煎饼加工技术研究现状及展望
2022-09-16刘靖彦杜志龙张小燕张丽娜卢天齐杨炳南
刘靖彦, 杜志龙, 张小燕, 张丽娜, 卢天齐, 杨炳南
(1. 中国农业机械化科学研究院集团有限公司,北京 100083;2. 土壤植物机器系统技术国家重点实验室,北京 100083)
0 引言
煎饼(pancake)是具有民族特色的传统食品,在我国分布地区广泛、历史悠久。煎饼的种类众多,传统煎饼采用手工制作,将小麦、玉米、小米、高粱等谷类原料碾磨成粉,加水调和后摊制而成。煎饼的摊制过程大致分为“刮、摊、滚”3 种方式。“刮”和“摊”均需要将原料粉混合成面糊,将面糊倒入预热好的鏊子,使用木刮板将面糊刮匀;“滚”则是将原料粉和成黏、软适宜的面团,在预热好的鏊子上滚动出一层均匀的面糊。待鏊子将面糊加热至变黄成型,将煎饼揭离鏊子便制作完成[1]。烙制成的煎饼水分少,形态似牛皮,方便叠层,口感筋道,食后耐饥饿。由于原料多为谷类,口感带有粗糙感和颗粒感。
煎饼兼具主食和方便食品的特点,具有受众人群广、创新空间大的优点。随着食品市场的不断发展与生活水平的日益提高,煎饼加工技术的研究与创新受到越来越多研究者和消费者的关注。如今,煎饼原料更多选用营养均衡、具有保健功效的食品,营养价值提升。通过对原料粉的精细加工和发酵处理,可改善煎饼的口感和风味。煎饼的加工工艺标准化程度提升,评价体系不断建立,自动化加工设备逐渐成熟。
然而煎饼加工仍然以个体加工和小作坊生产为主导,煎饼加工实现工业化、标准化生产存在一定距离。因此煎饼加工技术的创新对煎饼食品产业化有着重要的意义。本文就目前煎饼加工技术研究现状进行论述,以便为后续煎饼生产及研究提供参考依据。
1 煎饼种类
煎饼种类繁多,原材料选择多样,最为常见的配方是以小麦粉、玉米粉为主要原料,也可复配小米粉、荞麦粉、黑米粉等谷物原料粉加工成多谷类煎饼,风味更加多样。煎饼配方中加入具有保健功能的食品,可提高煎饼的营养价值和保健功效。民间还存在向面糊中添加其他材料的煎饼种类,如枣泥煎饼、野菜煎饼、柿子煎饼等,味道迥异,产品极具多样性。
1.1 谷类煎饼
谷类指禾谷类作物,包括稻类、麦类、玉米、高粱、粟(小米)、豆类和薯类等,富含碳水化合物、膳食纤维、蛋白质、微量元素等多种人体必需的重要营养物质,丰富多样的谷类搭配可调节居民的膳食结构。由于谷类的膳食纤维含量较高,使得多谷类食品的口感粗糙,受欢迎程度低。将谷类原料经超微磨粉,加之煎饼的特殊口感,可明显弱化谷类的粗糙感和颗粒感,增加接受程度。
李凤光[2]以玉米为原料,依据特定的配比加入小麦粉,研制出了一种迎合人们对粗粮煎饼口味喜好的玉米煎饼。这种玉米煎饼不放添加剂,不易破裂,携带方便,老少皆宜;并且它的加工方法符合产业化生产指标,加工出来的煎饼与传统手工制作的口感相比较,毫不逊色。程玉来等[3]研究用玉米、高粱和小米作为杂粮煎饼原材料,适量加入小麦和大豆,满足营养、健康的要求。以感官评价为主要指标,利用最陡坡试验设计方法得出杂粮煎饼最佳配方为玉米粉60%、高粱粉12%、小米粉9%、大豆粉2%、小麦粉7%,成品口味最佳。王尚玉等[4]以玉米微粉和小麦粉为原料制作玉米微粉煎饼,通过正交试验得出影响成品松脆度的各要素按照大小顺序为糖添加量、原料粉质粗细、食用油添加量、牛奶添加量、烘焙时刻、冷却间隔、水添加量、鸡蛋添加个数及添加剂添加量等,最终确定玉米微粉的添加量80%、粗细度全部过CB62 号筛时,制作出来的煎饼质地细腻,口感最佳。王平平等[5]研究将超微粉碎后的荞麦粉制作煎饼,最佳配比为荞麦粉∶小麦粉为7∶3、加水量160%、加蛋量16%和加盐量1.1%,煎饼成品质地柔软且具有荞麦特殊香气,营养丰富。
1.2 保健食品配方煎饼
将具有保健功效的食品研磨后加入煎饼面糊中,可丰富煎饼的种类,提高煎饼的营养价值。黄一承等[6]研究了市面上玫瑰煎饼和百合煎饼的风味物质,发现玫瑰和百合的加入能够有效改变煎饼风味,煎饼中的风味物质种类及含量均有所增加。阚旭辉等[7]以淮山药、黄花菜和小麦粉为主要原料,研究一种速冻预制淮山黄花菜饼,最佳配方为淮山药浆∶面粉∶水为1∶1∶1,并添加20%的黄花菜丁和1%的食盐,面糊配方适用于煎饼制作。除此以外,还有黑木耳煎饼、核桃煎饼等不同保健食品配方煎饼。
1.3 其他种类煎饼
糖酥煎饼是山东著名的风味食品,主要原料为小米、白糖和油,白糖占干物料质量的12%,加水量大于干物料质量的1.5 倍。将原料浸泡、磨浆、摊制熟化制成煎饼,不需喷水回软,口感更加酥脆,味道香甜适口[8]。柿子煎饼是将柿子汁液加入面糊或直接涂抹在即将成型的煎饼表面,加热过程中由于焦糖化反应,煎饼色泽诱人、香味浓郁[9]。
2 煎饼发酵技术
发酵是煎饼加工中的重要工艺环节,相比未发酵的加工方式,发酵工艺对煎饼风味、营养价值、加工及保藏特性均有积极的影响[10]。研究表明,发酵对煎饼中风味物质的形成有明显的影响,以黑米煎饼为例,发酵后风味物质含量和种类明显增加,其中挥发性风味物质的种类增幅达50%以上[11]。经发酵后的煎饼由于生物酶的作用,大分子物质被水解和转化为多种小分子物质,各种营养成分更容易被吸收,氨基酸的比例更加合理[12]。发酵工艺可降低煎饼面糊的黏度,使其在加工时减少搅拌阻力,有利于煎饼摊制成型。此外,发酵过程中微生物的作用可延缓煎饼老化,延长保质期[13-14]。目前,煎饼面糊发酵工艺分为自然发酵和发酵剂发酵。自然发酵即煎饼面糊在常温条件下,借助野生菌种进行开放式发酵。马涛等[15]的研究表明,自然发酵的发酵温度30 °C,发酵时间7.5 h,煎饼品质最佳。自然发酵存在一定弊端:发酵面糊易被其他有害菌侵染腐败,煎饼成品质量稳定性差;发酵时间长,生产效率低[16]。发酵剂发酵是通过加入单一或混合发酵剂使煎饼面糊发酵的工艺。通过分离、筛选和鉴定,确定发酵面糊中的优势菌种为酵母菌和乳酸菌。有研究者将酵母菌和乳酸菌的优势菌种制成混合发酵剂用于煎饼生产,具有延缓老化、抑制霉菌腐败、改进产品感官性质、缩短发酵周期等优点,有利于提高产品质量,实现工业化生产[17-19]。有研究表明,通过酵母发酵剂发酵煎饼面糊,得到最佳工艺参数为发酵时间80 min(显著低于自然发酵)、发酵温度38°C、碱中和pH 值6.9[12]。
3 煎饼品质评价
煎饼品质主要包括外观、口感和风味,由于煎饼独特的质地和风味,煎饼的品质评价标准与其他食品存在较大差异,难以完全借鉴。目前,衡量煎饼食品品质的评价指标包括感官评价、质地特性及风味物质。形成标准化的品质评价体系既有利于提高人们对煎饼的认识,也有利于提高煎饼在现代化企业生产中的产品质量。
3.1 感官评价
感官评价是通过人的味觉、触觉、视觉、嗅觉和听觉对食品与其他物质相互作用进行评价的指标[20]。由于煎饼中化学物质丰富,相互作用机理尚不明确,感官评价能很好地解释某一感官品质的总体状况。
根据煎饼的感官特性,感官评价指标分为外观、风味和口感3 个部分,如表1 所示,分值占比分别为40 分、30 分和30 分。数据处理阶段,可在加权平均法的基础上,引入模糊数学法对煎饼的感官评价结果进行综合评判,增强结果客观性[21]。
表1 煎饼品质感官评价标准Tab. 1 Sensory evaluation standard of pancake quality
3.2 质地特性
煎饼的质地特性让其在食用口感上兼具韧性和脆度两种特性。感官评价直观性好,但对口感的评价上重现性和定量性受人为因素的影响较大,稳定性不足。通过质构仪测量和分析煎饼的质地特性指标,具有客观、精确、结果可量化、灵敏性高、重现性好等优点[22]。高天佩等[23]采用剪切和破裂两种模式对煎饼质地进行测定,煎饼的硬度与咀嚼性分别用剪切测定中的最大剪切力和剪切力做功进行量化,煎饼的韧性和延展性分别用破裂测定中的最大破裂力和破裂距离进行量化。通过探究感官评价项目与仪器测定指标的相关性,得到感官评价项目的回归方程并建立预测模型,模型中回归方程的预测准确程度依次为整体接受程度>硬度>咀嚼性>延展性>韧性。
3.3 风味物质
风味是煎饼品质评价的重要指标,很多因素共同影响煎饼的风味,如面糊发酵有助于醇、酸、酯的形成,酶产生的前体物质直接或间接地参与了风味的形成,焙烤期间热诱导的美拉德反应及脂质氧化反应等都有助于产品的最终风味[24-26]。风味物质分为挥发性风味物质和非挥发性风味物质,研究表明,不同种类煎饼中主要非挥发性风味物质如糖类、氨基酸含量差异不显著,而挥发性风味物质阈值较低、含量差异显著,可显著影响煎饼的整体风味[11,27]。对煎饼风味物质的研究多集中于分析挥发性风味物质的种类与含量。
电子鼻具有模仿人体嗅觉系统的功能,可对复杂气味进行识别[28]。气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)是高效的挥发性风味物质分析方法,具有灵敏度高、选择性好等优点,但只可以检测单一物质挥发性组分,具有一定的局限性[29-31]。电子鼻结合GC-MS 技术可以从宏观和微观上全面研究食品挥发性风味物质,是检测煎饼中挥发性风味物质的主要手段[32]。樊月等[27]通过电子鼻结合固相微萃取-气相色谱-质谱(SPME-GCMS)联用法检测5 种煎饼的挥发性风味物质,发现其风味化合物组成有显著差异,共鉴定出24 种风味化合物,主要包括醛类、醇类、烷烃类、酸类及芳香类等化合物。醛类和4-乙基-2-甲氧基苯酚对煎饼整体风味的贡献作用较大。朱力杰等[33]研究表明,未发酵和自然发酵玉米煎饼中检测出挥发性物质主要包括酮类、醛类、酯类、烯烃类、烷烃类和芳香类物质。经过发酵后玉米煎饼挥发性物质含量发生显著变化,醛类、酮类、烷烃类和芳香类化合物种类均增加。
4 煎饼保藏特性
煎饼在贮藏过程中容易受到微生物侵染,导致产品腐败,影响货架期。通过检测市售煎饼产品的微生物及生化指标,表明煎饼易受细菌和霉菌的污染[34-35]。由于煎饼具有特殊口感,通过降低水分含量和贮藏温度、调整pH 值来延长货架期的方式会影响煎饼品质。目前可采用添加食品防腐剂和物理杀菌法杀灭煎饼重点的致病菌及腐败菌。研究发现,在33°C 的条件下,采用0.03%的脱氢乙酸钠能够有效抑制细菌的生长,至少能延长煎饼5 d 的货架期[36]。传统的加热杀菌会影响煎饼的风味与口感,采用脉冲强光照射可有效降低煎饼表面的细菌、霉菌数量,延长货架期,并且脉冲强光对煎饼风味影响较小[37-38]。
煎饼质地回软与淀粉老化也是贮藏过程中煎饼品质下降的主要原因,目前解决方案有待进一步研究。由于煎饼摊制完成后需进行喷水回软工艺,然后密封在保鲜袋中,导致贮藏过程中煎饼水分活度提高,硬度降低[36]。回软工艺、包装方式及贮藏温度是控制煎饼回软程度的主要方式。淀粉老化会使煎饼的表面粗糙、韧性和弹性下降、风味消失,降低产品品质[39]。
5 发展展望
我国传统煎饼加工始终处于手工业发展阶段,加工往往采用师徒传授制、手工操作为主,食品质量主要靠经验和主观感知,原材料配比无定量,加工操作随意性强,加工设备自动化程度低,产品质量因地、因时、因人而异,品质不稳定,环境卫生条件差,包装及贮藏水平有限[40]。
近年来,随着我国经济的平稳发展,消费者的购买能力和传统食品企业经营能力都在持续增加,这也对煎饼加工行业提出了更高的要求。目前,政府科技经费开始支持传统食品企业的产业结构升级,国家高技术发展研究计划项目、国家重点基础研究发展计划项目及国家科技支撑计划项目对传统食品均设立了单独的预算管理体系,通过科技进步和自主创新推进我国传统食品的现代化发展[41]。可以预见的是,煎饼产品创新化、加工现代化和行业标准化是煎饼加工行业发展的主要趋势。
产品创新方面,在保持煎饼传统独特风味和独特口感的同时,要不断创新,迎合当代市场需求。围绕营养健康的饮食理念,聚焦绿色健康食材,丰富产品种类。改进粗糙口感和食用方式,将定位由单一的传统主食转向休闲食品,扩大受众人群。
加工技术方面,煎饼加工要由传统手工业向现代化、标准化、工业化食品加工业发展。创新煎饼加工技术,深入研究加工机理;提升加工设备自动化水平,精准把控加工关键节点,提高产品品质稳定性;研究合适的包装方式,延长货架期,保障贮藏、运输和销售环节产品品质。
行业体系方面,要逐步建立完善、成熟的煎饼加工技术规范和行业标准,提升食品安全质量,促进形成从原料到商品的煎饼加工完整产业。
6 结束语
现今传统食品口味的融合与创新,带来了新的消费理念和市场契机,煎饼产业的转型升级促进了我国传统食品标准化、规模化、机械化的产业模式呈现。目前,对煎饼加工技术的研究尚不完善,存在煎饼成型机理不明确、评价体系不完备、包装及保藏技术不成熟等问题。随着市场需求量的增加,煎饼加工技术的创新与工业化生产需求日益旺盛,改进落后加工方式、提升机械化加工水平、建立标准化质量评价体系,实现我国谷物加工业从小作坊到大车间、从煎饼摊到产业链、从厨师手艺到全程溯源的拓深延展,逐步实现产业聚集,促进我国谷物加工及薄膜食品制造业高质量发展。