馬先紅 ,房忠慧,李雪晶,張瑜
1. 吉林化工學(xué)院生物與食品工程學(xué)院(吉林 132022);2. 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院(長春 130118);3. 長春萬祥玉米油有限公司(長春 130062)
玉米是草本植物,屬于禾本科玉蜀黍,學(xué)名玉蜀黍,民間又稱棒子、玉茭、苞米、苞谷,拉丁美洲的墨西哥和秘魯沿安第斯山麓是其最早來源地。玉米有延年益壽食品的美稱,對開發(fā)營養(yǎng)高且生物學(xué)功能強的食品具有非常大潛力[1-3]。玉米是重要糧食來源,也成為一種流行的保健食品,常見于飯桌上,并且在歐美國家盛行,受到人們廣泛好評。
玉米含64%~78%淀粉、8%~14%蛋白質(zhì)、3.5%~ 5.7%脂肪、1.8%~3.5%膳食纖維等營養(yǎng)成分,此外含有豐富的鈣、鐵、鎂、硒、維生素、亞油酸等營養(yǎng)保健物質(zhì)[4]。玉米與稻米、小麥等相比維生素含量最高[5]。
《本草綱目》中記載,玉米自身帶有退潮熱、利肝膽、推遲變老等效果。隨著科學(xué)發(fā)展,對于玉米的研究增多,發(fā)現(xiàn)玉米除了《本草綱目》等藥典中記載的效果外,還有其他攝食功效[6],主要有抗御腫瘤、抗御動脈硬化、限制血糖、提升人體免疫功能、抑制癌細(xì)胞發(fā)展等作用。
玉米深加工主要聚集在酒精[7]、淀粉[8]、淀粉糖[9]、變性淀粉[10]、味精[11]和檸檬酸[12]等。隨著玉米主食化研究深入,玉米食品種類越來越豐富[13],玉米發(fā)酵食品層出不窮。玉米發(fā)酵后味道改變,增強質(zhì)量和營養(yǎng)價值,令植酸含量下降,并令游離磷元素產(chǎn)生,更加促進人體腸道利用無機元素。發(fā)酵所用的酵母含有豐富的B族維生素,因此玉米發(fā)酵食品可有效補充B族維生素[14]。
生產(chǎn)工藝流程:
糯玉米又稱蠟質(zhì)玉米或粘苞米,來源于中國,糯玉米不僅顆粒大,而且富含大量營養(yǎng)物質(zhì),同時糯玉米的保健功能也很好[15]。糯玉米被廣泛應(yīng)用于酒類加工、淀粉生產(chǎn)及各類灌裝食品。宗秀麗[16]以糯玉米為主要材料研制發(fā)酵酒,糖化發(fā)酵劑是丹寶利釀酒高活性干酵母,最優(yōu)工藝條件為:發(fā)酵溫度27.2℃、酵母添加量0.88%、發(fā)酵時間6 h、料液初始pH 4.6,該法釀制的發(fā)酵酒色澤均勻一致、口感細(xì)膩、酒體豐滿、回味綿長。
甜玉米水解液制備的工藝流程:
速凍甜玉米?!匀唤鈨觥驖{→糊化→加酶水解→滅酶→過濾→甜玉米汁備用
甜玉米發(fā)酵酸乳的生產(chǎn)工藝流程:
脫脂乳(10%~12%)、蔗糖、葡萄糖↘
甜玉米在玉米屬中是甜質(zhì)類型,是玉米的一個衍生物種,在西歐統(tǒng)稱蔬菜玉米。甜玉米成為深受青睞的蔬菜[17]。用牛奶和甜玉米為原料研制具有營養(yǎng)保健作用的甜玉米發(fā)酵酸乳,使甜玉米資源加工的途徑更寬闊。夏輝[18]用甜玉米汁與脫脂乳體積比7∶3制成玉米發(fā)酵酸乳,玉米酸乳的較好工藝參數(shù)為:發(fā)酵溫度43℃,保加利亞乳桿菌與嗜熱鏈球菌體積比1∶1,接種量5%,加糖量3%(蔗糖與葡萄糖質(zhì)量比1∶1),發(fā)酵時間10 h。0.2% PGA+0.1%單甘酯是較優(yōu)的復(fù)合穩(wěn)定劑,玉米乳的均質(zhì)壓力25~30 MPa,均質(zhì)次數(shù):單次,殺菌溫度100℃,時間15 min。該方法制得的玉米發(fā)酵飲料其具有豐富的營養(yǎng),味道鮮美。
生產(chǎn)工藝流程:
鮮玉米渣→加入適量豆粕→麩皮→混勻面粉→接種→厚層通風(fēng)培養(yǎng)→成曲→制醬醅→發(fā)酵成熟的醬醅→浸淋→成油→滅菌→澄清→灌裝
使用玉米粉制淀粉糖、酒精、有機酸和氨基酸等產(chǎn)品時,經(jīng)常會浪費大量玉米渣,但其可作為醬油的主要蛋白質(zhì)原料,以節(jié)約成本。鄭喜群等[19]研制玉米渣醬油,玉米渣(含水70%)、豆粕、麩皮、面粉、滬釀3.042米曲霉與滬釀AS3.350黑曲霉質(zhì)量比120∶40∶20∶20∶0.8∶0.2為原材料較優(yōu)質(zhì)量配比,菌種利用滬釀3.042米曲霉與AS3.350黑曲霉混合制成曲,體積比80∶20,成曲時水分控制在45%左右,發(fā)酵選取加鹽法,溫度變化方式:先高后低,高溫50~55℃,低溫26~35℃,時間2~3 d。該法釀成的醬油營養(yǎng)豐富,味道獨具特色。
2.4.1 玉米醋飲料
采取苞谷作為釀制食醋的主料,不僅經(jīng)濟實惠,資源寬泛,且富含相當(dāng)?shù)慕?jīng)濟收益和工業(yè)生產(chǎn)的可行性,有著明朗的發(fā)展空間,另外苞谷以高營養(yǎng)價值和保健性能而受到青睞,經(jīng)過發(fā)酵,使食醋的營養(yǎng)和保健功能提升。岳春等[20]研制玉米醋飲料,最佳配方為:轉(zhuǎn)化糖8%,A-K糖(安賽蜜)0.014%,阿斯巴甜0.06%,檸檬酸鈉0.015%,加入食醋30%,檸檬酸0.225%,蘋果酸0.075%。
2.4.2 玉米發(fā)酵飲料
玉米具備高產(chǎn)量、高營養(yǎng)兩大優(yōu)勢基礎(chǔ),適合作為高營養(yǎng)、高附加值食品的原料。玉米發(fā)酵飲料既提高玉米附加值,又增加營養(yǎng)。李永平等[21]以玉米為原料,經(jīng)糊化、酶解、過濾等過程制成玉米汁,向里面接入1%乳酸菌,發(fā)酵8 h,加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%蔗糖和0.5%檸檬酸于飲料中,所得飲料口感優(yōu)良。飲料顏色為淡黃色,清澈透明,沒有沉淀;具有醇厚的玉米氣味,稀釋3倍后,仍有玉米香味;口感細(xì)膩、酸甜適中、無酸澀味。
2.4.3 澄清型玉米發(fā)酵飲料
隨著生活品質(zhì)提高,消費價值觀逐漸提高,谷物飲料因其營養(yǎng)、保健的概念,被越來越多飲料企業(yè)重視。李鳳林等[22]研制澄清型玉米發(fā)酵飲料,主要原料是玉米粒、果葡糖漿、蔗糖、乳糖;飲料的最佳配方:玉米發(fā)酵液40%,果葡糖漿5%,白砂糖3%,檸檬酸0.05%。較優(yōu)發(fā)酵條件為:乳酸菌加入發(fā)酵劑5%,乳糖4%,發(fā)酵溫度42℃。該法制得的飲料色澤均勻一致,呈乳白色;外觀分布均勻,無分層及沉淀現(xiàn)象;具有豐富的玉米清香味,酸度適宜,甜度適當(dāng),口感鮮美。
2.4.4 玉米紅茶復(fù)合發(fā)酵飲料
紅茶復(fù)合菌是一種同生體,由3種對人體有益的微生物——酵母菌、醋酸菌和乳酸菌,形成共生體,民間稱“海寶”“胃寶”,產(chǎn)于中國渤海一帶,距今100余年。郭書賢等[23]以紅茶、玉米為原料,利用紅茶菌培養(yǎng)方式,研究出既擁有保健作用(紅茶菌獨有)又具有大量氨基酸(玉米含有)的發(fā)酵茶飲料。研究得出較優(yōu)發(fā)酵方式為:玉米糖化物10%,茶葉0.4%,接種量15%,發(fā)酵溫度30℃,發(fā)酵成品pH 2.5左右。該發(fā)酵飲料中含豐富的氨基酸、維生素、礦物質(zhì)等多種營養(yǎng)物質(zhì),具有紅茶菌調(diào)節(jié)胃腸功能、提高機體免疫力、防癌等生理保健功效,并且紅茶菌發(fā)酵產(chǎn)生大量有機酸等代謝物,使飲料諸味協(xié)調(diào),風(fēng)味獨特,優(yōu)于普通勾兌飲料。
2.5.1 普通玉米面包
工藝流程:
原輔料→稱量→預(yù)處理→面團調(diào)制→分摘、成形→醒發(fā)→烘烤→放涼→包裝→成品
將玉米融入到面包中,為面包制作開辟新方法,同時找到玉米深加工新方式。葉明芬[24]研制玉米面包,制作的最優(yōu)配方和工藝參數(shù)為:玉米粉100%、水75%左右、酵母1.2%左右、糖20%左右、油脂3%、鮮雞蛋5%、食鹽0.8%、黃原膠0.5%,瓜爾豆膠0.2%、單甘酯0.5%、蔗糖酯0.3%。制作面團水溫30℃左右、制作時長8 min左右;醒發(fā)面包坯時的溫度維持在30~36℃、相對濕度85%~90%、醒發(fā)時間90~120 min;面包烘烤溫度120~180℃、時間30 min左右。制得的面包口感松軟、獨特,營養(yǎng)豐富。
2.5.2 紅薯玉米面包
工藝流程:
原輔料→稱量→預(yù)處理→種子面團調(diào)制→種子面團發(fā)酵→主面團調(diào)制→主面團發(fā)酵→成型→醒發(fā)→烘烤→冷卻→成品
紅薯里的維生素B1、B2和賴氨酸含量明顯高于一般大米和白面。紅薯中膠原蛋白和黏多糖能減緩膽固醇在動脈壁上聚集,可預(yù)防心腦血管疾病。紅薯所含類雌激素物質(zhì)能起到美容和減慢衰老作用[25]。夏光輝等[26]研制紅薯玉米面包,較優(yōu)配方為:玉米粉8%、白砂糖15%、黃油20%、酵母1%、雞蛋15%、食鹽1%、面包改良劑6%、紅薯塊20%;成型的面包在底火180℃、面火160℃溫度下烤制20 min,放涼后即得紅薯玉米面包,其顏色誘人、酥軟香甜、甜而不膩、風(fēng)味獨特。制得的紅薯玉米面包,對人體健康非常有益,不僅使面包變得多元化,而且利用到紅薯和玉米,增加其應(yīng)用途徑。
玉米中膳食纖維含量非常豐富,攝入可起到刺激胃腸蠕動、加快糞便排泄的作用,可預(yù)防便秘和腸癌等,并能起到減肥、調(diào)脂的保健作用,降低疾病發(fā)生[27-29]。另外,發(fā)酵還可改善饅頭的營養(yǎng)價值、口感和風(fēng)味[30]。任劍豪等[31]研制玉米膳食纖維饅頭,優(yōu)質(zhì)配方為:玉米膳食纖維粉35%、白砂糖10%、水45%、改良劑0.3%、酵母粉1%。在此條件下,生產(chǎn)的玉米膳食纖維粉饅頭感官評分最高,口感品質(zhì)較好,有玉米清香,有較高營養(yǎng)價值,玉米膳食纖維粉饅頭色澤好,彈性強。將玉米膳食纖維粉加入面粉中制成玉米膳食纖維饅頭,提高玉米膳食纖維粉的應(yīng)用價值,為玉米精深加工提供技術(shù)參考。
面條在中國有4 000年歷史,其富含營養(yǎng)物質(zhì),如蛋白質(zhì)、脂肪、碳水合物,面條有助消化的功效,是一種健康食品,深受大眾喜愛。侯普馨等[32]研制玉米發(fā)酵面條,以玉米粉與小麥粉質(zhì)量比4∶6混合粉為主要原材料,加入12%谷朊粉、加入60%水量;優(yōu)質(zhì)發(fā)酵工藝為:酵母添加量0.8%、發(fā)酵時間3.5 h、醒發(fā)時間40 min。該方法下生產(chǎn)的面條,口感良好,非常勁道,具有獨特的風(fēng)味,且玉米味醇厚。采取發(fā)酵法制作面條不僅面條的營養(yǎng)價值得到改善,而且增加面條種類。
中國每年玉米產(chǎn)量排名世界第二。同時,玉米具有豐富的營養(yǎng)價值和良好保健功效。國家輕工業(yè)局注重玉米深加工,將其列為糧食食品加工項目之一。由于經(jīng)濟不斷發(fā)展,生活越來越富足,人們喜愛吃肉類食物,谷物攝入量較少,導(dǎo)致飲食結(jié)構(gòu)所提供的能量和脂肪過盛,膳食纖維攝入不足,營養(yǎng)不協(xié)調(diào),提高富貴病發(fā)病率,增加粗糧攝入量成為健康飲食必然趨勢。玉米營養(yǎng)價值高,口感甜美,具有很好的天然保健功能,因此具有良好市場發(fā)展前景。發(fā)酵可以很好改善玉米加工性能,玉米發(fā)酵食品種類繁多,營養(yǎng)豐富,深受大眾喜愛,故應(yīng)該擴大市場,加大生產(chǎn)力度,增加玉米發(fā)酵食品在日常飲食中占比。