分項計畫執行方法及結果討論 一、開發蒟蒻米產品
1. 研究方法
對產品理化性質之影響,設定之變數為:蒟蒻粉比例 (5−10%)、螺軸轉速 (40−60rpm) 與加熱溫度 (50−90℃)。
a,b,c Means within the same experimental variable followed by thedifferent letters are significantly
different at 5% level by Duncan’s multiple range test.
另外,圖 1 為不同蒟蒻粉含量下蒟蒻米樣品的水溶性指標,水溶性指標代表澱粉 分子在擠壓過程中裂解為可溶性物質的含量。由圖顯示,添加蒟蒻粉之組別其水溶性 指標較空白組低,添加蒟蒻粉後可以降低水溶性指標,其原因可能是蒟蒻具有高保水 能力 (high water holding capacity),經過擠壓加工後可保持可溶性物質不流失。
3. 效益
因飲食西化與速食化影響,國內稻米的消費量逐年減低。本計畫利用蒟蒻不易消 化而具有飽足感之特性,並利用擠壓加工技術具有混合、揉捏、剪切、加熱與成型等 特性,開發蒟蒻米產品,有助提升稻米消費量,並活絡國內農地運用。
圖1. 不同蒟蒻粉含量下蒟蒻米樣品的水溶性指標
圖2. 蒟蒻米樣品、台稉 9 號米與日本大塚蒟蒻米之照片
二、米速食麵產品量產技術
(計畫主持人:中華榖類食品工業技術研究所蔡明原)
1. 研究方法
(1)原料選擇:國產米及公糧米(稉米及秈米)、中筋麵粉(蛋白質含量 9-11%)
(2)麵條製備 (a)復水速食麵 (b)即食點心麵
(3)吸油率、水分及水含量分析 (4)麵條烹煮特性分析
(a) 烹煮時間 (b) 泡麵質地分析 (5)感官品評
(6)試量產
(7)實驗流程圖 (圖 3) 2. 結果與討論
在麵帶製作時,添加米穀粉會增加吸水性,因此需要較多的水分製備完整麵帶,
添加10%米穀粉約需增加 1.5~2%的水分。在製程中,麵帶因為米穀粉的添加,壓延過 程可明顯感受麵帶較軟,壓延厚度也變薄 (圖 4),油炸後麵塊亦會隨著米穀粉添加越 多,顏色越深 (圖 5)。
圖3. 實驗流程圖
米穀粉取代麵粉製備米速食麵 (米點心麵) 可減少麵塊油炸後油脂含量,以速食麵 為例,和未添加米穀粉的控制組比較,粗脂肪含量下降 (圖 6),米穀粉取代度和油脂 含量下降率成正相關。
即食點心麵添加米穀粉後口感由酥脆型變硬脆型,由於不需考量復水後麵條特 性,以30%米穀粉取代度進行試量產,和市售點心麵 (科學麵、王子麵) 相比,粗脂肪 含量降低 22.7~32% (市售產品粗脂肪 22~25%;30%米點心麵粗脂肪 17%)。米速食麵 需考量麵條復水特性及質地,添加的米穀粉越多,復水後米速食麵硬度及拉伸強度皆 下降,評估復水速率、吸油率及麵條品質結果,以 15%米穀粉取代度為試量產條件,
品評結果和市售味味麵 (同一條生產線之市售品) 無差異 (圖 7),整體分數 3.46,是評 價很好的產品。
3. 效益
(1) 速食麵年產值約 104 億,米速食麵以市占率 1%粗估,可有約 1 億的產值。
(2) 以台灣每年速食麵需求量約 10 億包,每包麵塊重量約 80 克,10%米穀粉取代度 來計算,每年可增加約 8000 公噸米穀粉用量,增加糧食自給率。
(3) 完成米速食麵量產技術一項。
圖4. 麵帶厚度差異 圖5. 油炸後麵塊顏色差異
圖6. 粗脂肪含量 圖7. 品評結果
三、速食米飯品質改進量產技術(圖 8)
(計畫主持人:中華榖類食品工業技術研究所蘇梅英)
1. 研究方法
(1) 一般組成分:水分、灰分、碳水化合物、粗蛋白及粗脂肪含量。
(2) 直鏈澱粉及支鏈澱粉:直鏈澱粉及支鏈澱粉:依 AACC 61-03.01 方法測定。
(3) 水活性:依水活性測定儀於 25℃下隨機取樣測定。
(4) 復水率:參考李 (2008) 之方法檢測,取 5 g 樣品於燒杯中,加入 100 ml 熱水 (95±5
℃),設定復水時間,取樣將除去速食米飯表面水分,樣品秤重 (R)。
Rehydration ratio=【R-(5 × D%)】/(5 × D%) D%=1-W%
D%為樣品乾重 W%為水分乾重
(5) 硬度值及膠黏性:使用組織物性測定儀 (Stable Micro Systems TA-XT PLUS Texture Analysis),參考宋及劉 (1996) 方法分析米飯物性,檢測項目為硬度值(H) 及膠黏性 (-H),並隨機取樣 9 粒米飯,採用九封格位置分佈擺放底座,利用圓 形平面壓縮探頭 (probe) 進行分析,條件如下圖 9 所示。
(6) 品評試驗:將速食米飯樣品進行九分制嗜好性品評測試,品評人員為 20~30 人,
評分項目分為外觀 (appearance)、口感 (mouthfeel)、整體接受 (overall)。
圖8. 速食米飯品質改進量產技術
圖9.
2. 結果與討論
本速食米飯樣品為 A、B 表示,並以不同製程條件,包含炊飯加水量、添加物及 乾燥溫度等程序,以樣品控制水分 10%及水活性 0.5 為基準,並進一步建立「速食米 飯量產技術」。實驗中檢測速食米飯之復水率、硬度值、膠黏性及品評試驗,對最終 樣品之影響。
由實驗結果得知,經復水後米飯之復水率與硬度值呈反比 (圖 10、11),表示復水 率佳則硬度值較低,米飯口感較軟。在復水率20 分鐘以樣品 A 為最高,相對的硬度值 較低,米飯復水較佳。將樣品與市售產品之品評試驗 (圖 12),說明樣品 A 與樣品 B 不論在外觀、口感及整體喜好比市售香積飯產品較佳,且與市售尾西產品 (品質佳) 無 差異性。
本速食米飯技術開發重點為量產製程,關鍵條件控制包含炊飯加水量、添加物及 二階段乾燥條件等,敘述如下:
(1) 若炊飯時加水量較低,糊化過程無足夠水分將米飯結構撐開,後續將造成乾燥後 之速食米飯復水時口感較硬。
(2) 炊飯加入添加物 (膠體) 製程之速食米飯,可提高食用時之復水率。
(3) 乾燥時避開老化溫度條件,以二段式乾燥程序先進行較中低溫之乾燥條件,讓米 粒中心及外層水分蒸散平衡,第二段再調高溫度進行乾燥完成,可製備出復水後 品質口感較佳之速食米飯。
目前市售產品價格的1/3 為估算為成本價 (表 2),市售產品成本價格為尾西米飯(52 元/75g)、輕快風快煮米 (22 元/75g) 及香積飯 (29 元/75g),其與本研究速食米飯量產 樣品之成本價 (15 元/75g) 明顯差別,預估可減少 15~30%。
3. 效益
(1) 建立速食米飯製程之最適炊飯條件及二階段式量化乾燥程序,節省量產成本與工 序,保留較國內外現有市售產品更佳之速食米飯復水品質與口感。
(2) 未來可導入相關新型態多元米食產品,如速食年糕、速食粿條等即食食品領域。
圖10. 速食米飯之復水率
圖11. 速食米飯之硬度值
圖12. 速食米飯之品評分析
(3) 預估速食米飯若能取代年產值 100 億元之速食麵市場 1-3%,則有約 3 億元之市 場潛力,現有技術可技轉於團膳、速食食品等加工業者,所生產之速食米飯產品 具儲存安定性、攜帶便利性、食用簡便性等優點,並有較速食麵蛋白質利用率高 及好消化吸收之營養上優勢存在,產品並可推廣於即食食品、登山與急難救災等 相關領域用途。
(4) 國產優質稻米,該量產技術開發適用於國內米食相關加工業者,可提升國產米儲 存利用及攜帶便利性、並具有提昇速食米飯口感及降低成本等優勢,有助於國內 外產業推廣使用,擴大國產稻米消費。
表2. 速食米飯成本估算 舉行。會中邀請講者包含Dr. Ken'ichi Ohtsubo(大坪研一、日本新潟大學自然科學系教 授)、Dr. Malshick Shin (申末湜、韓國全南國立大學食品營養系教授)、Dr. Hiroharu
Yamada (山田博治、日本新潟大學特聘教授)、及博士(聯華實業股份有限公司研發技術 總監)。他們分別以「從主食到多元化的米食加工技術開發」(大坪研一)、「以米穀粉 製備無麩質產品」(申末湜)、「日本米加工產品的多元開發與推廣策略」(山田博治)、
「台灣米穀粉加工現況與前瞻」(吳宗沛),闡述日本、韓國、台灣相關米穀粉加工之研 究與產業現況。本場次共計有214 人參與。
「2013 米食加工技術交流專業座談會」除上述講者外,還邀請到台灣大學食品科 技研究所江文章教授與中華穀類食品工業技術研究所研發組組長蘇梅英博士共同出 席,與現場參與業者與專家會談,針對米穀粉多元應用的研究與發展現況,國內及日 韓米穀粉加工產業技術現況進行討論,共計有40 人參與。
3. 效益
本案順利完成國際研討會、專家座談會之辦理,並邀請學者完成十篇米食加工與 消費相關文獻匯整撰寫。本次研討會四場演講均經後製影片並上傳網路,可持續提供
米食加工技術交流國際研討會參與人數與來 源分析
米食加工技術交流國際研討會手冊封面 2013米食加工技術交流專業座談會現場
相關人士後續研究、教育、分享之目的。而十篇回顧文獻之撰寫,亦可望於來年出版 成為米食專書,作為相關訊息提供重要管道。
五、強化發芽稻榖應用之研究
(計畫主持人:中興大學江伯源)
1. 研究方法
(1) 稻穀發芽生理變化-機制、構造、組成分、機能成分及酵素變化深入系列分析、
了解,針對發芽的幼苗(芽)及種子(胚乳)進行機能成分萃取、濃縮、製備及加工 技術研發。
(2) 稻穀發芽-高纖&葉綠素 (幼苗) 微粉製備及微膠囊化技術、新潁加工品研發。並 完成組成分、機能成分及體外生理評估,未來可使產品機能化、營養化、保鍵化,
追求多元化加工利用、研發基礎訊息。
(3) 稻穀發芽-酵素&機能 (種子胚乳) 微粉製備及微膠囊化技術、新潁&機能米食加 工製品研發,創造新技術與應用,未來商品化潛力大,甚具市場開創力與競爭力。
2. 結果與討論
(1) 稻穀發芽酵素及機能成分萃取、製備技術
對提取發芽稻穀中的α-amylase 與各種有效成分,目前已研發萃取技術,並 針對其萃取的溶劑、溫度、濃度及方法等,已找出較佳的萃取條件已可得到最高 的萃取率,且對於萃取後所得的酵素及機能成分,後續的貯藏試驗及品質指標成 分變化是重要的核心技術。
(2) 稻穀幼苗微(粉)化技術建立及體外生理功能評估
發芽稻穀製備、進行凍乾並微粉化處理,微粉化成不同粒徑的幼苗微 (粉),
分別為>60、60~100、100~150、150~200、200mesh,針對不同粒徑的微粉,探 討其機能成分與體外生理評估之特性,已找出營養性與理化特性最佳的條件,用 以製備微膠囊及錠劑。
(3) 高纖&葉綠素微膠囊化及新穎加工品研發
利用晶球製造器分別製作混合型及液蕊型的晶球,以稻苗萃取液作為兩種晶 球的蕊材,海藻酸鈉與氯化鈣之交聯作用為製作兩種晶球的凝膠基礎,稻苗萃取 液與膠體的濃度為重要因子,對晶球的外觀及凝膠特性有很大的影響。還有研發 乳化的技術以改善稻苗萃取液的穩定性 (色澤、功能性等),提高晶球的包覆率,
並降低稻苗萃取液的滲漏情形。
(4) 高纖&酵素微膠囊化及新穎加工品研發
利用晶球製造器分別製作混合型及液蕊型的晶球,以酵素(α-amylase)萃取液作 為兩種晶球的蕊材,海藻酸鈉與氯化鈣之交聯作用為製作兩種晶球的凝膠基礎。