小麥粉作為面包中的最主要成分,其面團(tuán)的流變特性、發(fā)酵性能、烘焙時(shí)的熱脹行為對(duì)面包的質(zhì)量和面包生產(chǎn)過程的工藝適應(yīng)性具有重要的影響。谷物化學(xué)的研究結(jié)果已經(jīng)表明面粉中蛋白質(zhì)的含和性質(zhì)(分子量分布、結(jié)構(gòu)等)是決定面粉之烘焙品質(zhì)的根本化學(xué)素,這一觀點(diǎn)已得到了廣泛的認(rèn)同。長期以來的生產(chǎn)實(shí)踐和研究證明,面粉蛋白質(zhì)較其含量水平對(duì)面粉的烘焙品質(zhì)具有更重要的決定作用,即相同蛋白質(zhì)含量的面粉之不同烘焙品質(zhì)是由于其蛋白質(zhì)的性質(zhì)不同。
我國的小麥種植區(qū)域遼闊,大部分小麥產(chǎn)區(qū)處于暖溫帶、亞熱帶、生產(chǎn)的小麥基本上是以冬小麥為主,各地小麥品種繁多、質(zhì)量參差不齊,這些小麥中絕大部分是普通小麥,普通小麥質(zhì)軟皮厚,玻璃質(zhì)占籽粒的很小部分,容重一般在754g/1-以下,千粒重在33g以下蛋白質(zhì)含量一般在8%—10%之間。糧食部門很難收購到大批量的、純凈單一的優(yōu)質(zhì)小麥,這就給我國面包專用粉的生產(chǎn)造成了很大的困難。國產(chǎn)小麥生產(chǎn)的面粉品種濕面筋含量(%)分別為:特制一等粉大于或等于26,特制二等粉大于或等于25,標(biāo)準(zhǔn)粉大于或等于24,普通粉大于或等于22。這四種等級(jí)面粉反映出國產(chǎn)小麥蛋白質(zhì)含量低,而且面筋較弱,同時(shí)這小麥制成的面粉可塑性高,烘烤面包時(shí),體積膨脹超過用進(jìn)口麥制作的面包,待冷卻后,體積卻收縮變小。因此,在生產(chǎn)高級(jí)面包專用粉時(shí),一般面粉廠都選用進(jìn)口小麥,斗式提升機(jī)配合一小部分本地原料進(jìn)行加工,再借助品質(zhì)改良劑加以改良,以生產(chǎn)能夠滿足各式面包不同要求的面包專用粉。原料達(dá)不到一定的標(biāo)準(zhǔn),很難生產(chǎn)出高質(zhì)量的符合各式面包特殊要求的面包專用粉。究其原因,是由于國產(chǎn)小麥缺少蛋白質(zhì),也就缺少了支撐面包體積的骨架,而添加增筋劑對(duì)面粉中的面筋和蛋白質(zhì)含量進(jìn)行了強(qiáng)化,就可以利用國產(chǎn)小麥,經(jīng)過一系列處理以較低的成本,生產(chǎn)出只能利用進(jìn)口硬質(zhì)小麥生產(chǎn)的面粉才能生產(chǎn)出的港式面包、法式面包、英式面包等。
(一)增筋劑的概念和功能
所謂增筋劑是指一類與蛋白質(zhì)(面筋)聯(lián)結(jié)以改進(jìn)面粉制品品質(zhì)的氧化劑,包括改進(jìn)面筋的機(jī)械加工性能和氣體保留性并改進(jìn)面包的體積、勻稱性、組織結(jié)構(gòu)和顆粒。通常這些配料在酵母起發(fā)的烘烤食品中有如下一種或多種功能:
(1)改進(jìn)和面攪拌的耐受性。
(2)增加水分吸收。
(3)改進(jìn)在發(fā)酵和醒發(fā)過程中的氣體保留性。
(4)防止在傳送過程中由于受到劇烈地處理而“面團(tuán)塌下”。
(5)稍微縮短醒發(fā)時(shí)間(改進(jìn)氣體保留性)。
2.對(duì)最終產(chǎn)品的作用
(1)改進(jìn)面包體積。
(2)得到有彈性的組織和精細(xì)顆粒。
(3)加固了面包邊壁,從而改進(jìn)堆垛性能。
(4)改進(jìn)切片性能(減少“成球”、“成渣”)。
3.因有以上作用而受益的產(chǎn)品
(1)白面包。在所有高度機(jī)械化的生產(chǎn)中,面團(tuán)能經(jīng)受住劇烈的機(jī)械加工操作。
(2)園面包和面包卷。減少其因添加多量的起酥油和糖而加重的面粉蛋白質(zhì)負(fù)擔(dān)。
(3)甜面包類和酵母起發(fā)的炸面包。
(4)花樣面包。減少其由于加人大量的非面粉配粉而使面粉蛋白質(zhì)負(fù)擔(dān)加重現(xiàn)象。
(二)增筋劑作用的一般原理
一般來說,小麥中能形成面筋的蛋白質(zhì)分子中含有幾百個(gè)氨基酸基。氨基酸殘基的連結(jié)位置,如圖4—3所示。
這里,半胱氨酸的特殊作用是很重要的。由于半膚氨酸中的硫氫(一SH)是一個(gè)反應(yīng)基,它在PH值合適的條件下可部分離解,為面蛋白質(zhì)發(fā)生硫氫基和二硫鍵(—S—S—)之間的交換反應(yīng)創(chuàng)造了件,從而在面筋蛋白質(zhì)中形成二級(jí)結(jié)構(gòu)。
小麥蛋白質(zhì)分子的主鏈柔軟而有彈性,受力后可被扭折,彎曲成同的形狀。因此,一個(gè)半朧氨酸和一個(gè)朧氨酸或兩個(gè)半胱氨酸殘基在同一個(gè)蛋白質(zhì)鏈上鍵合,將硫氫基轉(zhuǎn)化成二硫鍵,在蛋白質(zhì)分子形成一個(gè)環(huán);也可以在不同的蛋白質(zhì)鏈上鍵合,將兩個(gè)蛋白質(zhì)分子在一起(如圖4一4所示)。
小麥蛋白質(zhì)分子中許許多多有二硫鍵將蛋白質(zhì)的主鏈互相連結(jié)成立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),使面粉的面筋網(wǎng)絡(luò)得妻加強(qiáng)(4—5)所示。
小麥的烘焙品質(zhì)主要取決于蛋白質(zhì)的含量和質(zhì)量。據(jù)國外最新研究資料報(bào)道,小麥的烘焙與高分子量麥谷蛋白亞基有關(guān)。因此,要想定量地分析小麥粉的烘焙品質(zhì),必須將小麥各種蛋白質(zhì)組分先分離開來。
利用高壓液相色譜法測定小麥烘焙品質(zhì)的分析結(jié)果如下:
圖4一6是3種筋力不同的小麥粉采用高壓液相色譜技術(shù)分析得到的圖譜。A是強(qiáng)力粉,B是中力粉,C是弱力粉。
由圖可知,每種粉的圖譜具有3個(gè)顯峰,峰1為聚麥谷蛋白(包括少量的清蛋白和球蛋白聚合體);峰2為麥膠蛋白;峰3為清蛋白和球蛋白。
3、種粉的峰面積大小,如表4-5所示,流變學(xué)試驗(yàn)指標(biāo),如4一6所示:
將3種面粉的峰面積與其流變學(xué)指標(biāo)相對(duì)比可得:麥谷蛋白的相對(duì)含量(峰面積百分比)與面包體積。拉伸儀延伸性阻力和延伸性及混合儀峰值形成時(shí)間高度正相關(guān)(相關(guān)系數(shù)分別為0.72、0.84、0.84和0.84),清蛋白和球蛋白的相對(duì)含量與面粉蛋白質(zhì)含量成很強(qiáng)的負(fù)相關(guān)(相關(guān)系數(shù)為-0.90)。麥谷蛋白質(zhì)的總量(峰面積/mg面粉)也與烘焙品質(zhì)指標(biāo)特別是延伸性粉質(zhì)儀面團(tuán)形成時(shí)間和面團(tuán)弱化程度有很強(qiáng)的相關(guān)性(相關(guān)系數(shù)為0.76、0.89和-0.65)。因此,可根據(jù)圖譜麥谷蛋白的峰面積大小來評(píng)價(jià)小麥粉的烘焙品質(zhì)。
在制粉過程中,機(jī)械力使小麥蛋白質(zhì)中的二硫鍵斷裂,引起面筋筋力及面團(tuán)持氫氣性能下降,而半胱氨酸中的硫氫基在未受氧化時(shí),也促進(jìn)蛋白酶活性化,破壞蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu),降低面筋的強(qiáng)度。
因此,新磨制的小麥面粉必須經(jīng)過熟化,讓空氣中的氧氣將硫氫基氧化后,才能得到令人滿意的烘焙食品。如果使用未完全熟化的面粉做面包,會(huì)引起面粉的吸水率減少,面團(tuán)的膨脹力下降、易斷裂,使做出的面包質(zhì)地僵硬、彈性減弱、結(jié)構(gòu)不勻、體積減小,從而大大降低面包的食用品質(zhì)。
一般來說,新磨制的面粉需放置1-2月才能完成熟化過程。如在面粉中添加強(qiáng)筋劑,則可有效地縮短熟化時(shí)間。面粉中蛋白質(zhì)是形成面筋的基礎(chǔ),同時(shí)面粉中還含有一定量的蛋白酶。蛋白質(zhì)中的半胱氨酸的一SH基未受氧化時(shí)將使蛋白酶活化,能在面包及蘇打餅干發(fā)酵時(shí)水解面筋造成面團(tuán)發(fā)粘,結(jié)構(gòu)被破壞,降低了面團(tuán)的保氣能力,面團(tuán)的體積發(fā)不大,烘焙彈性下降。面粉強(qiáng)筋劑在面粉中作為氧化劑,加人面粉中可加速一SH的氧化。一方面使面粉中的蛋白酶的活性受到抑制,破壞其對(duì)面粉蛋白的分解作用,從而使面粉處于最佳水合狀態(tài);另一方面使面粉中的谷蛋白氧化,使原來雜亂無章的蛋白分子相互連接成三維空間構(gòu)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。因而加強(qiáng)面筋的強(qiáng)度和伸展性,使面團(tuán)經(jīng)過酵母的發(fā)酵作用以后具有更強(qiáng)的持氣能力,烘焙出來的面包體積大、結(jié)構(gòu)均勻、質(zhì)地柔軟、外觀漂亮。
(三)常用的增筋劑以及其對(duì)面粉的改良作用
為生產(chǎn)面包專用.粉而使用的面粉品質(zhì)改良劑是一種面粉氧化劑,通過對(duì)面粉中蛋白質(zhì)的氧化作用來改變其特性,增加面粉的筋力,使生產(chǎn)出來的面包體積明顯增大、結(jié)構(gòu)均勻、質(zhì)地柔軟、外觀漂亮。目前市售的面粉增筋劑主要有變性蛋白L一Vc、過氧化鈣、偶氮甲酞胺ADA等幾種產(chǎn)品,還有小麥活性面筋粉,它們的作用速度,如表4一7所示。
從表4一7可知,強(qiáng)筋劑在面團(tuán)中的作用速度是不同的:分為快速型和慢速型??焖傩蛷?qiáng)筋劑在面團(tuán)攪拌的階段就開始氧化蛋白質(zhì)中的一SH基團(tuán),使之形成二硫鍵;慢速型強(qiáng)筋劑在面團(tuán)攪拌階段不起作用,而是隨著面團(tuán)溫度的升高和pH值的降低,在醒發(fā)工序的后期和人爐烘焙前5min鐘內(nèi)開始氧化蛋白質(zhì)中的一SH基團(tuán)。
改良劑的改良作用都有一定的限度,而且企圖使用國產(chǎn)普通小麥,再添加過量的面粉改良劑來生產(chǎn)高筋的食品專用粉的想法也不實(shí)際,如果用量過大會(huì)適得其反。
下面逐一說明常用的幾.種增筋劑的用量對(duì)面粉品質(zhì)的改良效果。
1.變性蛋白
變性蛋白對(duì)面團(tuán)的作用速度為中速,反應(yīng)在面團(tuán)的醒發(fā)及攪拌期進(jìn)行。它對(duì)粉質(zhì)、拉伸曲線中的各項(xiàng)指標(biāo)都有一定的影響。對(duì)拉伸曲線中的延伸性影響不大,有時(shí)不但沒有減小,反而有所增加,而拉伸阻力則有較大的增加,但相對(duì)來說,其變化也較平緩。變性蛋白對(duì)面包的體積有較大的影響,隨著添加量的增加,面包的體積不斷增大。但是,當(dāng)添加到一定量后,面包的體積不再繼續(xù)增大,反而有減小的趨勢(shì)作用效果,如表4一8、表4一9所示。
2. L—抗壞血酸(L—Vc)
L—Vc對(duì)面團(tuán)的作用為中速,反應(yīng)在攪拌及發(fā)酵過程中進(jìn)行,它對(duì)粉質(zhì)、拉伸曲線中的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)影響很大。與另外幾種相比較,對(duì)面團(tuán)的延伸阻力影響最大:延伸性幅度小,抗延伸性阻力大幅度增加,當(dāng)添加量超過了面粉的最佳需要量時(shí),拉伸曲線常會(huì)出現(xiàn)超過1000BU的現(xiàn)象,這時(shí),應(yīng)適當(dāng)減少添加量(如表4—10所示)。
表4—6中的3#粉樣中在加入了50mg/kg的L—Vc以后,90min的拉伸曲線已經(jīng)超過了1000BU,這是由于原料的質(zhì)量太好,不需要加入那么多的L—Vc的緣故。在面粉中添加L—Vc可顯著地增加面包的體積,改良面包的結(jié)構(gòu)(如表4—11所示)
L一Vc是純天然物質(zhì),它是一種營養(yǎng)強(qiáng)化劑,添加到面粉中無毒、無害、無副作用,還能增加面粉的營養(yǎng)價(jià)值。因此L一Vc可以用來代替溴酸鉀,據(jù)國外資料表明,若溴酸鉀添加量達(dá)到50ppm仍未取得理想的烘焙效果時(shí),添加L一Vc是彌補(bǔ)烘焙性能的最佳選擇,其添加量不受限制。
3.偶氮鉀酞胺(ADA )
偶氮鉀酞胺是一種新型的面粉改良劑,其又稱脲叉脲,在化工行業(yè)是一種塑料發(fā)泡劑。其分子式為C2H4NO2,相對(duì)分子為116g,呈黃色到橘紅色結(jié)晶粉末,無臭,熔點(diǎn)約180℃,在高溫下分解為氮、二氧化碳和氮。相對(duì)密度為1.65,幾乎不溶于水和大多數(shù)有機(jī)溶劑,微溶于二甲亞礬。偶氮鉀酞胺具有氧化性,這是一種速效氧化劑,它能夠氧化面筋蛋白中的一SH基團(tuán)為二硫基團(tuán),從而加強(qiáng)了面筋網(wǎng)絡(luò)。增加了面團(tuán)筋力,改善面筋蛋白的性質(zhì)。
偶氮鉀酞胺食用級(jí)質(zhì)量(FCC.1981)標(biāo)準(zhǔn)如下:
a.含量(干燥后)≥98.6%
b.甲鈾(以As計(jì))≤3x10-6
c.重金屬(以Pb)計(jì)≤0.003%
d.鉛10X10-6
e.干燥失重≤0.5%
f.含氮量 47.2%~48.7%
偶氮鉀酞胺對(duì)面團(tuán)的作用為快速,反應(yīng)在面團(tuán)攪拌過程中就完成了。它是酸鉀的替代品,其添加范圍是4一40mg/kg,當(dāng)使用質(zhì)量好的進(jìn)口小麥時(shí),添加量很小即可取得滿意的效果。過量添加,粉質(zhì)曲線會(huì)出現(xiàn)馬鞍狀的雙峰,第二峰后曲線迅速下降、寬度變窄,這時(shí),穩(wěn)定的時(shí)間明顯減少,弱化度增加,彈性變小。拉伸曲線的延伸性、抗延伸性阻力和拉伸面積都大大減小(如表4—12所示)。
4.過氧化鈣
過氧化鈣是一種快速氧化劑,過氧化鈣與面粉中的水分作用產(chǎn)生Ca(OH)2和負(fù)氧離子。它的使用效果與L—Vc相似,添加后粉質(zhì)曲線變成雙峰,拉伸曲線中抗延伸性阻力增長幅度較大,延伸性則大幅度減小(如表4一13所示)。
5.活性小麥面筋粉
以典型的國產(chǎn)低筋小麥為原料,通過不同比例的優(yōu)質(zhì)面粉的搭配及小麥粉活性面筋粉的添加來提高小麥低筋粉的品質(zhì)質(zhì)量,同時(shí)說明活性小麥面筋粉的作用效果,屬于非化學(xué)添加劑,無任何毒副作用。
以下是兩種不同粉的品質(zhì)指標(biāo)以及添加增筋劑后其品質(zhì)測定緒果(如表4—14、表4—15、表4—16、表4—17所示)。
A粉:國產(chǎn)典型低筋力粉;
B粉:從加拿大迸口的硬麥磨制得到的高筋力小麥粉;
C粉:添加過增筋劑的小麥粉。
上述結(jié)果顯示原料A粉吸水率小,面團(tuán)形成時(shí)間和穩(wěn)定時(shí)間短,面團(tuán)弱化值大,公差指數(shù)高。由此說明,原料A粉面筋含量低,面筋筋力弱,易成團(tuán),面團(tuán)耐機(jī)械攪拌能力差,保CO2氣體能力小,與高筋丈的B粉相比,它是典型的低筋力、品質(zhì)較差的面粉。
結(jié)果說明;添加活性面筋劑可有效地改善面粉的品質(zhì)。
(1)添加5%或7%的活性面筋劑,使低面筋面粉吸水率增加。
(2)活性面筋劑的添加,使面團(tuán)形成時(shí)間,面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間有效的延長,同時(shí)使面團(tuán)弱化值和公差指數(shù)都降低了。
通過添加活性小麥面筋粉,使面粉的面筋筋力相對(duì)增強(qiáng),導(dǎo)致吸水率增加。同時(shí),使面團(tuán)形成時(shí)間、面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間大大增加,因而面筋質(zhì)量亦相應(yīng)提高。
(四)增筋劑的互配作用及其效果
據(jù)最新的研究表明,幾種強(qiáng)筋劑配合作用時(shí),可起到互相補(bǔ)充、協(xié)調(diào)、迭加的效果。這時(shí)、面團(tuán)的流變學(xué)特性會(huì)比使用某一種強(qiáng)筋劑得到更好的改進(jìn),而各自的添加量也要比單獨(dú)作用時(shí)要小。因此,配合使用的效果要比單獨(dú)使用一種要好得多。
1.增筋劑互配實(shí)例
變性蛋白與L一Vc的協(xié)同作用及其原理、變性蛋白和L一抗壞血酸對(duì)面粉品質(zhì)的改善作用. 當(dāng)變性蛋白和(或L一抗壞血酸以最適量加人面粉中時(shí),面團(tuán)流變特性、發(fā)酵性能(尤其是保氣性能)、面包體積和面包質(zhì)量均可以得到良好的改善.但是,兩者在品質(zhì)改善的程度和作用過程方面存在一定的差別。面團(tuán)在攪拌過程中的強(qiáng)度變化和抗攪拌強(qiáng)度(Mixingtolerance)是面粉的一項(xiàng)重要的品質(zhì)指標(biāo),其在一定程度上表明了面粉的面包制作適合性,同時(shí)亦對(duì)面包的生產(chǎn)工藝過程具有很大的影響。
變性蛋白對(duì)面團(tuán)攪拌特性的影響與pH條件和溫度有關(guān)。當(dāng)在常量(30ppm),常溫、pH6.0(接近面粉的pH值)時(shí),變性蛋白除了可以少量增加面團(tuán)的吸水率外,對(duì)面團(tuán)的攪拌特性無顯著的影響,這一現(xiàn)象在粉質(zhì)儀(Farinograph )和攪拌儀(Mi xograph )上均得到了證實(shí)(如圖4一7所示)。這一結(jié)果證明了變性蛋白中速作用的待性.但是,當(dāng)pH值降至4.7(接近發(fā)酵終點(diǎn)的pH值),變性蛋白雖不會(huì)使面團(tuán)到達(dá)最大攪拌強(qiáng)度所需時(shí)間發(fā)生變化,但可以顯著地加速面團(tuán)強(qiáng)度在此后的崩潰式減小(如圖4一8所示)。研究結(jié)果亦表明,變性蛋白的作用速率隨面團(tuán)pH值的下降而上升,且在pH值低于5.0以下時(shí),作用速率上升尤為迅速。
L一抗壞血酸對(duì)面團(tuán)的攪拌性的影響與已經(jīng)不再使用的溴酸鉀相似。但是攪拌曲線呈現(xiàn)有略低的曲線高度之特征(如圖4一9所示)這表明添加L一抗壞血酸后,面團(tuán)的抗攪拌阻力變小。這種現(xiàn)象與生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)在面團(tuán)中加入L一抗壞血酸后,面團(tuán)有干爽和軟彈的手感相吻合。Prihoda等人的研究亦表明L一抗壞血酸可以大幅度降低面粉攪拌時(shí)所需的能量。變性蛋白則因面粉特性不同而異,它可以減少弱力面粉攪拌進(jìn)所需的能量,但增加強(qiáng)力面粉攪拌時(shí)所需的能量。這一結(jié)論是在添加水平提高(0.3%)的試驗(yàn)條件下獲得的,對(duì)于在常量水平上的攪拌能量變化尚未見報(bào)道。
變性蛋白和L一抗壞血酸對(duì)面粉在拉伸過程中,表現(xiàn)的延仲的抗拉伸(強(qiáng)性)行為的影響有著很大的差別。在較短的作用時(shí)間內(nèi)(小于1h) ,變性蛋白對(duì)面團(tuán)的拉伸曲線無顯著的影響(如圖4一l0b所示)。隨著作用時(shí)間的延長,變性蛋白的作用逐漸增強(qiáng),表現(xiàn)為抗拉伸阻力(Resistance to extension)增大,延伸性(Extensibility)減小。但是,L一抗壞血酸則可以在較短的時(shí)間內(nèi)完成這一作用,并很大程度地增大面團(tuán)的抗拉伸強(qiáng)度(如圖4一10a所示),這說明L一抗壞血酸在改良作用速率上較快。
在提高面團(tuán)的抗拉伸綜合強(qiáng)度上,變性蛋白和L一抗壞血酸表現(xiàn)有良好的協(xié)調(diào)增效作用,從圖4一11a、b曲線的比較可見,變性蛋白和L一抗壞血酸配合作用時(shí),其對(duì)面團(tuán)拉伸強(qiáng)度的改善作用均較各自單獨(dú)使用時(shí)更為顯著,說明變性蛋白和L一抗壞血酸具有增效作用。在研究變性蛋白和L一抗壞血酸對(duì)發(fā)酵面團(tuán)的流延擴(kuò)展率(Spread raito )影響的研究中亦證實(shí),變性蛋白和L一抗壞血酸配合使用時(shí)所獲得的氧化作用和相應(yīng)的流變特性較各自單獨(dú)使用時(shí)更為顯著,表現(xiàn)為發(fā)酵面團(tuán)的流延擴(kuò)展率變小。這一結(jié)果也和早期的研究結(jié)果一致。
在發(fā)酵過程中的產(chǎn)氣性(Gas production)和持氣性(Gas retention)是面粉另一項(xiàng)極其重要的品質(zhì)特性。面團(tuán)的產(chǎn)氣性和持氣性是兩個(gè)不同的概念。產(chǎn)氣性是面團(tuán)發(fā)酵過程中所能產(chǎn)生氣體總量的多少。持氣性是面團(tuán)將所產(chǎn)生氣體保持在面團(tuán)內(nèi)部的能力。從自己效應(yīng)上來抗,后者較前者更為重要。他直接影響面包生產(chǎn)的生產(chǎn)效益和面包的質(zhì)量(尤其是面包的體積)。面團(tuán)的產(chǎn)氣性主要與使用的酵母活性、數(shù)量及可供酵母作為營養(yǎng)的單糖、雙糖、低聚糖和破損淀粉的量有關(guān)。增大酵母的使用量可以顯著地提高面團(tuán)的產(chǎn)氣能力,但是,它對(duì)面團(tuán)的保氣性無明顯的影響,且可以使發(fā)酵氣體開始逸出時(shí)間變短。保氣性的優(yōu)劣取決于面團(tuán)自身的特性。變性蛋白可以很大程度地提高面團(tuán)的保氣性(如圖4—12所示)。但是,從圖4—12可見這種作用只有在一段發(fā)酵時(shí)間后才得以體現(xiàn),表明了變性蛋白的特性。Kilborn等人的研究結(jié)果亦表明L一抗血酸可顯著地增加面包坯的醒發(fā)高度和縮短醒發(fā)時(shí)間.他們認(rèn)為這一作用的原因在于L一抗壞血酸對(duì)面團(tuán)的氧化作用,提高了面團(tuán)的保氣性。發(fā)酵過程中,面團(tuán)的聚合強(qiáng)度(Consistency)隨著發(fā)酵時(shí)間的增長而逐步降低,但添加變性蛋白或L—抗壞血酸可以顯著地減少該強(qiáng)度的降低速率.顯然,面團(tuán)保氣性的改善是由于氧化作用改變了面團(tuán)的綜合流變強(qiáng)度,使得內(nèi)部氣體壓力平衡點(diǎn)升高,從而抑制了發(fā)酵氣體的外逸速率。
如前所述,變性蛋白和L一抗壞血酸對(duì)增加發(fā)酵面團(tuán)的強(qiáng)度具有良好的協(xié)同作用。因此,可以推測兩者的配合使用將同樣起到增加面團(tuán)保氣性的增效作用。
面包質(zhì)量優(yōu)劣是一個(gè)多指標(biāo)評(píng)價(jià)體系的綜合結(jié)果。這些指標(biāo)包括面包體積、形態(tài)(冠結(jié)構(gòu))、外表顏色和特征、內(nèi)心氣孔結(jié)構(gòu)、側(cè)向紋理、口感等。從商業(yè)角度出發(fā),面包的體積大小為山包質(zhì)量評(píng)價(jià)中最重要的指標(biāo),同時(shí),在正常情況下,面包的體積往往與其他的質(zhì)量指標(biāo)存在相關(guān)的關(guān)系。因此,面包體積的大小是確定面粉的面包制作適應(yīng)性(烘焙品質(zhì))的主要指標(biāo)。
大量的研究已經(jīng)證明,變性蛋白和L一抗壞血酸對(duì)面包體積均有顯著的改善作用。圖4一13為在嚴(yán)格的烘焙條件下,進(jìn)(10--10ppm)與面包體積的關(guān)系。從圖4一13可以看到隨著變性蛋白添加量的增加,不同品種小麥的面粉之面包體積均有明顯的增加.但是不同面粉之面包的體積增幅不同,且最大體積時(shí)所對(duì)應(yīng)的變性蛋白量亦不同。這說明不同面粉對(duì)變性蛋白的體積增大效應(yīng)的影響程度不同。因此,其最適添加量各不相同。這一試驗(yàn)結(jié)果揭示了變性蛋白添加量應(yīng)隨面粉而不同的原因,它對(duì)生產(chǎn)實(shí)踐具有重要的指導(dǎo)意義。
L一抗壞血具有變性蛋白相似的面包體積作用。Yamada等人的研究結(jié)果表明,面包體積與L一抗壞血酸添加量(0—200ppm )成正的線性關(guān)系。但是,獲得相同體積增量時(shí),所需的添加量轉(zhuǎn)大(如表4—18所示)。使用L一抗血酸的另一特點(diǎn)是面包體積和其他品質(zhì)指標(biāo)對(duì)其添加劑量具有較大的過量氧化抗性(Uneroxidationtolerance),即過量加人時(shí)亦不至對(duì)面包品質(zhì)造成影響。
在烘焙的初始階段,面包受熱,體積發(fā)生膨脹(Overrise)。熱脹率的大小對(duì)面包的體積和其他質(zhì)量指標(biāo)具有極為重要的影響。變性蛋白和L一抗壞血酸對(duì)面包體積的顯著改善作用是由于它們可以增加熱膨脹,即面包坯高度的增長幅度大,而且可使熱脹過程時(shí)間延長。表4一18中的熱脹高和熱脹過程時(shí)間的對(duì)比充分說明了兩者的這一作用。變性蛋白與L一抗壞血酸的配合使用對(duì)面包體積和質(zhì)量可以達(dá)到良好的協(xié)同增效作用。配合使用時(shí)面包體積增加幅度較各自使用時(shí)要大。已有實(shí)驗(yàn)證明,兩者配合使用時(shí),可以較大幅度的減少變性蛋白的添加劑量。
2.增筋劑的協(xié)同增效機(jī)理
從最先發(fā)現(xiàn)溴酸鉀和L一抗壞血酸對(duì)面粉的面包供焙品質(zhì)具有改善作用以來,人們就對(duì)增筋劑的協(xié)同作用機(jī)理進(jìn)行了長期和大量的研究工作,并取得了極為豐富的研究結(jié)果。雖然溴酸鉀巳不在我國使用,但對(duì)了解協(xié)同作用的機(jī)理有一定幫助。
早期的研究理論揭示溴酸鉀對(duì)面粉的面包制作品質(zhì)和面包質(zhì)量的改善作用是源于其自身具有氧化作用。它在面團(tuán)中可以抑制小麥的內(nèi)源蛋白水解酶的活性,從而抑制了該水解酶對(duì)面團(tuán)中面筋蛋白質(zhì)的弱化作用。Finney通過面粉的分離重組試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)面粉中的面筋蛋白質(zhì)和水溶物均與溴酸鉀氧化有關(guān)。Baker等人則發(fā)現(xiàn)面粉蛋白質(zhì)中的鹽溶部分參與溴酸鉀的反應(yīng)。
L一抗壞血酸是一個(gè)具有很強(qiáng)還原性的物質(zhì),其對(duì)面團(tuán)的氧化機(jī)理較溴酸鉀更為復(fù)雜。大量試驗(yàn)結(jié)果揭示,它是在一個(gè)復(fù)雜體系的催化作用下,自身轉(zhuǎn)化為具有氧化性的脫氫L一抗壞血酸(Dehy-dro—Lascorbicacid),這一轉(zhuǎn)化產(chǎn)物對(duì)面團(tuán)中的硫氫基團(tuán)(一SH)產(chǎn)生氧化作用。L一抗壞血酸脫氫氧化和脫氫L一抗壞血酸的還原都是一個(gè)酶的催化過程,面粉中均含有這兩種酶系??諝庵醒醯拇嬖趯?duì)這一反應(yīng)過程極為重要,同時(shí)其他氧化劑存在也對(duì)其反應(yīng)速度具有顯著的影響。
在研究協(xié)同效應(yīng)的同時(shí),谷物化學(xué)界就溴酸鉀和L一抗壞血酸的氧化提出了的模式,關(guān)于這些模式的準(zhǔn)確性和完善程度尚存在很多的爭議。目前,這些模式中最為廣泛認(rèn)同的是硫氫基團(tuán)氧化模式,即面團(tuán)蛋白質(zhì)中硫氫基(一SH)在溴酸鉀和L一抗壞血酸的氧化作用下,硫氫基形成鍵合,而成雙硫鍵(一S一S一)。以下簡式可以簡化地表示這一氧化結(jié)果:〔蛋白質(zhì)〕+{KBrO3, L一Vc}蛋白質(zhì)一S一S一蛋白質(zhì)
當(dāng)面團(tuán)中添加溴酸鉀或L一抗壞血酸時(shí),面團(tuán)中一SH基團(tuán)的數(shù)量的測定表明,隨著作用時(shí)間的延長,殘留的一SH基團(tuán)逐漸減少。這一結(jié)果有力地支持了上述的模式。
通過實(shí)驗(yàn)測定面團(tuán)中的硫氫基團(tuán)的含量變化,Tsenr揭示了溴酸鉀和L一抗壞血酸的協(xié)同增效作用的原因。Tsenr試驗(yàn)結(jié)果(如圖4一14所示)顯示,溴酸鉀和L一抗壞血酸配合所造成面團(tuán)中(一SH)基團(tuán)的含量減少速率和量均較各自單獨(dú)作用要大。這說明兩氧化劑的協(xié)同作用加速了硫氫基團(tuán)的氧化,從而增加了對(duì)面團(tuán)的改善作用。據(jù)推測,形成該作用的原因是由于溴酸鉀在面團(tuán)發(fā)酵過程中對(duì)L一壞血酸產(chǎn)生了非酶的化學(xué)氧化作用,加快了其轉(zhuǎn)化為氧化有效體脫氫L一抗壞血酸的速率.但是,該推測有一定的局限性。因?yàn)?,在L一抗壞血酸的氧化作用過程中,面粉中氧化脫氫催化酶是充足的,如果在空氣充足的環(huán)境下,它的氧化脫氫是一個(gè)快速反應(yīng),而脫氫L一抗壞血酸對(duì)面團(tuán)中的硫氫基團(tuán)的氧化過程是一個(gè)緩慢的過程,者反應(yīng)速率的提高并不能加快后者的反應(yīng)速率。上述的推測可能在連續(xù)式面包生產(chǎn)(Continuous bread making)情形下是正確的。這一生產(chǎn)過程中,面團(tuán)的攪拌和發(fā)酵等過程均在密閉和空氣缺乏的環(huán)境中完成的,因此,L一抗壞血酸的氧化脫氫有賴于非酶的化學(xué)型氧化。Merith的研究也表明,在無氧環(huán)境中,L一抗壞血酸對(duì)而團(tuán)的強(qiáng)度幾乎無影響,抗拉伸阻力增加為0。但配合作用溴酸鉀后,協(xié)同作用的的效果較溟酸鉀單獨(dú)使用時(shí)的效果更為顯著,表現(xiàn)為抗仲阻力增加量由120增至235。這一事實(shí)支持了溴酸鉀對(duì)L一抗壞血酸具有非酶的化學(xué)型氧化的推測。然而,氧化作用相類似的碘酸鉀和偶氮甲酰胺卻與L一抗壞血酸不具有協(xié)同增效作用,這些現(xiàn)象說明溴酸鉀L一抗壞血酸的協(xié)同增效機(jī)理極復(fù)雜,尚需進(jìn)一步的研究。
另外,以氧化作用為基礎(chǔ)的協(xié)同論認(rèn)為,溴酸鉀或L一抗壞血酸氧化面團(tuán)中蛋白質(zhì)和非蛋白質(zhì)的硫氫基團(tuán)的結(jié)果,減少了其中硫氫基團(tuán)和雙硫鍵的交替互換(Interchange),促進(jìn)了蛋白質(zhì)分子間和分了內(nèi)部的交聯(lián)(Cross—Linking),從而改變了蛋白質(zhì)分子的分子量分布,尤其是增大了面筋蛋白質(zhì)的分子量.面筋蛋白分子之間的非共的彈性和延伸性之平衡配合和強(qiáng)度。因而,保氣時(shí)間延長。同時(shí),烘焙時(shí)熱脹過程中,氣孔膜可以承受更大的膨脹而不至破裂,從而使熱脹率更高。
己有實(shí)驗(yàn)表明,發(fā)酵面團(tuán)中的氣孔之受熱膨脹在氣孔壁膜發(fā)生破裂.因此,蛋白質(zhì)熱變性溫度的提高可以使氣膜的膨脹率增大和膨脹時(shí)間延長,而使面包坯熱提高。Dillt和Lyles人的研究結(jié)果顯示:蛋白質(zhì)中雙硫鍵和其他交聯(lián)的增加可以穩(wěn)定蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu),從而提高其熱變性的溫度。因此,溴酸鉀和L一抗壞血酸的協(xié)同另一機(jī)理可能是其通過氧化一SH基團(tuán)增加了蛋白質(zhì)分子間和分子內(nèi)雙硫鍵交聯(lián)(這種交聯(lián)可以限制蛋白質(zhì)分子鏈的運(yùn)動(dòng)),這種交聯(lián)穩(wěn)定分子結(jié)構(gòu)和提高了熱變性溫度,從而使面包坯在烘焙過程中的熱率增加,面包體積增大和質(zhì)量得到改善。
綜上所述,溴酸鉀和L一抗壞血酸對(duì)面粉的烘焙品質(zhì)具有顯著的改善作用,而且這種氧化型添加劑具有明顯的氧化協(xié)同作用。從此,配合作用的品質(zhì)改良劑逐漸開發(fā)使用,由于面粉自性不同,其對(duì)協(xié)同的響應(yīng)程度亦有差異,所以,各種面粉中最適量和該復(fù)配添加劑使用量限定的范圍應(yīng)通過試驗(yàn)確定。
3.以具體的實(shí)驗(yàn)對(duì)比說明配合使用強(qiáng)筋劑的特殊效果
(1)材料。加拿大產(chǎn)小麥、枝城小麥粉、天門小麥粉、強(qiáng)筋拉(主要成分為變性蛋白含量為50%)、強(qiáng)筋劑2號(hào)(主要成分裂壞血酸,即L一Vc,含量25%)、強(qiáng)筋劑.3號(hào)(主要成分為偶氮氨,即ADA,含量20%)。
主要實(shí)驗(yàn)方法:
①制粉實(shí)驗(yàn):采用AACG26一20方法。
②水分測定:采用高溫定時(shí)法。
③面筋含量測定:采用GB/T 14647一8一93方法。
④面團(tuán)粉質(zhì)特性實(shí)驗(yàn):采用GB/T 14614一93方法。
⑥面團(tuán)烘焙實(shí)驗(yàn):采用GB/T14611一93方法。
(2)實(shí)驗(yàn)1方案設(shè)計(jì),如表4一20所示。
由表4一19可知,雖然枝城粉的濕面筋含量為32.3%,在國產(chǎn)小麥粉中還是比較高的,但其穩(wěn)定時(shí)間(6min)達(dá)不到面包粉的要求,因此再添加0.3%硬脂酸乳酸鈣,0.5%的單甘酯復(fù)合品質(zhì)改良。
(3)各種復(fù)合面粉強(qiáng)筋劑對(duì)國產(chǎn)小麥粉質(zhì)特性的改良效果,如表4—21所示。
由表4—21可知,通過面粉強(qiáng)筋劑的復(fù)配,可使枝城粉的品質(zhì)大幅度提高,其穩(wěn)定時(shí)間最高為10.5min,與強(qiáng)2的復(fù)合(方案C)及強(qiáng)1、強(qiáng)2與強(qiáng)3的復(fù)合(方案D)均比僅用強(qiáng)l(方案B)的效果好。因此,強(qiáng)筋劑的復(fù)合應(yīng)用有很好的發(fā)展前途,由粉質(zhì)試驗(yàn)評(píng)價(jià)指標(biāo)看,通過強(qiáng)筋劑復(fù)合改良之后,枝城粉的穩(wěn)定時(shí)間達(dá)到面包專用粉的要求,共烘焙面包實(shí)驗(yàn)的方案及評(píng)價(jià),如表4一22所示。
烘焙試驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證了通過強(qiáng)筋劑的協(xié)同作用,使筋力國產(chǎn)小麥也可以烘焙出品質(zhì)優(yōu)良的面包,且比搭配加麥生產(chǎn)成本低。烘焙試驗(yàn)結(jié)果表明;硬脂酸乳酸鈉、單甘醋、強(qiáng)1、強(qiáng)的復(fù)合使用(方案D)可使其面包評(píng)分達(dá)94.5,這也驗(yàn)證了面劑的復(fù)合應(yīng)用有著很好的發(fā)展前景。為進(jìn)一步說明強(qiáng)筋劑復(fù)同品種小麥粉的改良效果,再看下面實(shí)驗(yàn)2及結(jié)果,如表4一23所示。
各種面粉強(qiáng)筋劑復(fù)合對(duì)加麥粉質(zhì)特性的改良效果,所示4—24所示。
從上表可知:各種面粉強(qiáng)筋劑復(fù)配對(duì)加麥粉質(zhì)特性的改良效果要比國產(chǎn)小麥好得多,這可能與各種小麥蛋白質(zhì)的組成比例結(jié)構(gòu)及含有可被氧化的一SH基團(tuán)的數(shù)量有關(guān)。為進(jìn)一步說明各種面粉強(qiáng)筋劑復(fù)合對(duì)加麥與國產(chǎn)搭配粉品質(zhì)改良效果,故再進(jìn)行一個(gè)對(duì)照實(shí)驗(yàn)3(表4—25,表4—26所示),以天門粉(60%天門粉+40%的加麥粉)作為實(shí)驗(yàn)用的原料。
各種面粉強(qiáng)筋劑復(fù)合對(duì)搭配粉粉質(zhì)特性的改良效果,如表4一26所示
從上表可看出:各種面粉強(qiáng)筋劑復(fù)合搭配粉粉質(zhì)特性改良效果不如對(duì)加麥的改良效果好。
各種面粉強(qiáng)筋劑復(fù)合對(duì)搭配粉烘焙特性的改良效果,如表4-27。
由烘焙實(shí)驗(yàn)可知:面粉強(qiáng)筋劑復(fù)配對(duì)搭配較小比例加麥粉的烘焙實(shí)驗(yàn)特性有一定的改良效果,但似乎沒有對(duì)純加麥粉及搭配較大比例加麥的效果好。
通過以上三個(gè)對(duì)照實(shí)驗(yàn)可知:強(qiáng)筋劑的復(fù)配使用對(duì)面粉的改良效果比單獨(dú)使用一種強(qiáng)筋劑效果要好,對(duì)品質(zhì)越好的面粉的改良效果越好。
(五)加何選擇面粉強(qiáng)筋劑
面粉強(qiáng)筋劑添加到面粉中去,并不是在面粉中發(fā)生作用,而是在和面和發(fā)酵的過程中,強(qiáng)筋劑才起作用,國外強(qiáng)筋劑一部分在面粉廠使用,另一部分則在面包廠使用,且品種繁多,如日本生產(chǎn)市售的面包改良劑就有數(shù)十種,如表4一28所示。
注(1)全部配方為粉狀結(jié)構(gòu)
面粉強(qiáng)筋劑應(yīng)根據(jù)面粉的固有品質(zhì)和用途、強(qiáng)筋劑的質(zhì)量選擇日前圍內(nèi)豐要商品面粉強(qiáng)筋劑有三種:一種是以溴酸鉀為活性基料(稱強(qiáng)筋劑1號(hào)),其中溴酸鉀含量為50%左右,碳酸鹽、磷酸鹽和淀粉等為載體,占50%左右;一種是以L一抗壞血酸為(稱強(qiáng)筋劑II號(hào)),其中維生素C含量為20%-25%,其余為載體;另一種是以偶氮甲醉胺(ADA)為活性基料(稱強(qiáng)筋劑IV號(hào)),含量為20%左右,其余為載體。這三種強(qiáng)筋劑的性質(zhì)各有不同,在應(yīng)用中要根據(jù)面粉的固有品質(zhì)和用途進(jìn)行選擇。
溴酸鉀是慢速反應(yīng)氧化劑,它在和面過程中基本不起作用,而是作用,因?yàn)殇逅徕浀姆磻?yīng)需要酸性環(huán)境,面團(tuán)在發(fā)酵期間產(chǎn)酸。pH降低,溴酸鉀的反應(yīng)較快。
影響既是快速的又是有時(shí)間性的。抗壞血酸實(shí)際上是一種還原劑,它在氧化銅、鐵、溴酸鹽等的催化作用下被氧化為脫氫抗壞血酸,然后再起氧化作用。如果缺乏催化條件,則強(qiáng)筋劑I號(hào)的反應(yīng)會(huì)受到很大的制約。偶氮甲酞胺(ADA)則是快速反應(yīng)氧化劑,面粉加水調(diào)制面團(tuán)的過程中即產(chǎn)生強(qiáng)烈的級(jí)化作用。鑒于活性成分為溴酸鉀的強(qiáng)筋劑是一種慢氧化劑,且在酸性環(huán)境中才能快速反應(yīng),因此,將這類強(qiáng)筋劑用于面條粉、餃子粉、方便面專用粉等非發(fā)酵食品專用粉是不合適的。顯而易見,在面條類專用粉中使用以偶氮甲酷胺為活性成分的強(qiáng)筋劑較為合適,因?yàn)樗且环N快速氧化劑。在面團(tuán)調(diào)制過程中就會(huì)產(chǎn)生氧化強(qiáng)筋作用。國外生產(chǎn)需要高度氧化的速凍面團(tuán)時(shí),往往使用ADA.
在面包粉、饅頭粉等發(fā)酵食品類專用粉的生產(chǎn)中,使用強(qiáng)筋劑1號(hào)、II號(hào)較為合適。目前,多數(shù)廠家樂意采用以溴酸鉀為活性成分的1號(hào)強(qiáng)筋劑。溴酸鉀作為面包的改良劑己有80余年的歷史,但自20世紀(jì)80年代以來,不少研究認(rèn)為溴酸鉀與動(dòng)物組織致癌有關(guān)。
一些國家如瑞士、法國、德國、意大利、比利時(shí)、英國均已法令禁止使用溴酸鉀,澳大利亞已于1992年禁用,我國臺(tái)灣省于1994年法令禁止在面包中使用溴酸鉀,此舉影響到香港,香港政府雖未法令禁用溴酸鉀,但面粉廠、面包廠己承諾不再在面粉和面包中添加溴酸鉀.美國食品及藥物管理局目前尚未禁止使用的溴酸鉀,但已步深人進(jìn)行浪酸鉀致癌變的試驗(yàn)研究,同時(shí)積極進(jìn)行溴酸鉀的并分知砰窮一縣不可以認(rèn)為.在世界范圍內(nèi)全而禁止在面粉和面包中使用溴酸鉀只是遲早的事了。因此,應(yīng)該考慮尋找替代溴酸品,抗壞血酸是當(dāng)前較為合適的產(chǎn)品,它的添加量不受限制,適的話也能收到較好的強(qiáng)筋效果。
在溴酸鉀未被全面禁止使用之前,作為一種過渡措施,溴酸鉀與抗壞血酸共用是可取的。而且,溴酸鉀和抗壞血酸配合使用可以達(dá)到協(xié)同提供高筋作用的效果.如前所述,抗壞血酸需在酶和溴酸鹽等催化劑的作用下級(jí)化成脫氫抗壞血酸而起作用,溴酸鉀既是面粉的強(qiáng)筋劑.又是抗壞血酸氧化而成脫氫抗壞血酸的催化劑,以促進(jìn)抗壞血酸的強(qiáng)筋作用。在實(shí)用中,將強(qiáng)筋劑I號(hào)和強(qiáng)筋劑I號(hào)按1:2的比例混合使用,其效果比單獨(dú)使用一種強(qiáng)筋劑要好。
(六)如何使用面粉強(qiáng)筋劑
商家提供的面粉強(qiáng)筋劑的推薦添加量一般是;強(qiáng)筋劑1號(hào)(含溴鉀50%)的用量為每100kg面粉4-5g (0.04%一0.05%);強(qiáng)筋I(lǐng)I號(hào)(含維生素(25%)的用量為每100kg面粉10-40g(0.1%~0.4%),用于二次發(fā)酵法的添加量可小一點(diǎn)(0.1%--0.2%),用于快速發(fā)酵法的添加量可適當(dāng)大一點(diǎn)(0.1%g—0.4%);強(qiáng)筋劑IV號(hào)(含偶氮甲酞胺20%)的用量為每100kg面粉10~20g(0.1~0.2).但在實(shí)際應(yīng)用中,有的廠往往過量使用,這樣不僅浪費(fèi)了原,提高了成本,而且會(huì)損傷面粉的筋力,降低面粉的品質(zhì)。通過對(duì)某的特一粉不同品質(zhì)。通過對(duì)某廠的特一粉不同品種用量的強(qiáng)筋劑進(jìn)行生產(chǎn)測試,其Brabender拉伸儀測定結(jié)果,如表4-29所示。
4一29中可以看出A為物一粉特對(duì)照樣,B~F為添加了不同種類、不同用量強(qiáng)筋劑的試驗(yàn)樣,試驗(yàn)樣的拉伸曲線均的明顯改變。B、C和F三個(gè)試驗(yàn)樣的改良效果較好,而D,E兩個(gè)試樣在醒面時(shí)間為45min時(shí),均有一定的強(qiáng)筋效果,但在較長時(shí)間醒發(fā)時(shí)(135min),曲線的延伸性縮短過度,抗延伸阻力增大過量,拉力比值偏高,使面團(tuán)的脆性增強(qiáng),反而降低了面團(tuán)的品質(zhì)。
強(qiáng)筋劑對(duì)而料品后的影響在Brabender拉仲圖譜上反映最為顯著,總的趨勢(shì)是:縮短延伸性,增強(qiáng)抗延伸阻力,國內(nèi)許多小麥品種具有很好的延仲性,但往往抗延伸阻力較弱,此時(shí),使用面粉強(qiáng)筋劑十分合適的,對(duì)延伸性很差的面粉,則不宜使用強(qiáng)筋劑,否則,使本來就很差的延伸性變得更差,面團(tuán)極脆弱,不僅達(dá)不到強(qiáng)筋效果,反而會(huì)進(jìn)一步損壞面粉品質(zhì)。對(duì)于延仲性很差的面粉,應(yīng)選用延伸性較好的而粉.榕一寧比例配粉(或配麥制粉),達(dá)到一定水平的延伸性廠后取奮理柿用棍筋荊.以伏到改講面粉品質(zhì)的效果。
表4一29中,C和D兩個(gè)試樣都是使用強(qiáng)筋劑II號(hào)(抗壞血酸),C的用量為0.1‰,D的用量為0.2‰,顯然C的效果比D好,D屬于添加過量,F(xiàn)為強(qiáng)筋劑I號(hào)與II號(hào)按1:2混用,添加量為0.05‰,單獨(dú)使用強(qiáng)筋劑I號(hào)(0.05‰)有較好的效果。B試樣45min時(shí),伸性為192mm,抗延伸性阻力為378EU,粉力為82.4cm2, F試45min時(shí),延伸性為197mm,抗延伸性阻力為541. EU,粉力為122.1cm2。F試樣的各項(xiàng)指標(biāo)都比B試樣好一些,這也證明了兩者混用有協(xié)同促進(jìn)強(qiáng)筋的效果。
本試驗(yàn)中,S和F試樣45min延伸性比對(duì)照樣還長,E試驗(yàn)樣45min延伸性和對(duì)照樣相同(176mm),但隨著醒面時(shí)間的延長(90min和135min),各試驗(yàn)樣的延仲性均比對(duì)照樣下降。
偶氮甲酞胺(ADA)也可與澳酸鉀棍合使用,二者之間不發(fā)生反應(yīng),而是快速與慢速氧化劑的良好結(jié)合。溴酸鉀和ADA混合使用,在面粉的生產(chǎn)中,其效果往往也是十分良好的。值得注意的是,ADA不能與抗壞血酸混合使用,因?yàn)锳DA會(huì)與抗壞血酸互相發(fā)生作用,而喪失強(qiáng)筋作用。有的研究者應(yīng)用微膠囊技術(shù)將ADA先包容起來,再與精壞血游浪合仿用,可以防正二者發(fā)生相互作用,而使ADA的作用延緩到醒發(fā)至烘烤前進(jìn)行,從而達(dá)到應(yīng)用強(qiáng)筋劑的良好選擇性。
還有一點(diǎn)值得注意,強(qiáng)鼓劑往往在面粉廠和面包廠重復(fù)使用,這樣也會(huì)造成添加過量。面粉廠出售專用面粉時(shí),如能提供Brahender粉質(zhì)曲線圖譜和拉伸線圖譜,則可避免食品廠再重復(fù)使用強(qiáng)筋劑而造成添加過量的事情發(fā)生。
二、乳化劑
(一)概述
1854年Brethelot首先合成單甘酯,1910年開始工業(yè)化生產(chǎn),1921年,在食品行業(yè)中人造黃油加工工藝最早應(yīng)用了甘油脂肪酸醋做乳化劑。1935年合成并應(yīng)用聚甘油脂肪酸醋,從此乳化劑的生產(chǎn)才有較大的工業(yè)規(guī)模,但大多使用在油脂方面。食品乳化劑在20世紀(jì)40年代后先后在各種類的食品中應(yīng)用。
我國甘油脂肪酸酯年產(chǎn)量約2200噸,在乳化劑產(chǎn)品中,我國開發(fā)了乳化的高純度(90%)的分子蒸餾單甘脂,我國從20世紀(jì)80年代開始開發(fā)蔗糖醋,近來發(fā)展很快,大豆磷醋是在國外已使用很普遍的乳化劑,有一定的營養(yǎng)價(jià)值,有較大應(yīng)用潛力。食品乳化劑已在國外成功應(yīng)用幾十年,發(fā)展也相當(dāng)平穩(wěn),乳化劑在食品中的應(yīng)用中目前還未出現(xiàn)過大的安全問題,美國是食品乳化劑應(yīng)用大國,1981年美國食品乳化劑用量15.2萬噸,1990年約為18.3萬噸,在工業(yè)發(fā)達(dá)國家,食品乳化劑的開發(fā)研究、衛(wèi)生檢驗(yàn)、生產(chǎn)銷售等己形成完整體系。
(二)乳化及乳化劑的概念、乳化劑的分類
所謂“乳化劑”是指能使兩種互不相溶的液體中的一種能均勻地分散到另一種液體中去的物質(zhì),其主要作用在于能降低兩種不能相混合體系間的界面張力。食品中使用乳化并不是總和乳化作用相聯(lián)系,因此,乳化劑這個(gè)名稱在食品行業(yè)中已有些“用詞不當(dāng)”。按照國際上比較公認(rèn)的概念,乳化劑在食品中的主要作用可以概括成:(1)提高乳液的穩(wěn)定性,穩(wěn)定氣泡體系和控制脂結(jié)晶。(2)通過與蛋白質(zhì)、淀粉結(jié)合從而改變產(chǎn)品結(jié)構(gòu),穩(wěn)定貨架期和改變流變性。(3)通過控制脂肪的晶型,從而改變富含脂肪食品的結(jié)構(gòu)。
1.乳化劑的分類
根據(jù)解離性質(zhì),即乳化劑在水溶液中的游離成離子的性質(zhì),乳化劑分為離子型和非離子型。離子型的乳化劑又分為陰離子型和陽離子型,陰離子型乳化劑包括雙乙酸酒石酸單甘醋,硬脂酸一2一乳酸鈉、硬脂酸一2一乳酸鈣、陽離子乳化劑在食品工業(yè)中很少使用。非離子型乳化劑由于其共價(jià)健的分子結(jié)構(gòu)在水溶液中不能解離,包括單甘酯,聚氯乙烯脂肪酸醋,山梨醉脂肪酸醋,聚山梨脂肪酸醋,聚甘油酯和蔗糖酯等。非離子型乳化劑在糧油食品中的最廣泛。兩性乳化劑,即可解離成陽離子又能解離成陰離子基團(tuán)的乳化劑,它們的解離性依賴于所在體系的pH值,其中包括某些磷酸鹽、由磷酸作為陰離子基團(tuán)的卵磷酯、一些天然的皂貳類和蛋白質(zhì)類等,大多數(shù)商業(yè)用食品乳化劑品種均為非離子型乳化劑。乳化劑分類及幾種常用乳化劑簡介。如表4-30、表4一31所示。
也可根據(jù)親油基性質(zhì),對(duì)乳化進(jìn)行分類,例如單油酸甘油酯的親油基,是不飽和脂肪酸;而單硬脂酸甘油酯的親油基,是飽和脂肪酸,由此,可將乳化劑分為飽和脂肪酸型的和不飽和脂肪酸型的。目前,F(xiàn)AO/WHO食品尖加劑專家委員會(huì)(JECFA)公布使用的食品乳化劑已有30多種,如表4-31所示。
甘油脂肪酸酯是世界各國用量最大的食品乳化劑,約占乳化劑總量的2/3,它也是主要用于面制品類的乳化劑。近年來,隨著新型糧油產(chǎn)品不斷開發(fā),對(duì)單甘酷類乳化劑的發(fā)展起了重要的推動(dòng)作用。
目前,我國已能批量生產(chǎn)的食品乳化劑品種有:甘油酯、蔗糖酯,Span系列,Tween系列、丙二醇酯、木糖醉酯.甘露醇酯、硬脂酸乳酸鈉和鈣、大豆磷脂等。
2.乳化劑特性及作用機(jī)理
添加少量即可產(chǎn)生乳化、親合效果的添加劑叫乳化劑。食品的原料,常包括大量的油和水,這兩種互不相溶的物料,通過強(qiáng)力攪拌而得的混合液是不穩(wěn)定的,由于凝聚和沉降,分散相液滴可能浮起來作上層液幾或沉下去做下層液,從而油水又復(fù)原為兩層。制備一個(gè)穩(wěn)定的乳狀液,要添加防止液滴凝聚的食品添加劑一乳化劑。食品乳化劑必須具有兩種性質(zhì):表面活性和可食性,因而,通常食品乳化劑定義為能降低乳化體中各種成分相互之間的表面排斥作用,使之形成均勻的分散體系或乳化體系,從而改善食品組織結(jié)構(gòu)、口感、外觀,以符合食品制造、保存各項(xiàng)要求的一類可食性的具有親水和親油雙重性的天然和化學(xué)物質(zhì)。在食品中,親油性和親水性是互不相溶的兩相,如果要將兩者成為宏觀均勻的體系,順混合體系中加人少許表面乳化劑,一相就變成微小的粒子分散于另一相中,呈乳狀液(乳化),靜止也不分層。嚴(yán)格地說,食品乳化劑是表面活性劑的一種,乳化劑的結(jié)構(gòu)和表面活性劑結(jié)構(gòu)相同,其親水油基如烷烴(碳?xì)浠镩L鏈)與油脂中烷烴結(jié)構(gòu)類似,因此與油脂能互溶,親水墓一般是溶于水或能被水所潤濕的基團(tuán),例如羥基、羧基,所有的乳化劑都可將其分子結(jié)構(gòu)圖示如圖4一14所示。
乳化劑在控制乳化液類型的性能與乳化劑分子的親水親油能力有關(guān),如親油墓的能力大于親水基的能力則屬于油包水型W/O,在體系中的連續(xù)相是油,分散相是水,反之,為水包油型(O/W),連續(xù)相是水,分散相是油。為衡量乳化劑親水親油能力,美國的研究機(jī)構(gòu)最早創(chuàng)立了衡量乳化性能的HLB值。HLB值在很大程度上決定著乳化劑的使用性能,它表示其親油、親水能力的平衡。
(1)乳化劑的HLB值(親水親油平衡值)。乳化劑一般含有親油基和親水基,這種矛盾結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一之后,我們以親水親油平衡值(簡稱HLB)表示乳化劑的宏觀特性。在某些測定標(biāo)準(zhǔn)中,規(guī)定100%親油性的乳化劑HLB值為0,1000%親水性的HLB值為20,其間分20等分,以表示其親水親油性的強(qiáng)弱情況和不同的作用(如表4一28所示),在食品乳化劑中,一般親油性占主導(dǎo)地位,但根據(jù)化學(xué)成份的不同,HLB值有相當(dāng)大的變化,HLB值也可用公式計(jì)算,如按Griffin提出的公式可以計(jì)算出HLB值。
可用差值計(jì)算公式:
HLB=親水基的親水性—親油基的親油性
也可用比值式來表示:
還可根據(jù)乳化劑的分子結(jié)構(gòu)用下述簡單公式估算,烷烴無親水性,設(shè)其HLB=20(1一S/A) ,如山梨醇酯單月桂酸脂的皂化值=164,其中含有機(jī)酸的酸價(jià)290,則HLB=20(1—1641290)=8.7。復(fù)合乳化劑的HLB可由組份中各乳化劑的HLB按平均值算出,如山梨醇配單硬酸脂(HI,B=4.7)占45%,聚氯化乙烯山梨醇醉單硬脂酸醋(HLB=l4.9)占55%,則總HLB(4.7X0.45)+(14.9X0.55)=10.3,按乳化劑的HLB值可大致預(yù)測其在食品中的用途劃分,如表4一32所示。
(2)乳化劑的作用機(jī)理。乳化劑、油和水成均勻乳狀液的作用過程可用四個(gè)熱力學(xué)因素來闡述:
?、賹?duì)界面張力的作用:油水兩相所以不相溶,是由于兩相間存在有界面張力(亦稱表面張力),即油和水的接觸面上有相互排斥和積壓自盡量縮小彼此接觸面積的兩種作用力。只有當(dāng)油浮于水表面分為兩層時(shí),其接觸面積最小、最穩(wěn)定。例如:自然形成的牛奶是奶油及水的乳化體系,一般情況下奶油表現(xiàn)為細(xì)微的小滴分散于水中(未溶解),看來似乎是均勻的,但長時(shí)間靜置后,由于界面張力關(guān)系,奶油小滴慢慢聚集成小球,并長大凝聚成大團(tuán),浮于水面分層,此時(shí)如加人乳化劑則能防止牛奶分層。乳化劑分子本身具有親水一親油基,其親油基與奶油結(jié)合,在奶油微滴的表面形成一層物理膜防止油滴聚集,乳化劑的親水基又緊緊親合水,使奶油微滴與水排斥作用降低,這種分子間的作用反映到宏觀的測址上就是乳化劑降低了油一水間的界面張力,乳化劑引起表面張力變化,如圖4一15,圖4一16所示。
從圖看出:PGMS對(duì)降低油一水界面的界面張力作用很小,AG-MG、GLP,DMG有一定作用。SSL, DATEM, Tween一60能有效地降低油和水的界面張力。
?、谌榛獾慕榫约捌渥饔?親油性乳化劑(W/O型)在水中分散和加熱后,在接近其的某一溫度下,乳化劑的親油基(烷烴鏈)開始變成液體,此時(shí)水將滲透到乳化劑的親水基團(tuán)之間,形成介晶(液晶)結(jié)構(gòu)。該介晶結(jié)構(gòu)可以是雙分子層狀、六角柱狀、或立方體狀,在雙分子層狀結(jié)構(gòu)中,乳化劑分子的排列是親油基按雙分子脂層排列,親水的極性基直接與水結(jié)合(如圖4一17所示)適當(dāng)控制體系的離子濃度及pH值,此時(shí)分子介晶相可以包含更大量的水,最高比值達(dá)95%,形成膨脹雙分子介晶體系。在六角柱狀和立方體狀的介結(jié)構(gòu)中,乳化劑分子分別以柱狀和球狀排列(如圖4一18所示),但該兩種結(jié)構(gòu)當(dāng)水超過40%時(shí)不能進(jìn)一步膨脹,水再增多則形成相。乳化劑分子的介晶性質(zhì)使它在界面上定向地排列,像木楔一樣人內(nèi)相,十分穩(wěn)定,這種定向排列介晶要達(dá)到一定緊密的程度,乳化液就十分穩(wěn)定,乳公劑使用量不足時(shí),介晶程度不能造成界面上緊密的定向排列,乳化液不穩(wěn)定,因此。緊密有介晶形成所需要的乳化劑,往往決定了乳化劑,的有效用量。
親合吸附層:由于乳化劑具有兩親性結(jié)構(gòu),加入油和水后立即被只附在油和水界面上,形成吸附層,吸附層具有的強(qiáng)度阻止了液面因運(yùn)動(dòng)聚合,使乳狀液穩(wěn)定。
④膠束形成:乳化劑在油水界面吸附、介品排列過程中,逐漸形成各種膠束。例如:當(dāng)乳化劑以分子狀態(tài)溶于水時(shí),由于親水基團(tuán)的親水性和親油基團(tuán)與水的排斥力,食品乳化劑為求自身的穩(wěn)定存在,將形成球狀膠束,親油基完全被水排斥在球的內(nèi)部,只有親水基朝外,可看成親水的球狀超分子,這種超分子膠束結(jié)構(gòu)為結(jié)合分散相打下了基礎(chǔ)。因?yàn)橐阅z束形式在分散相表面形成的分子膜能將分散相液滴包住,可以防止液滴的碰撞凝結(jié),如果乳化劑可以電離,由于膠束形成界面雙電層,電性排斥作用防止了液滴的絮凝(如圖4一19所示)。食品乳化劑的以上四種作用可以降低界面張力,降低凝結(jié)的原始動(dòng)力,增加了體系的安定性,使原來熱力學(xué)不穩(wěn)定的食品乳狀液,由于整體自由能降低形成了介穩(wěn)平衡狀態(tài),這就是食品乳化劑作用的熱力學(xué)基礎(chǔ)。
總之,乳化劑在糧油食品體系中的核心作用縣與水油的締合作用,它決定乳狀液的穩(wěn)定性,乳化劑與淀粉及蛋白質(zhì)的相互作用,以及對(duì)脂肪和油的晶體改善均是十分重要的,它改善了糧油食品的品質(zhì)。一以上對(duì)乳化劑的物理化學(xué)性質(zhì)的了解,以及對(duì)乳化劑的作用的了解,有助于在糧油食品和專用面粉中正確使用和選擇乳化劑,通過與室內(nèi)試驗(yàn)或中試篩選乳化劑的配合,以避免因乳劑的錯(cuò)誤使用而產(chǎn)生問題。例如在使用乳化劑時(shí),了解各乳化劑的介晶結(jié)構(gòu)是十分重要的,因?yàn)樵诩Z油焙烤食品中使用乳化劑,只有能將油脂控制在分散相和a一介晶的凝膠相的乳化劑,才能提供滿意的焙烤食品體積及柔軟性,而且油脂的晶相很易受到PH、鹽類影響,需要選擇在這些一情況中都能有良好作用的乳化劑,因此了解了乳化劑的介晶,我們就可以準(zhǔn)確地在幾十種產(chǎn)品中選擇、使用單甘醋這一產(chǎn)品。
(二)面制食品中常用的乳化劑
乳化劑在溶液中有乳化、濕潤、分散、增溶、起泡、消泡等一系列的表面活性作用,一般的乳化劑也具有穩(wěn)定食品物理狀態(tài)的作用,所以也可以作為穩(wěn)定劑使用,在食品工業(yè)中,乳化劑的用途也很廣泛,首先是制備化液。
乳化液是一個(gè)多相體系,按來源可分為天然乳化液和人工乳化液,還可根據(jù)形成乳化液內(nèi)相、外相物質(zhì)的種類,分為油包水(W/O)型;水包油型(O/W)和多重型(W/O/W)。乳化液的穩(wěn)定性,一般決定于其系統(tǒng)的成分、兩相間的比例、乳化的機(jī)械條件等。
在乳化液的制備中,要掌握好“一定、二配、三調(diào)”的原則,這方面的知識(shí)在有關(guān)論著中都詳細(xì)介紹,本書不再重復(fù)。
1.乳化劑在面制食品上的具體效果
(1)乳化化劑能控制、改進(jìn)油脂的結(jié)品。如:油脂中甘油酸酣呈現(xiàn)的多熔點(diǎn)現(xiàn)象,這是由同質(zhì)多品的出現(xiàn)所造成的,這種現(xiàn)象與兩方面的因索有關(guān):一是脂肪酸酣分子烴鏈的上下堆砌方式不同;二是傾斜角度不同??刂屏耸称分杏椭慕Y(jié)構(gòu),就可以改善口感,乳化劑具有這方面的優(yōu)良特性。
(2)本身的兩親特性,可以增加食品組分間的親合性,降低界面張力,提高食品質(zhì)量。
(3)與淀粉形成絡(luò)合物,使產(chǎn)品得到較好的瓢結(jié)構(gòu),增大食品體積;防老化、保鮮。
(4)與原料中的蛋白及脂肪絡(luò)合,改善食品結(jié)構(gòu)及流變學(xué)特性,增強(qiáng)面團(tuán)強(qiáng)度。
(5)乳化劑可被吸附在氣一液界面,降低界面張力,增加了氣體和液體接觸的面積,有利于發(fā)抱和泡沫的穩(wěn)定,改善穩(wěn)定氣泡組織。
(6)提高食品持水性。
(7)代替昂貴原料,降低成本。
(8)有殺菌,促進(jìn)營養(yǎng)吸收的作用。
2.在糧油食品中幾種常用的乳化劑
(1)單硬脂酸甘油酯。簡稱單甘酯,它是由硬脂酸和甘油在催化劑存在下加熱醋化制得的,呈微黃色蠟狀固體,不溶于水,乳化劑性很強(qiáng),既是(水/油)型乳化劑,也可作為(油/水)型乳化液的穩(wěn)定劑,使用范圍為油脂、專用面粉等。其最大使用量為6克/千克。對(duì)糕點(diǎn)的制造也有效果,添加量一般在0.2%~0.5%。
其分子式是:C12H24O4,結(jié)構(gòu)式是:
子量是:358.87。
單甘酯具有殺菌、防霉、抗氧化劑和作乳化劑作用,是食品添加劑中的一個(gè)老品種,在食品工業(yè)中有著重要地位。在粗雜糧類食品中,單甘醋可作為蛋白質(zhì)的改良劑。例如,用作豆腐凝固助劑,在豆腐凝固劑中加人適量的單甘醋,不僅豆腐細(xì)嫩觀感好,而且得率提高,如用辛酸單甘醋浸液浸漬大豆,則可除去大豆表面附著的雜菌而提高保存性,單甘醋作為蛋白質(zhì)改良劑是一種新的應(yīng)用。
目前,在各種質(zhì)量、規(guī)格的單甘酯產(chǎn)品中,單甘酯含量最高是分子蒸餾單甘酯,分子蒸餾單甘酯具有乳化、分散、穩(wěn)定、起泡、消泡,淀粉抗老化等作用,在食品醫(yī)藥、精細(xì)化工行業(yè)有著廣泛用途,分子蒸餾單甘酯基本無毒無害,添加量限制很寬,全世界每年生產(chǎn)和消耗量在10萬噸左右。
單甘酯目前的發(fā)展已向多種衍生物進(jìn)行,例如琥珀酸單甘酯。玻珀酸單甘酯(SMG)是一種非離子食品乳化劑,除具有一般的表面活性作用外,該乳化劑還能與淀粉,蛋白質(zhì),特別是小麥面粉中的谷蛋白發(fā)生較強(qiáng)烈的作用,因此廣泛地用于焙烤糧油產(chǎn)品中,作為面團(tuán)強(qiáng)化劑或軟化劑的效果控制劑,調(diào)節(jié)面團(tuán)的烘烤特性和焙烤產(chǎn)品的最終質(zhì)最。琥珀酸單甘酯的作用是:當(dāng)面團(tuán)中添加玻珀酸單甘酸時(shí),它可與直鏈淀粉形成一種復(fù)合體,在焙烤階段時(shí),淀粉被加熱糊化,乳化劑向淀粉粒中浸透,與直鏈淀粉螺旋結(jié)構(gòu)作用形成超分子,使直鏈淀粉在淀粉顆粒中被固定下來,減少淀粉向周圍自由水中移動(dòng)的溶出量,因而可阻止直鏈淀粉和可溶性淀粉的老化,同時(shí),琥珀酸單甘酯與面包、蛋糕原料中固右的脂類及面筋中各種谷蛋白形成氫鍵或絡(luò)合物,強(qiáng)化了面團(tuán)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),結(jié)果使面團(tuán)有更好的延伸性、保氣性,因而烘出的面包,蛋糕組織細(xì)而松軟,由于琥珀酸單酯具有上述特殊功能,因此常作為面團(tuán)強(qiáng)化劑和面包組織抗老化劑被廣泛應(yīng)用于焙烘食品中。
(2)硬脂酞乳酸鈣一鈉(Csl一ssl)。它是一種親水親油平衡值(HLB)為6-7的陰離子型的乳化劑,在面制品中具有獨(dú)特的品質(zhì)改良作用。Csl一ssl可用于面包、饅頭、餃子、面條的專用粉中。在面包、饅頭專用粉中,在面團(tuán)攪拌過程,能增加面團(tuán)的耐揉性和耐機(jī)械加工性,增加面團(tuán)對(duì)配料變化的耐受性;在面團(tuán)發(fā)酵方面,改善面團(tuán)在發(fā)酵和醒發(fā)過程中的持氣性、耐受性,減少醒發(fā)后的面團(tuán)(特別是在連續(xù)發(fā)酵中)在傳遞時(shí)的“面團(tuán)塌陷和破裂”現(xiàn)象;在成品方面有助于達(dá)到最大的面團(tuán)吸水率,并獲得較高產(chǎn)品成品率和相當(dāng)好的產(chǎn)品質(zhì)量,能改進(jìn)發(fā)面制品內(nèi)部結(jié)構(gòu)和質(zhì)地,加固發(fā)面制品邊壁,從而改進(jìn)了堆放性能有利于成品包裝運(yùn)輸,改善成品的切片功能,且口感細(xì)膩、有咬勁。ssl一cs1和面團(tuán)中淀粉作用而使面包、饅頭組織柔軟,有彈性,保水性增強(qiáng).保鮮期延長。在餃子、面條專用粉中,CSI一ss1能夠使面團(tuán)耐機(jī)械攪拌性好,制作餃子的皮面時(shí),不粘輥、器壁,同時(shí),皮之間不粘連,在成品蒸、煮時(shí),佼子不易破裂;在制作面條時(shí),使面條之間不粘連.面條不混湯,不易斷條、淀粉流失少。
(3)大豆磷脂。主要成分是卵磷脂和肌醇磷脂,本品原料一般為制造大豆油時(shí)的副產(chǎn)品,先將抽提大豆油的油腳中的溶劑蒸發(fā)除去,用乙醚、乙醉提取磷脂類物質(zhì),在丙酮中沉淀,將粗結(jié)晶的磷脂沉成分離,沉淀分離的黃色初級(jí)產(chǎn)品,在60C下減壓干燥,再重結(jié)晶精和面得磷脂。磷脂純品是白色固體或半透明的粘稠物質(zhì).稍有特異臭,可分散溶解于水,在水中呈膠體溶液,溶于氛仿、乙醚、四縱化碳等有機(jī)溶劑,有吸濕性,在制造糕點(diǎn)中應(yīng)用較廣,在制造添有雜糧成分的餅干中添加磷脂,則脂肪容易與糧食成分混合均勻,可以防止粘輥,使用量為面粉的1%~2%左右。在油脂中可也使用磷脂,奶油中約添加0.2%,酥油中添加0.5%,可降低油脂的稠度。
(4)山梨糖醇酐脂肪酸酯。為黃色到黃褐色的液狀和蠟狀物,出散于熱水,也易溶于油,用于焙烤食品可增大體積,用量為糧食配0.2%~0.5%,也可作為面包、糕點(diǎn)用起酥油中的乳化劑.用蛋為兩包粉的0.5%左右的山梨糖醇酐單硬脂酸酯,可防止面包老化和改善品質(zhì);在高梁飴糖中添加0.1%~0.3%的山梨糖醇酐單硬脂酸酯,可防止起和提高滋味、改善光澤、增強(qiáng)柔軟性;勃米餅干中徒用山梨糖醇醉單硬脂酸酯,用量為油脂量的6%~10%,則容易使制品質(zhì)地、膨松性良好,可防止老化或斷裂,也可作為糧油食品配料中糖、蜜、乳、酵母等蒸制、配料時(shí)的消泡劑,一般多用由梨糖醇醉單月桂酸酯及山山梨糖醇酐三油酸酯的混合物。
此外,在糧油拿品中還可使用酪蛋白,它從乳品或蛋黃中提取,做具有營養(yǎng)效果的乳化劑、發(fā)泡劑,還可做微透元素的促進(jìn)劑。
蔗糖酯或蔗糖酯一單甘酯聯(lián)用能防止產(chǎn)品老化,提高產(chǎn)品質(zhì)量,有良好的乳化效果。
(三)乳化劑在面制食品中的應(yīng)用
目前,面制食品中應(yīng)用乳化劑已較為廣泛.下面將舉幾種進(jìn)行介紹:
1.發(fā)面產(chǎn)品類
世界各國在面包中普遍使用甘油硬脂酸酯類,添加量為面粉重量的0.1%一0.5%。所制得面包體積大,氣泡小而分布均勻,面包表皮和質(zhì)地都更加柔軟、細(xì)膩、顏色增白,還能夠促進(jìn)組份混合得均勻;口味也得到進(jìn)一步地改善,特別是能夠有效地阻止面包在儲(chǔ)存運(yùn),輸?shù)墓诔讨邪l(fā)干、變硬和發(fā)霉,平均可延長儲(chǔ)存期0.6一1倍以上,具有顯著防老化的效果。
添加使用方法,首先將甘油單硬脂酸酯乳化分散于和面水中,再與面粉拌和。
現(xiàn)在國內(nèi)外普遍又將甘油單硬脂酸酯制成漿狀商品或者粉狀商品,以方便使用,漿狀商品含有效物30%-50%,粉狀商品含有效物可達(dá)95緯以上。
據(jù)國內(nèi)傳統(tǒng)主食的應(yīng)用表明,在饅頭、包子和大餅之類發(fā)面食中添加食品乳化劑,均可獲得與面包相同的效果。
2.面條類
在保鮮面、長壽面、生產(chǎn)時(shí)添加硬脂酞乳酸鹽,可增加面團(tuán)彈性,提高生產(chǎn)效率;添加劑化劑后,面條制品在沸煮時(shí)不易糊爛,在食尾時(shí)由于產(chǎn)品內(nèi)部和表面光滑度有所提高而增加了咀嚼的勁道和爽滑感。
乳化劑在面條中添加使用的方法有多種,有的將微細(xì)粉末狀商品直接與面粉混合;有的將乳化劑和水、油脂等原料共同制成乳狀液,用來拌合面粉;而最有效的方法則是先將固態(tài)狀的乳化劑商品溶于熱水中,冷卻后用來拌和面粉。
3.方便食品
目前,糧食蛋白飲料、方便面、麥片、方便飯之類方便食品較快增長和普及,而乳化劑的作用是提高此類商品的沖、泡、調(diào)性能和延長貯存期,故幾乎無一不使用乳化劑。由于添加了乳化劑,能夠顯,但班的湘侃知涂播.可沛卞俑食品迅諫地分散于水中,縮短開水沖泡食用的時(shí)間。食品乳化劑在方便食品中的用量,一般為0.1%~1.0% 。
4.糕點(diǎn)、餅干類
糕點(diǎn)、餅干的油脂含量近年來不斷增加,油脂用量的增加是為了提高高檔糕點(diǎn)、餅干的脆性,乳化劑使油脂以乳化狀態(tài)均勻分散在餅干之中,防止油脂從餅干中滲出,提高其脆性,保水性和防老化性能。在以各種糧食制作的糕點(diǎn)、餅干中添加面粉重量0.6%的甘油單硬脂酸酯或蔗糖脂肪酸酯,能達(dá)到上述目的。
(四)乳化劑對(duì)面團(tuán)的改良作用
從以上的內(nèi)容我們已了解了乳化劑的基本原理,在食品中的應(yīng)用方面的知識(shí),從中可知乳化劑不只用于液態(tài)的食品與物料的乳化,對(duì)半固態(tài)的面制品也非常有效,乳化劑的面團(tuán)改良作用表現(xiàn)在以下幾方面:
(1)提高面團(tuán)攪拌耐力和機(jī)械加工耐力,提高面團(tuán)彈性、韌性和強(qiáng)度。
(2)提高發(fā)酵耐力,改善了面團(tuán)的持氣性。添加乳化劑的面團(tuán)達(dá)到最大發(fā)酵體積的時(shí)間要比對(duì)照面團(tuán)長,含有乳化劑的面團(tuán)保持最大體積的時(shí)間也長。這說明乳化劑能增加面團(tuán)的發(fā)酵耐力。
(3)提高面團(tuán)對(duì)靜置時(shí)間的耐力,這在慢頭生產(chǎn)工藝方面具有重要意義,更有利于加工,可使操作者對(duì)加下面團(tuán)不需要嚴(yán)格的時(shí)間要求。
(4)提高了面團(tuán)對(duì)機(jī)械沖碰和震動(dòng)的耐力。在饅頭生、產(chǎn)工藝中,面團(tuán)經(jīng)酵發(fā)后其表面形成一層薄膜,內(nèi)部包含大量氣體,產(chǎn)生機(jī)械辮碰和震動(dòng)。加人乳化劑后由于面團(tuán)強(qiáng)度增加,提高了機(jī)械沖碰和震裁耐力,因此保證了生產(chǎn)加工正常進(jìn)行和產(chǎn)品質(zhì)量。下面將講述乳化熟對(duì)面粉改良的作用。
面粉的品質(zhì)和性能在很大程度上決定著饅頭、面包等制品的工藝和質(zhì)量,而面粉的性能則取決于小麥的品種、產(chǎn)量、種植環(huán)境、收獲方式和方法。生產(chǎn)饅頭需面筋力較強(qiáng)、延伸性好、面筋適中的小麥磨成制的面粉。但由于我國具體國情.我國小麥長期求量不求質(zhì),在品質(zhì)上存在著一定缺陷,如小麥中面筋蛋白質(zhì)含著不高,或面筋蛋白含量雖高但品質(zhì)不佳,面粉的加工性能不強(qiáng),只用于生產(chǎn)方式落后的家庭自制饅頭。饅頭生產(chǎn)工業(yè)化后,如何提高饅頭專用扮的機(jī)械加工耐力;使其大而美觀,口感好;能使饅頭耐堆積,便于長途運(yùn)輸;能使其貨架期盡量延長等等工業(yè)化、商業(yè)化要求,使我們?cè)行←溒焚|(zhì)基礎(chǔ)存在的差距顯露出來,但實(shí)踐證明乳化劉可決這些問題,因此詳細(xì)研究面粉和乳化劑的性質(zhì)和作用機(jī)制及在饅頭加工過程中的作用效果顯得非常重要,這可以使乳化劑運(yùn)用的日益廣泛,范圍日漸拓寬。
乳化劑加人面制食品中,例如饅頭,能增強(qiáng)小麥所含面筋蛋白質(zhì)強(qiáng)度,改善面團(tuán)物理性能,特別是增大了饅頭的體積和內(nèi)部組織的松度,改善了品質(zhì)。為了更好地了解乳化劑在設(shè)頭中的品質(zhì)改良用,有必要先介紹一下這類發(fā)酵面類產(chǎn)品的特點(diǎn)。
饅頭生產(chǎn)過程過程中,碳水化合物、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)起著決定性用.在面包、包子、餅等產(chǎn)品中,蛋白質(zhì)、碳水化合物和脂質(zhì)之間的互作用對(duì)于發(fā)酵面制口加工都特別重要,雖然對(duì)于它們之間相互用的研究還很不夠,但這些面粉成分的作用,已有某些定論,下面將進(jìn)行闡述。
面粉和水?dāng)嚢韬螅鞍踪|(zhì)吸水形成面筋,形成面筋的主要成分是能與水較好作用的麥膠蛋白和麥谷蛋白,眾所周知,自然界中的大分子有機(jī)物,很少以“橫平豎直”的形式存在,如果以自卷、團(tuán)縮的形式存在,則這種存在的結(jié)構(gòu)往往是可以伸縮.均.而蛋白質(zhì)正是如此,谷、膠蛋白在脂質(zhì)的協(xié)同下,互相連結(jié)形戎了可仲縮的網(wǎng)絡(luò),其他成分則撰充在網(wǎng)絡(luò)里面,產(chǎn)生一定的密閉作用和城充作用,從而形成了面團(tuán)。具有伸縮性的網(wǎng)絡(luò)使面團(tuán)具有一定的彈性和延伸性,彈性和延伸性的大小主要取決于形成網(wǎng)絡(luò)的面筋的數(shù)量和質(zhì)量,并決定了發(fā)酵面食的主要品質(zhì),如體積、筋力、彈性、強(qiáng)度等。
饅頭屬于發(fā)酵型產(chǎn)品,酵母在發(fā)酵過程中產(chǎn)中大量CO2氣體,填充在面筋構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)空隙里面。隨著發(fā)酵的進(jìn)行,CO2氣體逐漸增多,面團(tuán)自身的密閉性使得面團(tuán)中氣體造成的壓力也越來越大,促使面筋網(wǎng)絡(luò)不斷延伸,面團(tuán)體積不斷增大,形成了多孔狀的結(jié)構(gòu).如男面筋的筋力大、延伸性強(qiáng),面團(tuán)具有良好的持氣性,就能存儲(chǔ)更多的氣體,使食品的體積不斷增大,面筋的連結(jié)特性好,饅頭的氣孔細(xì)密均勻,組織疏松柔軟。相反,如果面筋力弱,面筋網(wǎng)絡(luò)就不牢固,面團(tuán)持氣性就差,當(dāng)面團(tuán)中氣體壓力超過面筋承受能力時(shí),CO2氣體就會(huì)沖破網(wǎng)絡(luò),使面筋斷裂而大蛋逸出.造成成品內(nèi)部出現(xiàn)大孔洞,其組織不均勻和粗糙,由于面筋斷裂后不能自動(dòng)恢復(fù),CO2氣體大世損失后,饅頭體積將大大縮小。
由此可見,饅頭等發(fā)酵產(chǎn)品必須有高筋力、良好延伸性的面筋,這就要求我們用食品添加劑來改變饅頭專用粉質(zhì)量時(shí)先要提高面粉的筋力和延伸性。
三、增稠劑
增稠劑是指在水溶液中溶解或分散、能壇加液態(tài)食品、混合物和食品加工用溶液的枯度,并能保持所在體系的相當(dāng)穩(wěn)定的親水性食品添加劑。
從常見的增稠劑的分子結(jié)構(gòu)上看,增稠劑基本是從單糖及其衍生物為主鏈(除明膠以氨基酸為主鏈外)形成類似纖維素的骨架的大分子鏈狀結(jié)構(gòu),在主鏈上有序分布一些親水性基團(tuán),如一OH、一CC70H等。所以增稠劑屬親水性的高分子化合物,具有穩(wěn)定乳化域懸濁狀態(tài)的作用,能提高粘度或形成凝膠。
(一)增稠劑的性質(zhì)
1.增稠劑溶液的濃度與粘度之間的關(guān)系。在較低濃度時(shí),隨增稠劑濃度增加,溶液的粘度增加;
2.切合力對(duì)增稠劑溶液粘度的影響,一定濃度的增稠劑溶液的粘度,隨攪拌、泵壓、傳輸手段而變化。
3.增稠劑之間有協(xié)同效應(yīng)。
4.增稠劑的凝膠作用。所以在具體使用中要根據(jù)上述性質(zhì)來選用合適、活量的增稠劑。
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隨著人們生活水平的提高,人們對(duì)食品的要求也越來越高。不僅要求在外觀上誘人,而且要求呂種多,口感好。增稠劑作為食品添加劑的一種,對(duì)滿足人們的這種需要起到不可分割的作用。概括起來增稠劑的作用主要有以下幾個(gè)方面:
1.增稠劑可以保持流態(tài)食品,膠凍食品的色香味,結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性。在食品中主要賦予食品所要求的流變特性,從而改變食品的質(zhì)構(gòu)和外觀,使液體漿狀食品形成特定型態(tài),并且穩(wěn)定均勻,具有粘滑適口的感覺。這方面主要應(yīng)用在口感粗糙的粗雜糧原料中。
2.可使制品具有令人滿意的稠度,這方面主要在醬狀,顆粒狀食品,各種雜糧雄頭中應(yīng)用。
3.在方便食品,焙烤食品中使用,目的是改善面團(tuán)品質(zhì),保持產(chǎn)品風(fēng)味,延長產(chǎn)品貨架期,并且還有一定的膨松作用。
4.凝膠作用,防老化作用,并能保持粗雜糧的柔軟性和光滑性。
5.起泡作用和穩(wěn)定泡沫作用。在粗雜糧蛋糕、面包中使用,海藻酸鈉,槐豆膠明膠等做發(fā)泡劑。
6.粘合作用,在片或粒狀粗雜糧產(chǎn)品中應(yīng)用。
7.成膜作用,增稠劑能在食品表面形成光滑,潤澤的薄膜,可以防止球凍食品,固體、粉末食品表面吸濕而導(dǎo)致質(zhì)量下降。
8.用于保健低熱食品的生產(chǎn)。增稠劑是大分子物質(zhì),許多來自于天然膠質(zhì)。在人體中幾乎不消化而被排泄掉,所以用增稠劑可代替部分如糖漿,蛋白質(zhì)溶液等原料,很容易降低熱量。這種方法已在粗雜糧點(diǎn)心、餅干中使用。
9.保水作用。增稠劑有強(qiáng)親水作用,在含肉的粗雜糧制品,面粉制品中能起到改良品質(zhì)作用。
10.矯味作用。增稠劑對(duì)一些不良?xì)馕队醒诒巫饔谩L貏e是環(huán)狀糊精效果較好。
(三)常用的增稠劑
以上中對(duì)稠劑的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、作用的概述,下羊重對(duì)具有廣泛應(yīng)用的增稠劑臺(tái)黃原膠、瓜爾豆膠、果膠、Gellar Gum、羧甲基纖維素鈉,海藻酸鈉、變性淀粉等進(jìn)行論述:
1.黃原膠
黃原膠是由甘蘭黑腐病黃單胞肝菌,以碳水化合物為原料發(fā)酵成的一種微生物膠。從分子式來看,它是由葡萄糖(包括甘露糖)和萄糖醛酸以摩爾比2.8:3.2組成,分子量為2X106~5X106道爾頓。從黃原膠的分子式和分子量來看,黃原膠具有強(qiáng)的抗稀釋能力,故其有用量小,粘度高的特點(diǎn),它具有獨(dú)特的流變性,即觸變和假塑性,具體表現(xiàn)為粘度與剪切速率成反比,許多膠都具有這一特性,但黃原膠表現(xiàn)得列明顯,這種流變特性正是食用和食品加工所需要的。
(1)速冰食品:如水餃,提前配制成溶液,在和面時(shí)與余量的水同時(shí)加人,面在成片時(shí)延伸性好,在餡中加人粉狀黃原膠,然后攪拌一段時(shí)間,以不見顆粒黃原膠為止,使速冷食品在煮的過程中不渾湯和破碎。
(2)蛋糕:先將黃原膠溶液(盡量濃)加人蛋糊中,攪打一定時(shí)間,然后再加高筋面粉再攪打至起發(fā),體積約膨脹一倍進(jìn)行注膜,并控制稍高起始焙烤溫度,可以使蛋糕的蜂窩組織均勻,質(zhì)體松軟,富有彈性,具有良好的保濕性。
2 瓜爾豆膠
瓜爾豆膠是從瓜樹種子的內(nèi)胚乳中經(jīng)加工提取的,它是一種高粘度的天然多糖化合物,粘度極高,2%的溶液可達(dá)5000CPS,其成分是半乳糖配甘露聚精,由甘露糖與半乳糖單位組成支鏈,屬于親水性膠體。
它是一種能溶于水的氫化膠體,也是一種冷水溶脹高聚物.樸偽千冷水中,約2小時(shí)后早現(xiàn)很強(qiáng)的粘度,以后粘度逐漸增大,加熱迅速達(dá)到最高粘度。水溶液炒中性,pH 3.5經(jīng)下仍然保持較高的粘度。
瓜爾豆膠除作增稠劑外,還可作穩(wěn)定劑等使用,防止脫水收縮,增強(qiáng)質(zhì)地和口感,廣泛應(yīng)用于面制食品如掛面中:
(1)用干桂面生產(chǎn)中,瓜爾豆膠可以說是最理想的粘結(jié)劑。制過程中加。0.2%~0.6%的瓜爾豆膠,由于膠體與蛋白質(zhì)相互作用成網(wǎng)絡(luò)織織,使面條表面光滑,不易斷,增加面彈性。在面條干燥過程中,防止粘凍,減少烘干時(shí)間,口感好,制成面條耐煮,不斷條。
(2)在即食方便面的生產(chǎn)中:在方便面的食品中,加0.3~0.5%瓜爾豆膠可起雙重作用,一方面使面團(tuán)柔韌,切割成面條時(shí)不易斷裂,成型時(shí)不易起毛邊;另一方面,在油炸前,膠體改變面條與油接觸的表面張力迅速封閉由于水分揮發(fā)時(shí)形成的微孔,也可以說瓜爾豆膠在面條表面形成一層薄膜,阻止食油的滲人,不但可以節(jié)省煎炸油,加工后的即食面爽而不膩.增加面的韌性,水煮不混湯,同時(shí)膠體與面筋形成網(wǎng)狀組織,防止淀粉分子游離進(jìn)人炸面的油中而導(dǎo)致油的酸敗。
3.果膠
果膠存作干水果和蔬菜以及其他植物的細(xì)胞中,它的主要是多縮半乳糖醛酸甲酯。果膠是由D一半乳糖醛酸殘基由2一(l,4)鍵相連接聚合而成的酸性大分子多糖,半乳糖醛酸C6上的羧基許多是甲酪化的形式,未甲酯化殘留梭基則以游離酸形式或以鉀、鈉、鐵、鈣鹽形式存在,在C2或C3的羧基位置上常帶有乙?;退行远嗵侵ф湥缡罄钍?,乳糖,木糖等。果膠分子量的大小,甲酯化程度和帶其他基因的多少不但取決于來源,也與提取工藝條件有關(guān)。果膠中平均每100個(gè)乳糖醛酸殘基C6位上以甲酷化形式(帶有甲氧基)存在的百分?jǐn)?shù)稱為果膠的酪化度DE值或DM值;同樣,每100個(gè)半乳糖醛酸殘基C6位上以酞胺化形式存在的面分?jǐn)?shù)稱為酰胺化度。通常將DE值高于50%的果膠稱為高醋果膠,反之稱為低酯果膠。酞胺果膠通常是一種低酸果膠。
果膠的凝膠特性包括凝膠強(qiáng)度和凝膠速度這兩上墓本因素,它取決于果膠本身的分子量和酯化程度,在粗雜糧食品中應(yīng)用果膠,一般利用其凝膠特性和保水性。果膠的分子量受果膠來源及加工條件的影響,果膠分子量大.果膠的凝膠強(qiáng)度就高,分子量小于30000不形成凝膠,因?yàn)楦呒籽趸z的凝膠強(qiáng)度一般在50-180度,對(duì)應(yīng)的分子量在50 000—110000之間,凝膠溫度性100—180度的果膠分子量介于90 000—110000。DE值大,因此我們應(yīng)根據(jù)不同的產(chǎn)品工藝選用具有不同凝膠特性的果膠。果膠凝膠強(qiáng)度高,凝膠速度與物料溫度有關(guān),果膠之所以具有上述性質(zhì)是因?yàn)楣z這種親水性膠體在溶液中溶散,互相吸引、互相交錯(cuò),形成密密層層的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),隨著溫度的下降,變成半固體的凝膠,水或液完全充塞于凝膠體的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的間隙之中。
有許多因素都可影響果膠體系凝膠網(wǎng)絡(luò)的形成及強(qiáng)度.如:①體系的pH值,果膠分子上帶有數(shù)目不等的羧基基因和不帶電荷的甲氧基基團(tuán),在特定的pH條件,按簽基團(tuán)以一定量的不帶電荷的COOH及帶負(fù)電荷的COO一形式存在。果膠上帶負(fù)電荷的基團(tuán)可以與其他帶正電荷的物質(zhì)如蛋白質(zhì),金屬離子等發(fā)生反應(yīng),反應(yīng)程度的大小與果膠上帶負(fù)電荷的基因數(shù)目密切相關(guān),鋁銅等金屬離子與果膠作用能生成沉淀(果膠生產(chǎn)方法之一)而蛋白質(zhì)與果膠的作用又同時(shí)取決于蛋白質(zhì)本身的帶電荷的狀況,因此,果膠與蛋白質(zhì)的作用只局限在某一pH值范圍內(nèi)。②可溶性固形物,不同物質(zhì)影響果膠與離子結(jié)合能力的程度不同,以Typt200型酞胺果胺舉例,在pH=3.0固形物含量30%,鈣離子含量為20Mg/克果v等固定條件下,果膠與糖醇類的凝膠強(qiáng)度的大小分別是蔗糖>D葡萄糖漿>高果糖漿>山梨糖醇,不同固形物種類對(duì)于產(chǎn)生預(yù)凝膠的敏感度也均不同。果膠質(zhì)量與DE值,果膠分子間只有相互靠近,形成許多結(jié)合區(qū),才能達(dá)到形成凝膠的三維空間網(wǎng)絡(luò)而形成凝膠,減小分子間的排斥力,凝膠才容易形成,所能形成凝膠的強(qiáng)度,成膠溫度,成膠速度等都與,體系的條件密切相關(guān)。果膠分子上帶電荷越多,相互排斥越厲害,凝膠形成就越難。由此可見,果膠的DE值越高,成膠越容易。④溫度、持續(xù)時(shí)間及冷卻速率。如果將體系長時(shí)間持續(xù)在略高于該體系的體常凝膠溫度,最終也會(huì)形成凝膠,結(jié)果是導(dǎo)致凝膠形成溫度的升高反之,冷卻速率的加快可導(dǎo)致凝膠形成溫度的降低。⑤果膠分子間的脫水程度;果膠分子帶有大量的新水基因,在水中能充分水化,形成單個(gè)果膠分子周圍都有一水分子層與其以氫鍵形成相接。這一水分子層的存在也阻礙了果膠分子間的相互靠近而不能形成結(jié)合區(qū),如果體系中有其他強(qiáng)需水劑的存在,導(dǎo)致果膠分子間脫水而能形成結(jié)合成膠。此外果膠分子自帶“憎水基因”,具有協(xié)助果膠分子的脫水作用,所以當(dāng)果膠脫水到某一程度時(shí),才能滿足凝膠形成的條件。
果膠在面制食品加工中有廣泛的應(yīng)用:
面團(tuán)以其方便性、加工時(shí)同短、生產(chǎn)靈活、廢料少而迅速發(fā)展起來,但冷凍面團(tuán)所制成的面包體積小,保質(zhì)期短,而加人果膠的冷凍面團(tuán)則可以克服上述缺點(diǎn),可制造出優(yōu)質(zhì)的面包產(chǎn)品。面團(tuán)是由面粉、水分、酵母混合制成,在混合時(shí).含有麥醇溶蛋白和麥谷蛋白的面筋,其分階段子結(jié)構(gòu)排列會(huì)發(fā)生改變,展開并拉成線狀,再形成一個(gè)具有粘彈性三維網(wǎng)絡(luò)。面團(tuán)的延伸性和膨脹性是使用面包膨脹成型所必需的條件,如果面團(tuán)的延伸性不足,發(fā)酵時(shí)由酵母產(chǎn)生的CO2所形成的空氣壓力是不足以使面團(tuán)發(fā)酵膨脹的,面包的體積就沒有預(yù)期那么大。對(duì)于改善面包的延伸性,果膠與面筋內(nèi)麥醇溶蛋白的相互作用,能提高面團(tuán)的持氣性,從而使焙烤制品最終獲得重大的體積。添加果膠后,大約可增加30%的面包體積,這在改善面包質(zhì)量的同時(shí),也提高了產(chǎn)品的體積。果膠還具有防止冰晶生成的功能,所以,果膠在漸趨普及化的冷凍面團(tuán)中應(yīng)用,具有良好的應(yīng)用前景。
(2)在面包等焙烤食品中的應(yīng)用,面包在離開烤爐后,隨即逐漸變硬,在儲(chǔ)存數(shù)天后,大部分的面包失去原來的特性。面包或焙烤制品的貨架壽命與淀粉的結(jié)晶密切相關(guān),對(duì)于延緩面包老化,果膠能起一定的作用.在面團(tuán)中加人果膠所制成的面包,其貨架壽命可延長數(shù)倍。果膠是良好的持水性原料,加進(jìn)面團(tuán)中能防止水分遷移的作用,使水分不論是在焙烤進(jìn)行時(shí)或之后都能保留于面包內(nèi),使面包質(zhì)感更加柔軟,口感更佳。
4.Gellan Gum
Gellan Gum是美國kelco公司開發(fā)的一種新型微生物多糖,它是由假單胞桿菌伊樂藻屬經(jīng)有氧發(fā)酵所生產(chǎn)的細(xì)胞外多糖物質(zhì).GellanGum有兩種存在形式,一種是天然的Gellan Gum,另一種是低酸基Gellan Gum,它們的主體結(jié)構(gòu)都是四個(gè)糖分子所組成的重復(fù)單元鍵合而成的長鏈主干。這四個(gè)糖分子依次是D一葡萄糖,D一葡萄搪醛酸—葡萄糖及L—鼠李糖,其中第一個(gè)葡萄搪分子是以1—3鍵與前一個(gè)鼠李糖分子連結(jié)在一起,其余糖分子之間以(α)1—4鍵連接。Gellan Gum具有雙螺旋結(jié)構(gòu)。它們的分子結(jié)構(gòu)如下:
天然的Gellan Gum的主鏈上接有?;沟盟纬傻哪z柔軟富的彈性,而且粘著力強(qiáng),與黃原膠和刺槐豆膠的性能相似,低?;鵊ellan Gum由于主鏈上的?;徊糠只蛉咳コ?,使得它的凝膠具有彈性度大,易脆裂的特性,與卡拉膠和瓊膠的特性相似。在工業(yè)中普遍使用低酰基Gellan Gum,生產(chǎn)過程中通常駐用堿處理?;?br style="padding: 0px; list-style: none;" />
(1)低酸基Gellan Gum的性質(zhì),
①低酞基Gellan Gum具有良好的熱穩(wěn)定性,它能接受六個(gè)如熱處理后,強(qiáng)度仍可保留一半。
②低酞基Gellan Gum具有顯著的溫度滯后性,即膠凝溫度于凝膠的融化溫度。通常膠凝溫度介于20℃-50℃之間,而融化度介于65℃-120℃,Gellan Gum凝溫度和融化溫度的大小主要冷干薄睦的形成條件,如陽離子的類型和濃度等。
③低酞基Gellan Gum需要鹽的存在才能形成凝膠,若將Gellan Gum加熱溶解在無離子水中,冷卻后不能形成凝膠。陽離子的類和濃度可影響凝膠強(qiáng)度。凝膠強(qiáng)度并不隨離子濃度的增加而不上升,而是有一個(gè)最適濃度。一價(jià)陽離子的最適濃度是二價(jià)陽離子最適濃度的25倍左右。同時(shí),凝膠的脆性隨鹽濃度增加而升高。
④ 低?;?Gellan Gum凝膠在pH 4.0~8.0之間最穩(wěn)定,所以Gellan Gum在食品應(yīng)用中,可不考慮PH值的影響。
⑤低酞基許多酶對(duì)Gellan Gum溶液的粘度以及凝膠的強(qiáng)度沒有影響,這些酶是指果膠酶,α一淀粉酶,β一淀粉酶,纖維素酶,藻酸酶,木瓜蛋白酶,脂肪酶等。
低酞基Gellan Gum在風(fēng)味釋放、熱穩(wěn)定、酸堿穩(wěn)定性、熱可性、分散性、使用方便性及共存性等方面都優(yōu)越于卡拉膠和瓊脂,使得低酞基Gellan Gum取代卡拉膠、瓊脂在工業(yè)中應(yīng)用,而且低基Gellan Gum在糧食制品加工中的應(yīng)用更具有廣闊的前景。在用中低酞基Ge普通flan Gum常常與黃原膠、瓜爾豆膠、瓊脂和羚基纖維素等膠體棍合使用。
(2)普通Gellan Gum的主要應(yīng)用如下:
①Gellan Gum應(yīng)用于膏狀產(chǎn)品,主要作用是給產(chǎn)品提供優(yōu)的結(jié)構(gòu)和質(zhì)地并縮短淀粉軟糖膠體形成的時(shí)間。如在黃原膠粉中加0.075的Gellan Gum可使凝膠形成時(shí)間從24-80小時(shí)縮短到小時(shí)左右。
②Gellan Gum應(yīng)用于餡和餡類食品,其凝膠結(jié)構(gòu)或質(zhì)地稠度大子一般使用淀粉或淀粉與蛋白質(zhì),磷酸鹽混合物的相應(yīng)結(jié)構(gòu),若使用Gellan Gum代替部分變性淀粉,所得體系更加穩(wěn)定,口感更好。
③應(yīng)用在焙烤制品Gellan代替瓊脂修飾焙烤制品,不但控制了水分,而且使用量降低1/7。
5.羧甲基纖維素鈉
羧甲基纖維素鈉是聚合度為100~200的纖維素衍生物,是一種改性纖維,分子式為:
羧甲基纖維素鈉吸濕性隨基的f化度而異。醋化度0.3以上則可溶于堿水溶液,醋化度0.5—0.8的即使呈酸性也不沉淀,水溶液的粘度隨pH值,聚合度而異,粘度隨葡萄的聚合度而增加。梭甲基纖維素鈉的水溶液對(duì)熱不穩(wěn)定,其粘度隨溫度的升高而降低。
羧甲基纖維素鈉在面制食品中有廣泛的應(yīng)用:
(1)應(yīng)用于掛面生產(chǎn)中,可增加面條的柔韌性,減少斷條。
(2)應(yīng)于于苦蕎面速食面中,在眾多的粗雜糧食品中,苦蕎麥的營養(yǎng)較豐富,蛋白質(zhì)量高達(dá)12%纖維素含最為1.3%,而且含有多種人體必須氨基酸和微魚元素,尤其含有3 %左右的蘆丁,使得苦蕎麥速食面成為一種具有良好降脂降壓功效的保健食品,但在制作過程中,由于面團(tuán)無粘彈性和延伸性,所以存在很多問題,需要使用改良劑一增粘劑。在生產(chǎn)中所用的增枯劑是梭甲基纖維素鈉,它可以克服以上缺點(diǎn),使產(chǎn)品性狀較佳,添加量為0.4%。
6.海藻酸鈉
海藻酸鈉主要是從褐藻類植物如海帶中加堿提取經(jīng)加工制粉而成的一種多糖類碳水化合物。其分子結(jié)構(gòu)式為:
海藻酸鈉的水溶液與鈣離子接觸時(shí)成海藻酸鈣而形成凝膠,可根據(jù)鈣離子的多少,使用不同海藻種類、數(shù)量、濃度等而調(diào)節(jié)凝膠的強(qiáng)度。
海藻酸鈉為水合力非常強(qiáng)的親水性高分子,水溶液的粘度隨聚合度、濃度而異。在具體使用時(shí),如黃原膠0.04%海藻酸鈉0.05%,PH 6.5 121C 15分鐘殺菌為最佳工藝條件,使食品的貨架期得到保障。
海藻酸鈉在面制食制品中的應(yīng)用如下:
(1)方便面。海藻酸鈉可使方便面彈性增加,斷條率下降不酥條,具有抗泡性,口感好,有韌勁。
(2)面包。海藻酸鈉在面包生產(chǎn)中可使面包組織細(xì)膩。氣孔均勻,持氣力強(qiáng),面包的彈性增加,膨脹起來發(fā)性好,蜂窩狀組織均勻細(xì)密,不酸,斷面橫切時(shí)不易掉渣,保鮮性和口感性好。水,再進(jìn)行添加,最佳添加效果為0.5%~1%。
(3)餅干.海藻酸鈉可使餅干表面光滑,破碎率低。
(4)糕點(diǎn),海藻酸鈉可使糕點(diǎn)膨脹起發(fā)性好,表面光滑,而且易脫模。
7.變性淀粉
變性淀粉也稱改性淀粉.作為食品添加劑使用的淀粉,為了適應(yīng)加工使用的需要,經(jīng)過化學(xué)處理而使淀粉改變?cè)械奈锢硇再|(zhì),如水溶性粘度、色澤、味道、流動(dòng)性等,這種經(jīng)過處理淀粉,總稱為變性淀粉。變性淀粉的種類很多,如酸處理淀粉,堿處理淀粉,氧化淀粉,醋酸酯化淀粉,磷酸鈉醋化淀粉等。
變性淀粉在面制食品中的應(yīng)用如下:
(1)在方便面中的應(yīng)用。加入乙酞化的馬鈴薯淀粉能使面條的質(zhì)地變得更有彈性,更光滑和更柔軟,并可顯著減少消費(fèi)者所需的準(zhǔn)備時(shí)間,更可改善面團(tuán)加工的處理性能。變性淀粉是制作粗雜糧面不可缺少的原料。
(2)長保存期鮮面條上的應(yīng)用。這種鮮面條含有大量水分并經(jīng)過煮沸而保存于無菌的塑料袋中,室溫保存期為5-6個(gè)月,它含有極低的抽脂,在口感和味道上遠(yuǎn)佳于油炸方便面,所以它是一種健康的食品.變性淀粉是制作此種面條的必備原料.在粗雜糧面條中,通常使用交聯(lián)的乙醋化或乙酞化變性馬鈴薯或木薯淀粉。使用變性淀粉,除了增長保存期,并能改善面條質(zhì)地,增加面條亮度,增加加工穩(wěn)定性。
(3)保鮮而及冷凍面條上的應(yīng)用。穩(wěn)定面條質(zhì)地是保證保鮮面及冷凍面條質(zhì)皿的關(guān)鍵。變性和天然的木薯及馬鈴薯淀粉在室溫及冷凍保存溫度下均具有穩(wěn)定的結(jié)合水分子的作用。變性木薯淀粉可縮短面條煮熟時(shí)間;并能改普面條的質(zhì)地。
(4)粗雜糧面條湯料及調(diào)味醬中變性淀粉有利于改善速溶湯和烹調(diào)湯的枯度、口感、或湯料的自身粘度。此外,預(yù)糊化的變性淀粉對(duì)油性調(diào)味料具有穗定作用。
綜上所述,增稠劑在粗雜糧制品中的應(yīng)用不僅越越廣泛,而且越來越深人。伴隨著它的發(fā)展,增稠劑將為人們提供越來越多,從外觀到口感從營養(yǎng)到保健,品質(zhì)上佳的食品。
四、膨松劑
膨松劑是指能夠使食品在加工過程中形成膨松多孔的結(jié)構(gòu),制成柔軟、酥脆產(chǎn)品的食品添加劑,又名疏松劑、發(fā)酵粉。一般指酵母、蛋白質(zhì)、碳酸鹽、磷酸鹽、鉸鹽和明礬及其復(fù)合物。具體的有碳酸氫鈉、碳酸氫錢、輕質(zhì)碳酸鈣、硫酸鋁按、硬脂酸鉀、酒石酸氫鉀和各種明膠態(tài)的膠木制品、各種規(guī)格的蛋白產(chǎn)品等。
膨松劑能使糧油食品具有海綿狀多也組織,口感柔軟可口,體積膨大,而且能使咀嚼時(shí)唾液很快滲人制品的組織中,以透出制品內(nèi)何滲性物質(zhì),刺激味覺神經(jīng),使之迅速反映食品的風(fēng)味。
當(dāng)具有蓬松結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的油炸食品進(jìn)人胃之后,各種消化酶能快速進(jìn)人食品組織中,使食品的養(yǎng)分能容易、快速地被消化、吸收,避免營養(yǎng)損失。在油炸加工中要達(dá)到這種目的,必須使面團(tuán)中保持有足量氣體和氣體物質(zhì)。物料拌和過程中混人的空氣和物料中所含水分油炸時(shí)所產(chǎn)生的水蒸汽,能使產(chǎn)品產(chǎn)生一些海綿裝組織。但要達(dá)到至品的理想效果,僅靠氣體量是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,這是因?yàn)樗铓怏w的絕大多數(shù)都來自于膨松劑。
(一)食品的膨松原理
膨松劑在糧油食品中的主要作用就是產(chǎn)生食品的膨松結(jié)構(gòu),下面讓我們通過對(duì)膨松化動(dòng)力學(xué)的產(chǎn)生機(jī)制分析,使之了解和認(rèn)識(shí)膨松劑的作用機(jī)制。
1.膨松化
膨松化的理論定義是利用化學(xué)相變和氣體的熱壓效應(yīng)原理,使被加工物料內(nèi)部產(chǎn)生氣體,氣體迅速升溫汽化、增壓膨脹,并依靠氣體的膨脹力,帶動(dòng)組織分子中高分子物質(zhì)的結(jié)構(gòu)變性,從而使之成為具有網(wǎng)狀組織結(jié)構(gòu)牲,定型的多孔狀物質(zhì),依靠該工藝過程生產(chǎn)的食品統(tǒng)稱為膨松化食品。
2.膨松化過程
為研究方便將食品物料整修膨松化過程分為三個(gè)階段。第一段為相變段,此時(shí)物料內(nèi)部產(chǎn)生氣體,氣體含有的液體因吸熱或熱,發(fā)生膨脹和汽化。第二階段為增壓段,新產(chǎn)生的氣體快速增壓帶動(dòng)物料膨脹。第三階段為固化段,當(dāng)物料內(nèi)部的增壓達(dá)到和超過料所能承受的極限時(shí),氣體迅速外溢,內(nèi)部因失水而被高溫干燥化。最終形成泡沫狀的膨松產(chǎn)品。
3.膨松化的構(gòu)成要素與膨松化發(fā)生過程的分析
物料特性和外界環(huán)境與膨松化直接關(guān)聯(lián),換言之,只有當(dāng)物料與環(huán)境同時(shí)符合膨松化所需的特定條件時(shí),膨松化過程才有可能得以順利進(jìn)行。所謂特定條件就是:其一,膨松化發(fā)生之前,物料內(nèi)部必須均勻含有安全的汽化劑(膨松劑),即可汽化的固體、液體;其次,從相變段到增壓段物料內(nèi)部能廣泛形成相對(duì)密閉的彈性氣體小室。要保證小室內(nèi)氣體的增壓速度大于氣體外滋造成的減壓速度,以滿足氣體增壓的需要。其二,構(gòu)成氣體小室的內(nèi)壁材料,必須具備拉伸成膜特性,且能在固化段蒸汽外溢后,迅速干燥并固化成膨松化制品的相對(duì)不回縮結(jié)構(gòu)網(wǎng)架。其三,外界要提供足以完成膨松化全過程的能量包括化學(xué)反應(yīng)相變段的液體升溫需能,汽化需能,膨脹需能和干操需能等,對(duì)于儀器物料而言,最安全的液體就是所含的成分水、成膜材料是淀粉類物質(zhì)等高分子物質(zhì),其他高分子物質(zhì)如纖維素亦可充填其間。
(1)水分形態(tài)、結(jié)合態(tài)、含量對(duì)膨松化動(dòng)力產(chǎn)生的影響。在外部供能條件下,物料中水分熱運(yùn)動(dòng)加劇,產(chǎn)生相變汽化為蒸汽對(duì)周圍物料造成沖擊,當(dāng)這種沖擊作用超出一定限度時(shí),就會(huì)帶動(dòng)大分子物質(zhì)結(jié)構(gòu)的擴(kuò)展變形。
一般說來,糧食物料所含的水分大體有四種狀態(tài):水合態(tài)、膠體吸潤態(tài)、自由態(tài)和表面吸附態(tài)。水合態(tài)和膠體吸附態(tài)的水雖含量不高,但因?yàn)榧Z食物料內(nèi)的物質(zhì)呈氫鍵締合、結(jié)合較為緊密,若對(duì)其施加外力影響,就可能通過其對(duì)與之結(jié)合的物料分子產(chǎn)生影響,食品膨松化主要是通過對(duì)這部分水施加作用得以實(shí)現(xiàn)的。
理論上講,糧食物料含水量越大,可能產(chǎn)生的蒸汽量越大,膨松化動(dòng)力越強(qiáng),對(duì)膨松化的效果也越越但含水量過大時(shí),會(huì)影響膨松化正常實(shí)現(xiàn),究其原因。其一,過量水分往往是自由態(tài)和表面吸附態(tài)的水,它們很難取代成占據(jù)結(jié)合態(tài)和膠體吸潤態(tài)水分分子原有的空間位置。這部分間隙往往不在密閉氣體小室中,很難成為膨松化動(dòng)力,引起物料膨松化。其二,過量水在外部供能時(shí),由于與物料其他組分相互間的約束力弱,較易優(yōu)先汽化,占用有效能量,影響膨松化反應(yīng)。其三,過量水會(huì)導(dǎo)致物料在增壓段因溫升,其中的部分淀粉已提前化或部分蛋白質(zhì)已超前變性,反而阻礙了膨松化。其四,過量水的料即使經(jīng)歷膨松化過程,其制品也會(huì)因成品含水量偏高而回軟、失膨松化制成品的應(yīng)有風(fēng)味。因此,在膨松化前,必須確定物料的適含水量,以保證最佳效果。此外物料在膨松化過程中存在一定的含量梯度,梯度差異的形成是由于水分在糧食物料中分布的差異和分與物料之間的結(jié)合差異所致。不同的濕量梯度會(huì)造成膨松化動(dòng)產(chǎn)生時(shí)間上的差異和質(zhì)量上的不均勻性,影響膨松結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。
在明確了水分的作用后,還應(yīng)明確;膨松劑加人食品后,必須水接觸才可反應(yīng),與膨松劑接觸的水分是糧食物料中的自由態(tài)水表面吸附態(tài)水,一旦有能量輸人的引發(fā)(如加熱和油炸),膨松劑就立即與水反應(yīng),與膨松劑作用的水.和面時(shí)的正常加入最就已足不必考慮多加的問題。
(2)能量的彩響。外部能企的提供方式和能冊(cè)的轉(zhuǎn)化率對(duì)二松化起著至關(guān)重要的作用。同時(shí),也決定了膨松化設(shè)備的不同工作在糧油(煎炸)食品的加工中,外部能攝的供給方式有熱能、凌毛能、化學(xué)能等這些能量可通過一定的傳遞、轉(zhuǎn)換形式首先作用于住膨松劑,導(dǎo)致、加速食品膨松劑的作用,同時(shí)也作用于水分和膨松產(chǎn)生的氣體,加劇分子熱運(yùn)動(dòng),增加分子動(dòng)能。目前,最常見的外部量向膨松化動(dòng)力的轉(zhuǎn)換方式是加熱和油炸松化技術(shù),它是同量利熱輻射和熱導(dǎo)原理,實(shí)現(xiàn)其工藝目的的,而微波技術(shù)則是通過電磁的輻射傳導(dǎo),使水分子吸收微波產(chǎn)生極振,獲得動(dòng)能,實(shí)現(xiàn)水分的汽化,進(jìn)而帶動(dòng)物料的整體膨松化。
膨松劑用在糧油(炸)食品加工中,外部能量傳遞設(shè)計(jì)必須遵循第一,外部供能方式必須滿足膨松劑的反應(yīng)需要以便膨化動(dòng)力的形成;第二,外部能量向膨松化動(dòng)力的轉(zhuǎn)換必須保證能量的最大利用等及膨松劑最佳的膨松化效果;第三,外部供能和內(nèi)部的能量變化應(yīng)瑞大限度保持食品物料的營養(yǎng)性。所以,從理論上講在滿足上述原則跳前提下,膨松劑的膨松過程、膨松化工藝條件可以進(jìn)行不同方式的多換和組合,這對(duì)膨松劑的研制及與其相配合的新型膨松化工藝技術(shù)的開發(fā)和膨松化設(shè)備的發(fā)展創(chuàng)新具有極大的指導(dǎo)意義。如膨松劑的低溫,超低溫膨松化技術(shù),超聲膨松化技術(shù),化學(xué)膨松化技術(shù)等都有可能在不久的將來得到實(shí)際的應(yīng)用。
(3)高分子物質(zhì)的影響。在膨松食品中起主要網(wǎng)絡(luò)支撐的是淀粉和蛋白質(zhì),自然界的淀粉通常是以若干條鏈所組成的相對(duì)密度的團(tuán)粒形式存在。淀粉團(tuán)粒內(nèi)水分的含量與分配較大程度上取決于多糖鏈的密度與疊集的規(guī)則性對(duì)淀的理化性質(zhì)和膨松化加工特膨松劑的作用還沒有研究結(jié)果,膨松的效果目前還只能依靠糧食流變儀來測定,有關(guān)內(nèi)容可參看這方面的書籍。
(二)膨松劑分類
膨松劑可分為:生物膨松劑和化學(xué)膨松劑兩大類。
1.生物膨松劑
生物膨松劑(包括醉母和蛋白質(zhì)。目前的商品只有酵母),這是面制食品中一種十分重要的膨松劑。它不僅能使制品體積膨大,組織呈海綿狀,而且能提高面制品的營養(yǎng)價(jià)值和風(fēng)味。
過去食品中大量使用壓榨酵母(鮮酵母),由于其不易久存,制作時(shí)間長,現(xiàn)在已改為廣泛使用由榨壓酵母經(jīng)低溫干燥而成的活性干酵母。活性干酵母使用時(shí)應(yīng)先用30。左右溫水溶解,并放置20分鐘左右,使酵母活化。
酵母利用面團(tuán)中的單糖作為其營養(yǎng)物質(zhì),它有二個(gè)來源:一是配料中加人蔗糖經(jīng)轉(zhuǎn)化酶水解成轉(zhuǎn)化糖;二是淀粉經(jīng)一系列水解最后成為葡萄糖,其生成過程為:
利用酵母這些糖類及其營養(yǎng)物質(zhì),先后進(jìn)行有氧呼吸與無氧呼吸產(chǎn)生CO2,醇、醛和一定有機(jī)酸。
生成的CO2被面團(tuán)中面筋蛋白包圍,在膨松化工藝的配合下,使制品體積膨大并形成海綿狀網(wǎng)絡(luò)組織,而發(fā)酵形成的酒精、有機(jī)酸、醋類、撥基化合物等,則使制品的風(fēng)昧獨(dú)特,營養(yǎng)豐富。利用酵母作膨松劑,需要注意控制面團(tuán)的發(fā)酵溫度,溫度劃(>35分鐘C)時(shí)乳酸菌大最繁殖.面團(tuán)的酸度增加,面團(tuán)pH值與其帝的容積密切相關(guān),實(shí)驗(yàn)證實(shí),面團(tuán)pH值為5.8時(shí),得到容積為最大成品。
2.化學(xué)膨松劑
化學(xué)膨松劑是山食用化學(xué)物質(zhì)配制的,可分為單一成分膨松和復(fù)合膨松劑。
?。?)單一成分膨松劑。單一成分膨松劑根據(jù)其水溶液中所呈堿性可歸類為堿性膨松劑,常用的單一成分膨松劑(堿性)為NOHCO3和NH4HCO3兩者分解產(chǎn)生氣體的反應(yīng)如下:
由于NaHCO3分解的殘留物Na2CO3在高溫下將與油脂作用產(chǎn)生皂化反應(yīng),使制品品質(zhì)不佳,口味不純pH值升高,顏色加深破壞組織結(jié)構(gòu);而NH4HCO3分解之NH3氣體易溶于水形NH4OH,使制品存有臭味pH值升高,對(duì)于維生素類有嚴(yán)重的破壞性。所以NaHCO3和NH4HCO3應(yīng)盡可能減少單獨(dú)使用,這是因?yàn)閮烧吆嫌媚軠p少缺陷,NH4HCO3通常只用于制品中水分含量較少產(chǎn)品。
(2)復(fù)合膨松劑。復(fù)合膨松劑一般由三種成分組成:碳酸鹽類、酸性鹽類,淀粉和脂肪酸等,復(fù)合膨松劑可以根據(jù)堿式鹽的組成和反應(yīng)速度分類。
根據(jù)堿性原料可分為三類。
①單一成分膨松劑式復(fù)合膨松劑,即以 NaHCO3與遇其會(huì)產(chǎn)生CO2氣體的酸性鹽,膨松劑只有一種原料產(chǎn)生CO2。
NaHCO3+酸性鹽→CO2↑+中性鹽+H2O
②二劑式復(fù)合膨松劑:以兩種能產(chǎn)生CO2氣體之膨松劑原料和酸性鹽一起作用而產(chǎn)生CO2氣體.
③氨類復(fù)合膨松劑:除能產(chǎn)生CO2氣體外,還產(chǎn)生NH3氣體。
根據(jù)產(chǎn)生速度又可分為三類。
①快性膨松劑:在食品未受熱前而產(chǎn)生膨松效果。
②慢性膨松劑:在食品未加熱前,產(chǎn)生較少氣體,大部分氣體和膨松效果均在加熱后才出現(xiàn)。
③復(fù)合性膨松劑:含有快性和慢性膨松劑,兩者配合而成。
對(duì)于復(fù)合膨松劑的配制,根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn),應(yīng)注意以下三個(gè)原則:
一是根據(jù)產(chǎn)品要求選擇產(chǎn)氣速度恰當(dāng)?shù)呐蛩蓜2煌漠a(chǎn)品要求的產(chǎn)氣速度不盡相同。如糕點(diǎn)類糧食制品中使用膨松劑應(yīng)為雙重膨松劑。因?yàn)樵诤姹撼跗诋a(chǎn)氣太多,體積膨大快,此時(shí)的糕點(diǎn)組織尚未凝結(jié),成品易塌陷且組織較粗,而后期無法繼續(xù)膨大。若只用慢性膨松劑,由于初期膨大慢,制品凝結(jié)后,部分膨松劑尚未產(chǎn)氣,使糕點(diǎn)體積不能充分的變大,其主要原因就是沒有充分發(fā)揮膨松劑的作用。
二是饅頭,包子所用膨松劑由于面團(tuán)相對(duì)較硬,需要產(chǎn)氣稍快,若面團(tuán)固凝結(jié)后產(chǎn)氣過多,成品將出現(xiàn)“開花”現(xiàn)象,而制作油條等油炸食品,需要常溫下盡可能少產(chǎn)氣、遇熱產(chǎn)氣快的膨松劑。
三是根據(jù)酸性鹽的中和值確定NaHCO3的份數(shù),即為該酸性鹽的中和值,在復(fù)合膨松劑配制中,應(yīng)盡可能使NaHCO3與酸性鹽反應(yīng)徹底,一方面可使產(chǎn)氣量大,另一方面能使膨松劑之殘留物為中性鹽,保持成品的色、味。因此配性鹽和NaHCO3的比例在復(fù)合膨松劑配制中需要特別注意下面是幾種常用復(fù)合膨松劑中的酸性鹽。
另外,醉母和復(fù)合膨松劑單獨(dú)使用時(shí),各有不同之處。酵母發(fā)酵時(shí)間較長,有時(shí)制得的成品海綿結(jié)構(gòu)付干細(xì)密,體積不夠大,而合成膨松劑則正好相反,制作速度快.體積成品大,使組織結(jié)構(gòu)疏松,口感較差,因此二者配合正好可以揚(yáng)長避短,制得理想的產(chǎn)品。
(三)應(yīng)用
1.油炸食品
炸油是熱量直接從熱油向冷食品傳遞的加工過程,在飲食業(yè)中,這一過程是在盛有各種不同量的熱炸油的油炸鍋中完成的,炸油直接通過電熱元件加熱或通過油炸鍋中或環(huán)繞油鍋的管道加熱。由于熱量直接從炸油傳給食品的.故這一加工過程速度快,當(dāng)冷食品到熱的油中琳桿油炸時(shí),發(fā)生了如下變化:
(1)熱量從油傳給食品,直到食品油炸完成取出油炸鍋為止。
(2)炸油溫度下降。恒溫器啟動(dòng)加熱元件對(duì)炸油加熱使之達(dá)到預(yù)告設(shè)定的溫度,正常的油炸溫度范圍140℃—375℃,特殊的情況有:在油炸方便面時(shí),面快入口油溫只有105℃。
(3)食品中的水分開始形成蒸汽,蒸汽呈汽狀物質(zhì)蒸發(fā),直到食品油炸完成時(shí),這種汽泡狀才會(huì)慢慢消失。
(4)食品表面過程形成期望的顏色和焦香化。
(5)在油炸過程中食品吸收油,由于吸收了油,這樣就能使油炸食品產(chǎn)生良好的質(zhì)地和口感。
(6)在油炸過程中油發(fā)生了化學(xué)變化。
2.油炸實(shí)例:油條
油條是中國著名的傳統(tǒng)早點(diǎn)主食,它是所謂“四大天王”(豆?jié){、包子、稀飯。油條)之一。油條又稱“大果子”“油炸檜”等油條的含油量較高,含豐富有的蛋白質(zhì),耐熱維生素,粗纖維和較高的能量,易被人口感接受,深受人們的喜愛。油條的制作是面點(diǎn)專業(yè)技術(shù)極強(qiáng)的一個(gè)專門項(xiàng)目,因此對(duì)其各種環(huán)節(jié)都有具體的要求:
(1)原料
①面粉:小麥面粉:主要化學(xué)成分是淀粉占70%以上,蛋白質(zhì)占11%~13%,水分占12%~14%,還含有少量的脂肪,粗纖維和礦物質(zhì)等,由于小麥的品質(zhì)不同,加工精度不同,以及面粉本身新陳程度不同,所具有的與膨松劑效果相適應(yīng)的品質(zhì)也有差別,選擇面粉以含中量面筋的特二粉為佳。如面粉面筋含量過低,撂條時(shí)塌條、延伸度不足,產(chǎn)品易斷裂,成品起發(fā)不好,而面粉面筋含量過高,膨松劑所產(chǎn)生的氣體的膨脹力不足以使制品充分膨脹。另外,新磨制的面粉由于是未成熟的面粉,所以面粉中含有較多的硫氫基團(tuán),硫氫基團(tuán)是蛋白酶的激活劑,調(diào)粉時(shí)被激活的蛋白酶會(huì)強(qiáng)烈地分解面粉中的蛋白質(zhì),從而破壞面筋的形成,‘般新磨制的面粉,需在25℃左右的條件下經(jīng)過3周的貯存,使硫氫基團(tuán)被空氣中的氧氣氧化,抑制活性,以提高面粉的工藝性能。
②油脂:油脂是制作油條的主要用料,它不僅是膨松劑作用的能量來源,也是成品成熟的導(dǎo)熱介質(zhì),而且具有使成品酥脆并增加滋味的效果,在操作時(shí)又具有防粘、潤滑作用。煎炸油有動(dòng)物性油和植物性油,以植物油的油為佳。植物油根據(jù)來源和加工工藝又有不同的品種;我國北方多用豆油,豆油主要成分是油酸、亞油酸、甘油醋,還含有磷脂。由于精制程度的不同,又分為毛油,一級(jí)油,二級(jí)油,高級(jí)烹調(diào)油,色拉油等,毛油中的磷脂含量高,精煉油中的磷脂含量低。油脂中磷脂含量高,加熱時(shí)磷脂會(huì)產(chǎn)生大量泡沫,并會(huì)在鍋底結(jié)成黑褐色沉淀物,使油的煙點(diǎn)降低,因此毛油不宜炸油條.近年來,我國從國際市場大量進(jìn)口棕桐油,因此煎炸用油多改用棕?cái)R油。棕桐油取自棕桐果(屬熱帶作物),含飽合脂肪酸甘油醋較多,不易氧化,耐煎炸,炸出的油條不易吸油,可塑性好。煎炸油在高溫下氧化速度很快。煎炸油中加人抗氧化劑可延緩煎炸油氧化酸敗、增加煎炸油的使用時(shí)間抗氧化劑分合成抗氧化劑及天然骯抗氧化劑,在油條中用的合成抗氧化劑有BHA、BHT、TBHO等,人們現(xiàn)在研究使用天然抗氧化劑,黃酮類化合物等天然抗氧化劑不斷地被開發(fā)出來,但目前還沒有油條適用的天然抗氧化劑,如不添加抗氧化劑,煎油用到一定程度后,油指發(fā)生氧化聚合,從而會(huì)影響油條色澤,并且油脂的氧化產(chǎn)物有副作用,因此應(yīng)不斷地更換煎炸油。
?、叟蛩蓜河蜅l應(yīng)用的膨松劑是明礬,學(xué)名叫鉀鋁礬,也稱硫酸鉀鋁,分子式KAL(SO4)、12H2O或K,SO4 AL(SO4)3、24H20是一種復(fù)鹽。明礬為無色透明的結(jié)晶性碎塊或結(jié)晶性粉末,無臭但有酸澀味,在水溶液中有水解作用,溶液呈酸性,在油條中起膨松酥脆等用。
?、苁雏}:食鹽(NaCl)為無色立方結(jié)晶體,呈咸味(分精鹽、鹽),在油條中增加面團(tuán)筋力,調(diào)節(jié)成品口味。
?、菟?要求無色透明沒有異味,合乎飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn),硬度中。在油條制作中,可與膨松劑作用調(diào)節(jié)面團(tuán)的稠度,促進(jìn)面筋形成溶解礬堿等水溶性物質(zhì)。
(2)油條中礬堿膨松劑的膨松原理、配方與工藝①生產(chǎn)原理:遇堿、鹽的水溶液時(shí),明礬發(fā)生水解作用生成氫氧化鋁,再與堿起反應(yīng)生成鋁鹽、二氧化碳和水。如果明礬添加過量,因多余明礬留在油條中,使制成品帶有苦澀味,添加不足使剩余的堿水溶液呈堿性,由于氫氧化鋁呈兩性電解質(zhì),當(dāng)pH>7.5以上時(shí),開始有偏鋁酸根ALO生成,而使制品不酥脆。
明礬與堿相互作用,產(chǎn)生的氫氧化鋁與同時(shí)產(chǎn)生的二氧化碳,這是使制成品具有膨松酥脆特點(diǎn)的原因。
②膨松劑中明礬與堿的配比:礬堿用量是制作油條的關(guān)鍵。它的用量首先是由粉料中面筋質(zhì)決定的,其次與季節(jié)因素有關(guān)。
一般情況下明礬與堿的用量與面料中面筋的含量成正比,這是因?yàn)槊娼詈慷啵鎴F(tuán)彈性強(qiáng),如果膨松劑不足,成熟時(shí)面團(tuán)所產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w不足以使制品充分膨脹或產(chǎn)生的氣體壓力過剩沖破制品表皮,抽脂經(jīng)過制品表皮的破孔透滲到制品內(nèi)部而造成制品含油母過高,早餐行業(yè)流行這樣一種配方“10斤面,3兩礬兩堿,1兩鹽”,但由于使用的面粉不是專用粉,其面筋含址每一批都有一定的差別,再加上季節(jié)變化及時(shí)間差別,因此制作油條的配方不是固定的,其變化是有規(guī)律的。在油條制作中,膨松劑、堿、鹽水、面筋之間的作用與溫度有關(guān),由于季節(jié)的溫差,達(dá)到效果的時(shí)間有差異,膨松劑的配方、用址也要變化,如表4一33所示。
?、叟浞焦に嚕阂陨现v述了油條膨松劑的原理與配方的根據(jù),下面是鄭州地區(qū)制作油條的一般變化規(guī)律如下:
表中的特二粉換成其他面粉時(shí),礬的增變量在0.1kg以內(nèi),其堿的增址要有相應(yīng)礬的增變量。
?、芘蛩蓜┡浞降母倪M(jìn):由于明礬屬于化學(xué)膨松劑,膨脹快,但口感差,而微生物膨松劑雖然膨脹慢,但口感好。因此,可在前配方基礎(chǔ)上添加酵母膨松劑,即生物,化學(xué)膨松劑共同使用。
配方:明礬+酵母+堿+鹽
原來的工藝流程為:
3.膨松劑的安全問題及無鋁膨松劑
隨著人們生活水平提高,人們對(duì)于自身健康保護(hù)意識(shí)也越來強(qiáng)了,而油炸面食在我國有膳食體系中占據(jù)相當(dāng)大的比重,如油條麻花、油餅等,皆受到人們歡迎,再我國面制品在生產(chǎn)時(shí)都需要添力適量的膨松劑,從而使制品具有酥脆、膨松的特性。因此膨松劑應(yīng)具有使用安全性高、價(jià)格低,以及能以較低的使用量產(chǎn)生較多量氣體的特點(diǎn)。一般來說,在冷面團(tuán)里,氣體產(chǎn)生速度較慢,加熱時(shí),則能均勻地產(chǎn)生多量的氣泡。必須注意的是,加人的膨松劑分解后的殘留物不會(huì)影響人體健康,亦不易在貯存期間分解產(chǎn)生污染。
食品工業(yè)界曾以硼酸、硼砂等作為膨松劑的配料,但由于硼化合物對(duì)人體健康會(huì)造成嚴(yán)重的傷害,現(xiàn)已被我國禁止使用。目前在面粉工業(yè)和民間普遍使用的都是由食用堿(小蘇打或純堿),明礬(硫酸鋁鉀)和食鹽組成的復(fù)合膨松劑。但其分解后會(huì)使制品呈堿性,帶來不良影響,若使用不當(dāng),還會(huì)使制成品表面出黃色斑點(diǎn),并且在遇酸(明礬)時(shí),即會(huì)劇烈分解,瞬間產(chǎn)生大量CO2 故不能單獨(dú)使用。明礬則能降低制成品的堿性,去除異味,充分提高膨松劑的效能。
然而明礬含有鋁,會(huì)給人體帶來不良的影響,如導(dǎo)致老年癡呆癥,誘發(fā)肝病,造成骨質(zhì)軟化,使胎兒生長停滯并會(huì)引起貧血。世界衛(wèi)生組織(WHO)已于1989年正式地把鋁界定為食品污染物,并加以控制。根據(jù)我國的膳食結(jié)構(gòu)調(diào)查發(fā)現(xiàn),人們?cè)谌粘o嬍持袛z人過扭鋁的主要來源,就是含明礬的油條和油餅等油炸制品.因此,控制人們從膳食中攝入鋁的最佳方法,就是使用無鋁膨松劑。無鋁膨松劑的建議配方如下:
成分 含量
食用堿 33.0%
檸檬酸 10.8%
δ一葡萄糖酸內(nèi)酯 17.5%
酒石酸氫鉀 9.8%
蔗糖脂肪酸酯 8.0%
食鹽 15.0%
新型復(fù)合無鋁膨松劑的優(yōu)點(diǎn)是:由食用堿,檸檬酸,δ一葡萄糖酸內(nèi)酯,酒石酸氫鉀,磷酸二氫鈣,蔗糖脂肪酸脂和食鹽制成,其功能包括:
(1)有效CO2的產(chǎn)生。利用檸檬酸代替明礬,不但使食用堿在.遇堿受熱時(shí)能即時(shí)產(chǎn)生膨松劑的產(chǎn)氣反應(yīng),而且,檸檬酸本身不含鋁不會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生毒害。
(2)口感佳,加工性能良好。復(fù)合無鋁膨松劑的成本雖然較高但其制成品的品質(zhì)好,組織柔軟而膨松,加工性能也較佳,是理想的面食加工配料。為了改進(jìn)直接加酸的缺點(diǎn),無鋁膨松劑還使用了酸鹽類(酒石酸氫鉀,磷酸二氫鈣)其性質(zhì)較為穩(wěn)定,雖然,反應(yīng)較慢,可以充分地發(fā)揮氣體的膨松作用。事實(shí)上,磷酸二氫鈣對(duì)成品的口味與光澤均有幫助,并兼有強(qiáng)化營養(yǎng)的作用。至于δ一葡萄糖酸內(nèi)酯,雖然它本身并不是酸,但加熱時(shí)會(huì)產(chǎn)生水解作用而呈酸性,用以配膨松劑,也能使制成品口味良好,組織細(xì)致。
(3)具有抗級(jí)化和抗老化作用。一方面δ一葡萄糖酸內(nèi)酚有抗化作用適用于油炸類食品;另一方面,蔗糖脂肪酸酯是一種乳化用于面包蛋糕的生產(chǎn),起著抗老化作用;而用于餅干加工中,能提其起酥性。同時(shí),用于油炸食品中,則能使制品體積比不添加時(shí)10%左右,從而大大提高產(chǎn)品制成品的質(zhì)最。無鋁膨松化劑有如此眾多的優(yōu)點(diǎn),就應(yīng)該成為食品配制的主其配制要點(diǎn)為:在配制復(fù)合無鋁膨松化劑前,應(yīng)將各種配料充分粉碎過篩,便顆粒細(xì)微,有助于均勻地混合;其中的檸檬酸、磷二氫鈣等酸性物質(zhì),盡可能使用單獨(dú)包裝,在使用時(shí)再將它們與其成分一起混合,這樣在貯存時(shí)就不易發(fā)生分解失效的情況。
4.增稠劑與膨松劑的協(xié)同作用。
海澡酸鈉等粘度隨溫度的升高而降低緩慢的增稠劑在油炸高溫下和超過80℃以后的粘度均較高,這種粘度特征可以增加加熱時(shí)面團(tuán)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),能顯著改善制面工藝和增強(qiáng)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。而隨溫度升高和粘度降低的增稠荊可伸伸膨松化效果得到鞏固,因此在一些膨松劑的配方中含有增稠劑成分,有著十分重要的意義。
總之,淀粉是一種天然的增稠劑,不僅在油炸之后能起保護(hù)膨松結(jié)構(gòu)的效果,其用量為膨松劑的50%-70%,而且淀粉充填于膨松劑的各成分之間,更加有利于膨松劑的儲(chǔ)藏。
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