方便食品工艺学河南工业大学粮油食品学院主讲教师章绍兵1实际上,方便食品与非方便食品的界限不易划分。方便食品---包装完好、卫生安全、便于携带、可直接(或经简单加工)食用的食品(广义)。以米、面、杂粮等粮食为主要原料加工制成,只需简单烹制即可作为主食的具有食用简便、携带方便,易于储藏等特点的食品制造(狭义)。2方便食品的发展历史公元前4000年古巴比伦人烘烤面包;在中国青海发现的面条也有4000多年的历史西汉时期(公元前206年-9年)豆腐(toufu)发明公元初就有了腌制和熏制食品三国时期(公元220-280年)馒头(mantou)诞生34面条?方便食品的发展历史1795年,法国人发明了罐头食品,首开现代方便食品的先河1820年,在美国建立了世界上第一个罐头工厂1923年,第一家冷冻食品厂在美国诞生二战时期,美国生产出方便米饭20世纪50-60年代,日本发明了方便面、电饭锅并大规模生产蒸煮袋(软罐头)食品5至2012年,中国方便(主)食品总产值超过2800亿元,成为中国食品工业中极具创新特征的傲人板块。(约占食品制造业16%)方便面挂面馒头冷冻调理食品6兰州拉面、河南烩面、北京炸酱面、山西刀削面、杭州片儿川、昆山奥灶面、镇江锅盖面、四川担担面、武汉热干面、吉林延吉冷面中国十大面条第一章面制食品原料8常见的面食制品–面条–方便面–馒头–蒸包–西式面包–饼干蛋糕和糕点–春卷–油条–生产不同的高质量产品要求–不同的面粉品质9第一节小麦粉一、小麦的分类我国小麦种植面积和产量世界第一,但小麦质量有待提高。冬小麦:冬天播种,第二年夏季收获的小麦春小麦:春天播种,当年收获的小麦GB1351-2008将小麦分为5类(硬质白小麦;软质白小麦;硬质红小麦;软质红小麦;混合小麦)10二、小麦的籽粒组成和成分皮层胚乳胚芽小麦籽粒小麦粉麸皮胚芽相关产品(约81.5%)(约15.5%,其中糊粉层约占6.5%)(约3%)11三、面粉的化学成分及性质1.蛋白质含量:8%~15%组成:白(清)蛋白(Albumin)球蛋白(Globulin)麦胶(醇溶)蛋白(Gliadin)麦谷蛋白(Glutenin)20%,溶于水或盐水80%,面筋蛋白溶于70%酒精溶液或稀酸溶液1213•湿面筋:面团在水中搓洗时,淀粉、可溶性蛋白质、灰分等成分渐渐离开面团而悬浮于水中,最后剩下一块具有黏弹性和延伸性的软胶状物质,这就是粗面筋。粗面筋含水65%~70%,故又称湿面筋。•干面筋:湿面筋经烘干除水后即得干面筋。蛋白质的含量和质量被认为是影响面粉加工品质的最重要因素。•面粉中蛋白质的质量:•一是面筋蛋白占面粉总蛋白的比例,比例越高,形成的面团黏弹性越好。•二是面筋蛋白中,麦谷蛋白和麦醇溶蛋白的相对含量,两者比例合适,形成的面团工艺性能就好。14小麦蛋白的特点:•不完全蛋白,赖氨酸含量极低;•面粉蛋白中谷氨酸(谷氨酰胺)含量达40%;•半胱氨酸的SH-对小麦粉的加工性能影响很大。152.碳水化合物2.1淀粉和糖淀粉集中在胚乳,糖分布在胚和糊粉层直链淀粉19%~26%,50-300Glucose支链淀粉74%~81%,300-500Glucose糖是酵母呼吸与发酵的基础物质。162.2粗纤维主要存在于麸皮中;纤维素和半纤维素;小麦胚乳中含2.2%~2.8%的戊聚糖,影响面条的流变学性质,增加面团强度,防止成品老化。173.脂肪主要存在于胚和糊粉层,不饱和脂肪酸含量丰富;在面粉中的含量1%~2%;脂类是形成面筋的重要组成部分,可以增强面团的搅拌特性,改善某些面制食品的品质。184.矿物质是小麦和面粉灰分的主要组分主要存在于麸皮中,胚乳中含量很少;通常用灰分划定小麦粉的等级,表示麦皮的去除程度。195.维生素•大多存在于胚芽中•其中B1、B2、B5较多•含少量维生素A•含微量的维生素C•不含维生素D•面粉漂白剂易破坏面粉中的维生素206.色素两大类色素•胡萝卜素----易被空气或其他氧化剂氧化•黄酮类色素----不易被氧化,在中性条件下不显色;在碱性条件下显黄色21在α-淀粉酶和β-淀粉酶的共同作用下,将损伤淀粉分解成麦芽糖和葡萄糖,提高酵母活性,加快酵母发酵速度.正常的面粉中含有足够的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-淀粉酶来改善面制食品的质量。面粉中重要的酶有淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶,脂肪氧化酶,多酚氧化酶、抗坏血酸氧化酶等。面粉中的淀粉酶主要是α-淀粉酶和β-淀粉酶。7.面粉内源酶22面粉中含有少量的蛋白酶,在正常情况下活性较低。在面团中加入半胱氨酸、谷胱甘肽等硫氢化合物能激活面粉中的蛋白酶,水解面筋蛋白,使面团软化并最终导致液化。蛋白酶降低面筋筋力。面粉中的脂肪酶,易使面粉酸败。因脂肪酶大多存在糊粉层中,故精制粉的贮藏稳定性好于普通粉。23脂肪氧化酶是催化不饱和脂肪酸过氧化反应的一种氧化酶。催化反应伴随着胡萝卜素的耦合氧化反应,将胡萝卜素由黄色变成无色,这对面包、馒头的制作是有益的。面粉中的抗坏血酸氧化酶可催化抗坏血酸氧化成脱氢抗坏血酸,脱氢抗坏血酸具有一定的氧化作用,可将面筋蛋白分子中的巯基(-SH)氧化成二硫键(-S-S-),促进面筋网络结构的形成。面粉中较高含量的抗坏血酸氧化酶可缩短面团的调制时间。(Vc----强筋剂)24四、面粉的种类和等级1.通用小麦粉禁用增白剂2.专用小麦粉强力粉、中力粉、薄力粉GB/T8607-1988高筋小麦粉质量标准GB/T8608-1988低筋小麦粉质量标准SB/T10136-10145-1993(专用小麦粉行业标准)小麦粉标准落后,新标准暂时没出台)25五、面粉的成熟生理后熟:酶活性降低,呼吸强度下降,淀粉、蛋白质、脂肪充分合成,种胚成熟,发芽率提高(80%-90%)工艺后熟:自然陈化过程,色素被氧化,小麦粉颜色逐渐由浅黄色转白色,-SH氧化形成-S-S-的数目增大,筋力和持气能力增加。加入氧化剂如过氧化苯甲酰促进陈化(禁用)26六、面粉的流变性能1、面粉的揉混特性面团的搅拌稳定性,又称面团耐搅拌特性,是面团揉混特性的又一重要内容。小麦面粉的品质与耐搅拌能力密切相关,小麦粉的筋力越强,峰值到达后的弱化过程长,面团稳定性越好,这种小麦粉则称作搅拌耐力大的小麦粉。27将定量的面粉置于揉面钵中,用滴定管滴加水,在定温下开机揉成面团,根据揉制面团过程中动力消耗情况,仪器自动绘出一条特性曲线,即粉质曲线,反映揉制面团过程中混合搅拌刀所受到的综合阻力随搅拌时间的变化规律,作为分析面团内在品质的依据。2829Brabender粉质曲线图30粉质图评价指标简介•垂直曲线之间每移1格需用0.5min。从粉质曲线图上可得到以下指标–①吸水率是指面团最大稠度处于(500±20)Bu时所需的加水量,以占含水14%,湿基面粉质量的百分数表示,准确到0.1%。–②面团形成时间(DT)是指从零点(开始加水)直至面团稠度达最大时所需搅拌的时间、准确到0.5min。•一般软麦面粉筋力差,形成时间短,在1~4min之间,适合作糕点、饼干等;•硬麦面粉筋力强,形成时间在4min以上,可制作挂面、馒头、面包等产品。•美国面包粉的形成时间要求为(7.5~11.5)min。我国商品小麦的形成时间平均为2.3min。31③稳定时间(ST)是指面团粉质曲线中心线首次到体500Bu与离开500Bu所经历的时间,准确到0.5min。面团的稳定时间越长,说明面团的加工稳定性越好,面筋对剪切抵抗力越强,越适于制作面包;稳定时间中等大小的面粉适于作馒头、挂面,稳定时间短的适宜做饼干、糕点。稳定时间是粉质仪侧定的最重要指标,它已成为生产各种专用粉依据。曲线的宽度反映面团的弹性,越宽弹性越大。32④弱化度指曲线最高点中心与达到最高点后12min曲线中心两者之差,用Bu表示。弱化度表明面团在搅拌过程中的破坏速率,也就是对机械搅拌的承受能力,也代表面筋的强度。该值越大,面筋越弱,形成的面团越易流变,面团不易加工。⑤综合评价值指曲线从最高处开始下降算起12min后的评价计记分,刻度0~100。评价计是粉质仪特制的一种尺子,它是根据面团形成时间和面团弱化度给粉质曲线图一个综合评分。一般认为强力粉的评价值在70以上,薄力粉在30以下,中力粉在30~70之间。332、面团延展特性测定面团延展特性的仪器主要有拉伸仪和吹泡仪。2.1拉伸仪测定与分析拉伸仪(Extensograph),也称拉力测定仪,德国Brabender公司生产。仪器记录面团伸展至断裂为止的负荷延伸曲线,测试面团放置一定时间后的抗拉伸阻力和拉伸长度,研究面团形成后的延展特性。这些特性的测定也和粉质曲线一样反映了面团的流变学特性。34(2)面团拉伸图352.2测定原理把通过粉质仪制备好的面团搓压成粗而短的面条,静置一段时间后,将面条两头固定,中间用钩向下拉,直到拉断为止。面团拉伸的长度及抗拉伸阻力以曲线的形式自动记录下来,得到反映面团延展特性的应力即应变曲线,据此分析面粉品质和添加剂的影响作用。2.3拉伸曲线的评价对同一块面团,我们会得到醒面45分钟、90分钟及135分钟三个阶段的拉伸曲线(Extensogram),对拉伸曲线的评价,必须指明相应的醒面时间,如醒面90分钟的拉伸曲线。从拉伸图可分析得到下列参数:3637绿、蓝、红线、:45min\90min\135min(1)抗延伸性(Resistancetoextension)也称抗延展性、抗延伸阻力或抗拉伸阻力。它是指曲线开始形成到横坐标达到5cm位置时曲线的高度(在图纸的横坐标由曲线起点至5cm处量取),单位用B.U.或E.U.(ExtensographUnits)表示。(2)最大抗延伸性(Maximamresistance,MR)它是指曲线最高点的高度,以B.U。38(3)延伸性(Extensibility)也称延展性,这是指面团拉伸至断裂时面团拉伸长度,亦即拉伸曲线在横坐标上的总长度,以mm表示。(4)能量(Energy)也称粉力,这是指拉伸曲线与基线所包围的总面积,用c㎡表示。可用求积仪求出曲线所包围的面积。实际上,面积表示拉伸面团时所做的功,表征面团强度。(5)拉伸比值(Ratiofigure)也称比值、形状系数,这主要是指面团抗延伸性与面团延伸性之比,单位为BU/mm,反映抗拉强度。392.4曲线参数与面粉品质拉伸曲线表示面团在拉伸过程中力的变化行为,即面团拉伸阻力与距离之间的关系。拉伸图可反映麦谷蛋白赋予面团的强度和抗延伸阻力,以及麦醇溶蛋白提供的易流动性和延伸所需要的粘合力。(l)抗延伸性表征面团的强度和筋力,阻力越大,表示面团越硬。拉伸阻力与面团发酵过程中其持气性有关系。只有当面团有一定的抗延性时,才能保持住CO2气体如果面团拉伸阻力太低,则面团中的CO2气体易于冲出气泡的泡壁形成大的气泡或由面团的表面逸出。40(2)拉伸长度表征面团延展特性和可塑性。延伸性好的面团易拉长而不易断裂。它与面团成型、发酵过程中气泡的长大及烘烤炉内面包体积增大等有关系。(3)能量即拉伸曲线所包围的面积,是面团拉伸过程中阻力与长度的乘积,它代表了面团从开始拉伸到拉断为止所需要的总能量。强筋力的面团拉伸所需要的能量大于弱筋力的面团。41(4)曲线比值表示曲线阻力与面团拉伸长度的关系,它将面团抗延伸性与延伸性两个指标综合起来判断面粉品质。拉伸曲线面积大、比值大小适中的面团品质好,其粘弹特性(弹性、延伸性)优良。比值过小,意味着阻抗性小,延伸性大,这样的面团发酵时会迅速变软或流散,面包或馒头会发生塌陷现象,瓤发粘,触感差,缺乏弹性;若比值过大,意味着阻抗性过大,弹性大,延伸性小,发酵时面团膨胀会受阻,起发不好,面团坚硬,面包或馒头体积小,内芯干硬。423、湿面筋含量•面粉的蛋白质含量与质量是影响其食品加工品质的最重要因素。但在实际生产中,蛋白含量相等的面粉,其食品加工性能相差较多。–而湿面筋含量则较好地表征了面粉中麦谷蛋白和麦醇溶蛋白的含量及比例,因此湿面筋含量被各国作为面粉等级标准的重要指标。–面粉中湿面筋含量一般是通过洗面筋的方法