面粉的测定与分析(二)--中国面粉网

面粉的测定与分析(二)  http://www.chnmf.com    2010-06-21     中国面粉网
  （一）面团的形成过程和原理 
面团形成过程是按一定顺序和操作工艺进行，各种配料的充分混合，面筋吸水胀润，面团逐渐变软，粘性减弱，弹性增强，体积膨大。经过分散、吸水和结合三个阶段，最终形成一个均匀、完整，且气相、液相、固相按一定比例，富有弹性的面块。该面团可视为一个水合蛋白质基质，淀粉颗粒在其中以高浓度分散的形式存在，起着填料作用。面团特性主要是水和面筋结合的特性，淀粉对面团特性没有多大的影响，但对面包烘烤等食品品质有影响。 
面团调制是一个复杂的物理和生物化学的变化过程。面团调制过程中面团的物理变化分为六个阶段：原料混合阶段，面筋形成阶段，面筋扩展阶段，搅拌完成阶段，搅拌过渡阶段和破坏阶段。 
1．料混合阶段 
将各种配入的原料、辅料混合被水调湿，但并未形成一体。水化作用只是在表面进行，原料、辅料形成分散体的松散状态。 
2．面筋形成阶段 
随着搅拌的进行，蛋白质大量吸水膨胀，淀粉粒吸水增加。继续搅拌，水分大部分渗到面筋网络内部，全部被吸收，面团成为一体，水化作用大致结束，一部分蛋白质形成了面筋，此时面团易断裂，缺少弹性，表面湿润。从微观上看是促进麦胶蛋白和麦谷蛋白相互作用，形成面筋网状结构，其中二硫键起着重要作用。 
3．面筋扩展阶段 
随着面筋的形成，水分大量渗透到蛋白质胶粒内结合到面筋的网状组织内部。面团表面逐渐趋于干燥，较光滑，有光泽，具有良好弹性和延伸性。 
4．搅拌完成阶段 
面筋已完全形成，外观干燥，柔软，具有良好的弹性和延伸性。表面均匀、平滑和光洁，无断裂痕迹，无明显筋络，无大气泡，手感柔和，软硬适中，是面团最佳状态。此时，应立即停止搅拌，然后开始发酵。面团成熟时，一般具有较大弹性和韧性，形成完整体系，产生一定的内向拉力，不粘机具。匀质面团易拉展形成薄片，但不易拉断，弹性较强，和面阻力增加到最大。 
5．搅拌过度阶段 
若面团已完全形成后还继续搅拌，面筋超过搅拌耐度，开始断裂。面筋胶团中的水分又溢出，面团表面再次出水，面团粘性、流动性增强，失去良好的弹性。 
6．破坏阶段 
若继续搅拌，由于过度氧化而引起面筋质地脆弱。加上酶的不断作用，出现淀粉液化，蛋白质部分分解，这时面筋完全破坏，面团成为半透明并带有流动性，粘性非常明显，称之为破坏阶段。 
影响面团形成的因素有小麦粉的蛋白质含量、加水量、加水的温度。 
面团制作是各种面食品原料的主要加工过程，面团性质与面食品品质关系更直接。面团不仅包含着面筋的数量和质量，而且是其他品质的综合反映。因此，小麦面粉的品质好坏可以通过测定面团的流变学性能准确地得到鉴定。 
（二）面团的揉混特性 
面团的揉混特性反映面团的耐揉程度，是通过粉质仪来测定的。 
测定过程如下：将定量的面粉置于揉面钵中，用滴定管加定量的水，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，仪器自动绘制一条特定的曲线，即粉质曲线，反映揉和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，它是分析面团、面粉品质的依据。 
1．吸水率（Absorption） 
吸水率表示在制作面团时，混合一定重量面粉所需水的量。这些水一部分吸附在淀粉和蛋白质颗粒（或蛋白质分子）的表面；一部分处于自由状态。吸水率在粉质仪上是指面团最大稠度处于500±20BU时所需的加水量，以占14%湿基面粉重量的百分数表示。注意加水的整个过程要在25s内完成。以容积300g面粉的揉面钵为例：吸水率（%）=（加水量+小麦粉重量—300）/3，其中，加水量以ml计。 
国外优质小麦面粉的吸水率多在60%～70%之间，我国小麦粉的吸水率平均在57%，并且北方麦区的冬小麦吸水率较高。 
2．形成时间（Development time） 
从开始加水到面团稠度达到最大时所需要的揉混时间是面团的形成时间。软麦的弹性差，形成时间一般在1～4min之间；硬麦弹性强，形成时间在4min左右。我国商品小麦的形成时间普遍较短，平均时间在2.3min。 
3、稳定时间（Stability time） 
曲线首次穿过500BU和离开500BU两点的时间差是面团的稳定时间。如果曲线的最大稠度不是准确集中在500BU，则必须在该最大稠度处画一条平行于500BU的标线，用这条表现来测取曲线到达和离开的时间差。面团的稳定时间反映面团的稳定性、耐揉程度。面团的稳定性好，反映其对剪切力降解有较强的抵抗力，也就意味着其麦谷蛋白的二硫键牢固，不易打开，或者这些二硫键处在十分恰当的位置上。稳定时间越长，韧性越好，面筋的强度越大，面团的加工性质越好。 
4、弱化度（Degree of softening） 
曲线最高点中心与到达最高点后12min曲线中心二者之差，用BU表示。 
弱化度表明面团的耐破坏程度，也就是对机械搅拌的承受能力，弱化度越大，表明该面粉面筋越弱，面团越容易流变，加工成成品不易成型，而且易塌陷。 
5、到达时间（Arrival time） 
面粉从加水开始搅拌到粉质曲线达到500BU时所需要的时间。此值越大，表示面粉吸水量越大，面筋扩展时间也越长。该时间也表示面粉吸水时间的长短。 
6．离开时间 
指从面粉加水搅拌到粉质曲线离开500BU线时所经过的时间。 
7．机械耐力系数（公差指数）（Mixing tolerance index） 
指粉质曲线最高峰时的BU与5min后的粉质曲线BU之间的差值，差值越小，说明该面粉筋力越强。 
8．断裂时间（Breakdown time） 
指从加水搅拌开始到曲线峰高处降低30BU所经过的时间。该值说明，如果继续搅拌，面筋将会断裂，即搅拌过度。我国小麦粉的断裂时间均在5～7min。 
9．带宽（Width of curve） 
指曲线的垂直距离，以BU表示。带宽反映面团或其中面筋弹性，越宽说明面团的弹性越大。我国小麦的平均带宽为80BU。 
10．粉质曲线质量指数（简称FQN） 
质量指数在数值上为断裂时间的10倍，无单位，弱力粉的粉质曲线质量指数低，而强力粉具有较高的粉质曲线质量指数。在几个样品的FQN值相近时，具有较高吸水率的较好。 
11．评价值 
指从曲线最高处下降算起12min后的评价计计分，刻度为0～100。评价计是该仪器特制的一种尺子，它根据面团形成时间、稳定时间和弱化度等粉质图的一个综合指标。 
根据粉质谱图可将小麦粉划分为下列类型： 
（1）弱力粉：面团形成时间和稳定时间短，曲线急速从500BU曲线衰退。 
（2）中力粉：面团形成时间和稳定时间较长。 
（3）强力粉：面团形成时间和稳定时间长。 
（三）面团的延展特性 
面团在外力作用下发生变形，外力消除后，面团会部分恢复原来状态，表现出塑性和弹性。不同品质的面粉形成的面团变形的程度以及抗变形阻力差异不大，这种物理特性称为面团的延展特性，是面团形成后的流变学特性。硬麦面粉形成吸水率高、弹性好、抗变形阻力大的面团；相反，软麦面粉形成吸水率低、抗变形阻力小、弹性弱的面团。在面粉品质改良中，我们应当清楚不同食品对面团延展性的要求不同，制作面包要求有强力的面团，能保持酵母生成的二氧化碳气体，形成良好的结构和纹理，生产松软可口的面包；制作饼干要求弱力的面团，便于延压成型，保持清稀、美观的花纹、平整的外形和酥脆的口感。 
测定面团的延展特性用的仪器是拉伸仪和吹泡示功仪。 
1．拉伸仪 
此试验要借助于粉质仪。见图11-3所示。测定过程如下：将通过粉质仪制备好的面团（50g）先揉球、搓条，醒发45min后，将面条两端固定，中间钩向下拉，直到拉断为止，抗拉伸阻力以曲线的形式记录下来，然后把拉断的面团再揉球、搓条，重复以上操作，分别记录90min、135min的曲线，根据曲线分析面团品质和添加剂的影响作用。根据拉伸曲线可测得一下有关面团性能数据。 
⑴ 延伸性（E） 
是以面团从开始拉伸直到断裂时曲线的水平总长度。以mm或cm表示。是面团粘性、横向延展性的标志。 
⑵ 抗延伸阻力 
曲线开始后在横坐标上到达5cm位置的 
曲线高度，以BU表示。指面团弹性，是面团纵向弹性好坏的标志，即面团横向延伸时阻抗性。 
⑶ 拉伸比值 
抗拉伸阻力与延伸性比值。用BU·cm-2表示，即抗拉强度。 
⑷ 最大抗延伸阻力 
指曲线最高点的高度，以BU表示。 
⑸ 能量 
指曲线与底线所围成的面积，以cm2表示。代表面团的强度，可用求积仪测量。曲线面积亦称拉伸时所需的能量，它表示面团筋力或小麦面粉的搭配数据，能量越大，表示面筋筋力越强，面粉烘焙品质越好。 
实际上，反映面粉特性最主要的指标是拉伸比值和能量。比值越大，能量越高，说明面粉筋力越强，强度越高。拉伸图即反映麦谷蛋白赋予面团的强度和抗延伸阻力，又反映麦胶蛋白提供的易流动性和延伸所需要的粘合力。 
面团比值即抗拉伸强度，它将面团延伸性和抗延伸阻力两个指标综合起来判断面粉品质。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和流散，做面包或馒头会出现成品个头不起，甚至塌陷、瓤发粘现象；若比值过大，意味着抗阻过大，弹性强，延伸性小，发酵时面团膨胀会受阻，起发不好，面团过硬，成品体积小，芯干硬。故要求制作面包、馒头的面粉需能量大、比值适中，这样的成品才会体积大，形状好，芯松软而且结构均匀。 
2．吹泡示功仪 
测定时，首先在其和面器中备一个面团，将面团积压成面片， 
再切成圆形，静置20min后将原面片置于金属板上，四周用一个金属环夹住。然后从面片下面底板中间的孔中压入空气，面团吹成一个泡，直到破裂为止。泡中的压力是时间的函数，被仪器自动记录下来。绘成吹泡示功图。 
根据吹泡示功图我们可得以下有关数据。 
⑴ 面团的张力（P） 
表示吹泡时面团的最大抵抗力。单位为mmH2O。 
P=k×h 
式中：k—修正系数，k=1.1； 
h—最大纵坐标的平均值。 
面团的张力代表着吹泡过程中面团的最大抗张力。随 
面团的稠度、弹性抗力而变化。 
⑵ 面团的延伸性（L） 
面团的延伸性是指曲线的最大长度。L值由面泡破裂 
点的横坐标的平均值确定。单位是mm。 
由于压缩空气的流量是恒定的，面泡破裂点的横坐标 
又是时间的函数，L值实际上表示了所得面泡的体积（面泡的最大容积）。 
面团的延伸性表示蛋白纤维的延展能力和面筋的持气能力。 
⑶ 面团的能量W 
面团能量又称功、烘焙强度。它是指将面团变成最小的薄膜（面泡）所消耗的能量。在实验条件下所做的功与示功曲线下的面积成正比。 
A表示示功曲线与基线所包围的总面积，单位是cm2，可由球积仪或计算机自动分析得到。W的单位为尔格（ergs），1 ergs=1×10-4J。 
W表示的是面粉的筋力，代表着在指定的方法内使面团变形所需要的功。 
⑷ 比例系数（P·L-1） 
比例系数又称比例，指面团阻力和延伸性的比值，表征了示功仪曲线的形状。 
比例系数表示曲线的形状，即面团的韧性和延伸性的相互关系。比值大于1，说明面团的韧性过强，而缺少延伸性。比值小于0.3，表明面团延伸性过强。