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(shí)上，面粉的含水量與面粉的吸水率是兩個(gè)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(gè)：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(gè)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?jī)煞矫嫒胧帧６姑娣叟c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(fèi)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(shí)踐證明，只要面粉含水量控制在14以下，就可以有效地達(dá)到防霉目的。當(dāng)然，面粉的含水量也與加工有關(guān)，因?yàn)槊娣鄣暮恐苯佑绊懨鎴F(tuán)調(diào)制時(shí)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(tuán)調(diào)制時(shí)，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(xué)成分有關(guān)，實(shí)質(zhì)上是與面粉中含

3、量高的兩個(gè)主要成分淀粉與蛋白質(zhì)相關(guān)。通常情況下，面團(tuán)調(diào)制時(shí)溫度較低，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到淀粉的糊化溫度，這時(shí)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(diǎn)。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(gè)概念，就能更好地貯存面粉，更準(zhǔn)確地計(jì)算出面團(tuán)調(diào)制時(shí)的實(shí)際加水量，從而完善工藝過程。小麥粉損傷淀粉及其測(cè)定               &#

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

5、、擠壓等機(jī)械力的作用，不可避免的會(huì)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(huì)影響面粉的品質(zhì)。改變面粉的流變學(xué)特性，增加面粉吸水率，提高酶的敏感性，降低對(duì)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(huì)對(duì)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(shí)，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(duì)損傷淀粉研究，其特性有了進(jìn)一步了解，由于損傷淀粉引起面粉吸水率增加和對(duì)和淀粉酶敏感性提高與烘培業(yè)經(jīng)濟(jì)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(xué)顯微鏡下可以看到紋理和臍點(diǎn)，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(huì)發(fā)生破壞或變化，從而改變了面粉的特性。      

7、;                      圖1   光學(xué)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(huì)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(dá)到80100%，如果小麥淀粉水懸浮液加熱，吸水量會(huì)加大。當(dāng)溫度上升到淀粉糊化溫度時(shí)，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(shí)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(huì)全部破裂生成淀粉糊，粘度迅速上升。利用淀粉粘度計(jì)，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(huì)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(xì)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(qiáng)，結(jié)構(gòu)緊密，質(zhì)地堅(jiān)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(jī)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(jī)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(duì)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(jī)）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?yàn)樾哪ハ到y(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(xì)度：面粉的粗細(xì)度表示了小麥加工過程研磨的程度。一般來說，面粉越細(xì)，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(xì)度高，因此淀粉損傷程度也隨之上升，高損傷淀粉的面粉會(huì)明顯改變面粉特性，應(yīng)引起我們注意。 損傷淀粉測(cè)定法 損傷淀粉測(cè)定方法很多，但從測(cè)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(duì)-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(jì)算出損傷淀粉。根據(jù)還原糖測(cè)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(xué)協(xié)會(huì)AACC 75-30和AACC 75-31標(biāo)準(zhǔn)，酶聯(lián)呈色法成為世界谷物科學(xué)協(xié)會(huì)ICC 164標(biāo)準(zhǔn)。 碘吸收測(cè)定法，1965年Medcalf & Gill首先使用碘吸收法測(cè)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(jì)算出損傷淀粉。殘留的游離碘濃度越低，表示淀粉損傷越嚴(yán)重。該測(cè)定法采用了法國Ch

13、opin（肖邦）公司的RFT損傷淀粉測(cè)定儀或SD4損傷淀粉測(cè)定儀。      由于兩種測(cè)定方法原理不同，測(cè)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(cè)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(jìn)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(cè)定步驟繁雜，要求技術(shù)熟練的技術(shù)人員操作，測(cè)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(fèi)時(shí)。Chopin肖邦法采用RFT儀器，測(cè)定步驟簡(jiǎn)單，使用方便、重復(fù)性好，測(cè)定時(shí)間10分鐘，2002年肖邦公司對(duì)RFT儀器進(jìn)行改進(jìn)

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

16、落入反應(yīng)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?fù)p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(dòng)計(jì)算出面粉中損傷淀粉的含量，以UCD單位表示，整個(gè)碘的產(chǎn)生和吸收過程為300秒，每份樣品測(cè)定時(shí)間約8分鐘，測(cè)定過程中碘濃度是用測(cè)量電極測(cè)得，儀器可顯示出游離碘濃度變化曲線和測(cè)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(duì)面粉特性的影響 1對(duì)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?yàn)閾p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(dāng)然面粉水分的高低也會(huì)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(yù)測(cè)出該面粉 吸水率的高低，其計(jì)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(dāng)面粉蛋白質(zhì)含量和水含量一定時(shí)，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(xì)度的增加，其吸水率也隨之上升。     圖6    損傷淀粉對(duì)面粉吸水率的影響 2. 對(duì)粉質(zhì)曲線穩(wěn)定時(shí)間的影響： 圖7  損

18、傷淀粉對(duì)粉質(zhì)穩(wěn)定時(shí)間的影響 損傷淀粉會(huì)影響粉質(zhì)曲線穩(wěn)定時(shí)間，隨面粉損傷淀粉增加，面粉粉質(zhì)曲線穩(wěn)定時(shí)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(xì)會(huì)影響面粉的質(zhì)量，應(yīng)引起制粉工作者的重視。 3.      損傷淀粉對(duì)食品加工的影響 損傷淀粉對(duì)面團(tuán)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(tuán)易于粘手，影響加工工藝和各種食品的質(zhì)量；實(shí)驗(yàn)表明：用不同損傷淀粉的面粉，制成面包面團(tuán)，其面團(tuán)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(huì)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(jìn)行生理活動(dòng)，產(chǎn)生二氧化碳和脂類代謝產(chǎn)物，使面團(tuán)體積膨大，給面包成品風(fēng)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(dòng)所需的養(yǎng)分，同時(shí)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(tuán)，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(tuán)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(huì)出現(xiàn)塌架、收縮等其它質(zhì)量問題，這是損傷淀粉的負(fù)面作用。 從損傷淀粉的正負(fù)面作用來看，面粉的損傷淀粉應(yīng)該有一個(gè)合理的臨界點(diǎn)或臨界范圍，見圖8兩條曲線交點(diǎn)處的損傷淀粉值，就是該制品的合理的臨界點(diǎn)。面粉的損傷淀粉應(yīng)控制在臨界范圍內(nèi)，充分發(fā)揮其正面作用，防止負(fù)面作用的發(fā)生。當(dāng)然不同用途面粉的臨界點(diǎn)或臨界范圍是不同的。             圖8   損傷淀粉正負(fù)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(duì)淀粉損傷的程度要求不同，對(duì)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