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为了让米粉吃起来够酸爽,科学家们付出了很多努力

本帖由 漂亮的石头2015-10-19 发布。版面名称:知乎日报

  1. 漂亮的石头

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    米粉——爱你说不够

    [​IMG] ljthyd,食品科学在读博士。虽写的无趣,但尽量有价值!

    说起米粉,我们不难想起桂林米粉、湖南米粉这两大现象级的地域招牌。除去桂林和湖南两地,全国范围内每天早晨将米粉选为早餐的人不在少数,米粉配上浓稠的汤汁,香辣酱料,根据个人口味和喜好添加牛肉,肉丝等等辅料,那美味能轻易唤醒我们昏昏沉睡的食欲,食之,整个上午战斗力无穷。那这米粉是如何发展而来的?如何制作?其中隐含着什么食品科学?什么因素影响它的口感?带着这一堆问题,我们来细细说说我钟爱的美食——米粉。

    一、米粉的发展历程

    作为米粉的原料——水稻,目前从考古学家们发现的证据表明,在我国是原产地之一,也就是表明,几千年前我国人民就开始食用稻米了。但将稻米捣成粉食用,有史记载的大约在西周时期了,那时有一种名为“糗”的粉状干粮,即为将稻米蒸熟后,捣成粉状的干粮。既然有了将稻米捣成粉的方法,人们进一步发挥吃的天赋,将米粉做成了“饵”,类似于蒸糕的一种食物,为防止饼间黏结,在“饵”表面撒上一些粉,有做成了“餈”,类似于今天的糍粑。

    [​IMG]

    粉碎用的石磨

    有了这许多基础,大约追溯到南北朝时期,一种名为“粲”的线条状米粉出现了,但其最早是一种甜味的点心,与今天的米线差异还是很大。后又经过隋唐时期的“米饼”,宋元时期的“米缆”,明清时期的“米糷(lan,四声)”的发展,在清末民初时期,线条状米粉已经直接叫“米粉”或“米线”,其工艺已经与现今差异很小,逐渐在我国南方开始流行,最终为全国人们所接受和喜爱。

    二、米粉的制作过程

    米粉的制作过程主要是由大米经浸泡、磨浆、熟化、成型等工序加工而成。浸泡主要是为了使米粒充分吸水软化,通过磨浆使米粒破碎成 100 目以的上细小颗粒,使加工出的米粉更细腻滑爽。然后熟化是在 90℃以上温度条件下使淀粉糊化,蛋白质变性,形成具有一定黏弹性的凝胶体,从而赋予米粉独特的力学特性和口感。然后通过挤丝成型,后熟等步骤使米粉口感更加劲道。

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    工厂内米粉的生产过程中其中一角

    为了使米粉更加风味独特,口感质地更好,往往还会在米粉磨浆前让大米经过一个生物发酵过程,并在磨浆熟化后其,增加一个酶处理过程,以此来抑制淀粉发生老化,增加鲜食米粉在保质期内的品质。

    三、米粉的质地形成与加工机制

    一般在大米中含有 75% 左右的淀粉,13% 左右的水分,8% 左右的蛋白质和 1% 左右的脂肪。作为大米的第一大成分——淀粉,其含量、组成和分子结构是决定米粉品质的关键因素。

    在所有已知谷物中,大米淀粉颗粒粒径最小,约 3-8μm,形状多数呈不规则棱角分明的多边型。与其他淀粉一样,大米淀粉分直链淀粉和支链淀粉两类,直链淀粉是葡萄糖以 α-1,4 糖苷键聚合而成的长链,除 α-1,4 糖苷键外,支链淀粉还含有 α-1,6 糖苷键,从而形成分枝状,是自然界中最大的分子之一。在天然的淀粉颗粒中,支链淀粉的还原性末端相互聚集,形成放射状,是淀粉颗粒的骨架。而直链淀粉则多以双螺旋结构的形式分散在支链淀粉的骨架中。

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    淀粉组织结构原理图

    米粉实际上是淀粉在有限水分下糊化形成的凝胶体。淀粉 - 水体系在湿热作用下,淀粉颗粒不断地吸水膨胀,直至破裂,逐渐形成由溶胀的支链淀粉、直链淀粉等高分子网络构成凝胶体系,水分由糊化前的非结合态转化成糊化后的结合态,起到增塑作用,促进了米粉韧性的生成。在湿热条件下,除淀粉外,蛋白质、脂肪等高分子链都将得以伸展,由于这些大分子含有丰富的亲水基团,可与水分以氢键形式结合。同时,蛋白质的巯基、二硫键、淀粉、蛋白质、脂肪分子链部分缠绕,形成了复杂高分子网络,从而赋予米粉特定的黏弹性。

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    淀粉凝胶的示意图

    在经过了糊化过程后,在低于糊化温度的存放过程中,米粉中的淀粉、蛋白质等高分子链与水分的结合力下降,游离水含量增加,高分子网络收缩,支链淀粉的外链相互靠拢,形成微晶束,直链淀粉聚集,形成双螺旋结构的晶体,这一过程,导致米粉的硬度上升,柔性和强度下降,口感失去韧性和滑爽,亦称老化或回生。因此,在存放过程中 ,淀粉的老化是保鲜湿米粉储藏品质下降的主要原因。

    四、米粉的品质影响因素

    加工中大米的品种是影响米粉品质的其中一个因素。在米粉加工过程中,淀粉含量较高的大米通常能形成质地细密、弹韧性好的凝胶体,制作的米粉的感官品质良好。

    支链淀粉含量高则米粉凝胶的硬度低,韧性差,黏性大,导致米粉的感官品质变差。由于复杂的分支结构,分子间相互作用的空间位阻较大,使得支链淀粉较直链淀粉的老化速度慢得多。 直链淀粉以及外链较长的支链淀粉易于聚集形成双螺旋结构的晶体,与水分的结合力也较小,这些都是影响米粉储藏品质的重要因素。

    在实际生产中,一般使用经过储藏(自然温度下储藏 12-18 个月)的稻米制作出的米粉品质较好。因为在稻谷后熟过程中,稻谷的物理、化学和生理生化变化可能间接影响米粉的品质。在后熟期间,稻米的淀粉、蛋白质总量基本不变,但支链淀粉由于在脱支酶的作用下发生脱支作用而在总淀粉中的所占比例下降,直链淀粉比例升高。其中游离脂肪酸所占比例上升,糊化特性、风味也发生变化。

    适当延长稻谷储存时间可以改善米粉质构、提高拉伸和抗剪切性能,降低米粉表面黏性、断条率,减少混汤现象,增加米粉的柔顺性、强度和筋道感。

    加工工艺也是影响米粉品质的一个原因。浸泡与换水次数有利于淀粉等高分子链的缠绕和网络结构的形成,从而提高米粉凝胶的强度和韧性。发酵过程中微生物代谢的酶类还会使支链淀粉的外链变短,降低存放过程的老化速度,起到抗老化的作用。糊化后的低温(约 40℃)静置,淀粉产生重结晶,并提高了淀粉分子链的刚性,玻璃化温度升高,大米凝胶韧性增强。

    采用不同的外力作用方式,可以改变淀粉的分子构象,从而调节米粉凝胶的质地,生产不同风格的米粉。一般挤压成型的米粉强度高,质地的储藏稳定性好。

    为了提高米粉的抗老化性能,可加入适量的 β- 淀粉酶。经 β- 淀粉酶作用所产生的麦芽糖赋予米粉光滑的表面,并能在一定程度上阻止淀粉分子老化。为了使方便湿米粉的货架期达到 6 个月以上,还要经过 90℃左右的巴氏灭菌。

    尾记

    虽然米粉的加工技术经过长时间的改进已经有了很大的发展,但是在面对老化,储藏、口感风味等方面的问题时,依然还有很多问题有待解决。为了加工出尽量天然,口感 Q 弹,富有嚼劲,一口吸到底的那种酸爽,科学家们也是付出了很多努力的啦。

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    发自知乎专栏「美食不可辜负
     
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