第1章谷物食品生产的原辅料及添加剂

第一章谷物食品生产的原辅料及添加剂Chapter1RawMaterialsandAdditivesforMakingCerealsFood学习要求要求：掌握谷物食品原辅料、添加剂的性质和作用，能正确合理使用；重点：小麦粉、糖、油、酵母。内容Contents小麦粉wheatflour大米rice水moisture盐salt酵母yeast糖sugar油脂fat乳及乳制品milkproducts蛋及蛋制品eggproducts淀粉starch果料driedfruit添加剂additive小麦粉WheatFlour小麦粉的主要成分蛋白质protein碳水化合物carbohydrate灰分ash水分moisture脂肪fat酶enzyme维生素vitamin小麦粉的主要成分及其对食品加工的影响蛋白质的种类、数量及特点(Variety,Quantity&Peculiarity）ProteinVarietySolubilityQuantityPeculiarity清蛋白Albumin水球蛋白Globulin稀盐溶液麦胶蛋白Gliadin70%alcohol45%与水化合，相互粘聚在一起，形成面筋麦谷蛋白Glutenin不溶于水、酒精、稀酸、稀碱25%清蛋白&球蛋白在洗面筋时被洗掉。麦胶蛋白具有良好的延伸性，但缺乏弹性；麦谷蛋白则相反。胚乳蛋白质主要组成：麦胶蛋白&麦谷蛋白。小麦粉的主要成分及其对食品加工的影响面筋(Gluten）及面筋数量定义：面团水洗后残留的富有弹性、延伸性&黏弹性物质。面筋形成机理（P7）：-S-H→-S-S-面筋的成分（P15表1-17）：面筋蛋白质（80%）、淀粉、脂肪、矿物质&纤维素。ProteinSampleProteinDryglutenWetglutenContent(%)11.7511.6536.3Proportion113Varietyofflour极高筋力粉高筋力粉中筋力粉低筋力粉极低筋力粉Contentofwetgluten(%)40%30-40%(~32%)25-30%(~28%)20-24%(~22%)20%SamplebreadnoodleBiscuit,cake面筋的流变学性质流变学性质（rheologicalproperties）：面筋受外力作用后的变形与所施加外力之间的关系。弹性（elasticity）：湿面筋被压缩或者拉伸后恢复原来状态的能力（e.g.，皮球、皮筋）。延伸性（extensibility）：面筋受拉力时所能延伸的最大长度（e.g.，皮筋）。可塑性（plasticity）：面筋在外力作用下产生的自身形状改变（e.g.，泥巴）。韧性/抗展性（Resistancetoextension）：面筋对抗拉伸时所表现的抵抗力（e.g.，皮筋）。面筋弹性越强，韧性越好。Protein面筋的作用面制品的骨架；造形，固定产品结构形状（可塑性）；改变产品口感、质感（延伸性、弹性）。如何了解面筋的筋力？洗面筋；粉质仪（形成时间、稳定时间、弱化度，P18）；拉伸仪（抗拉伸阻力，P19）；吹泡仪（比功，P20）。Protein洗面筋（手洗&机洗）粉质仪（稳定时间、稳定时间、弱化度，P18）Protein拉伸仪（抗拉伸阻力，P19）Protein吹泡仪（比功，P20）Protein蛋白质的变性（Denaturation）定义：在各种物理或化学因素的影响下，蛋白质特有的空间结构被破坏，肽链发生重排，而导致其物理、化学性质发生变化，这一作用称为变性；影响因素：热heat，高压pressure，搅拌stir，强酸acid，强碱alkali，乙醇alcohol等。后果：变性蛋白质吸水能力降低、膨胀力减弱、溶解度减小→面团的弹性和延伸性降低甚至消失，严重影响面团的工艺性能。Protein糖（Sugar）单糖（monosaccharide）双糖（disaccharide）纤维素（Fiber/Cellulose）淀粉（Starch）直连淀粉（Amylose）支链淀粉（Amylopectin）破损淀粉（Damangedstarch）Carbohydrate碳水化合物单糖（monosaccharide）特点：不能再水解，C6H12O6葡萄糖（glucose）、果糖（fructose）小麦粉中单糖含量1-2%双糖（disaccharide）水解后分成2个单糖蔗糖（sucrose）→1果糖+1葡萄糖麦芽糖（maltose）→2葡萄糖单糖的作用：酵母的营养液，利于酵母发酵。Carbohydrate糖（Sugar）影响小麦粉的粉色；吸水率、吸水速度均高于蛋白质→若纤维素含量过高则会影响面筋形成；若颗粒过大过粗，影响食品口感；若夹在面包的面筋网络中，会造成漏气，导致面包体积小；若夹在制面条的面团中，会导致面条断条。Carbohydrate纤维素（Fiber/Cellulose）特点不溶于冷水；遇热膨胀、糊化，发生胶凝形成凝胶。种类直连淀粉（Amylose）：分子量小，胶粘性小不易凝固；支链淀粉（Amylopectin）：分子量大，胶粘性大易凝固。破损淀粉（Damangedstarch）：遭受机械过度碾磨，细胞壁受到损伤、破坏。颗粒小，比表面积大，吸水量大；淀粉酶加速分解破损淀粉转化为麦芽糖（酵母发酵底物），利于发酵。Carbohydrate淀粉（Starch）淀粉的糖化力淀粉转化为糖的能力；颗粒小，易于糖化。淀粉的产气能力淀粉在面团发酵过程中产生气体的能力；产气能力跟糖化力有关：糖化力越强，生成的糖越多，产气能力越好。破损淀粉含量越大，糖化力越大，产气能力越大；原理：破损淀粉+快速吸水→麦芽糖→酵母发酵（产气），但若破损淀粉含量过大，过度产气则会造成面条塌陷，因此，某些食品需要一定的破损淀粉比例即可，比如，面包发酵产气。Carbohydrate淀粉（Starch）游离水（自由水）自由水在面粉中含量变化很大，极易受环境、温度影响发生改变；若面粉水分（自由水）过高，影响面粉储存。综合水（束缚水）结合在蛋白质、淀粉等胶体物质中的水；含量很稳定，变化不大；高温、高压可分解综合水。Moisture水分矿物质主要存在糊粉层（aleuron）中，胚芽（germ）、胚乳（endosperm）、表皮（bran）、种皮（seedcoat）中很少。无机矿物盐矿物盐中的金属离子进入淀粉细胞中，促使脂肪酸败。灰分—小麦粉的定等指标，表示麦皮的去除程度。Ash灰分主要存在胚和糊粉层中，含量很低（1-2%）；脂肪含量过多，易因氧化而酸败；胚乳类脂质（软磷脂）是优良乳化剂，能使面包组织均匀、柔软、抗老化；脂肪酸值或碘价→判断面粉的陈化程度。Fat脂肪主要存在胚芽中；VB（B1，B2，B5）VAVC；对面粉的工艺品质无影响，影响产品营养。Vitamins维生素α-淀粉酶（α-amylase）β-淀粉酶（β-amylase）蛋白酶（proteinase）脂肪酶（lipase）Enzyme酶催化剂（catalyticagent），加速或减缓生物化学反应；专一性，一种酶仅能作用于一种物质，或一类分子结构相似的物质，促其进行一定的化学反应，产生一定的反应产物，这种选择性作用称为酶的专一性。Enzyme酶的特性α-淀粉酶（α-amylase）α-淀粉酶水解淀粉时，开始速度很快，使庞大的淀粉分子断裂成教小的分子，淀粉液的粘度也急速降低，这种作用称为液化作用，因此α-淀粉酶又称为淀粉液化酶。在发芽，未成熟小麦中，α-淀粉酶的活性很强。降落数值（P15）大，α-淀粉酶活性小，面筋含量高。糊精（dextrin）持水性弱，使面团中部分水处于游离状态，使面包内部潮湿，发粘，不利于储存。EnzymemaxcosminamylaseStarchdextringluemaltoseβ-淀粉酶（β-amylase）将淀粉水解成大量麦芽糖，使面粉的糖化力增强，供酵母繁殖、生长。β-淀粉酶存在于正常小麦中。正常面粉中含有足够的β-淀粉酶，而α-淀粉酶则不足，因此为了利用α-淀粉酶以改善面包的质量、皮色、风味、结构，可在面团中加入一定数量的α-淀粉酶制剂。EnzymemaxminamylaseStarchmaltosedextrinα-淀粉酶热稳定性：适宜温度为70-75℃，90-95℃仍有活性；从淀粉分子内部进行水解；产生更多新末端，促进β-淀粉酶作用。Enzymeα-淀粉酶&β-淀粉酶的异同β-淀粉酶热不稳定性：适宜温度为62-65℃，70-75℃失去活性；从非还原末端开始进行水解；与α-淀粉酶具有协同增强效应。cosmin80%20%amylaseStarchmaltoseglueamylodextrinamylase蛋白酶（proteinase）可将蛋白质分解成氨基酸等简单物质；按作用环境可分：酸性蛋白酶（最适～pH4.1）、中性蛋白酶、碱性蛋白酶；在发芽，虫蚀小麦中，蛋白酶活性很强，分解蛋白质，弱化面筋。（生产饼干，面粉筋力过强时，可加入少量蛋白酶）脂肪酶（lipase）对面包、饼干的制作影响不大；极易引起“脂肪含量较高的各种专用粉（如蛋糕粉）”的酸败。Enzyme小麦粉的选用（P11-15）普通小麦粉&专用小麦粉以蛋白质（面筋）数量和质量的不同分类：高筋粉、中筋粉、低筋粉（表1-6&表1-7）；不同用途专用小麦粉的质量标准中增加了粉质曲线稳定时间和降落数值2个指标（表1-8至表1-15）。不正常小麦粉的工艺特性与改善方法发芽小麦Sproutedwheatα-淀粉酶、蛋白酶的活性（activity）强；特点：面团发粘、粘弹性差；改善方法：正常小麦粉中掺入部分发芽小麦，不单独用发芽小麦粉。不正常小麦粉的工艺特性与改善方法虫蚀小麦injuredwheat蛋白酶(proteinase)活性强；特点：面团弹性减小，粘性增加；改善方法：正常小麦粉中掺入部分虫蚀小麦；加工前用热水洗小麦,降低蛋白酶活性；加入面团改良剂。不正常小麦粉的工艺特性与改善方法冻害小麦frostedwheat三种酶(amylase,proteinase,lipase)的活性都很强，特别是淀粉酶；特点：面团发粘、粘弹性差；改善方法：正常小麦粉中掺入部分发芽小麦，不单独用发芽小麦粉。不正常小麦粉的工艺特性与改善方法发热小麦heatedwheat定义：小麦在储存过程中，由于自然发热引起蛋白质变性；特点：30-45℃条件下，小麦受热后蛋白质吸水能力下降，面筋结成硬块（hardlump）；60-65℃条件下，小麦受热后蛋白质变性凝固（besolidify），洗不出面筋；改善方法：与正常小麦粉少量搭配；加面团改良剂。不正常小麦粉的工艺特性与改善方法面粉的熟化（Maturationofflour）新磨制面粉成分中的半胱氨酸，胱氨酸中，含有未被氧化的硫氢基（-SH），它是蛋白酶的激活剂，当调粉时，被激活的蛋白酶强烈分解面粉中的蛋白质，造成面团粘性大，缺乏弹性，韧性。面粉储存一段时间后，-SH被氧化而失去活性，面粉的工艺性能得以提高。刚加工的小麦粉需要放置一段时间（15～30天），才能用于制作食品。大米Rice大米的品种及特点VarietyContentofAmylose籼米long-grainnon-glutinousrice≥20%粳米short-grainnon-glutinousrice≤15%糯米glutinousrice～0(4%)大米的主要成分及其对食用品质的影响淀粉Starch蛋白质Protein纤维素Fiber/Cellulose脂肪Fat水分Moisture矿物质M