有何特点?

5.试述流化床干燥机的工作原理。

6.榨粉可分为哪两个阶段,各有何特点?

7.高档直条米粉和波纹方便米粉的生产工艺流程是什么?

8.方便米粥有哪些产品?试述其加工工艺。