面粉含水量與面粉吸水率

1、面粉含水量與面粉吸水率 在面粉的品質(zhì)鑒定及烘焙制品的加工過程中，都要考慮面粉的含水量與面粉的吸水率問題。由于這兩者都與水分相關(guān)，且相互關(guān)聯(lián)，因此制作面包的操作人員很容易將兩者混淆。事實上，面粉的含水量與面粉的吸水率是兩個完全不同的概念。面粉的含水量是指面粉本身所含有的水分量占面粉質(zhì)量的百分比。面粉的含水量除與加工相關(guān)外，更重要的是與面粉的貯存相關(guān)。我們知道，面粉屬于碳水化合物含量高的食品，極易遭受霉菌的污染。霉菌生長的必備條件有三個：一是良好的培養(yǎng)基，主要是碳水化合物的含量豐富；二是需要氧；三是需要水。因此，要防止霉菌的污染，只要能控制其中的一條即可。第一個條件是不可避免的，面粉本身就是碳水化

2、合物含量豐富的物質(zhì)，是霉菌生長良好的培養(yǎng)基。所以，只能從隔絕氧或控制水分含量兩方面入手。而要使面粉與氧隔絕，就必須將面粉中的空氣抽凈。但是，這樣做是十分耗費能量與精力的。最方便也是最可行的方法只能是控制面粉的水分。我們可以采用日曬或人工烘干的方法脫除面粉中的水分。實踐證明，只要面粉含水量控制在14以下，就可以有效地達到防霉目的。當然，面粉的含水量也與加工有關(guān)，因為面粉的含水量直接影響面團調(diào)制時加水量的多少，但影響加水量的更為重要的因素是面粉的吸水率。面粉的吸水率是指在面團調(diào)制時，面粉可吸收水分的量占面粉質(zhì)量的百分比。影響面粉吸水率的因素很多，但主要是與面粉所含的化學成分有關(guān)，實質(zhì)上是與面粉中含

3、量高的兩個主要成分淀粉與蛋白質(zhì)相關(guān)。通常情況下，面團調(diào)制時溫度較低，遠遠達不到淀粉的糊化溫度，這時面粉中所含淀粉的吸水量很小，因此主要是靠面粉中所含的面筋性蛋白質(zhì)吸收水分。另外，面筋性蛋白質(zhì)雖不溶于水，但具有吸水脹潤的特點。因此，面粉中面筋性蛋白質(zhì)含量越高，面粉的吸水率就越高。明確了面粉含水量與面粉吸水率這兩個概念，就能更好地貯存面粉，更準確地計算出面團調(diào)制時的實際加水量，從而完善工藝過程。小麥粉損傷淀粉及其測定               &#

4、160;                              鄭家豐      北京市糧食科學研究所           小麥加工成面粉過程中，由于磨粉機磨輥的切割

5、、擠壓等機械力的作用，不可避免的會使面粉中的淀粉內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外表形狀受到傷害，出現(xiàn)裂紋和碎片，受到傷害的淀粉粒稱為損傷淀粉。淀粉損傷會影響面粉的品質(zhì)。改變面粉的流變學特性，增加面粉吸水率，提高酶的敏感性，降低對水解酶的抵抗力，加大面粉可消化性和可溶性組分的提取率，還會對其面制食品的品質(zhì)造成一定的影響。   早在1879年人們已注意到淀粉損傷的現(xiàn)象，1925年觀察到用冷水提取面粉時，直鏈淀粉數(shù)量和淀粉粒數(shù)目的增多的現(xiàn)象。近年來通過對損傷淀粉研究，其特性有了進一步了解，由于損傷淀粉引起面粉吸水率增加和對和淀粉酶敏感性提高與烘培業(yè)經(jīng)濟利益有很大的關(guān)系，引起面粉加工業(yè)和烘焙業(yè)的很大興

6、趣。 小麥淀粉粒     小麥由外層麩皮和內(nèi)部胚乳構(gòu)成，胚乳富含大量淀粉質(zhì)的組分。淀粉是以淀粉粒形式埋存在蛋白質(zhì)的基質(zhì)之中，淀粉粒有一定結(jié)構(gòu)組織，內(nèi)部的直鏈淀粉和支鏈淀粉分子整齊排列在淀粉粒中，形成層狀結(jié)構(gòu)，外層由蛋白質(zhì)膜包裹，由于淀粉粒內(nèi)部整齊有序的分子排列結(jié)構(gòu)，在光學顯微鏡下可以看到紋理和臍點，在偏振光顯微鏡下可以看到雙折射馬耳它十字條紋（maltese cross），見圖3。這些現(xiàn)象說明淀粉粒內(nèi)部有類似晶體組織結(jié)構(gòu)，有整齊的分子排列。如果在外力作用下，這種結(jié)構(gòu)會發(fā)生破壞或變化，從而改變了面粉的特性。      

7、;                      圖1   光學顯微鏡下小麥淀粉粒圖 小麥淀粉粒有兩種，一種是大顆粒的小麥淀粉，直徑1550mm，大都呈扁圓形，也有不規(guī)則的橢圓形，另一種是小顆粒的小麥淀粉，直徑28mm ，呈圓形和卵圓形，見圖1、圖2。             圖2&

8、#160;  顯微鏡下小麥淀粉粒圖                              圖3   淀粉雙折射馬耳它十字條紋（maltese cross） 在小麥淀粉加工業(yè)，把大顆粒淀粉稱為A淀粉，在水中易于沉淀，小顆粒淀粉稱為B淀粉。A淀粉約占淀粉總量的85%，B淀粉約占15%。 淀粉粒浸泡在

9、水中，會吸水膨脹，增大淀粉粒的體積。完整未損傷的淀粉粒在常溫下飽和吸水量約為淀粉重量的40%，而損傷淀粉吸水量根據(jù)淀粉的損傷程度可達到80100%，如果小麥淀粉水懸浮液加熱，吸水量會加大。當溫度上升到淀粉糊化溫度時，淀粉粒開始大量吸水，膨脹、破裂而解體，淀粉粒內(nèi)部的淀粉分子溢出與水發(fā)生水合作用。這時淀粉粒的折射十字條紋消失。繼續(xù)上升溫度，所有的淀粉粒會全部破裂生成淀粉糊，粘度迅速上升。利用淀粉粘度計，可以觀察到淀粉水懸浮液加熱糊化過程的粘度變化曲線。如果糊化后的淀粉糊降溫，其粘度值會漸漸上升。 影響淀粉損傷的因素： 淀粉損傷程度與小麥的類型，磨粉設(shè)備，加工工藝，面粉粒粗細度  等因素

10、有關(guān)。 1、小麥硬度是影響淀粉損傷的重要因素。硬質(zhì)小麥蛋白質(zhì)與淀粉粒之間的結(jié)合力強，結(jié)構(gòu)緊密，質(zhì)地堅硬；軟質(zhì)小麥蛋白質(zhì)與淀粉粒之間結(jié)合力弱，結(jié)構(gòu)與質(zhì)地松軟，胚乳中存在空氣間隙。加工過程，受到磨輥的機械力作用，硬麥易于產(chǎn)生損傷淀粉，而軟麥所產(chǎn)生的損傷淀粉明顯低于硬麥。硬麥小麥加工的面粉損傷淀粉值1523UCD，而軟麥面粉損傷淀粉值812UCD。 2、磨粉機磨輥類型：小麥生產(chǎn)線上，皮磨使用齒輥，心磨使用光輥，資料介紹：光輥對淀粉損傷的作用大于齒輥，但也有資料介紹光輥與齒輥所產(chǎn)生的損傷淀粉相似，使用高速錘式磨（撞擊松粉機）粉碎小麥，其損傷淀粉比其它形式磨輥低。 3、加工工藝：從小麥生產(chǎn)線上分別取得不

11、同粉路的面粉，其淀粉損傷程度是不同的。一般來說，心磨系統(tǒng)的損傷淀粉高于皮磨系統(tǒng)。因為心磨系統(tǒng)得到的物料已經(jīng)過多次碾磨，因此損傷程度加大。 4、面粉粗細度：面粉的粗細度表示了小麥加工過程研磨的程度。一般來說，面粉越細，其損傷程度也越大。目前，我國不少面粉廠為了降低灰分，增加白度，配備篩絹較密，所生產(chǎn)的面粉細度高，因此淀粉損傷程度也隨之上升，高損傷淀粉的面粉會明顯改變面粉特性，應引起我們注意。 損傷淀粉測定法 損傷淀粉測定方法很多，但從測定原理區(qū)分有酶解法和碘吸收兩種。 酶解法是利用損傷淀粉對-淀粉酶敏感性高，易于被水解成還原糖的原理。在一定溫度、PH、酶活性條件下，-淀粉酶作用于面粉樣品，使淀粉

12、分解成還原糖，根據(jù)生成還原糖的數(shù)量，計算出損傷淀粉。根據(jù)還原糖測定方法的不同，又分為法蘭德法、滴定法，比色法、分光光度法、旋光法、液相色譜法、酶聯(lián)呈色法等，其中滴定法和分光光度法分別成為美國谷物化學協(xié)會AACC 75-30和AACC 75-31標準，酶聯(lián)呈色法成為世界谷物科學協(xié)會ICC 164標準。 碘吸收測定法，1965年Medcalf & Gill首先使用碘吸收法測定損傷淀粉，它是利用損傷淀粉易于吸收游離碘的原理，在一定濃度游離碘溶液中，被損傷淀粉所吸收的碘越多，殘留的游離碘越少，根據(jù)殘留的游離碘濃度，計算出損傷淀粉。殘留的游離碘濃度越低，表示淀粉損傷越嚴重。該測定法采用了法國Ch

13、opin（肖邦）公司的RFT損傷淀粉測定儀或SD4損傷淀粉測定儀。      由于兩種測定方法原理不同，測定單位表示法也不同，AACC 75-30酶解法以100克淀粉轉(zhuǎn)化生成的麥芽糖毫克數(shù)表示損傷淀粉%，Chopin碘吸收法用UCD單位表示，兩種測定結(jié)果存在良好的相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)=0.98，UCD法與AACC法可以進行相互換算。其換算公式為：      AACC=0.92UCD9.98          &

14、#160;                          UCD =0.95AACC+10.17 AACC酶解法，測定步驟繁雜，要求技術(shù)熟練的技術(shù)人員操作，測定結(jié)果易受酶的來源、種類、活性、PH、溫度條件的影響，比較費時。Chopin肖邦法采用RFT儀器，測定步驟簡單，使用方便、重復性好，測定時間10分鐘，2002年肖邦公司對RFT儀器進行改進

15、，采用了新型的電極、改變游離碘產(chǎn)生方法，增加反應溶液溫度測量元件，進一步簡化了試劑制備和測定步驟，改變儀器外形，提高測定的準確性，儀器名稱為SD matic。見圖4，其測定步驟如下：                     圖4   肖邦DS matic損傷淀粉測定儀 取1g面粉樣品，放到儀器樣品小斗中，在反應杯中加入1滴酒精、3g硼酸、3g碘化鉀和130ml水，儀器會自動把反應杯中的溫度上升并到35，在碘解離電極的作用下，使反應杯中的游離碘濃度上升并達到最大值，然后面粉自動

16、落入反應杯中，吸收溶液中的碘，使碘濃度下降，損傷淀粉越高殘留碘的濃度越低，相反地損傷淀粉越低殘留碘的濃度越高，根據(jù)溶液中殘留碘的濃度，儀器自動計算出面粉中損傷淀粉的含量，以UCD單位表示，整個碘的產(chǎn)生和吸收過程為300秒，每份樣品測定時間約8分鐘，測定過程中碘濃度是用測量電極測得，儀器可顯示出游離碘濃度變化曲線和測定結(jié)果。碘濃度變化曲線見圖5。 圖5   碘濃度變化曲線   損傷淀粉對面粉特性的影響 1對面粉吸水率的影響 面粉吸水率與面粉損傷淀粉，蛋白質(zhì)、水分含量有密切的關(guān)系。損傷淀粉、蛋白質(zhì)含量越高，面粉吸水率越大，因為損傷淀粉的吸水量是非損傷淀粉的一倍左右，蛋

17、白質(zhì)吸水后，可以吸收蛋白質(zhì)重量二倍左右的水。當然面粉水分的高低也會影響面粉的吸水率。 研究結(jié)果表明，利用面粉的蛋白質(zhì)，損傷淀粉，水份含量可以預測出該面粉 吸水率的高低，其計算公式： 吸水率 = 46.84+1.07×損傷淀粉+1.1×蛋白質(zhì)0.59水分 當面粉蛋白質(zhì)含量和水含量一定時，其面粉吸水率決定于面粉中損傷淀粉的程度，隨面粉損傷淀粉增加，吸水率上升，見圖6，由此可見，隨著面粉細度的增加，其吸水率也隨之上升。     圖6    損傷淀粉對面粉吸水率的影響 2. 對粉質(zhì)曲線穩(wěn)定時間的影響： 圖7  損

18、傷淀粉對粉質(zhì)穩(wěn)定時間的影響 損傷淀粉會影響粉質(zhì)曲線穩(wěn)定時間，隨面粉損傷淀粉增加，面粉粉質(zhì)曲線穩(wěn)定時間逐漸下降，表示面粉筋力降低，由此可見過度研磨，面粉過細會影響面粉的質(zhì)量，應引起制粉工作者的重視。 3.      損傷淀粉對食品加工的影響 損傷淀粉對面團的粘性、醒發(fā)高度、食品顏色、食品裂紋有一定影響。用高損傷淀粉面粉加水混合成的面團易于粘手，影響加工工藝和各種食品的質(zhì)量；實驗表明：用不同損傷淀粉的面粉，制成面包面團，其面團醒發(fā)高度、烘烤后面包顏色都不同，損傷淀粉UCD18的面粉醒發(fā)高度低，面包顏色淺；損傷淀粉UCD21的面粉醒發(fā)高度正常，面包顏

19、色好；損傷淀粉UCD25的面粉醒發(fā)高度太高，面包顏色太深。另外，用高損傷淀粉面粉制作餅干，烘烤后的餅干會出現(xiàn)裂紋，易于破碎，影響餅干質(zhì)量。 4.      損傷淀粉合理臨界范圍 面包在發(fā)酵過程中，酵母要吸收面粉中的糖份，進行生理活動，產(chǎn)生二氧化碳和脂類代謝產(chǎn)物，使面團體積膨大，給面包成品風味。損傷淀粉的存在，使面粉中存在的和淀粉酶更易于分解損傷淀粉，產(chǎn)生更多的糖類，充分提供酵母活動所需的養(yǎng)分，同時由于損傷淀粉增加了面粉的吸水率，使面粉可以加更多的水，得到更多的面團，制造出更多的面包產(chǎn)品，這是損傷淀粉的正面作用。 另一方面，如果損傷淀粉過量，面粉

20、要吸收過多的水，超過面團含量水的正常值，這樣超過正常水份值的饅頭、面包內(nèi)部組織變軟，支撐力下降，就會出現(xiàn)塌架、收縮等其它質(zhì)量問題，這是損傷淀粉的負面作用。 從損傷淀粉的正負面作用來看，面粉的損傷淀粉應該有一個合理的臨界點或臨界范圍，見圖8兩條曲線交點處的損傷淀粉值，就是該制品的合理的臨界點。面粉的損傷淀粉應控制在臨界范圍內(nèi)，充分發(fā)揮其正面作用，防止負面作用的發(fā)生。當然不同用途面粉的臨界點或臨界范圍是不同的。             圖8   損傷淀粉正負面影響與臨界范圍   4各種用途面粉合理損傷淀粉值 不同食品用途的面粉對淀粉損傷的程度要求不同，對于酵母發(fā)酵食品來說損傷淀粉要求高一些，非發(fā)酵食品低一些，法國資料介紹如下： 比薩餅面粉