面粉是专指小麦面粉。由小麦加工而成,是焙烤食品的主要原料。由于小麦品种、种 植地区、土壤性质、气候条件、日照时间、栽培方法的不同,小麦的质量也各有不同。小麦 按照质地分,可以分为硬质小麦和软质小麦。硬质小麦其断面为玻璃质,面筋含量高,筋 力好;软质小麦断面为粉质,面筋含量低,筋力弱。另外,小麦按照播种季节也可分为冬小 麦和春小麦。在制粉时,由于加工技术、设备条件的影响,制做的面粉化学性质和物理性 质都存在一定程度的差别,如面粉的吸水性、颗粒度、色泽、面筋含量等都将影响焙烤食品 生产操作效果和产品质量。生产面包,使用筋力强、面筋含量高的硬质小麦最好,而软质 小麦适合做饼干、蛋糕、点心等。从地区看,我国北方的小麦适于生产面包,而南方小麦适 于生产饼干、蛋糕等。
面粉的品质可以由一系列的物理、化学方法来测试,一般的生产厂家都采用固定的测 定值作为面粉品质的规格指标,但较为可靠的品质判定是产品的实际操作,在实际操作中 观察不同品质的面粉对产品的影响结果。
面粉主要由蛋白质、碳水化合物、脂肪、矿物质、维生素和水分等成分组成。由于小麦 品种及制粉工艺的不同,面粉中各成分的比例均不同。反映面粉品质的基本理化指标有 湿面筋、粗蛋白、灰分、水分。面筋就是当面团不断在水中揉搓,碳水化合物和纤维素麸皮 呈悬浮状态脱离出来,其他部分溶解于水,最后剩下的一块柔软且富有弹性的软胶物质。 这种面筋因含有大约50%~70%的水分,故称为湿面筋。湿面筋在面包粉中的含量一般 为33%以上。优质面包粉的显著特点是面筋含量高而且质量好。面筋主要是由麦胶蛋 白和麦谷蛋白组成的高度水化物,其中麦胶蛋白具有良好的延伸性而弹性小,麦谷蛋白则 具有良好的弹性而延伸性较小。只有小麦这种谷物中才含有能够形成面筋物质的蛋白质 (麦谷蛋白和麦胶蛋白),这是其他谷物如玉米、稻谷等不能取代的。面筋的弹性和延伸性 体现了面筋的质量。两种面筋蛋白互补的物理特性是形成面筋网络的基本条件,面筋则 形成了面包的骨架结构。因此,面筋对面包的生产有着重要的影响。灰分是面粉所含有 的矿物质,反映了面粉的加工精度,精度越高,灰分越低。一般精制面粉的灰分含量约为 小麦所含灰分的四分之一到五分之一,普通面包粉的灰分均控制在0.6%左右。水分指 面粉的含水量,一般控制在13.0%左右。面粉的含水量直接影响其吸水量。
粗蛋白是指面粉中的蛋白质及其相关有机物,约为7.0%~13%左右。面粉根据蛋 白质含量不同,可分为低筋面粉、中筋面粉、高筋面粉和一些特殊面粉,如全麦面粉、蛋糕 面粉等。
低筋面粉是由软质白色小麦磨制而成,蛋白质含量低,湿面筋质含量不低于22%,水 分不超过12.5%,宜制做蛋糕类制品。
中筋面粉是介于高筋面粉和低筋面粉之间的一种具有中等筋力的面粉,湿面筋质含 量为24%~26%,水分为13.5%左右,适宜制做点心和面包。
高筋面粉通常由硬质小麦磨制而成,其蛋白质含量高,湿面筋质含量高于26%,主要 用于制做面包类制品。
8.2.1.1 面粉的化学成分
面粉因小麦的种类、品质、制粉方法及等级不同,其化学成分含量也有差异,其主要成 分含量见表8-1。
表8-1 面粉主要成分含量 单位: %
水分 | 糖类 | 蛋白质 | 脂肪 | 灰分 | 粗纤维 | |
特制粉 | 13.0~14.0 | 75.0~78.2 | 7.2~10.5 | 0.9~1.3 | 0.5~0.9 | 0.06 |
标准粉 | 12.0~14.0 | 73.0~75.6 | 9.9~12.2 | 1.5~1.8 | 0.8~1.4 | 0.79 |
(1) 水分 如表8-1所示,面粉中水分含量一般为12.0%~14.0%。面粉中的水 分呈两种状态存在:游离水(又称自由水)和结合水。面粉中所含水分绝大部分属于游离 水,受环境温度、湿度的影响而变化。面粉中水分变化主要是游离水的改变。面粉中的结 合水(又称束缚水)通常结合在蛋白质、淀粉等胶体物质中,如淀粉分子中羟基可与水分子 形成氢键;蛋白质分子中的极性基团(—OH,—NH2,—NH,—CONH2,—COOH,—CNH 等)都能与水分子形成氢键,在面粉中含量稳定,不具有水的一般性质。这两种状态的水 并不是绝对不变的,随着面粉中水分变化而变动。面粉含水量过高时,不利于面粉的储 藏,易使面粉产生霉变、结块。这两种水在面团中的比例,决定面团的物理性质。在焙烤 过程中,游离水首先遇热蒸发而减少,然后,随着蛋白质变性和进一步分解,一部分结合水 被排除掉,这时制品定型并发生色、香、味的变化。
(2) 糖类(碳水化合物) 如表8-1所示,面粉中的碳水化合物含量一般为73.0%~ 78.2%。面粉中含量最高的是糖类,绝大多数是多糖,主要是淀粉(占糖类的99%以上) 和少量可溶性糖(葡萄糖、果糖、蔗糖),面粉中的淀粉,约占75%。淀粉是一种无定形的 物质,不溶于冷水,遇热膨胀、糊化,最后炭化,分解温度为260℃,与碘呈深蓝色反应。淀 粉是由众多的葡萄糖分子组成,由于葡萄糖分子间连接方式不同,分为直链淀粉和支链淀 粉。淀粉不溶于冷水,在常温下只能吸收3%的水,在适宜的温度下,在水中可发生溶胀、 分裂,形成均匀的糊状溶液,这种变化称为淀粉的糊化。直链淀粉(50~300个葡萄糖基 构成)和支链淀粉(300~500个葡萄糖基构成)都能溶于热水,即在加热、加压条件下可溶 于水中。当淀粉微粒与水一起加热时,淀粉吸水膨胀,当加热到一定温度时,微粒大量吸 水,膨胀程度可增长数十倍。由于膨胀过大而破裂形成一种黏稠的糊状物质,这种现象称 为糊化作用,这时的温度称为糊化温度。淀粉糊化后黏性更大,易被人体吸收。小麦淀粉 在65℃左右时糊化。淀粉的糊化温度在焙烤食品生产中是一个重要问题,调制面团的温 度过高,会促使淀粉过早糊化,造成面团发黏,不易操作。淀粉糊化后,在室温或低于室温 环境下放置,可逐渐凝结而沉淀,这种现象就是淀粉的老化。不同种类的淀粉,其老化程 度不同,一般直链淀粉较支链淀粉易于老化。淀粉在酸和酶的作用下,水解成糊精、高糖、 麦芽糖和葡萄糖,参与美拉德反应和焦糖化反应。淀粉的这种性质在面包或苏打饼干生 产过程中的发酵、焙烤和其营养价值方面,具有重要意义。
面粉中的可溶性糖,在面包或苏打饼干生产过程中,既是酵母的碳源,又是色、香、味 形成的基质。
(3) 蛋白质 如表8-1所示,面粉中的蛋白质含量一般为7.2%~12.2%。面粉中 蛋白质的含量是不变的,也是面粉的重要组成部分。蛋白质的重要性不只表现在其营养 价值上,而是由于其吸水膨胀形成面筋,面粉中面筋的产生和质量对焙烤食品质量有很大 影响。
面粉中蛋白质是构成面团中面筋的主要成分。它由四种蛋白质构成: 即麦谷蛋白、 麦胶蛋白、麦球蛋白以及麦清蛋白,其中麦胶和麦谷蛋白是形成面筋的主要成分。麦胶蛋 白富于延伸性,而麦谷蛋白富于弹性,两种合计占蛋白质总量的80%左右,一般称其为面 筋蛋白。由于它们不溶于水,也称不溶性蛋白质,其中最主要是麦胶蛋白。
面筋的物理性质有延伸性、韧性、弹性、可塑性等。延伸性是指面筋拉长到某种程度 而不致断裂的能力。韧性是面筋拉长时所表现的抵抗能力。弹性是面筋拉长或经压缩 后,恢复其固有状态的能力。可塑性是指面团形成一定形状或经压缩后不能恢复到其固 有状态的性质。
面筋含量的多少、质量的优劣,主要看其延伸性、弹性的大小。这与面粉的质量、调制 面糊的加水量、温度及静置时间有关。这就是面筋蛋白质在一定的条件下,表现出的特 性,即亲水性和热变性。亲水性是指面筋蛋白质具有吸水的性质,吸水后的物质富有弹性 和延伸性。热变性是指面筋蛋白质受热而发生变化的性质,这种性质随着温度变化而变 化。在30℃左右时,面筋蛋白质的吸水率为150%~200%,而且筋力最大。但当温度在 70℃以上时,筋力逐渐降低,以至于面筋蛋白质变性而完全没有筋力,这也是熟面不能提 取面筋质的缘故。
具体地说,在面包生产中,要求面筋的延伸性强、弹性大,这样面团能变成大量气体, 制成的面包体积大、柔软并有弹性,在面包切片时不易碎。在饼干生产中,要求弹性较弱、 可塑性强、面筋含量不高的面粉。由于这种面粉生产的饼干不易变形,制品具有酥松、花 纹清晰等特点。在生产蛋糕中,要求低筋面粉,这是由于面筋质形成后对蛋糕坯模起发有 阻碍作用,不利于蛋糕体积增大。
(4) 脂肪 如表8-1所示,面粉中的脂肪含量一般为0.9%~1.8%。小麦粉中的 脂肪主要是不饱和脂肪酸,有油酸、亚油酸和亚麻酸等。不饱和脂肪酸对人体有较高的营 养价值。亚油酸和亚麻酸是人体必需的脂肪酸,是维持人体正常生长发育和健康所必需 的,但人体自身不能合成,必须靠摄取的食物来供给。因此小麦是人体必需脂肪酸供给的 主要来源。面粉中由于存在脂肪,故易发生酸败。面粉中的脂肪来源于胚芽和胚乳。来 源于胚芽的脂肪易酸败,来源于胚乳的脂肪具有良好的乳化性能,使焙烤制品组织细匀、 柔软和防止老化。
(5) 灰分 如表8-1所示,面粉中的灰分含量一般为0.5%~1.4%。一般用灰分 来表示小麦面粉中的矿物质含量。面粉中的矿物质(钙、钠、磷、铁等)主要以盐类形式存 在。小麦面粉灰分是由各种矿物质元素的氧化物组成的,对面粉的质量有一定关系,对人 体有重要的营养价值。
(6) 粗纤维 如表8-1所示,面粉中的粗纤维含量一般为0.06%~0.79%。小麦 粉中的粗纤维主要是麸皮组成,对面粉的质量有一定影响。粗纤维又可分为纤维素和半 纤维素。半纤维素是五碳糖的多聚糖,虽不能消化,但有助于肠胃的蠕动,有利于促进对 其他营养成分的消化和吸收。半纤维素具有增强面团强度,防止成品老化的功能。
8.2.1.2 面粉的性能
面粉在制做焙烤食品中的工艺性能,主要取决于面粉所含淀粉和蛋白质的性质。
(1) 淀粉的物理性质 前已述及,面粉中的淀粉不溶于冷水,但能与水结合受热糊 化,颗粒有膨胀的性质。在常温下,基本没有变化;水温在50℃以下时,吸水和膨胀率很 低,黏度变化不大;水温在50℃以上时,淀粉的物理性质发生明显改变,出现溶于水而膨 胀糊化。在高温下发生溶胀、分裂形成均匀的糊状溶液,称为淀粉的糊化。糊化状态的淀 粉称α-淀粉,未糊化的淀粉称β-淀粉。一般由β-淀粉转变成α-淀粉,在65℃时,要 经过十几个小时,80℃要经过几个小时,90℃要30min,100℃要20min便可完全糊化。面 食品由生到熟,实际上就是由β-淀粉转化为α-淀粉。淀粉的糊化作用能提高面团的 塑性。
(2)蛋白质的物理性质 面粉中蛋白质种类很多,其中麦胶蛋白和麦谷蛋白在常温 水的作用下,可吸水膨胀形成面筋质。面筋质具有弹性、延伸性、韧性和比延性。这些性 质对改善面团的物理性质具有重要的作用,对制做面包有利。在水温60~70℃时蛋白质 受热,开始变性,面团逐渐凝固,筋力下降,面筋的弹性和延伸性减弱,对制做蛋糕有利。
8.2.1.3 面粉的作用
面粉作为焙烤基础原料之一,由于其内在品质的差异,对面团搅拌、发酵、焙烤等焙烤 制品生产工序存在较大的影响,从而最终导致产品品质的变化。由于面粉中有淀粉和蛋 白质成分的存在,面粉在焙烤食品中起着“骨架”作用,能使面坯在成熟过程中形成稳定的 组织结构。
8.2.1.4 面粉质量的具体影响
在面团搅拌的过程中,由于面粉中蛋白质空间结构存在的硫氢基容易被空气氧化成 二硫键,从而扩大和加强了面筋网络组织,随着搅拌的延长和对面团的不断揉压、迭叠,面 筋网络进一步细密化。当面筋得到充分扩展时,面团变得非常柔软,用手拉时具有良好的 弹性和延伸性,易于滚圆和整型,而良好的弹性则使面团在发酵和焙烤过程中可以保存适 量的CO2气体,并能承受面团膨胀所产生的张力,使CO2不易逸出,保证成品达到最大体 积且组织均匀。另外,面筋含量高且质量好的面粉的吸水率也较大,从而具有保持产品的 柔软度,同时也提高了出品率。一般而言,在面团温度不超过30℃的情况下,面团抗搅拌 能力显著提高。但当搅拌机的搅拌性能不十分理想时,面团的水合作用、面筋的扩展均受 到一定的阻碍,给生产带来诸多不便。
针对面粉的特性,为了改善其操作性能,改良成品品质,在面粉生产中通常添加适量 的氧化剂或还原剂、各种酶制剂及其他乳化剂来优化面粉品质。比如:当面粉中面筋含量 略低,质量不理想时,可通过添加小麦活性面筋谷蛋白粉来提高面筋的量和增强面团结构 强度;当面筋过强时,通过添加L-半胱氨酸、山梨酸等还原剂来加速面粉的水化作用,缩 短搅拌时间。随着食品添加剂行业的飞速发展,面粉中的品质改良剂已由单一型发展为 复合型,在很大程度上改善了面粉的操作性能。
新磨制的面粉,特别是用新小麦磨制的面粉,在搅拌过程中缺乏弹性和韧性,其面团 黏性大,生产出来的面包皮色暗、体积小、扁平易塌陷收缩、组织不均匀。这种面粉经过一 段时间储存后,其焙烤性能有所改善,上述缺陷得到一定程度的改善,这种现象就称为面 粉的“熟化”。面粉的自然熟化期以3~4周为宜。目前面粉工业中均采用化学处理方法, 通过向面粉中添加面团改良剂溴酸钾、维生素C等,可在7d之内使面粉熟化,从而生产 出合格的面包。近年来医学研究证明溴酸钾属于致癌物质,国外已采用维生素C广泛取 代溴酸钾,我国也出现了以酶制剂为主体的面粉品质改良剂。
全麦粉由整粒麦磨制而成,其中含有胚芽、麦麸皮和胚乳,多用来制做面包。
蛋糕粉是由氯气漂白过的软质冬麦磨制而成,面粉色白,面筋质含量低,主要用于制 做各种蛋糕坯,可称为蛋糕专用面粉。