□ 李 琦 新鄉(xiāng)市糧油飼料產(chǎn)品質量監(jiān)督檢驗所
面團品質、食品最終加工品質的優(yōu)劣大多數(shù)都取決于面團的流變學特性,測定面團的流變學特征,可以為小麥的分類和應用提供科學、實際的依據(jù)。目前主要用于面團流變學特征的測量儀器為brabender 公司生產(chǎn)的面粉揉混儀和肖邦公司生產(chǎn)的吹泡儀。穩(wěn)定時間、弱化度、吸水率和形成時間等指標為評價面粉品質的常用指標。本文分析了粉質實驗從樣品前處理到最終上機操作全過程的相關要點,了解影響面粉粉質測定結果的因素及作用機理,及時調(diào)整檢測條件及樣品處理方法,確保獲得正確有效的數(shù)據(jù),減少實驗誤差。
粉質儀的主要組成部分包括揉面體、測力系統(tǒng)、加水系統(tǒng)、記錄系統(tǒng)以及阻尼系統(tǒng)的恒溫系統(tǒng)。粉質儀可以測定面粉的吸水率、最大稠密度、穩(wěn)定時間、形成時間以及面團的穩(wěn)定性、弱化度和粉質質量指數(shù)等多項指標。
2.1.1 后熟作用對結果的影響
后熟過程影響小麥末端產(chǎn)品的質量。面粉在存儲過程中,脂肪逐漸轉化成脂肪酸,硫氫基被氧化,麥谷蛋白中的亞硫基發(fā)生聚合,這些變化可導致面筋筋力增大,進而影響粉質特性。實驗證明,同一品種同一儲存時間內(nèi),小麥粉在儲存38 d 時,由其制成面團的形成時間、穩(wěn)定時間、面團評價值、最大抗拉伸阻力曲線面積均比儲存20 d 條件下有所提高。
實驗室接收的小麥樣品,剛收獲的小麥和儲存一定時間后的小麥粉質特性不同,粉質測定結果也會有較大差別。對于新收獲的小麥,通常都存在有2 ~3 個月的后熟期,后熟期未完成的小麥,其內(nèi)部各項生化反應未充分完成,品質指標不穩(wěn)定。這樣的小麥制粉試驗數(shù)據(jù)不穩(wěn)定,不能準確反映小麥的固有品質。因此,一般要過了后熟期才可以制粉。而面粉同樣也有后熟的特性,所以新磨制的面粉通常也要放置1 ~2 周,再檢測其粉質指標[1]。
2.1.2 小麥的調(diào)質處理
當實驗室接收樣品為小麥時,檢測粉質指標需要對小麥進行著水、潤麥然后制粉,小麥制粉時,合適的調(diào)質處理可以改善小麥的品質指標,進而影響小麥粉粉質測定結果。
2.1.2.1 調(diào)質處理時潤麥水分的影響
調(diào)節(jié)小麥水分的方式主要是著水和潤麥,經(jīng)著水及潤麥處理后,小麥的制粉性能得到改善。眾多實驗表明:當原料入磨水分較低時,小麥出粉率高,蛋白質含量高,易產(chǎn)生損傷淀粉;隨著入磨水分的增加,出粉率隨之下降,蛋白質損失增大,面筋質量受到影響,最終得到的面粉水分也增大,面團在形成的時候,蛋白質微粒相互黏結,更多面筋蛋白的親水基與水結合,導致面筋網(wǎng)絡的筋力增大,進而增大了面團的形成時間與穩(wěn)定時間,降低了弱化度;當水分進一步增加,多余的水分將會稀釋面筋網(wǎng)絡結構,以致筋力降低,縮短了形成時間與穩(wěn)定時間,增大弱化度[2]。
2.1.2.2 潤麥時間的影響
水分向小麥內(nèi)部滲透需要一定的時間,通常情況下的潤麥時間為:軟粒小麥16 ~24 h,硬粒小麥24 ~32 h,要使水分分布均勻,必須保證潤麥時間充足。如果潤麥時間不夠充分,特別是氣溫較低時,容易造成小麥麩皮和胚乳不易分離,麩皮韌性較弱,在磨粉的過程中,受磨粉機機械力影響,面粉中損傷淀粉含量升高,麩片、麩星增多,進而影響粉質質量[3]。
2.1.2.3 調(diào)質溫度的影響
實驗表明:隨著小麥調(diào)質溫度的逐漸升高,其面筋含量也隨之增加,粉質、拉伸特性也與之呈正相關,但隨著溫度的升高,面粉中損傷淀粉的含量降低,吸水率隨之降低[4]。
因此,做粉質指標檢測的小麥樣品,需選擇合適的潤麥水分,合適的潤麥溫度,確保充足的潤麥時間,以確保制粉質量。
2.1.3 合適的出粉率
小麥中很多營養(yǎng)物質存在于胚芽、糊粉層及種皮中,在小麥制粉的過程中,將糊粉層和胚芽去除,會造成營養(yǎng)組分的流失,其中蛋白質的含量和質量是衡量小麥品質的一項重要指標,對面團流變學特性有很大的影響。越接近小麥的皮層部位,蛋白質含量就越高,越接近胚乳中心部分,蛋白質含量就越低;但其質量越接近皮層及糊粉層越差,越接近胚乳中心部分則越好,這導致皮磨系統(tǒng)面粉的穩(wěn)定時間和形成時間總體優(yōu)于渣磨系統(tǒng)和心磨系統(tǒng)。
在小麥粉出粉率35%~60%時,面團的形成時間、穩(wěn)定時間基本穩(wěn)定;在出粉率60%~97%時,形成時間和粉質指數(shù)有逐步升高的趨勢;隨著出粉率的進一步提高,穩(wěn)定時間先升高,出粉率達90%以上時,又有所下降。另外,隨著出粉率的提高,小麥粉的吸水率也有明顯的提高[5]。
做粉質實驗時,要注意將面粉混合均勻,不均勻的樣品會影響檢測數(shù)據(jù)的準確性和穩(wěn)定性。
實驗室接收的樣品,有一些是經(jīng)過處理調(diào)配過的面粉,這類面粉中通常會含有添加劑,常用的面粉添加劑有強筋劑、乳化劑和酶制劑。添加有添加劑的面粉在做粉質實驗時產(chǎn)生的圖譜與未加入添加劑的小麥粉圖譜有著明顯的不同,加了添加劑的面粉圖譜會發(fā)生變異,形成時間變長,出現(xiàn)雙峰,穩(wěn)定時間也不同。因此,在做成品面粉粉質實驗時,應留意樣品狀態(tài)及性狀,選擇合適的實驗終止時間,避免圖譜出現(xiàn)雙峰過早終止實驗,出現(xiàn)錯誤結果[6]。
2.3.1 強筋劑
面粉中常用的強筋劑包括谷朊粉、溴酸鉀、過氧化鈣、VC 與偶氮鉀酰氨等,這些強筋劑能夠通過增加面粉的彈性和韌性,最終達到改良面筋筋力的目的。
2.3.2 乳化劑
面粉中常用乳化劑有硬脂酰乳酸鈉、蔗糖脂肪脂、蒸餾單甘脂等。面粉中加入的乳化劑,可以與蛋白質發(fā)生強烈的相互作用,形成層狀結構液膜,使面筋網(wǎng)絡更加細膩有彈性,達到改善面團持氣性,強化面團的作用。眾多針對面粉中乳化劑的研究表明:乳化劑在降低弱化度、延長穩(wěn)定時間的同時可以增大抗延伸阻力,進而改善面團的流變學特性[7]。
2.3.3 酶制劑
酶制劑被稱為綠色面粉改良劑,在加工過程中沒有殘留,且不會威脅人體健康。目前,脂肪酶、過氧化氫酶、脂肪氧化酶、植酸酶、酯酶與蛋白酶等作為食品中的主要酶制劑,它們對面團的流變學特性有著不同的影響。比如,面粉中加入葡萄糖氧化酶可以提升拉伸和粉質指標;加入木聚糖酶可以改善面筋網(wǎng)絡,從而改善面團的穩(wěn)定性[8]。
2.4.1 實驗室內(nèi)環(huán)境溫度
實驗室內(nèi)的環(huán)境溫度不僅直接影響樣品入機溫度,影響水循環(huán)和揉面缽的溫度,還會對拉伸儀溫度和拉伸面團產(chǎn)生直接影響,同時也決定了儀器運行的穩(wěn)定性,進而影響實驗結果。因此,控制環(huán)境溫度尤為重要,一般情況下,粉質實驗的環(huán)境溫度控制在20 ~25 ℃為宜。
2.4.2 加水溫度
面團加水溫度較低時,隨著吸水率的升高面團內(nèi)面筋網(wǎng)絡質量會變差;當加水的溫度達到約50 ℃時,面筋網(wǎng)絡較好的韌性與彈性可使面團的持氣性增強,此時,面團的彈性、拉伸性和延展性最好;加水溫度升至60 ~70 ℃時,面筋膜和面筋結構被破壞,面團吸水率下降,筋力下降,粘性和彈力逐漸喪失;同時,高溫使面團表面干裂,蛋白質逐漸變性,面團面筋漸漸硬化、凝固。因此,加水溫度對調(diào)制面團性能生物影響顯著。
為避免誤差,每次實驗前應認真檢查儀器狀態(tài),每天的第一個樣品用一個非正式的樣品進行測試,穩(wěn)定儀器。揉面缽最好長期使用一種,以減少系統(tǒng)誤差。被測面粉樣品需要在實驗室20 ~25 ℃溫度下多放置一段時間,待樣品溫度與室溫一致再檢測,以消除實驗誤差。加水時注意加水時間,在25 s 內(nèi)完成,同時保證加水量準確。樣品檢測結束后,揉面缽須徹底清洗擦干,滴定管定期清洗。
影響粉質實驗最終結果的因素是多方面的,想要獲得可靠準確的實驗數(shù)據(jù),對于小麥樣品,需要選擇合適的潤麥時間、小麥入磨水分、出粉率、樣品放置時間等;對于面粉樣品,要確保樣品混合均勻,了解面粉樣品的性狀,選擇合適的實驗停止時間。同時保證儀器處于合適的工作條件下,正確操作,才能減小誤差,保證結果準確。