第一章-焙烤食品原料

第一章焙烤食品原料第一节小麦粉面粉的性质对于面包等焙烤食品的加工工艺和产品的品质有着决定性的影响。一、小麦种类小麦的种类很多，一般按播种期、皮色和粒质进行分类。1．按播种季节分类小麦按播种季节分类可分为冬小麦和春小麦。2．按颗粒皮色分类小麦的色泽主要是由谷皮与胚乳的色泽透过皮层显示出来。小麦按颗粒皮色可分为红麦与白麦。3．按麦粒粒质分类小麦按麦粒粒质，可分为硬质小麦与软质小麦两类。一般识别方法是将小麦以横断面切开，观察其断面，呈半透明状的就称作角质，呈粉状的就称作粉质。麦粒角质率达50%以上的为硬质小麦，麦粒粉质率50%以上为软质小麦。一般硬麦色深，子粒不如软麦饱满，但筋力含量较高，品质较好，适宜做面包；软质麦色浅，粒饱满，但面筋含量低，适于做饼干和糕点。第一节小麦粉二、面粉中的化学成分与焙烤食品中的工艺性能（一）水分在面粉标准中，规定面粉的水分为13%～14%。这主要是从面粉的生产工艺和保管中的安全程度考虑的。面粉中的水分以两种状态存在，即游离水和结合水。游离水又称自由水。面粉中所含的水分绝大部分属于游离水，它在面粉中的含量受环境、湿度的影响而增减。面粉中水分的变化，主要是游离水的变动。2．结合水又称束缚水，即结合在蛋白质、淀粉等胶体物质中的水。它以氢键与上述亲水性高分子胶体机结合，在面粉中含量稳定，不具有水的一般性质。面粉中这两种状态的水并不是绝对不变的，它们随着面粉中水分的变化而变化，在面团调制中，由于加水搅拌，随着蛋白质和淀粉等吸水过程的进行，一部分游离水便进入胶体分子内部变成结合水，这时干凝胶便成为含水的凝胶面团。这两种水在面团中的比例，决定着面团的物理性质。在焙烤过程中，游离水遇热蒸发而减少，然后随着蛋白质变性和进一步受热分解，一部分结合水也被排除掉，从而使焙烤制品定型，并发生色、香、味的变化。（二）碳水化合物在面粉中含量最多的成分是碳水化合物，它占面粉的75%以上，其主要是淀粉和少量的可溶性糖和纤维素等。1．淀粉淀粉遇热膨胀、糊化、最后炭化，分解温度为260℃。与碘反应呈深蓝色。淀粉属于晶体结构，在偏振光显微镜下呈偏光十字现象。淀粉由于葡萄糖分子间连接方式不同，而分为直链淀粉和支链淀粉两种。（二）碳水化合物（1）直链淀粉与支链淀粉。在小麦淀粉中，直链淀粉占24%，支链淀粉占76%。直链淀粉易溶于热水中，生成的胶体溶液粘性不大也不易凝固；支链淀粉不溶于冷水，只有在加热、加压的条件下才溶于水中，生成的胶体溶液粘性很大。由此可知，支链淀粉含量多的面粉，其粘性大，不利于焙烤制品生产的操作。在糕点和饼干生产中，遇到面筋含量过高或弹性过强的面粉时，添加适量的淀粉可以稀释面筋的浓度和调节面筋的胀润度，从而改善面团的可塑性。添加的淀粉以小麦淀粉或玉米淀粉较好，大米淀粉次之。但添加量不宜过多，一般在5%～10%。添加淀粉过多，会使制品僵硬或易断碎。在酸或酶的作用下，淀粉可水解为糊精、麦芽糖和葡萄糖。淀粉的这种性质在焙烤制品的生产和营养方面具有重要意义。（二）碳水化合物（2）淀粉糊化。淀粉不溶于冷水中，但它吸水膨胀。遇热后水分子进入淀粉粒内部，使淀粉粒继续膨胀，其体积可增大几倍至几十倍，悬浮液立即成为粘稠的胶体溶液，这一现象称为“淀粉的糊化作用”。这时的温度称为糊化温度，小麦的糊化温度为59.5℃～67.5℃。淀粉粒的糊化温度是焙烤食品生产的一个重要技术参数。一般在成型前防止糊化，若控制不好，在成型时过黏无法操作。而在焙烤时，要充分糊化，使产品成熟，不然食用品质差。（二）碳水化合物（3）淀粉老化。淀粉老化亦称回升或凝聚。糊化的淀粉经冷却后，已经展开散乱的胶束分子会收缩靠拢，于是淀粉制品由软变硬。如果是淀粉溶液则发生混浊现象，溶液溶解度降低，溶质沉淀，沉淀物不能再溶解，也不容易被酶所水解，这种现象叫淀粉的老化。淀粉老化在面包生产中具有重要意义，它直接影响面包的储存和消化吸收率。（二）碳水化合物淀粉制品老化后质地变硬、品质变劣、风味变坏、消化吸收率降低。其影响老化的因素有：1.结构2.温度3.水分4.pH值5.表面活性物质（二）碳水化合物（4）淀粉的水解在焙烤过程中，当面团中心温度达55℃时，酵母会使淀粉酶加速活化，使得淀粉水解为糖的变化加速，面团因之会变软，这时淀粉吸水膨胀，形状变大，与网状面筋结合形成强劲结构。（二）碳水化合物2．可溶性糖面粉中含有占2.5%可溶性的糖，主要是葡萄糖、麦芽糖、蔗糖。在面包与苏打饼干生产中，糖既是酵母的碳源，又是形成面包色、香、味的基质。另外，还有少量可溶性的戊聚糖，它能与阿魏酸发生交联作用，形成凝胶体，给予面团一定程度的刚性。（二）碳水化合物3．纤维素纤维素是构成麸皮的主要成分。它约占小麦粒总量的2.3%～3.7%（干物重）。纤维素是最稳定的碳水化合物，不溶于水，也不易被酶水解和被人体消化吸收。面粉中麸皮含量过多，还影响面包的外观和口感。它是面粉质量的一个重要指标。但面粉中含有一定数量的纤维素有利于胃肠的蠕动，能促进对其它营养成分的消化吸收。（三）蛋白质蛋白质的含量范围在8%～14%之间，最高可达16.2%。面粉中蛋白质的重要性不单独表现在它的营养价值上。在面包和饼干、糕点的生产中，由于蛋白质的吸水膨胀而形成面筋。面团中面筋的生产率与质量对其制品有很大的影响。如果面粉中的面筋含量少而且筋力小，则制成的面包起发度小，面包坯容易发生“塌架”。在生产饼干和糕点时，如果面粉中面筋含量过高，饼干坯容易收缩变形，同时造成成品不松脆等现象。所以，面粉中蛋白质的重要性主要表现在它形成面筋的特性上。（三）蛋白质1．蛋白质的分类及其性质小麦蛋白质可根据形成面筋的特性分为面筋性蛋白质和非面筋性蛋白质两类，也可根据它们在水及各种溶剂中溶解程度的不同分为麦胶蛋白、麦谷蛋白、球蛋白、清蛋白和酸溶蛋白。见表。面粉蛋白质主要是面筋性蛋白质，其中麦胶蛋白和麦谷蛋白约占80%以上。麦谷蛋白、麦胶蛋白不是单一成分，而是许多蛋白质的混合物，麦谷蛋白比麦胶蛋白相对分子量大得多，是许多三级结构多肽链分子以－S－S－链（亚基）组合而成的。而麦胶蛋白则是以三级多肽链分子内的－S－S－链结合。这两种蛋白质氨基酸的组成也很相似，都含有相当多的半胱氨酸，使分子内与分子间的交联结合比较容易。麦胶蛋白具有良好的延伸性，但缺乏弹性。麦谷蛋白则富有弹性。麦胶与麦谷蛋白对面团形成具有极其重要意义。面粉中的蛋白质种类及含量类别面筋性蛋白质非面筋性蛋白质名称麦胶蛋白麦谷蛋白球蛋白清蛋白酸溶性蛋白含量／%40～5040～505.02.52.5提取方法70%乙醇稀酸、稀碱稀盐溶液稀盐溶液水（三）蛋白质2．蛋白质的胶凝与胀润作用蛋白质是两性电解质，具有胶体的一般性质。蛋白质的水溶液称为胶体溶液或溶胶。在一定条件下，溶胶浓度增大或温度降低，溶胶失去流动性而呈软胶状态，即为蛋白质的胶凝作用。所形成的软胶叫做凝胶，凝胶进一步失水就成为干凝胶。小麦蛋白质的形成就是从溶胶变成凝胶，再变成干凝胶。面粉中的蛋白质即属于干凝胶。干凝胶能吸水膨胀成凝胶，若继续吸水则成溶胶，这时称为无限膨胀；若不能继续吸水形成溶胶，就称为有限膨胀。蛋白质吸水膨胀称为胀润作用，蛋白质脱水称胶凝（离浆）作用。这两种作用对面团调制有着重要的意义。（三）蛋白质3．面筋（1）面筋的概念。将小麦粉加水调和成面团，静置20分钟，在室温水中揉洗，除去淀粉和其它物质，直至水不变色为止，剩下柔软、灰色、无味、有弹性、黏性的凝胶体就是面筋，即面筋是高度水化了的蛋白质胶体。（２）面筋的化学成分。面筋的主要成分是蛋白质，另外还有少量的淀粉、纤维素、脂肪、糖类和矿物质。一般湿面筋含2/3的水，干物质占1/3，因此，把洗出来的湿面筋量被三除，就可以得出面粉中蛋白质量的近似值。其干物质成分如下表所示。干面筋的化学组成由表可知，面筋干物质的80%以上是麦胶蛋白和麦谷蛋白，它们是组成面筋的骨架。淀粉、糖类、脂肪和其它蛋白质都包藏在面筋的网络结构之中，起填充作用。化学成分麦胶蛋白麦谷蛋白其它蛋白淀粉脂肪糖类灰分含量/%43.239.14.46.452.82.232.00（三）蛋白质（３）面筋的形成机理（蛋白质的吸水过程）。蛋白质是高分子亲水化合物，分子中主链是由氨基酸缩合而成的肽链连接的，是一种链状结构。在链的一侧分布着大量的亲水基团如－OH、－NH2、－COOH，另一侧分布大量的疏水基团如－R（烃基）等。当蛋白质遇水时，疏水一侧就发生斥水收缩作用，而亲水的一侧则发生吸水膨胀作用。这样蛋白质大分子就发生弯曲而成为螺旋形球状，于是疏水性基团被分布在球体的核心，亲水性基团被分布在球体的外围，其形状如图所示。图片（三）蛋白质当蛋白质胶体遇水时，水分子首先与蛋白质外围的亲水基团发生水化作用。这种水化作用先在表面进行，而后在内部展开。在表面进行阶段吸水量少，水分子附于面团表面，体积增加不大，是放热反应。当水分子逐渐扩散到蛋白质分子内部时，蛋白质胶粒内部的低分子可溶物溶解后，使其浓度增加，形成一定的渗透压，加快和加大了蛋白质的吸水量，使面团体积增大、黏度增强，反应不放热。面粉中的麦胶蛋白和麦谷蛋白的微粒吸水膨胀，体积增大，蛋白质微粒互相粘结，形成一种网络结构—即形成了湿面筋。（三）蛋白质（４）影响面筋生成率的因素。面筋生成量的多少，和下列因素有很重要的关系。在焙烤生产中，许多技术参数的选择，其根据就在此。1.小麦的种类与吸水率。湿面筋的数量与蛋白质之间存在一种近乎直接的关系。玻璃质小麦与粉质小麦比，其蛋白质含量高，湿面筋含量也高，相应的面筋吸水率强。春小麦的面筋含量和吸水率高于同品种的冬小麦。如表所示。小麦粉的湿面筋含量及水化能力小麦种类面筋含量／%水化能力湿面筋干面筋春小麦硬麦43.7214.08211中间麦35.9212.01198软麦28.759.68197冬小麦硬麦36.6411.82210中间麦32.1311.08192软麦26.879.53182（三）蛋白质2.面团静置时间。单从面筋形成过程来看，延长面团静置时间，可使面筋性蛋白质有充足的时间吸水胀润，有利于提高面筋的生成率。实践证明，面团静置时间以20分钟左右为宜。见表所示。洗水温度／℃525静置时间／min020020面筋产出率／%正常麦面粉32.3333.53434.46霉变麦面粉24.662526.6627.33（三）蛋白质3.洗水温度。在0℃根本洗不出面筋，一般在30℃时，正常小麦面筋生成率最高。这主要是由于麦胶蛋白在此温度下有最高的膨胀值。降低温度，面筋蛋白不仅膨胀过程缓慢，而且产量下降。如果超过65℃，则会因蛋白质变性，吸水性减弱，胀润值下降致使面筋生成率降低。4.洗水酸度和含盐量。弱酸、弱碱均能溶解麦谷蛋白，故以中性（PH＝7.0±0.2）为宜。低浓度的中性盐有使溶胶胶凝作用，故有助于面筋的形成，但高浓度的盐或重金属盐降低面筋产出率。前者是由于高浓度盐夺取面筋网络中应保持的正常水分而减轻重量，后者则是因引起蛋白质变性，以致不能得出整块的面筋。故以低浓度中性盐的水溶液（如0.1%的NaCL溶液），洗制面筋为最适宜。（三）蛋白质5.加水量。水分是面筋形成不可缺少的因素。加水量不足，面筋性蛋白质不能充分吸水胀润，蛋白质分子扩展不够，这不仅使面筋生成率降低，而且所形成的面筋品质较差。在糕点生产中可通过控制加水量来控制面筋生成率，从而满足工艺的需要。但加水量过大，一方面会加快酶对蛋白质的作用，使面筋生成率降低，另一方面会使面团过软不能符合生产的要求。6.搅拌强度。适当的搅拌强度可以促进蛋白质对水的吸收，加速蛋白质吸水胀润及面筋的形成。但搅拌时间不宜过长，强度也不宜过大，否则会使得形成的面筋网络被破坏而降低面筋生成率。（三）蛋白质7.其它原料。除以上因素对面筋生成率有着重要影响外，油脂、糖等对面筋生成率也有很大的影响，对此将分别在本章以后各节中介绍。总之，影响面筋产出率的因素，主要是由于它们对蛋白质的吸水膨胀和溶解度有影响。凡是能够促使蛋白质吸水膨胀的