【正文】 食品工藝學精品課程第三章 面制食品的加工工藝第一節(jié) 面制食品的原輔料一、面粉 面粉是面制食品的主要原料，面粉的性質(zhì)是決定面制食品質(zhì)量幾的最重要因素之一，因此要從事面制食品的研究、開發(fā)和生產(chǎn)，必須對面粉的性質(zhì)進行全面的了解。1．面粉的化學成分(1) 蛋白質(zhì) 面粉中蛋白質(zhì)的含量和質(zhì)量不僅影響面粉的營養(yǎng)價值，而且與面制食品的加工工藝和成品質(zhì)量有密切的關系。在各種谷物面粉中，只有小麥面粉的蛋白質(zhì)吸水后能形成面筋網(wǎng)狀結(jié)構，各種面制品都是基于小麥粉的這種特性而生產(chǎn)出來的。 面粉中的蛋白質(zhì)根據(jù)溶解性的不同可分為麥醇溶蛋白、麥谷蛋白、麥球蛋白、麥清蛋白等。其中最重要的是醇溶蛋白和麥谷蛋白，因為它們是面筋的主要成分、其他種類蛋白含量很少。面粉中各類蛋白質(zhì)的含量及特性見表31.表31 面粉中各類蛋白質(zhì)的含量及特性種類溶解性占總蛋白的比例/%相對分子質(zhì)量功能肽鏈組成清蛋白溶于水912000~16 000參與代謝未知球蛋白溶于稀鹽液520000~200000參與代謝未知醇溶蛋白溶于70％乙醇4065000~80 000決定面團延展性一條多肽鏈谷蛋白溶于稀酸液46150000~3000000決定面團彈性17~20條多肽鏈 麥醇溶蛋白由一條多肽鏈構成，僅有分子內(nèi)二硫鍵和較緊密的三維結(jié)構，呈球形，多由非極性氨基酸組成，故水合時具有良好的韌性和延伸性，但缺乏彈性。麥谷蛋白是由17~20條多肽鏈構成，呈纖維狀，麥谷蛋白既具有分子內(nèi)二硫鍵又具有分子間二硫鍵，富有彈性但缺乏延伸性。 面粉加水和成面團時，在攪拌機或手工搓揉后，麥谷蛋白首先吸水潤脹，在逐漸膨脹過程中吸收同時水化的麥醇溶蛋白、麥清蛋白、麥球蛋白；充分水化潤脹的蛋白質(zhì)分子在攪拌機的作用下相互接觸時，不同蛋白分子的巰基之間會相互交聯(lián)，麥谷蛋白的分子內(nèi)二硫鍵轉(zhuǎn)變成分子間二硫鍵，形成巨大的立體網(wǎng)狀結(jié)構，這種網(wǎng)狀結(jié)構構成面團的骨架，其他成分，如淀粉、脂肪、低分子糖、無機鹽和水填充在面筋網(wǎng)絡結(jié)構中，推成具有良好黏彈性和延伸性的面團。面團在水中搓洗時，淀粉、可溶性蛋白質(zhì)、灰分等成分漸漸離開面團而懸浮于水中，最后剩下一塊具有黏彈性和延伸性的軟膠狀物質(zhì)，這就是粗面筋。粗面筋含水65%~70%，故又稱濕面筋。濕面筋經(jīng)烘干除水后即得干面筋。蛋白質(zhì)的含量和質(zhì)量被認為是影響面粉加工品質(zhì)的最重要因素。面粉中蛋白質(zhì)的含量是產(chǎn)品質(zhì)量的基礎，必須有足夠的蛋白質(zhì)含量才能保證各種面制食品的制作質(zhì)量。面粉中蛋白質(zhì)的質(zhì)量是產(chǎn)品質(zhì)量的保證，不同的蛋白質(zhì)量可用于生產(chǎn)不同的面制食品。面粉中蛋白質(zhì)的質(zhì)量包括兩個方面，一是面筋蛋白占面粉總蛋白的比例，比例越高，形成的面團黏彈性越好。二是面筋蛋白中，麥谷蛋白和麥醇溶蛋白的相對含量，兩者比例合適，形成的面團工藝性能就好。如果麥谷蛋白含量過多，就會使面團的彈性、韌性太強，無法膨脹，導致產(chǎn)品體積較小，或因面團韌性和持氣性太強，面團氣壓大而造成產(chǎn)品表面開裂現(xiàn)象。如果醇溶蛋白含量過多，則造成面團太軟弱，面筋網(wǎng)絡結(jié)構不牢固，持氣性差，會造成產(chǎn)品頂部塌陷、變形等不良后果。(2) 碳水化合物碳水化合物是面粉中含量最高的化學成分，約占面粉質(zhì)量的75%。面粉中的碳水化合物主要包括淀粉、低分子糖和少量的糊精。面粉中的淀粉是以淀粉粒的形式存在的，淀粉粒由直鏈淀粉和支鏈淀粉構成，直鏈淀粉約占1/4，支鏈淀粉約占3/4。直鏈淀粉易溶于熱水中，形成的膠體黏性較小，而且不易凝固，支鏈淀粉溶于熱水中形成黏稠的溶液。淀粉粒外被一層膜，能保護內(nèi)部淀粉分子免受外界物質(zhì)（酶、酸、水等）的侵入。在小麥制粉時，由于磨的擠壓、研磨作用，有少量淀粉粒的外被膜被破壞，這樣的淀粉就是損傷淀粉、面粉中損傷淀粉的含量對面制食品的加工工藝和產(chǎn)品質(zhì)量有重要影響，發(fā)酵面食品（如面包、饅頭等）需要一定數(shù)量的損傷淀粉，損傷淀粉在淀粉酶的作用下，被分解成低分子的糖，供酵母生長和發(fā)酵使用。但面粉中的損傷淀粉過多，大量的淀粉被酶分解成糊精或小分子的糖，使面團在發(fā)酵或產(chǎn)品成熟過程中無法忍受所增加的壓力，小氣孔變成大氣室，使氣體溢出，做出的面包或饅頭體積小，組織粗糙，瓤心發(fā)粘，面粉的最佳損傷淀粉含量要根據(jù)不同的面制食品的要求和面粉中蛋白質(zhì)含量來確定。%，%%。面制食品的熟制過程也就是蛋白質(zhì)變性和淀粉糊化的過程。糊化淀粉稱為α淀粉，未糊化的淀粉稱為β淀粉，其不易被酶分解，經(jīng)熟制的面食中的α淀粉在冷卻或儲藏過程中，α度會逐漸降低，即發(fā)生類β化，這就是淀粉的老化。淀粉的老化會使面包、饅頭、方便面等面制品的品質(zhì)劣變。因此如何提高面制食品中淀粉的α度和盡可能的減少面食成品的β化是需要深入研究的一個重要課題。除了淀粉之外，面粉中的碳水化食物還包括少量的游離糖、戊聚糖和纖維素面粉中的游離糖（有葡萄糖、果糖、蔗糖、蜜二糖、蜜三糖等），既是酵母的碳源，又是焙烤面食色、香、味形成的基質(zhì)。另外，在面粉中還含有2%~3%的戊聚糖，它是由戊糖、D木糖和L阿拉伯糖組成的多糖。面粉中的戊聚糖中有20%~25%是水溶性的，這種水溶性的戊聚糖對面粉的焙烤蒸煮特性具有顯著的影響。如將2%的水溶性戊聚糖添加到筋力較弱的面粉中，能使面包的體積增加30%~45%，同時面包氣泡的均勻性、面包瓤的彈性均得到改善。面粉中纖維素含量很少，%~%，面粉中含有一定數(shù)量的纖維素有利于胃腸的蠕動，能促進對其他營養(yǎng)成分的吸收，并將體內(nèi)的有毒物質(zhì)帶出體外。(3) 脂質(zhì)面粉中脂肪的含量很少，為1%~2%。面粉在儲藏過程中，甘油脂在裂脂酶、脂肪酶作用下水解形成脂肪酸。高溫和高水分含量可促進脂肪酶的作用，因而在高溫、高濕季節(jié)面粉易酸敗變質(zhì)。酸敗變質(zhì)的面粉焙烤蒸煮品質(zhì)差，面團的延伸性降低，持氣性減弱，面包或饅頭的體積小，易開裂，風味不佳。最新研究表明，面粉中的類脂是構成面筋的重要部分，如卵磷脂是良好的乳化劑，使面包、饅頭組織細膩，柔軟，延緩淀粉老化。(4) 水分我國的面粉質(zhì)量標準規(guī)定特一粉和特二粉的水分含量為(177。)%，標準粉和普通粉的水分含量為(177。)%。面粉中的水分含量過高，易酸敗變質(zhì)。面粉中的水絕大部分呈游離水狀態(tài)，面粉水分的變化也主要是游離水的變化，它在面粉中的含量受環(huán)境溫度、濕度的影響。結(jié)合水以氫鍵與蛋白質(zhì)、淀粉等親水性高分子物質(zhì)相結(jié)合，在面粉中含量相對穩(wěn)定。(5) 礦物質(zhì)面粉中的礦物質(zhì)是用灰分來表示的。面粉的灰分含量越低，表明面粉的精度越高。我國國家標準也將灰分作為檢驗小麥粉質(zhì)量的重要指標之一，如特一粉灰分含量0. 7％，特二粉灰分含量0. 85％，標準粉灰分含量1．10％，普通粉灰分含量1. 40％。由于灰分本身對面粉的焙烤蒸煮特性影響不大，且灰分中都是一些對人體有重要作用的礦質(zhì)元素，隨著人們營養(yǎng)意識的提高和對可食資源的充分利用的需要，將灰分含量作為面粉質(zhì)量標準之一逐漸失去它的必要性。近年來，特別是在歐洲，普遍采用粉色試驗代替灰分試驗，倡導者們認為粉色是更有意義的指標。(6) 維生素面粉中主要含有B族維生素、煙酸、泛酸和維生素E，維生素A含量很少，幾乎不含維生素C和維生素D，面粉本身含有的維生素較少，在焙烤蒸煮過程中又會損失一部分維生素，為了彌補面粉中維生素的不足，常在面粉中添加一定量的維生素，以強化面粉的營養(yǎng)。(7) 酶面粉中重要的酶有淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶，脂肪氧化酶，植酸酶、抗壞血酸氧化酶等。面粉中的淀粉酶主要是α淀粉酶和β淀粉酶。β淀粉酶的熱穩(wěn)定性較差，當加熱到70℃活力減少50％，幾分鐘后即飩化，而α淀粉酶在加熱到70℃時仍能對淀粉起水解作用，而且在一定溫度范圍內(nèi)，溫度越高，作用越快。當溫度超過95℃時， α淀粉醉才飩化。在α淀粉酶和β淀粉酶的共同作用下，將損傷淀粉分解成麥芽糖和葡萄糖，提高酵母活性，加快酵母發(fā)酵速度，增大面包、饅頭的體積，并改善發(fā)酵面制食品的風味和結(jié)構。正常的面粉中含有足夠的β淀粉酶，α淀粉酶往往不足，需要在面粉中加入一定量的α淀粉酶來改善面制食品的質(zhì)量，如美國、英國、加拿大等大多數(shù)歐美國家都將真菌，淀粉酶添加到面包粉中來提高α淀粉酶的活性。面粉中含有少量的蛋白酶和肽酶，在正常情況下活性較低。在面團中加入半胱氨酸、谷胱甘肽等硫氫化合物能激活面粉中的蛋白酶，水解面筋蛋白，使面團軟化并最終導致液化。出粉率高、精度低的面粉或用發(fā)芽小麥磨制的面粉，因含激活劑或較多的蛋白酶，會使面筋軟化而降低面包、饅頭的加工性能。蛋白酶對蛋白質(zhì)的降解對酸發(fā)酵產(chǎn)品如蘇打餅干（一種發(fā)酵餅干）和酸面包的制作是有利的。這種酶解作用有時也用于高筋粉生產(chǎn)饅頭或掛面時，降低面筋筋力。肽酶的作用是在發(fā)酵期間產(chǎn)生可溶性的有機氮，供酵母利用。面粉中的脂肪酶是一種對脂質(zhì)起水解作用的水解酶。在面粉儲藏期間，將增加游離脂肪酸的數(shù)量，使面粉酸敗。由于小麥子粒內(nèi)的脂肪酶活力主要集中在糊粉層，因此精制的上等粉比含糊粉層多的低等粉儲藏穩(wěn)定性好。脂肪氧化酶是催化不飽和脂肪酸過氧化反應的一種氧化酶。催化反應伴隨著胡蘿卜素的藕合氧化反應，將胡蘿卜素由黃色變成無色，這對面包、饅頭的制作是有益的。月旨肪氧化酶在面粉中的數(shù)量很少，它的主要來源是全脂大豆粉。全脂大豆粉廣泛用做面包、饅頭、掛面的添加劑，可改善制品的組織結(jié)構和風昧。面粉中的抗壞血酸氧化酶可催化抗壞血酸氧化成脫氫抗壞血酸，脫氫抗壞血酸具有一定的氧化作用，可將面筋蛋白分子中的巰基(SH)氧化成二硫鍵( SS)，促進面筋網(wǎng)絡結(jié)構的形成。面粉中較高含量的抗壞血酸氧化酶可縮短面團的調(diào)制時間。2．面粉的工藝性能(1) 粉質(zhì)曲線圖面粉加工品質(zhì)的主要影響因素是面粉中蛋白質(zhì)的數(shù)量和質(zhì)量，但面粉中的其他成分如碳水化合物、類脂和酶對面粉的工藝性能也有重要影響，而且各種面制食品的制作都是使用面團，面團的性質(zhì)是面粉中各種成分所起作用的綜合體現(xiàn)，因此可通過面團性質(zhì)的測定來評價面粉的工藝性能。面團性質(zhì)的測定國際上廣為使用的是Brabender公司生產(chǎn)的粉質(zhì)儀(farinograph)。粉質(zhì)儀是根據(jù)面團攪拌時會受到阻力的原理而設計的，該儀器會自動繪出一條特性曲線，即粉質(zhì)曲線 (farinogram），如圖52所示。曲線圖繪制在一張印有刻度的專用紙上。從粉質(zhì)曲線圖上可得到以下指標，以綜合評價面粉的工藝性能。① 吸水率 是指面團最大稠度處于（500177。20)Bu時所需的加水量，以占含水14%，濕基面粉質(zhì)量的百分數(shù)表示，%。面粉的吸水率越高，則做面食時加水量越大，這樣不僅能提高單位重量面粉的出品率，而且能做出疏松、柔軟、存放時間較長的面食。② 面團形成時間(DT) 是指從零點（開始加水）直至面團稠度達最大時所需攪拌的時間、 min。一般軟麥面粉筋力差，形成時間短，在1~4 min之間，適合作糕點、餅干等；硬麥面粉筋力強，形成時間在4 min以上，可制作掛面、饅頭、面包等產(chǎn)品。美國面包粉的形成時間要求為（~) min。 min。③ 穩(wěn)定時間(E) 是指面團粉質(zhì)曲線中心線首次到體500 Bu與離開500 Bu所經(jīng)歷的時間，準確到0. 5 ，說明面團的加工穩(wěn)定性越好，面筋對剪切抵抗力越強，越適于制作面包；穩(wěn)定時間中等大小的面粉適于作饅頭、掛面，穩(wěn)定時間短的適宜做餅干、糕點。穩(wěn)定時間是粉質(zhì)儀側(cè)定的最重要指標，它已成為生產(chǎn)各種專用粉依據(jù)。曲線的寬度反映面團的彈性，越寬彈性越大。④ 弱化度(WK) 指曲線最高點中心與達到最高點后12min曲線中心兩者之差，用Bu表示。弱化度表明面團在攪拌過程中的破壞速率，也就是對機械攪拌的承受能力，也代表面筋的強度。該值越大，面筋越弱，形成的面團越易流變，面團不易加工。⑤ 綜合評價值(Vv) 指曲線從最高處開始下降算起12 min后的評價計記分，刻度0~100。評價計是粉質(zhì)儀特制的一種尺子，它是根據(jù)面團形成時間和面團弱化度給粉質(zhì)曲線圖一個綜合評分。其原理是將理想的薄力粉設定在Vv=0，此時,DT=0，Wx=500；理想的強力粉設定為Vv=100，DT=26，Wx=0；然后將中間等分，作為評價的得分。一般認為強力粉的評價值在70以上，薄力粉在30以下，中力粉在30~70之間。(2) 濕面筋含量如前所述，面粉的蛋白質(zhì)含量與質(zhì)量是影響其食品加工品質(zhì)的最重要因素。但在實際生產(chǎn)中，蛋白含量相等的面粉，其食品加工性能相差較多，甚至有些蛋白質(zhì)含量低的面粉做面包加工性能好于蛋白質(zhì)含量高的面粉，主要是由蛋白質(zhì)質(zhì)量或組成的不同造成的。而濕面筋含量則較好地表征了面粉中麥谷蛋白和麥醉溶蛋白的含量及比例，因此濕面筋含量被各國作為面粉等級標準的重要指標。面粉中濕面筋含量一般是通過洗面筋的方法來測定的。洗面筋的方法以前是用手洗，現(xiàn)在多采用現(xiàn)代化的機器洗，即面筋側(cè)定儀。(3) 降落數(shù)值1967年以來，降落數(shù)值主要用于考察α淀粉酶的活性。該法被許多國家作為小麥粉等級標準檢驗進出口谷物和計算產(chǎn)品價格的依據(jù)，還將降落數(shù)值換算成液化值用于配粉的計算或用于酶制劑的添加等。：降落數(shù)值是指一定量的小麥粉或其他谷物粉和水的混合物置于特定粘度管內(nèi)并浸人沸水浴中，然后以一種特定的方式攪拌混合物，并使攪拌器在糊化物中從一定高度下降一段特定距離，自粘度管浸人水浴，攪拌器開始攪拌至攪拌器自由降落一段特定距離的全過程所需要的時間(S)，即為降落數(shù)值。 原理：基于水一面粉懸浮液的快速凝膠化，測定a淀粉酶對淀粉糊的降解作用。小麥粉或其他谷物粉的懸浮液在沸水液中能迅速糊化，并因其中a淀粉酶活性的不同而使糊化物中的淀粉不同程度地被液化，液化程度不同，攪拌器在糊化物中的下降速度即不同。因此，降落數(shù)值的高低就表明了相應的a淀粉酶活性的差異。隨著a淀粉酶活性的增加，更多的淀粉被降解，淀粉糊的粘度降低，攪拌桿穿過面糊下降到試管底部的速度加快，降落數(shù)值減小。正是利用淀粉懸浮液粘度變化的原理測定a淀粉酶活力。其儀器結(jié)構和操作方法都比粘度儀簡單，測定一份面粉樣品只要200~600秒。：用降落數(shù)值測定面粉中淀粉酶活性，具有操作簡單、快速測定等特點。目前已普遍在制粉和烘焙工業(yè)中使用，用于測定面粉中淀粉酶活性，決定麥芽合理添加量。根據(jù)大量的實驗結(jié)果得出：降落數(shù)值250秒的面粉，其淀粉酶活力適中，可以烘焙出質(zhì)量優(yōu)良的面包