基本信息
- 项目名称：
- 传统食品方便、安全新途径--微波化技术应用与产品开发
- 来源：
- 第十一届“挑战杯”国赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 中国传统食品作为中华五千年文明的瑰宝，以其适应东方人体质和饮食习惯的突出优势，一直是我们生活中不可缺少的重要部分。但是因其大部分还未工业化生产，仍以露天手工操作为主，食品安全等诸多问题令人担忧。故本作品以中国传统食品在加工和复热过程中出现的安全问题、质构劣变和风味丧失等问题为出发点，通过微波食品配料技术研制出解决上述问题的配料系统，并采用特殊加工工艺和设备（包括联合开发的红外-远红外油炸机），开发出微波肉串、微波肉排、微波肉馅饼和中式油条等四个系列的冷冻传统食品。
- 详细介绍：
- 本作品通过适配的食品加工配料和综合的现代加工技术，实现传统油炸食品、煎烤食品由手工操作向工业化、安全化加工的转化，由繁琐制作向快捷化、方便化调理的转化。研制出解决微波加热过程中因水分迁移过快而造成质地粗糙问题的食品配料，应用于速冻预焙烤面食品，经微波解冻加热后面皮水分损失减少35％以上，口感接近于新烤制出的产品；研制出适用于微波加工的脆性配料，应用于预油炸面拖食品，微波重制后达到新鲜油炸脆性的90％以上，吸油率降低12％以上；针对传统油条添加剂安全问题和产品的工业化空白，研制出无铝无氨新型油条品质改良剂，运用酵母菌的发酵及酯类的高温水解作用，构建了油条制作的二段产气加工工艺；针对传统油炸肉食品在微波加热过程中出现的水分散失过快，焦香味和色泽缺失等问题，开发及应用无磷复配保水剂和表面质构改良剂，微波后具有逼真的烤肉焦糊感、香气和色泽。联合开发的红外—远红外油炸机使食品外部热传导与内部电磁波辐射共同作用，缩短油炸时间、降低吸油率、降低油脂损耗，使油炸过程运转费用节省30%以上，热效率提高到50%以上，节约电能45%。
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 作品设计、发明的目的和基本思路：传统食品作为中华五千年文明的瑰宝，在人们饮食中占据十分重要的地位。但手工方式制作过程繁琐、不规范及突出的食品安全隐患，必将被工业化生产代替，微波化调理是支撑其推广的有效途径。作品以冷冻油炸、焙烤食品为载体，针对其在微波加热过程中出现的口感、质构和风味问题，运用生物化学、食品胶体等学科理论结合食品工程原理，进行系统研究，开发微波化传统食品。 创新点：①开发以钙结合11S大豆蛋白为主要原料的食品配料，解决油炸面拖类食品微波复热后脆性丧失的问题；②开发以高效冷水溶胀淀粉为主的微波食品配料，解决微波加热过程中预焙烤面食品表皮质地不均匀、水分损失严重的问题；③开发以柠檬酸盐等为原料的肉制品无磷保水剂，以丙二醇等为原料的预炸肉串表面质构改良剂；④开发以酵母及高温分解酯类等为原料的无铝无氨油条品质改良剂；⑤运用红外-远红外油炸技术缩短油炸时间、提升热效率，减少能耗；⑥在中试规模上研究冷冻预油炸、预焙烤食品的生产工艺，填补我国微波二次调理预制食品的产业化空白。 技术关键和主要技术指标：①预焙烤面食品微波加热水分损失减少35％以上；②预油炸面拖肉食品3个月后的脆性保持率>90％、吸油率降低12％、回生率降低21％；③预油炸肉串产品3个月后的风味保持率>85％、酸价<2mg/g、过氧化值<0.2g/100g；④油条改良剂发泡能力较传统发泡剂提高8.2%以上、含油率降低50%；⑤红外－远红外油炸技术使运转费用节省30%以上，热效率提高到50%以上，节能45%。
科学性、先进性
- 可微波预制冷冻食品调理快速、方便，很受消费者青睐。为解决如油炸食品微波复热脆性丧失等问题，科学家们先后改进了微波加热装置、产品外包装，最终都着眼于研制新型微波食品配料。日本研制的改性大豆分离蛋白能够在食品表面形成凝胶，阻止水分外逸，但仅应用于水分活度Aw,<0.85的包馅或裹涂类食品。美国研究的改性卵清蛋白使油炸食品微波复热后脆性保持85%以上，但其成本高昂，不宜推广。本作品研制的脆性剂以11S大豆蛋白为原料，成本低廉，经金属络合改性复配后，在Aw 达0.925的油炸食品中使用，微波复热的脆性保持率>90%。 [1]宫崎辰己等.食用涂料油炸食品和用微波加热的冷冻油炸食品[P].日本大阪,CN.1137869. [2]Suhaila Mohamed.Food Components affecting the oil absorption and crispness of fried batter[J].J Sci Food Agr,2007,78:39-45
获奖情况及鉴定结果
- 2008年作品子课题《微波化冷冻方便肉食品的研究与开发》获教育部“国家大学生创新性实验计划项目” 资助，资助经费3万元。
作品所处阶段
- 前方表中创新点①②⑥处于生产阶段，③④⑤处于中试阶段。
技术转让方式
- 专利
作品可展示的形式
- 现场演示、实物、产品、样品、录像
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 使用说明：通过专利和技术转让。 技术特点和优势：通过适配的食品配料和现代加工技术，实现传统油炸食品、煎烤制品由传统制作向工业化、安全化加工的转化。作品作为熟制速冻食品，冷链储运，最终经微波复热后食用。 适用范围：该技术是传统特色食品达到可微波加热及二次烹饪目的的关键共性技术，适合具有一定生产规模和加工技术及相关设备的速冻食品企业。 市场分析：冷冻食品是微波化食品的主流，近年来我国冷冻食品有了较快的发展，冷链日趋完善，人们对食品的方便、快捷不断提出新的要求，冷冻食品市场消费量不断攀升，为传统特色食品微波化加工提供了契机。 经济效益预测：以油条为例，据不完全统计全国油条年需求量约12万吨，其中正规餐饮连锁不到8%，卫生达标率极低，例如2007年北京市卫生局对出售早点进行卫生检查，油条合格率仅为22.2%。面对如此巨大的需求量和如此不规范的产品供应，我国尚有近9万吨油条需进行技术改良和工业化生产，转换成产值约18亿元。因此规范、安全、方便的工业化前景极为可观。
同类课题研究水平概述
- 随着社会生活方式的变革，自20世纪90年代以来，微波食品日益受到广大消费者的欢迎。然而，在微波食品的开发过程中，如何保持其良好的食用品质一直是备受关注的核心问题。针对该问题，一些研究人员尝试改变微波加热装置和产品包装，但效果均不明显。所以，新型配料与可食用涂层的研究与推广成为解决此类问题的公认的有效途径。 国外的研究人员围绕本国的传统特色食品进行了较为深入的研究，英国Witwood食品公司2007年推出了一种叫做“Crumb crumble topping”的微波食品配料，应用在裹涂面包屑的油炸产品，使其在冻结冷藏10周后经微波加热依然保持松脆的口感，它可以适用于鱼、禽、肉和蔬菜食品。美国Morton食品公司开发了一种可用于冻结鸡肉块的可微波食用膜体系，可以控制微波加热时出现的水迁移问题，保持产品的表面结构特征。美国国民淀粉公司也推出了一种淀粉类产品，宣称可以在油炸后保持脆性。但通过我们的考察和市场取样，也仅仅是对脆性有所改善，没有达到所宣称的指标。 我国台湾省对微波加热和调制的传统食品有一定的研究，但局限于汤面、煲类、水饺等水分含量较大的产品。内地微波传统食品的研究起步较晚，也仅针对普通发酵类面点（如馒头、包子）在微波加热过程中的失水过快问题进行了改良，并且效果不够明显，而针对可微波的传统油炸食品和焙烤食品的研究除本课题组外尚属空白。本作品将先进的安全配料技术应用于以上研究，解决其微波加热过程中出现的品质劣变问题，并结合油炸工艺研究开发红外线辐射技术装备，相应成果经权威检索机构认定无相同国内外公开文献报道（详见附件3）。本作品在保证食品质量的前提下，改良并规范传统工艺，将传统食品从街边移至工厂，实现安全化和规模化的生产，顺应社会发展的潮流。 经过两年多的不懈努力和系统研究，本作品真正实现由自有知识产权的微波传统食品和微波食品配料主导的食品生产技术，并且在产品中保证感官、安全指标与保质期，达到国际先进水平，填补国内空白，现已公开专利3项，发表论文3篇，在审论文3篇。开发的产品已经在希波集团等4家企业直接应用，其中仅无锡华顺食品工业有限公司2008年3月～2008年12月期间新增销售收入80万元，利润13.6万元，税收12万元。
