西北农林科技大学粮油加工工艺学K考研资料(2)

2019-04-02 18:22

和食用品质差。在收获后两个月左右可以完成生理后熟,如继续贮存,则其工艺品质仍有所提高,一般小麦贮存两年后食用品质下降。工艺品质和食用品质好的小麦一般都具有较好的发芽力。另外,因收获期遇雨等原因导致的发芽籽粒丧失了发芽能力,故在试验中不能再次萌发,而这一部分籽粒生产的面粉在食品制作中发粘、发酸食用品质极差。

小麦种皮颜色 用肉眼观察小麦种皮颜色,将其分为红皮籽粒和白皮籽粒。红皮籽粒占90%以上的小麦称为红皮小麦,白皮籽粒占90%以上的小麦称为白皮小麦,二者均达不到90%的称为混合小麦。

小麦的籽粒性状还包括小麦的长、宽、厚以及腹沟性状等。 b小麦营养品质

小麦蛋白质含量是衡量小麦营养品质的重要指标。蛋白质中含有氨基酸20余种,其中8种必需氨基酸是苏氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、赖氨酸和蛋氨酸。赖氨酸是我国人民最缺乏的氨基酸,因此蛋白质含量和赖氨酸含量就构成了小麦营养品质的指标体系。

c小麦磨粉品质性状

小麦磨粉品质性状是小麦在磨粉过程中表现来的性状,通常用出粉率、灰分含量、动力消耗和面粉白度等指标衡量。优良的磨粉品质要求小麦出粉率高、易研磨、易筛理、耗能少、面粉色泽好、灰分含量低。小麦的容重、籽粒硬度、角质率、灰分等指标均与磨粉品质有关。另外,籽粒状况对磨粉品质也有较大影响,皱缩的籽粒会降低出粉率,影响面粉灰分含量等磨粉品质特性。

出粉率 出粉率是指一定量小麦经过制粉后,面粉重量的百分率,是衡量小麦磨粉品质的重要指标。出粉率是小麦的一个综合性状,小麦的遗传基因、环境条件、水肥措施和降雨等,都影响小麦的出粉率。

灰分 灰分是衡量小麦面粉加工精度的重要品质指标。灰分存在于小麦籽粒的种皮、糊粉层、胚和胚乳的各个部分,总的分布规律是由籽粒外侧向内侧逐渐减少,即种皮和糊粉层中灰分多于胚乳,胚乳外侧多于内部。磨粉中要减少种皮,糊粉层和胚进入面粉中,所以灰分含量越高,面粉加工精度越差。面粉灰分除小麦自身的内源性灰分之外,还有从外界混入的杂质带来的灰分(外源性灰分)。要减少外源性灰分,就应该加强小麦的清理,使进入碾磨工序的杂质降至最低限度,对于内源性灰分,可以通过粉流的合理调配,使其分布于不同质量的面粉当中。

白度 白度是指小麦制粉后面粉的色泽。白度与小麦品种(红、白、软、硬)、面粉粗细度、含水量有关。

动力消耗 小麦经碾磨、筛理后得到面粉和麸皮的过程中伴随着动力消耗。出于经济的角度考虑,动耗低的小麦其经济价值较高。小麦的硬度和动力消耗有一定的关系,磨粉工业需要的优质小麦原粮应该是出粉率高,灰分低,白度好,动力消耗少,尤以出粉率最受重视。

d小麦蛋白质品质性状

小麦的蛋白质含量、质量对其食用品质和加工品质有重要影响,通常以湿面筋含量、蛋白质组分和沉淀值等指标来描述小麦蛋白质品质。

蛋白质含量 小麦蛋白质含量受生态环境影响从北向南有下降趋势 湿面筋含量 面粉加水和成面团,置于水中揉洗去掉面团中的淀粉,麸皮和水溶性物质,最后剩下不溶于水的具延伸性和弹性的物质称为面筋。小麦面粉之所以能加工成种类繁多的食品,就在于它具有面筋。

当面粉加水和成面团时,醇溶蛋白和谷蛋白互相按一定规律结合,形成一种结实并具有弹性的象海绵一样的网络结构,这就是面筋的骨架。其他成分,如脂肪、糖类、淀粉和水都包藏在面筋骨架的网络之中,使面筋具有膨胀性、延伸性和弹性,从而可以制成面包、馒头、

面条等各种面制食品。

醇溶蛋白和谷蛋白含量不仅决定了面筋数量多少,而且二者比例与面筋品质也有很大关系。只有这两种蛋白质共同存在,并以一定比例结合时,才共同赋予小麦面筋所有的性质。

小麦蛋白质组成成分

小麦中的蛋白质是一类物质,不同的蛋白质分子,由于其肽链长短和空间结构不同,其营养价值、溶解度、加工性质有较大差异。根据蛋白质在不同溶液中的溶解度不同进行分类的方法。

A.清蛋白:属于简单蛋白质。分子量较小,能溶于水及中性盐溶液中,清蛋白对小麦有重要的生物学价值和工艺价值,它与烘烤品质有关,且必需氨基酸含量高,所以在分析小麦的蛋白质品质时常常要分析其清蛋白含量。

B.球蛋白:属于简单蛋白。其分子量大于清蛋白,不容于水,溶于中性稀盐溶液,。 C.醇溶蛋白(麦胶蛋白):分子量小,溶于70%乙醇溶液,多由非极性氨基酸组成,故富于粘性、延伸性和膨胀性,它是面筋的主要成分。 D.谷蛋白(麦谷蛋白):不溶于水,溶于稀酸或稀碱溶液,。它决定面筋的弹性,在面粉面筋的数量多少和质量好坏与面包烘烤品质有关。

醇溶蛋白有较好的延伸而不断裂的能力,故通常认为它为面筋和面团提供了延展性能,这种性质在中国面条食品中的表现较为突出。谷蛋白分子量200万-1亿,分子是一个复杂的三维网络结构。谷蛋白有较强的抵抗外力变形的能力,这种能力赋予面筋和面团的弹性。谷蛋白的加工性能好,如在发酵面制品(如面包、馒头)中有较好的保持气体的能力,在面条中提供咀嚼性等。另外,谷蛋白中赖氨酸含量高于醇溶蛋白。醇溶蛋白和谷蛋白是构成面筋的主要成分。二者的比例影响了面团的延伸性和弹性之比,进而影响到食用品质和商品外观。通常认为醇溶蛋白/谷蛋白为1:1时较好。不同小麦品种之间各蛋白质组分的比例有差异,从而导致了加工品质的差别。

沉淀值 Sedimentation Value

原理是面粉中面筋组分在弱酸性溶液中水合膨胀后影响悬浮面粉溶液中下沉的速度和体积。较高的面筋含量和较好的面筋质量都会导致较慢地沉淀和较高的沉淀物体积。

将规定细度的一定量面粉倒入100ml具塞量筒中,加入一定容量由稀乳酸和异丙醇配制的专门试剂,按规定程序振荡使其充分混匀。在标准的静止时间后准时记录其沉降物体积,以毫升表示。沉淀值是反映烘烤品质的一个重要指标,与其他品质形状如籽粒蛋白质含量、面筋含量和面包体积等密切相关。一般其值越大,小麦面粉品质越好。

沉降值不仅与蛋白质含量有关,而且与蛋白质质量有关。许多研究表明,蛋白质含量与子粒产量呈负相关,而沉降值与子粒产量不一定相关。因此,在育种中以沉淀值为选择指标,可以缓解产量与质量的矛盾,取得产量与蛋白质含量双向协调的改良效果。

伯尔辛克值(Pelshenke)

伯尔辛克实验方法能反映烘烤品质的生化变化。代表面团强度的稳定性,与面包体积显著相关。其原理是面团随着发酵产生CO2,面团体积增大,比重降低而升至水面,面团继续发酵到一定时间时就会破裂。表明面筋对发酵时产生气体压力的抵抗程度,也反映面粉强度,强度大,对气体抗性强,维持时间长。反之,易被气体冲破,维持时间短。将加有酵母的全麦粉(4g)面团放入玻璃杯中,保持水温30℃,随着发酵产生CO2,比重降低而升至水面,继续发酵,直到破裂,下面一半沉入水底,从放入面团到面团破裂下面一半沉入水底的持续时间即为伯尔辛克值(P),以分钟(min)为单位。 品质不同的小麦品种伯尔辛克值变化范围在20-400min之间。伯尔辛克值与小麦蛋白质含量的比值的百分数,称为面筋品质指数。

面团流变学特性 面团流变学特性是面团的物理性能表现,与食品加工过程中的滚揉、

发酵以及机械加工直接相关,能够很好的预测面粉的烘烤品质。测定面团流变学特性,可以评价面筋品质和面包等食品制作品质。常用粉质仪(Farinograph)、拉伸仪(Extensograph)、揉和仪(Mixograph)、吹泡示功仪(Alveograph)和粘度仪(Viscograph)等来测定面团的流变学特性。

粉质参数 粉质仪是记录面粉加水形成面团,形成面筋,直到面团在机械力搅拌下崩溃的过程,反映面团(面筋)的工艺特性。我国小麦面粉延展性较强,弹性很差。面团在长时间放置后,弹性增强,延展性减小。对我国小麦粉,在加工时延长放置时间,有利于增加弹性,改善加工品质。粉质仪可以测定面粉吸水率、面团形成时间、面团稳定时间弱化度和评价值等参数。

粉质仪的评判指标:小麦质量(评价值)吸水率揉混性 形成时间 稳定时间 弱化度 FARINOGRAM 粉质参数分析

吸水率(water absorption) 吸水率是指将面粉揉制成500±20BU软硬的面团所需加水量占14%湿基小麦面粉的比例,用%表示。这些水一部分吸附在淀粉和蛋白质颗粒(或蛋白质分子)表面,一部分处于自由状态。面粉的吸水量大小与其品质状态关系密切,因为面团塑性、粘性及弹性主要决定于覆盖在蛋白质网络结构和淀粉颗粒表面的自由水和结合水的量。吸水率是反映面粉蛋白质和损伤淀粉含量的重要参数。吸水率高的面粉不仅品质较好,而且以相同量的面粉其制品产出率也高。

面团形成时间( Dough development time) 面团形成时间是从开始加水直到面团达到和保持最大粘稠度所需的时间。读数准确至0.5min。双实验差值不超过均值的25%。面团形成时间与面筋的质和量关系极为密切。面筋含量高且质量好的小麦面粉,形成时间长,反之则短。

面团稳定时间(stability)稳定时间是粉质图谱首次穿过500BU标线起到图谱再次穿过500BU标线为止的时间,用min表示。读数准确至0.5min,双实验差值不超过平均值的25%。 稳定时间反映面团的耐揉性,稳定时间越长,面团韧性越好,面筋强度越大,面团烘烤品质越好。实践证实,稳定时间越长,面筋强度越大,面团处理性能越好,面团发酵过程中具有很好的持气性,制作的面包体积越大。但稳定时间过长,会因面筋筋力过强,导致面团弹性及韧性过强,发酵膨胀困难,面包体积小,甚至面包表面开裂。相反,面粉的稳定时间太短,面筋筋力过弱,持气性差,面包会塌陷、变形。稳定时间太长的面粉不适合制作糕点、饼干等食品,太短不适合加工优质面包。

弱化度(degree of softening) 粉质参数达到最大稠度后衰变至12min,曲线的下降程度,FU。读数准确至5FU,双实验差值不超过平均值的20%。软化度表明面团在搅拌过程中的破坏速率,也就是对机械搅拌的承受能力,也代表面筋的强度。指标数值越大,面筋越弱,面团越易流变,不易加工,烘烤品质越差。

评价值(valorimeter value)评价值是指从曲线最高点开始下降算起12min后的评价记分,评价仪是粉质仪上特制的一种尺子,刻度为0-100。评价值是对粉质仪面团形成时间、稳定时间和软化度的综合评价。

评价值能用于两种或两种以上小麦的搭配制粉研究和专用面粉生产,迅速确定不同品质小麦的搭配比例。评价值是综合表示面粉特性的代表性数值。 粉质图是评价面粉质量的重要依据,稳定时间为最主要的指标。弱力粉面团形成时间和稳定时间短,弱化度大;中强力粉面团形成和稳定时间较长,弱化度较小;强力粉面团形成时间和稳定时间长,弱化度小;特强力粉稳定时间达20min以上。

面团断裂时间(time to breakdown) 从开始搅拌到最大稠度下降30FU时所用的时间(AACC method)。 公差指数(tolerance index)从曲线最大稠度上边缘到5min后曲线上边缘的差值。

拉伸仪

拉伸仪记录了面团在拉伸直至拉断过程中所表现的性能,进一步地反映不同面粉的用途。 测量面团粘弹性,评价小麦品质及食品添加剂对面粉品质的影响。 通过不同醒发时间拉伸曲线所表示的面团拉伸性能,可指导面包生产,选定合适的醒发时间。 面粉的拉伸性能ExtensibilityResistance to extension食品添加剂的效果Ascorbic acidEnzymes Emulsifiers

拉伸仪按面团被拉长时所产生的抗力变化自动绘出拉伸图用以进行品质鉴定。拉伸参数是对面团弹性和延伸性的评价。一般拉伸长度、拉伸能量和拉伸阻力越大,则面粉筋力越强。拉伸参数还与面粉的损伤淀粉含量有关,高损伤淀粉含量,会减小拉伸长度,增加拉伸阻力和拉伸能量(王名伟,1997)。

拉伸长度 拉伸长度是指面团从开始拉伸直到断裂时曲线的水平总长度,以cm表示。有关研究证实,拉伸长度与小麦蛋白质含量和面粉的谷蛋白含量呈正相关,与清蛋白呈显著负相关。拉伸阻力与小麦蛋白质中的谷蛋白含量呈正相关。

拉伸阻力 拉伸阻力是指面团拉伸至固定距离50mm时曲线所达到的最高BU值。 能量 (曲线面积) 指曲线与底线所围成的面积,用cm2表示,用求积仪测得。它表示面团筋力或小麦面粉搭配的数据,该值低于50cm2时,表示面粉烘烤品质很差。能量越大,表示面粉筋力越强,面粉烘烤品质越好。

拉伸比值 拉伸阻力与拉伸长度之比,实际上,反映面粉特性的主要指标是能量和比值。能量越大,面团强度越大。拉伸图可反映麦谷蛋白赋予面团的强度和拉伸阻力,以及麦胶蛋白提供的易流动性和拉伸所需要的粘合力。 吹泡示功仪 alveograph

吹泡示功仪原理与拉伸仪相似。测定面片变形时抵抗空气压力的强度。先将面团做成一定厚度的面片,固定在具有中心圆孔的圆盘上,将压片吹成气泡,直到破裂,由仪器自动将气泡内压力变化过程绘成吹泡示功图。 面团张力(P):指示功图纵向最大高度,表示吹泡示功仪达最大压力(Maxium overpressure)时面团抵抗力,以 mm为单位。面筋弹性大,韧性强,则 P 值高。 面团延伸性(L):指示功图横向长度,以mm为单位。面团延伸性强,则L值大。 面团比功(W):指单位重量的面团变成厚度最小的薄膜所耗费工的数值,一般为曲线面积(S)×6.54,W值高,则面粉筋力强。

P/L值表示面筋韧性与延伸性的平衡性。P/L值大者为韧性面团,适中者为平衡性面团,小者为延伸性面团。

e小麦的淀粉品质性状

小麦淀粉在面包制作中有不可缺少的作用。用其它凝胶代替蛋白质同样能够制成体积大、结构好的面包,而其他的淀粉则很难替代小麦淀粉。

1小麦淀粉特征

小麦淀粉粒呈圆形或椭圆形,少数为无规则形状。小麦淀粉呈双峰的颗粒尺寸分布小麦淀粉的直链淀粉含量在26%左右,略低于玉米淀粉。一般硬质小麦的淀粉为硬质,而软质小麦的淀粉为软质。一般完整淀粉粒的吸水率为44%。

2小麦淀粉与胚乳质地的关系 角质胚乳细胞中大粒淀粉很多,大粒淀粉的中间充塞着蛋白质。粉质胚乳细胞中,大粒淀粉之间充满了小粒淀粉和蛋白质的胶合物。小麦硬度与蛋白质和淀粉结合的紧密程度及蛋白质对大粒淀粉的充满程度有直接关系,蛋白质含量少时胚乳结构疏松,而小粒淀粉过多会导致淀粉与蛋白质的结合面减少,使小麦硬度降低,这是粉质胚乳通常为软麦的原因。

a-淀粉酶活性 小麦淀粉酶主要是?a-淀粉酶和b-淀粉酶。小麦粉中b-淀粉酶含量充

足,热稳定性差,而a淀粉酶含量虽少,热稳定性较强。由于?-淀粉酶的热稳定性比?-淀粉酶差,它只能在发酵阶段起作用,而a-淀粉酶在面包入炉烘烤后,仍在继续进行水解作用。在常温下,完整淀粉很少受到淀粉酶的作用,而损伤淀粉极容易被a-淀粉酶水解。损伤淀粉和a-淀粉酶活性的联合影响造成了面团流散度的变化,对面包芯、组织结构、表皮色泽具有重要的影响。

面团发酵产生二氧化碳气体的能力,决定于淀粉酶降解淀粉形成的和面粉中原有的糖分数量。α-淀粉酶主要把小麦淀粉中占25%左右的直链淀粉分解为糊精;β-淀粉酶将支链淀粉降解为麦芽糖和糊精,也能作用于直链淀粉使之降解为麦芽糖。随后麦芽糖酶将麦芽糖进一步分解为单糖。如果面粉中α-淀粉酶活性不足,淀粉糊化不够,糖分少,面团发酵能力差,烤出的面包体积小,形状不正,质地干硬。如淀粉糊化过大,过量的淀粉被糊化,降低了淀粉的胶体性质,使其难以承受气体膨胀的压力,小气泡破裂成大气泡,烤出的面包体积小,质地不均,而且发粘。

降落数值(Falling number)是反映a-淀粉酶活性强弱的指标,能够正确反映小麦的发芽程度和面包的烘烤品质特性。a-淀粉酶活性与面包质量有直接关系,面粉具有适当的a-淀粉酶活性能增大面包体积,改善面包芯结构。

降落值仪测定一定细度麦粉的稀悬浮液在热水器中快速糊化后,因α-淀粉酶作用而使淀粉糊液化的程度。以粘度计搅拌棒在被液化的热面粉糊中下降一定距离所经历的时间(s)。

AMYLOGRAPH糊化仪

提供以下测试指标;糊化特性 最大糊化值 糊化温度 酶活性(sprouting)

高糊化度= 低酶活性 低糊化度=高酶活性 面粉的处理 (例如:需要添加麦芽)

研究表明,糊化仪指标对面粉的烘烤品质特性有很大影响。最大粘度值大于1000AU,表明面粉的淀粉酶活性较弱;在200–1000AU之间,表示淀粉酶活性较强,可作为面包粉及其他烘烤食品用粉;低于200AU,则表明淀粉酶活性太强。面包烘烤品质还与淀粉的糊化温度、淀粉颗粒大小、形状、组成有关。

破损淀粉 破损淀粉是指小麦在制粉时,由于机械的碾压作用,少量的淀粉外层细胞膜被损伤,造成淀粉粒的损伤。硬麦比软麦、春麦比冬麦磨制的面粉其破损淀粉含量高。 破损淀粉在酸或酶的作用下分解成为糊精、麦芽糖和葡萄糖,这对发酵、烘焙期间的吸水量有着重要的影响作用,破损淀粉的吸水率可达到200%,是完整淀粉粒的5倍。更重要的是破损淀粉能够提供酵母赖以生长的糖分,这对于面包制作是非常有利的。破损淀粉过多将使得组成面包气室壁的成分中糊化淀粉含量增加、持气能力减小,导制面包体积的减少。最佳的破损淀粉程度应在4.5%-8%的范围内。过多破损淀粉导致面条容易糊汤,面条的结构、弹性和光滑度也要受到影响,因此对于面条粉应尽量避免淀粉的损伤。

小麦淀粉的膨胀特性

淀粉膨胀特性反映了淀粉成糊过程中吸水溶胀特性及淀粉与水之间相互作用的大小。 膨胀势(Swelling Power,SP)或膨胀能力(Swelling Capacity,SC)是指淀粉乳样品在一定温度水浴中加热30min,离心,膨胀淀粉下沉,倾出上清液,将沉淀的颗粒称重,淀粉膨胀后沉淀颗粒的重量与原来干淀粉重量比。

膨胀体积(Swelling Volume,SV)是用凝胶的体积除以淀粉干重。 小麦淀粉与面条品质的关系

淀粉与面条口感有很大关系,淀粉可以影响到面条的柔软度和光滑度。淀粉糊化达到峰值时温度较低的面粉以及达到峰值后在95℃保温期间粘度下降较多的面粉,制做的面条柔软性和口感较好。由直链淀粉含量及其糊化特性与面条口感的相关性的回归方程可知,淀粉中直链淀粉越少、达到峰值粘度的温度越低、热糊粘度稳定性越差,面条口感越好。

小麦品种淀粉品质性状与面条品质间的关系


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