CN109527377B - 一种酸面团发酵米面食品微波加工方法 - Google Patents

一种酸面团发酵米面食品微波加工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种酸面团发酵米面食品微波加工方法，属于食品加工技术领域。所述方法包括：在发糕原料中添加酸面团制备得到发糕浆料，将发糕浆料发酵至介电常数为20～34、介电损耗为6.3～9.0、水分含量为45～55％、水分活度为0.920～0.980时使用微波加热制备得到发糕食品。通过在发糕原料中添加酸面团，利用微生物发酵过程对物料体系介电特性的调节作用，在不添加食品添加剂的前提下，解决了利用微波加热时加热速度过快、不均匀，极易导致产品中心出现硬芯，表皮粗糙发干，风味弱化等问题，同时，采用微波熟化工艺，易于瞬时控制、加热效率高，且具有选择性，加热的同时起到杀菌的作用，方法简易，能耗低，节能环保。

Description

一种酸面团发酵米面食品微波加工方法
技术领域
本发明涉及一种酸面团发酵米面食品微波加工方法，属于食品加工技术领域。
背景技术
发酵米面食品是我国的传统主食来源。目前常见的发酵米面食品有发糕、馒头、花卷等，一般以米/面粉为主要原料，经调配、发酵、熟化等工艺制得，风味独特、营养丰富、口感松软。熟化过程是发酵米面食品制作过程中必不可少的一步，因其涉及到淀粉凝胶化，蛋白变性，体积膨胀，水分蒸发等关键步骤，但目前传统熟化方式通常采用蒸汽加热，存在能耗大、产品生产周期长、加工过程营养损失大、易微生物腐败、保质期短、产品品质不稳定，风味品质不足等突出问题，难以大规模工业化生产。为解决以上问题，微波熟化方式逐渐引起学者们的广泛关注，其具有节能高效、选择性加热、营养损失少、方便卫生、易于控制等特点，迎合现代人快节奏的消费生活方式。
传统发酵米面食品熟化方式是依靠热源向外辐射热能以及热源和被加热食品之间存在温差产生的热传导和热对流过程完成对食品的加热，而微波加热是利用物料中的极性分子，在快速变化的电磁场中产生剧烈转动，与临近分子发生摩擦效应，物料快速升温，进而物料内部压力增加，质量传递从物料内部向物料表面传递，达到快速熟化的目的。
但是，微波加热也存在着诸多问题，比如加热速度过快、不均匀，极易导致产品中心出现硬芯，表皮粗糙发干，风味弱化等缺陷。目前主要采用食品添加剂等手段来改善发酵米面食品品质，比如通过添加乳酸、柠檬酸、食品胶等食品添加剂。为了迎合消费者日益增长的绿色无化学添加需求，急需开发一种在微波加热过程中能够有效改善发酵米面食品的物性品质的方法。
发明内容
为了解决目前存在的利用微波加热时加热速度过快、不均匀，极易导致产品中心出现硬芯，表皮粗糙发干，风味弱化等缺陷与添加食品添加剂的矛盾，本发明提供了一种基于介电调节的酸面团发酵米面食品的加工方法，该方法通过微生物发酵过程对物料体系介电特性的调节作用，解决了上述问题。
在微波加热过程中，微波能量的吸收和转化取决于食品物料的介电特性；而介电特性是食品的固有特性，其反映了物料与微波相互作用的能力，理论上考察两个参数，即介电常数ε′和介电损耗ε″。介电常数反映物料在电磁场中贮存能量的能力，介电损耗则决定了物料吸收微波的能力，ε″越大，物料对微波的吸收能力就越强，二者决定了微波在食品物料中的穿透深度，是影响微波加热效果最重要的参数。
本发明提供了一种发糕食品加工方法，所述方法包括：在发糕原料中添加酸面团制备得到发糕浆料，将发糕浆料发酵至介电常数为20～34、介电损耗为6.3～9.0、水分含量为45～55％、水分活度为0.920～0.980时使用微波加热制备得到发糕食品。
可选的，所述方法还包括：调节发糕浆料的发酵起点的介电常数为28～45、介电损耗为9.6～11.5、水分含量为45～55％、水分活度为0.900～0.950。
可选的，所述在发糕原料中添加酸面团制备得到发糕浆料包括：按照重量计，每400～480份玉米发糕原料中加入100～120份酸面团，并加入水和其他物质得到发糕浆料。
可选的，发糕浆料的发酵温度控制在37～38℃、发酵湿度80～85％。
可选的，所述酸面团为植物乳杆菌发酵的酸面团；所述植物乳杆菌发酵的酸面团的制备方法包括：按重量份数计，取100～200份高筋小麦粉、100～200份水和0.1～0.2份植物乳杆菌菌粉，混合搅拌均匀置于恒温恒湿培养箱中发酵，设定发酵温度为37～38℃，发酵时间12～13h，获得植物乳杆菌发酵的酸面团。
可选的，所述植物乳杆菌菌粉中活菌数＞1010CFU/g；所述高筋小麦粉的湿面筋蛋白含量为30～32％。
可选的，所述发糕原料的制备过程包括：
按重量份数计，取2000～4000份玉米糁，加入4000～8000份的水，浸泡4～8h；
以胶体磨磨浆，过80-100目筛，得到水磨玉米浆；
加入所述水磨玉米浆1～2％质量的乳酸菌，于37～38℃的恒温培养箱中发酵18～20h，制得发酵pH为4.2～4.4的发酵玉米浆；
将发酵玉米浆在42～50℃的烘箱中低温干燥得到发酵玉米粉；
以300～360份所述发酵玉米粉、180～240份低筋小麦粉、30～60份大豆蛋白粉配比复配得到发糕原料。
可选的，所述低筋小麦粉湿面筋蛋白含量为21～23％。
可选的，所述发糕浆料的制备方法包括：按重量份数计，取400～480份发糕原料，加入100～120份酸面团，60～80份白砂糖，6～7.5份活性干酵母，2.5～3份泡打粉，500～600份水，搅打得到发糕浆料。
可选的，采用同轴探针法测定发糕浆料的介电常数和介电损耗；测试系统包括矢量网络分析仪、85070E高温探头、电缆、计算机及测试软件；测定频率为2.45GHz。
本发明有益效果是：
通过在发糕原料中添加酸面团，利用微生物发酵过程对物料体系介电特性的调节作用，将发糕浆料发酵至介电常数为20～34、介电损耗为6.3～9.0、水分含量为45～55％、水分活度为0.920～0.980时，再使用微波加热制备得到质地蓬松、口感细腻、耐咀嚼的发糕食品，在不添加食品添加剂的前提下，解决了目前存在的利用微波加热时加热速度过快、不均匀，极易导致产品中心出现硬芯，表皮粗糙发干，风味弱化等问题，同时，采用微波熟化工艺，加热速度快、易于瞬时控制、加热效率高，加热具有选择性，加热的同时并起到杀菌的作用，方法简易，能耗较低，节能环保，便于工业化生产应用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的方法制备玉米发糕发酵过程中与常规的方法制备玉米发糕发酵过程中介电常数随发酵时间的变化曲线图。
图2是本发明的方法制备玉米发糕发酵过程中与常规的方法制备玉米发糕发酵过程中介电损耗随发酵时间的变化曲线图。
图3是本发明的方法制备玉米发糕发酵过程中与常规的方法制备玉米发糕发酵过程中穿透深度随发酵时间的变化曲线图。
图4是本发明的方法制备的玉米发糕与常规方法制备的玉米发糕的发糕比容的对比图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
基于发糕浆料的介电特性随发酵时间的变化规律，可通过优化控制浆料的发酵时间(60～80min)，实现对浆料的介电调节，使浆料具备良好的穿透深度(2.5～2.6cm)。
为了更好地阐明本发明所述方法可基于酸面团的物料介电增强效应以及浆料介电调节作用，改善微波加热效果，有效提升产品物性品质特性，围绕相关参数进行了一系列的测试研究说明如下：
发酵浆料介电性质的测定：采用同轴探针法测定浆料的介电特性，包括介电常数和介电损耗。测试系统由矢量网络分析仪、85070E高温探头、电缆、计算机及测试软件构成。测定频率为2.45GHz。仪器校准：打开仪器，预热30min，设置频率范围2.4～2.5GHz，使中点频率为2.45GHz。将探头依此经空气、短路件和去离子水(已知温度)校准。
样品测定：将样品置于样品台，使其与探头充分接触，并避免气泡产生，由在线检测软件读取复介电常数实部ε′和虚部ε″，单个样品平行测定3次，取平均值。
发酵浆料吸波性能的测定：以分贝dB为单位的反射损耗(RL)来描述浆料的吸波性能优劣。浆料的电磁波反射损耗采用三维电磁场仿真模拟软件(CST)模拟浆料在射频系统中的吸波过程，实验参照Chevalier计算方法，模拟计算得到浆料的RL值。
具体步骤如下，环境选择为CST微波工作室，设定频域(2.4～2.5GHz)；设定尺寸并导入参数(介电常数、介电损耗和频率等参数)；设定样品厚度；设定边界条件和电磁场作用方向；模拟计算。
浆料穿透深度dp的测定：耗散功率衰减到1/e(欧拉数e≈2.718)的深度定义为微波的穿透深度(单位：米)，可按式(1)计算：
Figure BDA0001919887200000041
其中，c为真空光速，3×108m/s；f为电磁波频率，Hz。
发糕物理性能的测定：取冷却30min的产品中心部位，切成2cm×2cm×2cm的均匀块状，采用压盘式探头，TPA操作类型，测试距离为60％，测前、测后、测试速度均为1.0mm·s-1，间隔时间5s。通过TPA测定获得发糕的硬度、弹性、黏聚性、咀嚼性以及回复性。
产品比容的测定：采用小米置换法测量比容，取两个体积相同的烧杯，将烧杯1填满小米，用直尺将烧杯口刮平。将产品放入烧杯2中，用烧杯1中的小米填满烧杯2，再用直尺将烧杯口刮平，剩余的小米体积用量筒测试，计作产品的体积。
实施例1：
本实施例提供一种基于介电调节的酸面团发酵米面食品的加工方法，本实施例以制备玉米发糕为例进行说明，所述方法包括：
(1)玉米发糕原料的制备：按重量份数计，取2000份玉米糁，加入4000份的水，浸泡4h；以胶体磨磨浆，过100目筛，得到水磨玉米浆；加入所述水磨玉米浆1％质量的乳酸菌，于37℃的恒温培养箱中发酵20h，制得发酵pH为4.2-4.4的发酵玉米浆；在42℃的烘箱中低温干燥得到所述发酵玉米粉；以300份所述发酵玉米粉、240份低筋小麦粉、60份大豆蛋白粉配比复配得到玉米发糕原料。
(2)植物乳杆菌发酵的酸面团的制备：按重量份数计，取100份高筋小麦粉、100份水和0.1份植物乳杆菌菌粉，所述植物乳杆菌菌粉活菌数＞1010CFU/g。将上述物料混合搅拌均匀置于烧杯内，并放于恒温恒湿培养箱中，设定发酵温度为37℃，恒温培养13h，获得植物乳杆菌发酵的酸面团。
(3)生玉米发糕浆料的制备：按重量份数计，取400份所述玉米发糕原料，加入100份所述酸面团，60份白砂糖，6份活性干酵母，2.5份泡打粉，500份水，在厨师机中以K字桨、240rpm转速高速搅打12min，获得生玉米发糕浆料。
(4)生玉米发糕浆料的发酵：按重量份数计，取400份的生玉米发糕浆料于事先涂抹植物油的圆柱形模具中，充分振平，置于温度37℃和湿度80％条件的醒发箱中发酵。
(5)发酵浆料的介电调节：发酵浆料发酵起点的介电常数控制为36～38，介电损耗为10.3～10.6，水分含量为51.0～51.5％、水分活度为0.925～0.935。控制浆料发酵时间为80min，此时浆料发酵终点的介电常数介于29～31、介电损耗介于8.1～8.3、水分含量为51.0～52.0％、水分活度为0.945～0.955。
(6)玉米发糕的微波熟化：取发酵后的生玉米发糕浆料，置于微波炉中，1.75W/g、3min30s的微波条件进行熟化，冷却后得到微波玉米发糕。
实施例2
本实施例提供一种基于介电调节的酸面团发酵米面食品的加工方法，以制备玉米发糕为例进行说明，所述方法包括：
(1)玉米发糕原料的制备：按重量份数计，取3000份玉米糁，加入6000份的水，浸泡6h；以胶体磨磨浆，过100目筛，得到水磨玉米浆；加入所述水磨玉米浆1.5％质量的乳酸菌，于37℃的恒温培养箱中发酵20h，制得发酵pH为4.2-4.4的发酵玉米浆；在50℃的烘箱中低温干燥得到所述发酵玉米粉；以360份所述发酵玉米粉、210份低筋小麦粉、30份大豆蛋白粉配比复配得到玉米发糕原料。
(2)植物乳杆菌发酵酸面团的制备：按重量份数计，取150份高筋小麦粉、150份水和0.15份植物乳杆菌菌粉,所述植物乳杆菌菌粉活菌数＞1010CFU/g。将上述物料混合搅拌均匀置于烧杯内，并放于恒温恒湿培养箱中，设定发酵温度为37℃，恒温培养12h，获得植物乳杆菌发酵的酸面团。
(3)生玉米发糕浆料的制备：按重量份数计，取400份所述玉米发糕原料，加入100份所述酸面团，65份白砂糖，6份活性干酵母，2.5份泡打粉，500份水，在厨师机中以K字桨、240rpm转速，高速搅打13min，获得生玉米发糕浆料。
(4)生玉米发糕浆料的发酵：按重量份数计，取400份的生玉米发糕浆料于事先涂抹植物油的圆柱形模具中，充分振平，置于温度38℃和湿度85％条件的醒发箱中发酵。
(5)浆料介电调节：浆料发酵起点的介电常数控制为37～39，介电损耗为10.4～10.7，水分含量为49.5～50.5％、水分活度为0.925～0.930，控制浆料发酵时间为70min，此时浆料发酵终点的介电常数介于31～33之间，介电损耗介于8.4～8.6，水分含量为50.5～51.5％、水分活度为0.960～0.970。
(6)玉米发糕的微波熟化：取发酵后的生玉米发糕浆料，置于微波炉中，1.75W/g、3min20s的微波条件进行熟化，冷却后得到微波玉米发糕。
实施例3
(1)玉米发糕原料的制备：按重量份数计，取4000份玉米糁，加入8000份的水，浸泡8h；以胶体磨磨浆，过100目筛，得到水磨玉米浆；加入所述水磨玉米浆2％质量的乳酸菌，于38℃的恒温培养箱中发酵20h，制得发酵pH为4.2-4.4的发酵玉米浆；在50℃的烘箱中低温干燥得到所述发酵玉米粉；以360份所述发酵玉米粉、180份低筋小麦粉、60份大豆蛋白粉配比复配得到玉米发糕原料。
(2)植物乳杆菌发酵酸面团的制备：按重量份数计，取200份高筋小麦粉、200份水和0.2份植物乳杆菌菌粉,所述植物乳杆菌菌粉活菌数＞1010CFU/g。将上述物料混合搅拌均匀置于烧杯内，并放于恒温恒湿培养箱中，设定发酵温度为38℃，恒温培养12h，获得植物乳杆菌发酵的酸面团。
(3)生玉米发糕浆料的制备：按重量份数计，取480份所述玉米发糕原料，加入120份所述酸面团，80份白砂糖，7.5份活性干酵母，3份泡打粉，600份水，在厨师机中以K字桨、180rpm转速，高速搅打15min，获得生玉米发糕浆料。
(4)生玉米发糕浆料的发酵：按重量份数计，取450份的生玉米发糕浆料于事先涂抹植物油的圆柱形模具中，充分振平，置于温度37℃和湿度80％条件的醒发箱中发酵。
(5)浆料介电调节：浆料发酵起点的介电常数控制为38～40，介电损耗为10.5～10.8，水分含量为49.0～50.0％、水分活度为0.920～0.930，控制浆料发酵时间为60min，此时浆料发酵终点的介电常数介于32～34之间，介电损耗介于8.5～8.8，水分含量为50.0～51.0％、水分活度为0.945～0.950。
(6)玉米发糕的微波熟化：取发酵后的生玉米发糕浆料，置于微波炉中，2.00W/g、3min的微波条件进行熟化，冷却后得到微波玉米发糕。
对照例1
相对于实施例1，本对照例以不添加酸面团制备微波玉米发糕为例进行说明，详细过程如下：
(1)玉米发糕原料的制备：见实施例1。
(2)生玉米发糕浆料的制备：按重量份数计，取500份所述玉米发糕原料，加入60份白砂糖，6份活性干酵母，2.5份泡打粉，500份水，在厨师机中以K字桨、240rpm转速，高速搅打12min，获得生玉米发糕浆料。
(3)生玉米发糕浆料的发酵：按重量份数计，取400份的生玉米发糕浆料于事先涂抹植物油的圆柱形模具中，充分振平，置于温度37℃和湿度80％条件的醒发箱中发酵。浆料发酵起点的介电常数为27～29，介电损耗为8.0～8.4，水分含量为48.5～49.0％、水分活度为0.910～0.925，控制发酵时间为80min，此时浆料发酵终点的介电常数介于21～23，介电损耗介于6.0～6.5，水分含量为48.5～49.5％、水分活度为0.935～0.945。
(4)玉米发糕的微波熟化：取发酵后的生玉米发糕浆料，置于微波炉中，1.75W/g、3min30s的微波条件进行熟化，冷却后得到微波玉米发糕。
对照例2
相对于实施例1，本对照例采用蒸制工艺制备且不添加酸面团制备玉米发糕，详细过程如下：
(1)玉米发糕原料的制备：见实施例1。
(2)生玉米发糕浆料的制备：见对照例1。
(3)生玉米发糕浆料的发酵：见对照例1。
(4)玉米发糕的蒸制熟化：取发酵后的玉米面糊，置于蒸箱中，以100℃蒸制30min，冷却后得到蒸制玉米发糕。
比较上述实施例以及对照例，由图1和图2可知，酸面团的添加可明显提高生玉米发糕浆料的介电特性，随着浆料发酵时间的增加，玉米面糊的介电常数及介电损耗呈降低趋势，当发酵时间过长时，浆料无法持气，结构发生塌陷，导致浆料的介电常数及介电损耗发生回升。基于以上介电变化规律可一定程度判断浆料发酵程度，在充分保证浆料持气结构完整性的基础上，调节浆料处于较高的介电水平，可明显改善微波加热效果，有效提高微波加热效率。此外，穿透深度表征微波在物料中衰减能力的大小，可反映物料微波加热均匀性，由物料的介电特性决定。穿透深度越大，物料微波加热则可以获得更为均一的加热特性。由图3可知，随着浆料发酵时间的增加，玉米面糊的穿透深度呈增加趋势，当发酵时间过长时，穿透深度则逐渐减小，微波穿透深度对浆料模具的尺寸选择及浆料的介电调节具备一定参考价值。
比较了本发明酸面团发酵制备的微波玉米发糕与未添加酸面团发酵制备的微波玉米发糕，如图4所示，酸面团的添加且经调节具备较高介电特性的微波玉米发糕比低介电特性的微波玉米发糕具有更大的产品体积。
参考表1，比较本发明酸面团发酵制备的微波玉米发糕与传统蒸制玉米发糕。
表1.本发明所述玉米发糕质构特性的比较
Figure BDA0001919887200000081
由表1可知，微波玉米发糕相较于蒸制玉米发糕的硬度、弹性、粘聚性、咀嚼性、回复性明显提高，结构更加紧实，不易瘪塌，冷却后不易掉渣。此基础上，酸面团的添加及浆料介电调节对发糕的硬度、咀嚼性有了进一步提升。采用本发明所述方法制作的酸面团发酵微波玉米发糕弹性、韧性较好，耐咀嚼，切割时不易掉渣，表明通过微生物发酵过程对物料体系介电特性的调节作用，确可有效改善发酵发糕的物性品质。
此外，由七位本技术领域的专家组成的判定小组对本发明所述玉米发糕样品进行色泽、气味、内部结构以及口感等感官评价，评定标准见表2。经感官评定小组评定结果显示(表3)，本发明的微波玉米发糕气味浓郁、滋味纯正，气孔细密均匀，口感细腻，不粘牙有嚼劲，品质优良，适合本土消费者食用。
表2.感官评定标准
Figure BDA0001919887200000082
表3.感官评定结果
Figure BDA0001919887200000091
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种发糕食品加工方法，其特征在于，所述方法包括：在发糕原料中添加酸面团制备得到发糕浆料，将发糕浆料发酵至介电常数为20～34、介电损耗为6.3～9.0、水分含量为45～55％、水分活度为0.920～0.980时使用微波加热制备得到发糕食品。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：调节发糕浆料的发酵起点的介电常数为28～45、介电损耗为9.6～11.5、水分含量为45～55％、水分活度为0.900～0.950。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述在发糕原料中添加酸面团制备得到发糕浆料包括：按照重量计，每400～480份发糕原料中加入100～120份酸面团，并加入水和其他物质得到发糕浆料。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，发糕浆料的发酵温度控制在37～38℃、发酵湿度80～85％。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述酸面团为植物乳杆菌发酵的酸面团；所述植物乳杆菌发酵的酸面团的制备方法包括：按重量份数计，取100～200份高筋小麦粉、100～200份水和0.1～0.2份植物乳杆菌菌粉，混合搅拌均匀置于恒温恒湿培养箱中发酵，设定发酵温度为37～38℃，发酵时间12～13h，获得植物乳杆菌发酵的酸面团。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述植物乳杆菌菌粉中活菌数＞1010CFU/g；所述高筋小麦粉的湿面筋蛋白含量为30～32％。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述发糕原料的制备过程包括：
按重量份数计，取2000～4000份玉米糁，加入4000～8000份的水，浸泡4～8h；
以胶体磨磨浆，过80-100目筛，得到水磨玉米浆；
加入所述水磨玉米浆1～2％质量的乳酸菌，于37～38℃的恒温培养箱中发酵18～20h，制得发酵pH为4.2～4.4的发酵玉米浆；
将发酵玉米浆在42～50℃的烘箱中低温干燥得到发酵玉米粉；
以300～360份所述发酵玉米粉、180～240份低筋小麦粉、30～60份大豆蛋白粉配比复配得到发糕原料。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述低筋小麦粉湿面筋蛋白含量为21～23％。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述发糕浆料的制备方法包括：按重量份数计，取400～480份发糕原料，加入100～120份酸面团，60～80份白砂糖，6～7.5份活性干酵母，2.5～3份泡打粉，500～600份水，搅打得到发糕浆料。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，采用同轴探针法测定发糕浆料的介电常数和介电损耗；测试系统包括矢量网络分析仪、85070E高温探头、电缆、计算机及测试软件；测定频率为2.45GHz。
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