現(xiàn)代高新技術(shù)在擠壓膨化、烘焙食品及調(diào)味料中的應(yīng)用

1、中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院21世紀(jì)是高新技術(shù)時(shí)代，誰(shuí)擁有先進(jìn)技術(shù)，誰(shuí)就可以獲得快速的發(fā)展，在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，占有較大的份額，取得可觀的經(jīng)濟(jì)效益。我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)資源大國(guó)，但是在采用現(xiàn)代高新技術(shù)進(jìn)行精深加工方面，又是一個(gè)小國(guó)和弱國(guó)，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比尚存在著較大的差距。特別是進(jìn)入WTOB,將更加顯示出來(lái)。當(dāng)前，一個(gè)外國(guó)食品跨國(guó)集團(tuán)大公司的年?duì)I業(yè)額超過(guò)或者接近我國(guó)食品工業(yè)的年?duì)I業(yè)額的總和已是事實(shí)，究其原因，其中最根本原因之一，就是技術(shù)創(chuàng)新不夠， 基礎(chǔ)性理論研究科技開(kāi)發(fā)與應(yīng)用的力度不大，要想使我國(guó)食品工業(yè)取得快速發(fā)展，使之名列世界食品工業(yè)強(qiáng)國(guó)之林，就必須采用現(xiàn)代高新技術(shù)。本文將對(duì)目前國(guó)內(nèi)外食品擠壓膨化、烘焙食

2、品、功能性保健食品及調(diào)味料的理論研究及高新技術(shù)應(yīng)用情況進(jìn)行簡(jiǎn)述。一、擠壓膨化食品：當(dāng)前國(guó)內(nèi)外食品擠壓膨化行業(yè)采用較多的新技術(shù)，生產(chǎn)出許多新、奇、特、異、香氣濃郁、 酥脆可口、造型新穎的擠壓膨化食品，深受消費(fèi)者的歡迎， 例如三維立體膨化食品、多層夾餡膨化食品、半沾巧克力膨化棒、精細(xì)大豆膨化食品、擠壓膨化米餅、擠壓膨化素肉松、素魚(yú)松及素小食品、擠壓膨化早餐沖調(diào)食物、擠壓膨化朝鮮冷面、擠壓膨化玉米和大米快餐面條、擠壓膨化大豆組織蛋白（人造肉、添加到餃子、包子和春卷的餡料中）以及大豆腐皮等等。上述擠壓膨化 食品的生產(chǎn)均有賴于現(xiàn)代高新技術(shù)的理論研究和開(kāi)發(fā)應(yīng)用。（一）理論研究方面：1、模擬生物反應(yīng)器技術(shù)：

3、將物料在擠壓螺筒里的工作過(guò)程作為一個(gè)生物反應(yīng)器，研究在外 力和濕熱的作用下物料的流變性和粘彈性，各段（固相、固一液相和液相）的能量傳遞及質(zhì)構(gòu)化，水、淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪、微量元素等營(yíng)養(yǎng)成份在生物反應(yīng)器中的生化反應(yīng)規(guī)律及特性等，取得了較大成果。2、膨化規(guī)律及特性研究： 物料如何及怎樣發(fā)生膨化的？物料在螺筒內(nèi)的運(yùn)動(dòng)速度、加速度，力的傳遞，溫度濕度，物料在螺筒與螺桿之間產(chǎn)生正流、反流的流動(dòng)規(guī)律及滯留時(shí)間， 可視窗直觀技術(shù)，最佳結(jié)構(gòu)參數(shù)選擇及綜合數(shù)學(xué)模型的建立等，已取得重大成果。3、自動(dòng)顯示測(cè)控技術(shù)：通過(guò)螺筒聲開(kāi)設(shè)的若干個(gè)可視窗，可以直接觀察螺筒內(nèi)的物流動(dòng)態(tài)變化的技術(shù)。熱成像技術(shù)：采用熱成像儀測(cè)試和顯示

4、螺筒內(nèi)各點(diǎn)處的物料溫度變化。物料動(dòng)力粘性及流質(zhì)特性直接測(cè)試技術(shù)：螺筒出口處及?？變?nèi)的擠壓應(yīng)變及膨化物料的動(dòng)力粘度自顯示技術(shù)等，上述高新技術(shù)經(jīng)過(guò)多年的基礎(chǔ)理論研究以取得了重大成果。（二）高新技術(shù)應(yīng)用：1、立體異形膨化食品組合化成形技術(shù)。2、多臺(tái)單螺桿擠壓膨化機(jī)優(yōu)化配置技術(shù)，例如采用膨化-擠壓-成型生產(chǎn)工藝或者采用擠壓-膨化-成型生產(chǎn)工藝，以適應(yīng)生產(chǎn)不同擠壓膨化食品的需求。3、先進(jìn)的雙螺桿食品擠壓膨化設(shè)備及生產(chǎn)技術(shù)，它具有只有一個(gè)模頭，但可以任意更換鑲 鉗在?？桌锏暮湍湍p的模具，即可生產(chǎn)多品種和形狀各異的膨化食品及夾餡食品。此外有良好的自潔能力及容易安裝拆卸，使用安全可靠，變頻調(diào)速，能耗較低，操

5、作參數(shù)自動(dòng)顯示及過(guò)載保護(hù)等功能。4、高品質(zhì)調(diào)味坯料生產(chǎn)技術(shù)。5、以紅薯、豆類、小米、大米、燕麥等雜糧為原料的擠壓膨化食品的生產(chǎn)技術(shù)。6、擠壓膨化食品調(diào)味料、油脂、食品添加劑等的最佳配方設(shè)計(jì)及加工工藝。7、擠壓膨化食品的品控及測(cè)試技術(shù)。8、其他。二、烘烤食品烘烤食品又叫烘焙食品，它與擠壓膨化食品一樣，屬于方便食品。烘焙食品主要包括下列四大類，即面包、餅干、糕點(diǎn)及花小食品，其中面包是全球性的一種方便主食， 消費(fèi)量高居首位，其次是方便面條和方便米飯。烘焙食品的種類甚多， 各種五彩繽紛、琳瑯滿目、香氣撲鼻的烘烤食品深受國(guó)內(nèi)外消費(fèi)者的歡迎，特別是最近推向市場(chǎng)的新產(chǎn)品，例如全粉面包、 未發(fā)酵三明治面包、民

6、族面包、冷凍半烘焙面包、冷凍特色面包、新鮮切片包裝面包、花色及風(fēng) 味面包等新穎面包類食品。休閑餅干，風(fēng)味蘇打餅干，薄脆餅干，多層夾餡餅干，大米及雜糧餅 干，營(yíng)養(yǎng)保健餅干，營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化餅干，高檔禮盒精細(xì)點(diǎn)心餅干，軍用、抗災(zāi)救生及野外作業(yè)全營(yíng)養(yǎng) 壓縮餅干等新穎餅干類食品。布丁糕點(diǎn)、派類糕點(diǎn)、特色風(fēng)味糕點(diǎn)、花色夾餡糕點(diǎn)、營(yíng)養(yǎng)保健糕點(diǎn)等新穎糕點(diǎn)類食品。花色焙烤小食品的種類更多，通常以農(nóng)產(chǎn)原料來(lái)區(qū)分，例如糧食類（大米、小米、燕麥、養(yǎng)麥等），豆類和油料（大豆、綠豆、紅豆、豌豆、芝麻、花生等），薯類（馬鈴 薯、紅薯等），果蔬類，肉類，水產(chǎn)品類以及蛋品等經(jīng)過(guò)精深加工制成的風(fēng)味獨(dú)特，美味可口， 具有地方鄉(xiāng)土風(fēng)味的焙

7、烤花色小食品，以成為休閑、旅游、飯后茶余、聚會(huì)歡慶、滿足嘴饞、享 受口福，饋贈(zèng)禮品的一種時(shí)尚消費(fèi)品，市場(chǎng)潛力極大。（一）理論研究方面。1、專用面粉開(kāi)發(fā)研究：從小麥育種到深加工，開(kāi)發(fā)研究成各種專用面包粉、餅干粉（如發(fā) 酵餅干粉和酥性餅干粉）餃子粉，面條粉等。馬鈴薯淀粉的種類和品質(zhì)對(duì)膨化食品加工質(zhì)量的影 響。2、面團(tuán)特性對(duì)焙烤食品風(fēng)味和品質(zhì)的研究。3、天然面質(zhì)改良劑的研究開(kāi)發(fā)，以替代化學(xué)合成類面質(zhì)改良劑，如增筋劑、增調(diào)劑、乳化 劑、增香劑、著色劑和防腐劑等，以符合“天然、營(yíng)養(yǎng)、安全”的世界潮流。例如目前以嚴(yán)禁使 用亞硫酸鈉為品質(zhì)改良劑，代之以木瓜蛋白酶或中性蛋白酶。兒童營(yíng)養(yǎng)餅干中采用不飽和脂肪較多

8、的油脂，加入優(yōu)質(zhì)蛋白和鈣、鐵、礦物質(zhì)和維生素等。目前我國(guó)正在建議國(guó)際上早已禁止使用 有致癌作用的澳酸鉀作為制作面包和其他面制品（如饅頭、面條等）的氧化劑， 以增加面團(tuán)筋力和彈性，代之以天然的和無(wú)毒副作用的谷骯粉、大豆分離蛋白、沙蒿膠等純天然增筋劑。4、其他（二）高新技術(shù)應(yīng)用：面團(tuán)冷凍處理技術(shù)。低成本、高品質(zhì)、最佳配方優(yōu)化設(shè)技術(shù)。大米及雜糧焙烤食品的技術(shù)。低熱量、低膽固醇、低油脂焙烤制品制作技術(shù)。高級(jí)起酥油、調(diào)味油及新穎油脂抗氧化劑的選用及添加。非動(dòng)植物油脂，但具有油脂特性的新穎保健油脂的開(kāi)發(fā)利用。全營(yíng)養(yǎng)、高能量、耐貯存保鮮、容易開(kāi)啟食用的壓縮餅干制作技術(shù)。烘焙食品的安全、長(zhǎng)效、保鮮技術(shù)。三、功

9、能性保健食品功能性保健食品，簡(jiǎn)稱功能性食品或者保健食品，它應(yīng)具有可以確定的保健功能因子和科學(xué)詳細(xì)的測(cè)試數(shù)據(jù)為依據(jù)。有著特定保健功能因子的天然產(chǎn)品以及采用人工法加入功能因子的食品 稱謂功能性保健食品。近年來(lái)國(guó)內(nèi)外受到極大關(guān)注的幾種功能性保健因子列舉如下：1、低聚糖：主要包括異構(gòu)化乳糖、大豆低聚糖、低聚果糖、低聚半乳糖、低聚木糖及山梨糖等。低聚糖的主要功能是可被腸道內(nèi)的雙岐桿菌利用，促進(jìn)雙岐桿菌增殖， 形成有益菌群優(yōu)勢(shì)，日本低聚糖年產(chǎn)量達(dá) 4.5萬(wàn)噸，而且品種多，用途廣。2、糖醇類：主要有木糖醇、甘露糖醇、乳糖醇、麥芽酮糖醇等。這些物質(zhì)的特點(diǎn)是熱量 低，不刺激胰島素分泌，能緩解糖尿病，可防治肥胖、

10、預(yù)防幽齒，尤以山梨糖醇在國(guó)際上的使用 量最大，每年達(dá) 80萬(wàn)噸。3、磷脂：它是構(gòu)成細(xì)胞膜的主要成份，起到保護(hù)細(xì)胞，傳遞代謝物質(zhì)作用。主要有大豆磷脂和卵磷脂，這些食用磷脂產(chǎn)品可以修復(fù)體內(nèi)受自由基損傷的生物膜，從而延緩肌體衰老，故有抗衰老功能。4、抗自由基物質(zhì)：人體的自由基是生命活動(dòng)中各種生化反應(yīng)的中間產(chǎn)物。如果自由基過(guò)多，會(huì)對(duì)細(xì)胞組織中的物質(zhì)，例如核酸造成損傷。最新研究認(rèn)為維生素類如Vc、Ve、0胡蘿卜素和多酚類物質(zhì)（如茶多酚、芝麻酚、迷迭香及鼠尾草油等）能夠在體內(nèi)捕集自由基。5、黃酮類：包括黃酮、類黃酮和異黃酮等，具有改善心腦血管功能，提高人體免疫力，降低膽固醇，提高鈣吸收率及減輕婦女更年期癥

11、狀等功效，例如銀杏黃酮、 大豆異黃酮和葛根異黃酮等。6、皂黃類（如人參皂黃、絞股蘭皂茂等），多糖類（如凝膠型多糖，有海藻膠、木瓜豆膠、 卡拉膠及沙蒿膠等； 提高免疫力功能的多糖， 有香菇多糖、玉米須多糖等），不飽和脂肪酸，EPA DHA牛璜酸，核酸及免疫球蛋白等。7、藥膳兼用保健食品，如紅棗、枸杞、沙棘、蔗米、山楂、靈芝抱子粉及人參等等。8、其他。理論研究方面：1、動(dòng)植物體中功能因子的特性、含量及穩(wěn)定性測(cè)試技術(shù)。2、各種功能因子的萃取，分離、提純、測(cè)試、毒性及療效實(shí)驗(yàn)。3、新穎純天然功能因子的探索和確定。高新技術(shù)應(yīng)用超細(xì)粉碎、超低溫粉碎及納米超高壓均質(zhì)等粉碎技術(shù)。2、天然動(dòng)植物中萃取，分離和提

12、純的技術(shù)主要有：物理法：如超臨界CO萃取，分子蒸鐳法萃取，有機(jī)溶劑萃取，膜分離等。生物技術(shù)法：如微生物法、發(fā)酵法、轉(zhuǎn)基因法等 等。3、噴霧干燥、多效蒸發(fā)干燥、流化床干燥、真空冷凍干燥等干燥技術(shù)。4、微膠囊包埋，超細(xì)噴霧條紋化包裹及搓揉式制丸粒等成形技術(shù)。5、其他。四、調(diào)味料（一）概述：調(diào)味料是食品的特征和靈魂，凡是加工食品幾乎都離不開(kāi)調(diào)味品。食品之所以具有五滋六味及色香味俱全，很大程度上得益于調(diào)味料的科學(xué)應(yīng)用。特別對(duì)于擠壓膨化食品和烘焙食品等方面食品，調(diào)味料的正確、合理使用，顯得格外重要。調(diào)味料的發(fā)展基本上可分為三個(gè)階段：第一階段簡(jiǎn)單調(diào)味料，例如醬油、醋、醬、味精及天然香辛料等。第二階段：高濃

13、度及新條調(diào)味料。例如高鮮度味精，I+G,即核音酸，（IMP,叫5一基音酸，簡(jiǎn)稱I : GMPnq 5烏普酸，簡(jiǎn)稱 G通常兩者各以50%昆合成I+G使用，可以大大 提高食品的鮮度），酵母抽出物（又叫酵母精簡(jiǎn)稱YE）,植物水解蛋白（HVP ,動(dòng)物水解蛋白（HAP）及各種食用香精香料等等。第三階段：復(fù)合調(diào)味料，有佐餐用、蒸任用及強(qiáng)化風(fēng)味用等， 它可以直接添加入食物中，方便、快捷、省時(shí)省事，并且可以科學(xué)地添加許多強(qiáng)化營(yíng)養(yǎng)素及風(fēng)味 物質(zhì)，以提高和改善人們的生活質(zhì)量、生活樂(lè)趣、健康水平，食欲語(yǔ)言享受感。例如各種番茄制 品（粉、醬、油），蛋黃制品（粉、醬、片），雞精、牛肉精、豬肉精、蝦精、調(diào)味油、調(diào)味醬，

14、專用香精香料等等。復(fù)合調(diào)味料以成為當(dāng)前食品工業(yè)，尤其在膨化食品和烘烤食品中的使用量最多，質(zhì)量要求最好，口感風(fēng)味要求最佳的必需產(chǎn)品。調(diào)味料的添加工藝因被加工食品不同而異，對(duì)于擠壓膨化食品可以在面團(tuán)中直接添加后再制成坯料，然后進(jìn)行膨化處理；也可以在完成膨化后的制品表面噴涂上調(diào)味料。烘烤食品通常將調(diào)味料摻入面粉中制成面團(tuán)，經(jīng)發(fā)酵和非發(fā)酵處理后制成最終產(chǎn)品。調(diào)味料的呈味機(jī)理，風(fēng)味物質(zhì)的分析，辨別和測(cè)定，各種香味物質(zhì)的形成及調(diào)配等基地基礎(chǔ) 理論研究涉及農(nóng)業(yè)和生物工程、 風(fēng)味化學(xué)、精細(xì)化工、酶工程、發(fā)酵工程及精密測(cè)試儀品等行業(yè)， 比較復(fù)雜，不作深入論述。（二）最新技術(shù)動(dòng)態(tài)和成果1、調(diào)味料新標(biāo)準(zhǔn)的制定：調(diào)味

15、料是一種特殊商品，我國(guó)進(jìn)入WTOB,調(diào)味料的技術(shù)法規(guī)必須和國(guó)際慣例接規(guī)， 廢除和修改舊的調(diào)味料和食品添加劑標(biāo)準(zhǔn)，制定新標(biāo)準(zhǔn)的采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)及國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)食品添加劑和調(diào)味料的新標(biāo)準(zhǔn)將根據(jù)和參照下列主要國(guó)際法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行制定和修改： TBT （貿(mào)易技術(shù)壁壘協(xié)定）， CAC（國(guó) 際）食品法典委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn)），美國(guó) FCC標(biāo)準(zhǔn)（美國(guó)上化學(xué)品法典）， JSFA標(biāo)準(zhǔn)（日本食品 添加物公定書(shū)），其他有關(guān)歐美調(diào)味品的法規(guī)、法典和標(biāo)準(zhǔn)。目前中國(guó)食品工業(yè)協(xié)會(huì)、中國(guó)食 品添加劑工業(yè)協(xié)會(huì)和中國(guó)調(diào)味品工業(yè)協(xié)會(huì)正在積極進(jìn)行有關(guān)新標(biāo)準(zhǔn)的制定工作。2、我國(guó)食品生產(chǎn)的質(zhì)量控制正在與國(guó)際接軌，執(zhí)行下列兩個(gè)重要法規(guī)：GMP（GoodManufacturing Process ,良好的生產(chǎn)操作規(guī)范）， HACCP（ Hazard Analysis and Critical Control Point ,危險(xiǎn)分析與關(guān)鍵控制點(diǎn)）。3、目前，我國(guó)推行發(fā)酵法生產(chǎn)醬油、醋、醬和HVP等調(diào)味料，嚴(yán)禁化學(xué)酸法生產(chǎn)。產(chǎn)品中的致癌物質(zhì) 3一氯丙醇（3CPD控制在 00.05mg/kg。4、美拉德反應(yīng)生產(chǎn)肉類香精技術(shù)，熱風(fēng)法和真空冷凍干燥法生產(chǎn)脫水蔬菜，調(diào)味料的微膠 囊化技術(shù)，天然香辛料加工技術(shù)等以取得明顯成效，