米發酵技術
米發酵製品營養米粉的生產、大米蛋白和大米澱粉的提取、大米飲料的研製以及酒精、味素、檸檬酸和澱粉糖等生物加工產品的生產都採用生米發酵技術。原料和發酵條件不同對發酵米食品的品種和風味有重要影響 。
米發酵的作用
1 在米乳飲料中的作用
米發酵製品對於米乳飲料，發酵的主要作用是讓大米澱粉形成均勻的顆粒分散在分散介質中，從而提高飲料的穩定性;糍粑的發酵是使糯米更易糊化和更粘結，從而獲得更粘稠的產品;米果的發酵是使澱粉易膨化，質地疏鬆;米粉的發酵是為了改變大米中的化學組分而且賦予米粉很好的口感和風味。
2 在發酵米粉中的作用
(1)增加凝膠強度
在發酵過程中，由於直鏈澱粉的含量增加和發酵產物乳酸的作用，在酸性條件下澱粉分子間易於聚合，有利於形成更好的凝膠網路，使凝膠的剛度和抵抗形變的能力增強，且凝膠形成速度也較快。
(2)提高凝膠抗老化性能
澱粉體系長期存放過程中的老化主要是由大米澱粉中支鏈分子的重結晶引起。發酵後，支鏈澱粉含量的降低使凝膠在儲藏過程中澱粉重結晶的能力減弱，從而使凝膠具有良好的抗老化性能。而且發酵後凝膠體系中酸性環境也使澱粉重結晶受阻，減緩老化速度。
(3)改善風味，增強營養
發酵後米粉更筋道，有嚼勁，且更潔白透明。由於發酵過程中脂肪和蛋白質的溶出，與其結合的澱粉得以釋放，從而易於形成氫鍵締合,增強了米粉的組織結構和有序結構，使米粉具有良好的質地，口感韌性好。經過乳酸菌的發酵，維生素、胺基酸、礦物質元素等從澱粉中游離出來，從而使食品的營養價值和消化率增加 。
發酵過程中的微生物變化及其作用
大米中含有75%左右的澱粉，9%左右的蛋白質以及少量的脂肪。在一定的水分和溫度下，大米中的乳酸菌、酵母菌、黴菌和芽孢桿菌等微生物會利用這些物質生長，即對大米進行發酵。我國大米發酵產品的生產主要採用自然發酵，在發酵的過程中，微生物的數量和菌相發生了很大的變化，對於發酵米製品的風味和品質起著很重要的作用。
1 乳酸菌的變化
乳酸菌是大米原料中含量最多的微生物，其次是酵母菌和黴菌。發酵開始後，乳酸菌大量繁殖，逐漸成為優勢菌種，產生的乳酸使pH值顯著下降，抑制了其他微生物的生長，也抑制了腐敗。發酵後期，厭氧菌占總菌數的90%以上，而乳酸菌則占厭氧菌的95%以上。乳酸菌的生長主要是利用單糖和少量的二糖，對澱粉基本沒有降解作用。大米中含有少量的單糖、二糖和75%左右的澱粉，同時還含有一定量的澱粉酶。澱粉在澱粉酶的作用下，在浸泡過程中分解成單糖，其產物可被乳酸菌利用。乳酸菌在發酵過程中產生了乳酸，賦予發酵型大米食品獨特而柔和的酸味，而且具有一定的防腐作用。
2 酵母菌的變化
發酵剛開始時，酵母菌的生長比較迅速，隨著發酵液中溶氧的減少，酵母菌的生長受到抑制，數量不再增長。酵母菌生長主要是利用寡糖，對澱粉也基本沒有降解作用。大米中含有少量的單糖，可被酵母菌利用。酵母菌對大米發酵產品的風味的形成有較重要的作用，可以產生輕微的酒精味以及獨特的酸味。
3芽孢菌的變化
原料大米中芽孢菌主要以芽胞的形式存在，發酵開始芽孢菌也開始萌發生長，但隨著發酵中乳酸含量的增加，pH值下降，芽孢菌的生長受到抑制，重新轉入休眠狀態，仍以芽孢的形式生存。對於發酵風味的形成作用不大。
4黴菌的變化
黴菌對澱粉、脂肪和特別是蛋白質有一定的降解作用，但由於黴菌是好氧性細菌，主要在發酵液表面生長，所以在整個發酵過程中沒有明顯的變化。黴菌的數量雖少，但對於發酵過程風味的形成是否有其獨特的作用還不清楚。
發酵對大米化學組成的影響
1澱粉的變化
在發酵過程中，澱粉總含量有少量的增加。由於生米中支鏈澱粉的微晶結構較直鏈澱粉晶體的結構鬆弛，易被微生物利用，所以黴菌，細菌等優先利用支鏈澱粉，對其進行輕度降解，使支鏈澱粉含量降低，同時乳酸菌對蛋白質、脂肪的降解使與之結合的直鏈澱粉釋放，含量有所增加，使大米中澱粉的含量提高。
2脂肪及游離脂肪酸含量的變化
大米中脂肪的含量比較少，但是在發酵過程中溶出比較明顯。大米中的脂肪與澱粉以雙螺鏇的形式結合，浸泡發酵過程中乳酸菌、黴菌使脂肪降解而溶出，也使發酵液中游離脂肪酸的含量增加，若發酵時間過長則容易產生不良氣味。
3蛋白質含量的變化
發酵過程大米中的蛋白質含量呈下降的趨勢，在發酵初期，主要以水溶性蛋白質的溶出為主，下降速度較慢;而在發酵後期，黴菌等微生物對蛋白質的降解作用非常明顯，蛋白質下降的速度加快。發酵過程中產生的乳酸導致pH值下降，也會使蛋白質溶出。大米中蛋白質與直鏈澱粉多以結合的形式存在，所以蛋白質的溶出會導致直鏈澱粉含量的增加。同時蛋白質的溶出使發酵液中游離胺基酸的含量增加，也使大米澱粉進一步純化，糊化溫度降低。
4灰分含量的變化
微生物發酵使大米顆粒中的蛋白質和脂肪降解，原來與蛋白、脂肪與澱粉所形成結合物中包埋的礦物質被釋放，所以大米中灰分的含量也有所降低。
發酵對大米物化性質的影響
1 對澱粉顆粒形態的影響
大米發酵多採用整粒浸泡發酵，在發酵過程中大米顆粒吸水變軟。用顯微鏡可觀察到澱粉還是完整的顆粒形態，但體積比未發酵的澱粉顆粒要大，並出現溶脹的現象。經過發酵後澱粉顆粒的粒徑為3.3~3.8μm，大小更加均勻。顆粒大小一致時,有利於澱粉糊化的均勻性，形成均勻緻密的凝膠。
2 對澱粉溶解度的影響
發酵對澱粉有輕度的降解作用和澱粉純度的提高，脂肪和蛋白質的降解與溶出也使澱粉與水分子的結合更為容易，因而發酵後澱粉的溶解度有所增大。
3 對澱粉熱特性的影響
發酵過程產生了大量的乳酸，酸水解作用首先發生在結合力較弱的無定形區，使無定形區的澱粉分子鏈水解而溶出，造成結晶結構的相對比例增加，糊化焓上升，但晶體結構仍為A型;而由於無定形區的破壞，水分更易滲入澱粉顆粒內部，使澱粉分子的水合能力增強，同時由於蛋白質和脂肪的降解使澱粉糊化較為容易，從而降低了糊化溫度。
4 pH值的變化
發酵開始時，微生物生長緩慢，發酵產生的乳酸使pH值下降，但下降速度比較慢，進入對數生長期後pH值下降速度明顯增加。到發酵後期，pH值下降速度趨於平緩。
