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產研攜手 推動食品產業鏈升級 食品所創新質地技術 即時性餐食口感大躍進

產研攜手 推動食品產業鏈升級 食品所創新質地技術 即時性餐食口感大躍進

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科技

2022-03-07 10:00

走進賣場或超商,拿起架上飯糰、麵飯類等即食性餐食,外包裝上除了標示食材成分,更多的是密密麻麻、看不懂的添加物名稱,是否影響你的購買意願?在消費者健康意識抬頭下,市面上出現標榜少添加,口感依然良好的食品,其幕後研發功臣即為食品工業發展研究所研發團隊。

因應經濟發展及社會變遷,上班族工作繁忙與雙薪家庭普及,外食人口日益增多,而歷經多起食安事件,引發國人對食品安全的重視。根據國民消費意識及消費行為報告調查,近6成消費者在購買商品前會注意食品標示,會試著了解其中有什麼食品添加物,也傾向選購添加物較少的加工食品。

 

大部分人認為含有人工添加物的食品就是不健康,其實為了維持食品品質、讓食品變得更美觀好吃,部分添加物仍有其使用的必要性,不過為符合國際潮流與社會大眾期望,廠商推出少添加或無添加物的新品,卻因而風味口感下降,陷入市場銷售不如預期的瓶頸。食品所資深研究員朱中亮表示,經團隊實地訪查,「食品業者普遍對少添加物趨勢下,仍得兼顧口感品質,有著深切無力感,但又不知從何改變。」

 

從結構著手
改善食物口感

 

食品所體認到產業界痛點,藉由經濟部技術處科專計畫支持,展開「即食性餐食創新質地設計技術與應用」之研發,選擇以供應鏈最上游原料為標的,進行改質大作戰,協助解決產業面臨兼顧品質與少添加的技術兩難。

 

所謂「質地設計」、「改質」指的是改變食材結構,優化其口感質地,用以取代人工物添加。朱中亮說,研發團隊勤加走訪廠商,光是前期調查就花費一年多的時間,對於該從何協助產業走出困境,團隊內部也多次爭辯,畢竟同步一次降低所有穩定劑、調味料、香料、色素的添加,是不切實際的做法。直到有回,團隊成員報告時提到歐盟實施的一項「結構設計」計畫,亦即研發改質的營養食品,以增加人體腸胃消化吸收,給予團隊靈感,「既然可以改變食品結構,讓腸胃好吸收,那一定也可以透過改變結構,讓食物變得更好吃!」在換位思考下,團隊正式切入研發起點。

 

食品所深諳食品科技專業,對於如何重新設計食物的基本結構研究透徹,朱中亮表示,食物由蛋白質、油脂、澱粉與纖維等基本成分組成,食品科技經由食品結構設計,可讓組合產生變化,就像蓋房子一樣,水泥與磚塊為主成分,建築師可將樑建成粗或細、空間挑高等,食品所團隊就像扮演食物結構的建築師,為食物改變結構,增進口感且符合健康潮流。

 

 

多項食材創新

兼具營養美味

 

4年的計畫執行過程中,食品所團隊鎖定麵食、米穀、素肉等食材為主要研發品項,並以國內豆、麥及玉米等大宗物資之加工副產物,開發具有穩定加工食品品質的功能性食材,來取代黏稠劑、乳化劑、合成聚糊精等添加物,並串聯食材加工、食品機械、食品製造三個產業環節,協助業者技術上無縫接軌。

 

「改變食物結構,就可以改變質地」,雖然是簡單一句話,食品所卻歷經無數個實驗,不斷在挫敗中找機會,「失敗次數比成功多得多!」朱中亮笑著表示。

 

例如,沖泡飯研發一開始是以製作速食麵的原理設計,卻發現容易產生油耗味,口感不佳,直到捨棄油炸,大膽嘗試改以類似製作「爆米香」的熱氣流概念進行微膨發,歷經上百次失敗,將微膨發的米胚以微波復水加熱5分鐘,內部孔隙吸水瞬間像海棉一樣膨脹起來,讓米胚復原至極似現煮米飯,外觀完整,口感不軟爛,跟市面上的即食米飯相較有天壤之別。

 

研發素肉也並非一帆風順,失敗的樣品堆滿冷凍庫,經過無數次嘗試才找出解方。食品所研究員董志宏表示,主流的第一代和第二代素肉都不是完整肉排,前者甚至還得泡水膨脹後添加劑,且擠壓製程產品蛋白質纖維為單一方向,尚需二次加工,食品所研發的第三代素肉達成全球首度跨越低剪切素肉成型連續生產的瓶頸,成品可達1.2公尺寬、3公分厚,技術超越國際,且具有仿肉類肌纖維束的結構和質地,讓素肉吃起來如一般肉類,具有一絲絲纖維口感,更貼近真實的風味。

 

第三代素肉吃起來如一般肉類,具有一絲絲纖維口 感,更貼近真實的風味。

 

研發多構型手工質感麵食時,則是從國人熟悉的刀削麵發想,一次次構型提案屢屢遭到推翻,在深入研究咀嚼行為與感官知覺後,建立麵體連續擠出模口構型設計及食材配方技術,開發出三角形、X型、愛心、六角雪花、S型等不同構型之新穎性中式麵條,可調控醬汁吸附性、咬感、彈性、軟潤、滑順、少黏附等6類質地特徵。

 

構型麵條模口。

 

未去除麩皮製成的全麥麵包,普遍認為風味口感較差,業者需添加乳化劑改善,食品所利用生物發酵改質技術,讓麥麩變得十分柔軟,並打破纖維結特性,釋出可溶性膳食纖維,技轉給廠商後開發的熟麩麵包,從「好吃不健康」變成「健康又好吃」,在市場上大受歡迎。

 

 

產研攜手

提升技術能量

 

「對於失敗,團隊習以為常,重點是從失敗得到訊息,找出原因改進,一次次接近成功。」董志宏說,改質技術難度不小,食品業者無法投入太多資源,就由食品所協助投入研發,技術轉移給廠商,再成功將成品商品化。

 

改質食品結構略有小成後,董志宏透露,未來規劃研發微生物技術深化食品滋味。「好比說一大塊素肉,該怎麼調味,如何咀嚼時可以讓肉的香味、汁液慢慢出來,不要吃到中間就沒味道了,是下一階段的挑戰。」

 

「台灣食品業研發能力強,食品所將上游食材結構改質,下游業者就能變化出各種創新產品,是消費者的福氣。」朱中亮說。在經濟部科專技術成果落實產業的推動下,促使食品廠商技術及服務能量升級,亦具增進國民健康的社會效益,可謂一舉雙得。

 

技術特色

 

建立食品質地設計共通性技術:衍生開發25項創新食材及少添加技術,多元應用在地食品產業,完善軟硬體技術,強化食材處理業技術能量。例如麥麩生物改質技術、素肉多維纖維結構連續成型技術、中式麵體連續擠出模口構型設計及食材配方技術,以及穀豆類原料為標的,建立表面改質及熱膨發軟硬體關鍵技術等。

 

建立硬體自主技術:例如研發多構型麵條連續擠出設備,可製造X型、雪花型及三角形等12種多構型構型麵條,產能1小時可達50公斤,良率100%,亦協助食品機械公司開發多功能麵食成型設備、設備業者建構植物肉量產設備。

 

帶動產業開發兼顧精緻與少添加的多元化即食餐食:突破產品品質與少添加難兼顧之技術瓶頸,成功應用於烘焙食品、沖泡食品、麵條、調味品及調理食品等產業。例如:開發即食沖泡米飯及紅豆產品、開發玉米纖維膠、馬齒莧黏多醣粉等功能性食材,應用於調理食品完全取代磷酸鹽、乳化劑及黏稠劑等添加物之使用等。

 

成功心法

 

  1. 研發前實地訪查,發掘廠商痛點,對症下藥解決問題。
     
  2. 仔細觀察市場哪些類型食品較有機會,隨之開發平台技術,研發各種功能應用變化。
     
  3. 技轉業者時合作無間,部分食品廠二代甚至親自來學,讓技術深厚紮根,目前完成技術移轉51件,包含專利技轉40件,執行技術服務137件。
     
  4. 推動學產參與科專研發20件,包含研發聯盟3件。總共促成65件商業化應用案例,引導174件業者直接投資案,總投資金額10.2億元,衍生產值15.8億元,發揮提升民生福祉的效益。

 

食品所研發團隊積極進行改質大作戰,協助解決產業面臨兼顧品質與少添加的技術兩難。

 

【法人科專成果表揚】

經濟部技術處推動我國產業技術研發與創新,規劃執行科技專案,整合法人研究機構、產業界與學術界能量,研發前瞻且具產業應用潛力之技術,促進新興產業發展與產業升級轉型。

技術處為表彰對國內經濟和產業貢獻卓越者,特辦理『法人科專成果表揚』,設置「績優技轉獎」、「創業潛力獎」、「科專有感科技獎」、及「優良計畫獎」等獎項,藉此鼓勵法人更勇於開發具前瞻性、關鍵性及跨領域之產業技術,將研發成果多元移轉落實於產業,提升產業創新效益。

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