面包加工工藝中水分的變化研究

趙俊芳，呂銀德，*，豆康寧，王飛

（1.漯河食品職業(yè)學(xué)院，河南漯河 462300；2.漯河醫(yī)專食品營(yíng)養(yǎng)系，河南漯河 462000）

水在面包加工工藝中起到重要的作用。水能溶解、濕潤(rùn)面包所用的各種干性原料，使各種原輔料充分混合成均勻面團(tuán)，使蛋白質(zhì)脹潤(rùn)，促進(jìn)面筋形成。水分使淀粉膨脹和糊化，增強(qiáng)面團(tuán)可塑性。水能決定面團(tuán)軟硬，便于面包的成型。水是調(diào)節(jié)面團(tuán)溫度的主要途徑，有利于酵母增殖和發(fā)酵，以控制面團(tuán)發(fā)酵和熟成。還有，水能保持制品柔軟、濕潤(rùn)，延長(zhǎng)面包儲(chǔ)存期[1]。因此，研究水在面包加工工藝中的變化，對(duì)揭示水分在面包中的作用和面包質(zhì)量控制具有重要意義。

面包加工工藝主要有一次發(fā)酵法和二次發(fā)酵法，主要工序有配料、和面、發(fā)酵、成型、醒發(fā)、烘烤和冷卻。在這些工序中，發(fā)酵、醒發(fā)、烘烤和冷卻這四道工序中水分含量變化較大。而醒發(fā)和發(fā)酵工序原理相似，水分變化也相似，只是目的不同，因此以發(fā)酵工序?yàn)槔f(shuō)明醒發(fā)工序中水分的變化。其他工序中水分在面包制作過(guò)程變化不大，就不予考察研究。該文重點(diǎn)就發(fā)酵、烘烤和冷卻三道工序中的水分進(jìn)行研究探討。

1 材料與方法

1.1 材料

面包粉：菏澤華瑞食品有限公司；高活性干酵母：安琪酵母有限公司；食鹽：河南省鹽業(yè)總公司；飲用水：漯河自來(lái)水公司。

1.2 儀器設(shè)備

JH1102 型電子天平：上海精密科學(xué)儀器有限公司；YXD—20 型烤箱：上海紅聯(lián)機(jī)械電器制造有限公司；AFJ-30 型發(fā)酵箱：杭州偉龍制造設(shè)備有限公司；SFY-30 型紅外水分測(cè)定儀：濟(jì)南百戈實(shí)驗(yàn)儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 面包制作工藝

面包制作按照中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)小麥粉面包烘焙品質(zhì)試驗(yàn)直接發(fā)酵法進(jìn)行[2]。

1.3.2 水分測(cè)定

分別采集面包皮部、面包瓤部和整個(gè)面包的樣品，應(yīng)用紅外水分測(cè)定儀測(cè)定其水分[3]。

2 結(jié)果與分析

2.1 面包面團(tuán)在發(fā)酵過(guò)程中水分的變化

將450 g 面包坯在30 ℃下發(fā)酵90 min，面包各層水分變化如圖1 所示。

圖1 發(fā)酵過(guò)程中面包各層水分變化Fig.1 Change rules of moisture of each bread layer in the process of fermentation

在發(fā)酵初期，皮部首先遇熱，由于面團(tuán)溫度較低，水分開始在面團(tuán)皮部冷凝，形成一層水膜，皮部水分含量上升，整個(gè)面包的水分含量也開始上升。在發(fā)酵過(guò)程中，面團(tuán)在濕熱作用下，水分從面團(tuán)皮部向內(nèi)轉(zhuǎn)移，瓤部水分從外到內(nèi)開始上升，但增加的水分量很少。在發(fā)酵后期，面團(tuán)溫度和水分上升，皮部水分蒸汽壓和發(fā)酵箱中的蒸汽壓達(dá)到平衡[4]，面團(tuán)皮部、瓤層水分變化不大。面包面團(tuán)在發(fā)酵過(guò)程中，皮部、瓤部和整個(gè)面包的水分含量上升，面包面團(tuán)皮部水分上升12.7%，瓤部水分上升0.4%，整個(gè)面團(tuán)上升0.8%。

2.2 面包烘焙過(guò)程中各層水分的變化

將450 g 面包坯在215 ℃下烘焙35 min，面包各層水分變化如圖2 所示。

圖2 烘焙過(guò)程中面包各層水分變化Fig.2 Change rules of moisture of each bread layer in the process of baking

從圖2 可知，面包皮層的水分先略微上升后呈快速下降趨勢(shì)，烘焙初期面包皮層水分從43%升高到43.5%，升高0.5%，烘焙結(jié)束下降到4.1%。面包瓤水分呈現(xiàn)緩慢上升后下降趨勢(shì)，面包瓤?jī)?nèi)層最高水分達(dá)45.3%，超過(guò)面包坯原始水分2.3%，烘焙結(jié)束時(shí)為44.6%，超過(guò)面包坯原始水分1.6%。熟面包從表到里，各層水分含量順次增大。

面包在烘焙過(guò)程中，水分在烘焙初期略有上升，之后快速下降。這是因?yàn)樵诤姹撼跗冢涿姘鰺嵴羝麜r(shí)，面包坯表面冷凝一層水膜[4-5]，面包皮層水分上升。之后隨著面包皮層溫度的上升，水分快速揮發(fā)，面包皮層的水分也快速下降。這一趨勢(shì)一直保持到烘焙結(jié)束。

這是由于面包皮層的水分不僅以氣態(tài)方式向外蒸發(fā)，而且也以汽化冷凝的方式向里轉(zhuǎn)移[4-5]。面包皮形成后，水蒸汽氣壓上升，且由于面包瓤外部的溫度比內(nèi)部的高，加大了面包內(nèi)外層的蒸汽壓差，于是蒸汽就由面包皮層向面包瓤?jī)?nèi)部推進(jìn)，遇到低溫就會(huì)冷凝下來(lái)，形成一個(gè)冷凝壓域。冷凝壓域的水分被加熱又汽化，水蒸氣再向里推進(jìn)，遇冷又冷凝，這樣冷凝區(qū)域隨著烘焙的延續(xù)向中心推進(jìn)，從而導(dǎo)致面包外層的水分以汽液冷凝的方式向里轉(zhuǎn)移，使內(nèi)部的水分含量增高，熱量也以汽液冷凝的方式由外向里轉(zhuǎn)移，使面包瓤的溫度升高[4]。

面包瓤?jī)?nèi)層溫度升高穩(wěn)定后，汽化的水分開始向外蒸發(fā)轉(zhuǎn)移，從而造成在烘焙后期，面包瓤的水分開始下降。到烘焙結(jié)束時(shí)，面包的整體水分下降7.5%。

2.3 面包冷卻過(guò)程中各層水分的變化

將重450 g 的面包坯在215 ℃下烘烤35 min，出爐后放置在15 ℃的冷卻室中進(jìn)行冷卻。面包在冷卻過(guò)程中各層水分變化如圖3 所示。

圖3 冷卻過(guò)程中面包各層水分變化Fig.3 Change rules of moisture of each bread layer in the process of cooling

從圖3 可知，450 g 面包在冷卻過(guò)程中，隨著面包溫度下降，面包中的水分也隨之變化。新出爐的面包，皮層水分很低，在冷卻過(guò)程中，皮層水分增加，而面包瓤?jī)?nèi)層和外層水分下降。在整個(gè)冷卻過(guò)程中，水分從內(nèi)向外轉(zhuǎn)移，但內(nèi)部水分一直高于外部。

面包水分變化規(guī)律是：水分從面包瓤層向皮層轉(zhuǎn)移，面包皮層水分上升，瓤層水分下降。面包冷卻結(jié)束時(shí)，水分分布規(guī)律是：從內(nèi)到外依次下降。冷卻結(jié)束時(shí)面包水分從36.5%降到36%左右，達(dá)到面包包裝溫度水分要求。在冷卻初期，面包瓤外層溫度下降較快，形成溫度梯度，從面包內(nèi)部到外部蒸汽壓依次減小，蒸汽壓差異明顯，水分蒸發(fā)速度較快[4]。到冷卻后期，面包溫度下降后，面包各層溫度和室溫差異不大，蒸汽壓受溫度影響較小，水分揮發(fā)速度減小。

3 結(jié)論

面包面團(tuán)在發(fā)酵初期，皮部、瓤部和整個(gè)面包的水分含量開始上升。在發(fā)酵過(guò)程中，水分從面團(tuán)皮部向內(nèi)轉(zhuǎn)移，瓤部水分從外到內(nèi)開始上升，但增加的水分量很少。在發(fā)酵后期，面團(tuán)皮部、瓤層和整個(gè)面包水分變化不大。

面包在烘焙過(guò)程中，面包皮層水分從43%降到4.1%，面包瓤部水分先增加后減少，最高達(dá)到45.3%，烘烤結(jié)束后水分為44.6%，水分增加1.6%，面包整體水分下降7.5%。面包在烘焙過(guò)程中，熱量隨著水分汽化冷凝由面包皮層向瓤部轉(zhuǎn)移而傳遞的，面包瓤部水分也因之升高，面包皮層水分蒸發(fā)降低。

面包在冷卻過(guò)程中，水分從面包瓤向皮層轉(zhuǎn)移，面包皮層水分上升，瓤層水分下降。面包冷卻結(jié)束時(shí)，水分從內(nèi)到外依次下降。450 g 面包在15 ℃下冷卻30 min，水分下降到36%，達(dá)到面包包裝要求的溫度和水分指標(biāo)。

[1]張守文.面包科學(xué)與加工工藝[M].北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社,2011

[2]中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局,中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).GB/T 14611-2008 糧油檢驗(yàn)小麥粉面包烘焙品質(zhì)試驗(yàn)直接發(fā)酵法[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2008：1-3

[3]中華人民共和國(guó)衛(wèi)生部.GB 5009.3-2010 食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中水分的測(cè)定[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2010：1-2

[4]蔣維鈞,戴猷元,顧惠君.化工原理[M].北京：清華大學(xué)出版社,2000

[5]李里特,江正強(qiáng).烘焙食品工藝學(xué)[M].北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社，2010