中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)食品工藝學(xué)課件

1、第二章第二章 谷物籽粒的形態(tài)結(jié)構(gòu)及谷物籽粒的形態(tài)結(jié)構(gòu)及其理化性質(zhì)其理化性質(zhì) Chapter Two Physicochemical Properties and Morphological Structure of Cereal Granules（三）留皮與留胚米粒表面的留皮程度及留胚的多少能較好地反映大米加工的精度。二、小麥籽粒各部分的化學(xué)成分及其制粉特性二、小麥籽粒各部分的化學(xué)成分及其制粉特性 （一）小麥的加工特點(diǎn) 小麥皮層較厚，除橫細(xì)胞層是橫向排列外，其他各層都是縱向排列，種皮兩層細(xì)胞互相交錯(cuò)排列、整個(gè)皮層結(jié)構(gòu)緊密而堅(jiān)韌，剝皮較難；小麥有一條深度約為麥粒厚度一半的腹溝，腹溝內(nèi)皮層面積約占

2、麥粒皮層總面積的1/3l/4，腹溝內(nèi)的皮層很難除去。第二章第二章第三節(jié)第三節(jié)一、（三）一、（三）二、（一）二、（一）（二）面粉的加工特點(diǎn)1面粉的主要成分及其對(duì)制面的影響 （1）碳水化合物：淀粉是由直鏈淀粉和支鏈淀粉組成。直鏈淀粉易溶于溫水，幾乎不顯示黏性。支鏈淀粉容易形成黏糊。 當(dāng)?shù)矸叟c水共存并加熱后，水滲入淀粉顆粒內(nèi)部，使淀粉粒膨脹，體積可增大到原有的數(shù)十倍甚至數(shù)百倍，使晶體和非晶體狀的淀粉分子間氫鍵斷裂，淀粉顆粒溶脹破裂而形成膠狀物，物料黏度增大，這就是淀粉的糊化現(xiàn)象，處于糊化狀的淀粉叫 -淀粉；未糊化的淀粉稱為 -淀粉。第二章第二章第三節(jié)第三節(jié)二、（二）二、（二）（2）蛋白質(zhì)與面筋 面粉

3、中的蛋白質(zhì)有麥膠蛋白、麥谷蛋白、白蛋白、球蛋白麥膠蛋白、麥谷蛋白、白蛋白、球蛋白四種。麥膠蛋白和麥谷蛋白含有豐富的谷氨酸和脯氨酸，而白蛋白和球蛋白富含賴氨酸和精氨酸。第二章第二章第三節(jié)第三節(jié)二、（三）二、（三） 面團(tuán)在水中揉洗時(shí)，淀粉和麩皮微粒呈懸浮狀態(tài)分離出來(lái)，其他部分溶解于水，剩下的塊狀、具有彈性和延伸性膠皮一樣的物質(zhì)稱為面筋面筋，因其中含有65% 70%的水又稱為濕面筋濕面筋。 面筋的形成包括：水化作用和脹潤(rùn)作用水化作用和脹潤(rùn)作用兩個(gè)過(guò)程。 蛋白質(zhì)遇水時(shí)，水分子首先與蛋白質(zhì)外圍的親水基相互作用形成水化物，此階段吸水量較少，水分子附著在面團(tuán)表面，體積增加不大，屬放熱反應(yīng)放熱反應(yīng)。水分子逐漸

4、擴(kuò)散至蛋白質(zhì)分子內(nèi)部時(shí)，蛋白質(zhì)膠粒內(nèi)低分子可溶物溶解后，使?jié)舛仍黾?，形成一定的滲透壓，加速與加大蛋白質(zhì)的吸水量，使面團(tuán)體積增大，黏度提高。第二章第二章第三節(jié)第三節(jié)二、（三）二、（三） 面粉加水?dāng)嚢钑r(shí)，麥谷蛋白首先吸水脹潤(rùn)，麥谷蛋白首先吸水脹潤(rùn)，同時(shí)麥膠蛋白及水溶性白蛋白和球蛋白等成分也逐漸吸水脹潤(rùn)，隨著不斷攪拌，蛋白質(zhì)微粒逐漸膨脹，相互黏結(jié)，在面團(tuán)中形成整塊網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。 麥膠蛋白麥膠蛋白形成的面筋具有良好的延伸性，但筋力不足，很軟且弱；如麥膠蛋白含量較高，面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不牢固，導(dǎo)致產(chǎn)品變形、波紋塌陷等現(xiàn)象。麥膠蛋白吸水后有流動(dòng)性即伸展性。 麥谷蛋白麥谷蛋白形成的面筋具有良好的彈性，筋力強(qiáng)，面筋結(jié)構(gòu)

5、牢固，但延伸性差。如果麥谷蛋白含量高，則會(huì)造成面團(tuán)彈性、韌性太強(qiáng)，面帶軋延困難并使面條發(fā)生收縮，導(dǎo)致產(chǎn)品體積變小。麥谷蛋白吸水膨脹，變得有橡膠體似的彈性。 白蛋白和球蛋白白蛋白和球蛋白呈水溶性，可用水沖洗分離。第二章第二章第三節(jié)第三節(jié)二、（三）二、（三）麥膠蛋白和麥谷蛋白在面筋中的比例約為麥膠蛋白和麥谷蛋白在面筋中的比例約為11 影響面筋形成及出率的因素：面粉蛋白質(zhì)含量：通常蛋白質(zhì)含量高的面粉面筋含量也高，但精度等級(jí)相差較大的面粉，面筋含量不一定與蛋白質(zhì)量成正比，因?yàn)槿∽孕←湶煌课坏拿娣鄣鞍踪|(zhì)種類不相同。如小麥的糊粉層和胚中蛋白質(zhì)含量雖然很高，但卻不能形成面筋。面粉的存放時(shí)間：新小麥制成的面

6、粉中硫基的存在，促使蛋白酶活化，使用面筋的數(shù)量減少。如果將新小麥在加工前存放一個(gè)月以上，或者將面粉存放一定時(shí)間，可增加面筋出率和改善面筋質(zhì)量。但存放時(shí)間超過(guò)兩年的小麥或一年的面粉，由于蛋白質(zhì)消耗或水解或變性等因素，會(huì)造成面筋質(zhì)量下降。第二章第二章第三節(jié)第三節(jié)二、（三）二、（三）面團(tuán)的加水量：面團(tuán)的加水量：加水的質(zhì)量占面粉質(zhì)量的百分比。 其中面粉含水率13% 14%左右。加水量少面團(tuán)吸水不均、顆粒松散、黏性太小不能很好地形成面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，在軋片時(shí)成型的面片發(fā)硬、表面粗糙，切條厚薄不均，在干燥過(guò)程中會(huì)酥?jǐn)?。面筋的形成主要?jīng)過(guò)蛋白質(zhì)的水化作用和脹潤(rùn)作用，因此面團(tuán)的加水量適當(dāng)可以促進(jìn)面筋網(wǎng)絡(luò)的形成。

7、手搟面含水率可以達(dá)到50%； 工業(yè)化生產(chǎn)方便面、掛面加水量的多少要受到和面攪拌阻力、軋片和切條的限制，大約為面粉質(zhì)量的30%左右。面條以面筋能夠充分吸水膨脹為準(zhǔn)。第二章第二章第三節(jié)第三節(jié)二、（三）二、（三）一般情況下面筋含量增加一般情況下面筋含量增加1%，含水率相應(yīng)，含水率相應(yīng)增加增加1.0% 1.5%。靜置時(shí)間：加水調(diào)和好的面團(tuán)靜置一段時(shí)間（15min以上）。 主要目的：使蛋白質(zhì)充分吸水膨脹，達(dá)到消除張力的目的，讓面團(tuán)處于逐漸松弛狀態(tài)而有延伸性，使黏度下降，面團(tuán)的表面光滑，有利于面筋網(wǎng)絡(luò)的形成。 靜置時(shí)間過(guò)短面團(tuán)黏度大，軋片不易延伸；靜置時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，面團(tuán)的表面發(fā)硬，而喪失膠體的物質(zhì)特性，內(nèi)部松

8、軟不易成型。 在和面打粉過(guò)程中使水充分地滲透到小面團(tuán)里后，攪拌桿再快速的轉(zhuǎn)動(dòng)就會(huì)破壞面筋網(wǎng)絡(luò)的形成。所以采用慢速和面或停放靜置一段時(shí)間再軋片會(huì)有更好的制面效果。第二章第二章第三節(jié)第三節(jié)二、（三）二、（三）水溫：冷水和面加水量多，面筋力足，形成的面團(tuán)質(zhì)地比較硬，有韌性，拉力大。溫水和面吸水量達(dá)150%以上，形成的面團(tuán)，面筋出率高，筋力稍差，面團(tuán)較黏柔。熱水和面吸水率下降，蛋白質(zhì)開(kāi)始凝固熱變性，使面筋受到破壞，因而面團(tuán)的延伸性、彈性減退，面團(tuán)發(fā)軟。水中鹽的濃度：水中含有一定量的鹽，不僅有利于面筋的形成，還可增強(qiáng)面筋的韌性。雖然鹽比面粉便宜，鹽的濃度太多反會(huì)破壞面團(tuán)的筋力。第二章第二章第三節(jié)第三節(jié)二

9、、（三）二、（三）水的硬度：水的硬度：水中溶解碳酸鹽含量的多少，1L水中含有10mg氧化鈣為1度。 水的硬度高，會(huì)降低面筋的親水性，延長(zhǎng)水的滲透時(shí)間，減慢面筋網(wǎng)絡(luò)的形成速度，也降低了面筋的彈性和延伸型。一般和面水硬度在8 12度（8 12度的水標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定為中硬水），軟化水可采用離子交換器，或者利用熱交換器排出的蒸氣冷凝水。第二章第二章第三節(jié)第三節(jié)二、（三）二、（三）水的硬度（度）強(qiáng)力粉粘度（厘泊）薄力粉粘度（厘泊）淀粉粘度（厘泊）0510410033502250356020501820620460445表表1-23 水的硬度與面團(tuán)粘度的關(guān)系水的硬度與面團(tuán)粘度的關(guān)系面團(tuán)和水的結(jié)合形式：面粉本身含水

10、率一般為13% 14%左右，工業(yè)化生產(chǎn)面條的含水率一般為30%左右。 如果面團(tuán)中的含水率為45%，其中結(jié)合水占27%，游離水占18%。結(jié)合水包含蛋白質(zhì)（占面團(tuán)質(zhì)量的7.5%）吸附水15%，淀粉（占面團(tuán)質(zhì)量的46%）吸附水12%。這說(shuō)明盡管蛋白質(zhì)占面團(tuán)質(zhì)量的7.5%，卻能吸收于自身質(zhì)量2倍的結(jié)合水，使面團(tuán)的體積膨脹；淀粉雖然占面團(tuán)質(zhì)量的46%左右，但是結(jié)合水只是占面團(tuán)質(zhì)量的25%，淀粉吸水后體積增長(zhǎng)不大，增加面團(tuán)的可塑性。第二章第二章第三節(jié)第三節(jié)二、（三）二、（三） 鹽、堿的影響： 由于Na+和CI-都是金屬離子，滲透能力強(qiáng)，添加到面粉中以后有利于面粉的吸水和固水，面粉中的蛋白質(zhì)加水后，能形成富

11、有彈性凝膠的面團(tuán)，同時(shí)能使面筋彼此結(jié)合得更加緊密，并能減少面團(tuán)中麥膠蛋白的溶解度，從而加強(qiáng)了面筋的主體網(wǎng)路組織和彈性，使面團(tuán)得到性能上的改變。另外，食鹽也有助于脂肪的分散，使成品具有均勻、光滑的質(zhì)構(gòu)。食鹽還具有促使淀粉糊化、改善面條復(fù)水后的口感。 堿在和面中能收斂面筋質(zhì)和強(qiáng)化面筋網(wǎng)絡(luò)，堿水讓面團(tuán)收斂，增加面團(tuán)的彈性、韌性和強(qiáng)度，改善面團(tuán)的品質(zhì)，使面團(tuán)的拉力和延伸率顯著增加，但延伸性比鹽水面團(tuán)差。第二章第二章第三節(jié)第三節(jié)二、（三）二、（三）堿是骨頭，鹽是筋，堿添加量（%） 拉力（g） 延伸率（%）0.218.633.250.316.036.50.415.043.0表表1-24 堿對(duì)面團(tuán)拉力和延伸

12、率的影響堿對(duì)面團(tuán)拉力和延伸率的影響 堿對(duì)面團(tuán)拉力和延伸率的影響提高面條的復(fù)水性，增進(jìn)面條的口感。堿能加速淀粉形成凝膠，增加面粉的粘度值，使面條蒸煮后堅(jiān)實(shí)。同時(shí)也能緩和熱度向面中心的延伸速度，使面條在蒸煮過(guò)程中吸收更多的水分。第二章第二章第三節(jié)第三節(jié)二、（三）二、（三） 堿能使面條表面光滑，面粉中淀粉含量約70%，且存在-淀粉酶，有促進(jìn)淀粉降解，從而降低面條糊化粘度的作用。淀粉糊化后，會(huì)形成堅(jiān)實(shí)的凝膠，造成面條表面粗糙，不光滑。-淀粉酶的最適pH值為56，加入堿水后，pH值上升到911之間，在這種pH值下，有明顯抑制酶活力的作用，包括會(huì)使面條產(chǎn)生黑點(diǎn)的氧化酶，使面筋弱化的蛋白酶，以及使淀粉形成流

13、體的淀粉酶。由此顯著增高面團(tuán)的粘度，使面條表面光滑，外觀好看。 堿水中NaOH的成分愈高，面條的色澤愈佳，但食用品質(zhì)愈會(huì)受到影響，因太高的pH值會(huì)使面條表層在煮熟過(guò)程中損壞。在完好的面粉中，這些酶類的含量應(yīng)很小，才能確保產(chǎn)品質(zhì)量。第二章第二章第三節(jié)第三節(jié)二、（三）二、（三）蛋白酶的影響：用發(fā)芽或蟲(chóng)害侵蝕的小麥制成的面粉，蛋白酶活性強(qiáng)，會(huì)破壞面筋從而影響面條的質(zhì)量。面筋的工藝性能是指面筋的延伸性、彈性、韌性、比延伸性。延伸性：面筋被拉長(zhǎng)而不斷裂的能力。面筋的延伸性反應(yīng)面筋包容淀粉的能力，延伸性長(zhǎng)面條不容易斷條，耐泡性能好。彈性：面筋被拉長(zhǎng)或壓縮后恢復(fù)原狀的能力。彈性良好的面筋拉長(zhǎng)時(shí)有很大的抵抗力

14、，按壓后能迅速?gòu)?fù)原。面筋彈性好的面粉，在做成的面條熟化后，面條抖動(dòng)起來(lái)筋道，口感有咬勁。但是面筋的彈性過(guò)大，它的收縮率也大，制面加工性能差，不易工業(yè)化制面。第二章第二章第三節(jié)第三節(jié)二、（三）二、（三）韌性：韌性：面筋被拉伸時(shí)所表現(xiàn)的抵抗力。通常彈性好的面筋其韌性也好比延伸性：比延伸性：以面筋每分鐘自動(dòng)延伸的厘米數(shù)表示。通常強(qiáng)力粉僅有數(shù)厘米，而弱力粉可達(dá)100cm。優(yōu)良的面筋彈性好、比延伸性短或適中；中等面筋彈性好，比延伸性小；而劣質(zhì)面筋比延伸性大。（3）脂肪 1.5% 2.0%左右。由于小麥中脂肪主要分布在胚芽及糊粉層中，因此面粉精度高，脂肪含量較低，精度低脂肪含量較高。 雖然面粉中脂肪含量很

15、小，但因?yàn)橹饕刹伙柡统潭容^高的脂肪酸組成，其碘價(jià)約為105 140，極易氧化成低分子醛或酮，即所謂的酸敗酸敗第二章第二章第三節(jié)第三節(jié)二、（三）二、（三） 脂肪酸值也是衡量面粉質(zhì)量的重要指標(biāo)。 面粉中所含的微量脂肪對(duì)于改善面粉筋力有著密切的作用，面粉在儲(chǔ)藏過(guò)程中脂肪受脂肪酶的作用產(chǎn)生的不飽和脂肪酸可使面筋彈性增大，延伸性和比延伸性變小，結(jié)果可使弱筋粉變?yōu)橹械让娣?，使中等?jí)面粉變?yōu)閺?qiáng)力面粉，因此新鮮面粉的適當(dāng)存放有利于面筋力的改善和提高。（4）粗纖維素：面粉中的粗纖維素主要來(lái)源于種皮、果皮及胚芽，是不溶性碳水化合物，不易被人體消化吸收，其含量的高低直接關(guān)系到面粉灰分含量的高低。纖維素吸水率很高，

16、一般是本身質(zhì)量的8 10倍左右，比小麥蛋白質(zhì)的吸水率高約5倍，和面粉時(shí)纖維素總是搶先吸水，對(duì)制面工藝不利。第二章第二章第三節(jié)第三節(jié)二、（三）二、（三） 由于纖維素?zé)o可塑性和延伸性，含量高會(huì)降低面團(tuán)強(qiáng)度，使?jié)衩鏃l容易斷裂。加工纖維素低和精度高的面粉，蛋白質(zhì)、維生素和礦物質(zhì)損失也較大。（5）礦物質(zhì)：小麥中大部分礦物質(zhì)都存在于糊粉層中，在制粉過(guò)程中，糊粉層常伴隨麩皮混入面粉中，灰分高的面粉一般麩皮含量也較高。 面粉中灰分含量的多少，是評(píng)價(jià)面粉品質(zhì)的重要指標(biāo)。面粉中的礦物質(zhì)主要有鈣、鈉、鉀、鎂、鐵等，大多以硅酸鹽和磷酸鹽的形式存在。其中以鐵鹽對(duì)產(chǎn)品的保存最為不利。第二章第二章第三節(jié)第三節(jié)二、（三）二、

17、（三）（6）維生素：小麥中維生素大部分存在于胚芽和麩皮中，維生素B1、維生素B2、維生素B3、維生素E含量較高，不含維生素D，一般維生素C及維生素A的含量也不高。 維生素B1、維生素B2對(duì)堿的穩(wěn)定性極差，制面時(shí)在面粉中加入食堿，雖然可使面條爽滑可口，但維生素B1、維生素B2基本上被全部破壞。由于面粉中維生素不完全，因此還要多食含有其他維生素的食品，如果長(zhǎng)期食用單一的面制品，將對(duì)人體健康不利。第二章第二章第三節(jié)第三節(jié)二、（三）二、（三）（7）酶：面粉中含有多種酶，其中對(duì)面粉的儲(chǔ)存和面條制作有較大影響的有：淀粉酶，又分為 -淀粉酶和 -淀粉酶。前者能水解淀粉分子中的 -1.4葡萄糖苷鍵生成糊精、麥

18、芽糖和葡萄糖，改變淀粉的黏性，當(dāng)酶作用適當(dāng)?shù)臅r(shí)候，能使淀粉達(dá)到一定的濃度，使面團(tuán)膨脹成為面團(tuán)的骨架。后者能將淀粉水解成大量的麥芽糖和少量的高分子糊精，還能將糊精轉(zhuǎn)化成麥芽糖。 -淀粉酶最適宜的溫度為60 64，在80 84時(shí)鈍化。蛋白酶（蛋白分解酶），它能將蛋白質(zhì)分解成蛋白胨、多肽、氨基酸等比較簡(jiǎn)單的物質(zhì)。蛋白酶活性高會(huì)損壞面筋。脂肪酶，面粉在儲(chǔ)藏時(shí)脂肪受脂肪酶的作用使其氧化，產(chǎn)生的不飽和脂肪酸可增強(qiáng)面筋彈性、延伸性，所以面粉儲(chǔ)存時(shí)間長(zhǎng)一點(diǎn)可以提高面粉的品質(zhì)。第二章第二章第三節(jié)第三節(jié)二、（三）二、（三）2面粉的熟化和貯存：面粉中固有的蛋白酶不可能對(duì)面筋蛋白質(zhì)進(jìn)行分解，由于新小麥制的面粉或新磨制的面粉中，半胱氨酸和胱氨酸含有未被氧化的硫氫基（-SH），這種硫氫基是蛋白酶的激活劑，使面粉中的蛋白酶被活化，分解面粉中的蛋白質(zhì)，使面筋的數(shù)量減少，彈力降低。 將新面粉貯存一個(gè)月左右，再來(lái)生產(chǎn)面制品，其工藝性能則會(huì)大大改善，這種現(xiàn)象被稱為面粉的“熟化、陳化、伏倉(cāng)或后熟熟化、陳化、伏倉(cāng)或后熟”。它實(shí)質(zhì)上是面粉的一個(gè)氧化過(guò)程，如果在面粉中加入適量的氧化劑，如KIO3、KBrO3等，也會(huì)達(dá)到類似的效果。因?yàn)檫€原性很強(qiáng)的硫氫基被空氣中的氧或氧化劑氧化成二硫鍵，以增加面筋出率和改善面筋質(zhì)量。通常在面粉中添加KBrO3或 KIO3的量約為0.001% 0.