面包生產(chǎn)實(shí)用技術(shù)
——面團(tuán)溫度調(diào)節(jié)的探討

文 張梅桔 福建省建陽(yáng)農(nóng)業(yè)工程學(xué)校

面包是一種經(jīng)過(guò)發(fā)酵的組織松軟的烘烤食品，具有耐貯存、食用方便、易于消化吸收、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高等特點(diǎn)，越來(lái)越受到廣大消費(fèi)者的青睞，在人們的日常生活中占據(jù)著越來(lái)越重要的地位。

在面包加工制作的過(guò)程中，面團(tuán)各方面的物理特性決定了其最終產(chǎn)品品質(zhì)的優(yōu)劣。面團(tuán)攪拌是將配方中的原輔料按照一定順序和操作工藝，使原來(lái)雜亂無(wú)章的蛋白質(zhì)分子相互連接成三維網(wǎng)狀的面筋結(jié)構(gòu)，富有彈性和伸展性質(zhì)量均一的含水固形物。在面團(tuán)流變學(xué)當(dāng)中，其最主要的影響因素是面筋，它會(huì)對(duì)面團(tuán)的流變學(xué)特性造成一定程度的影響，同時(shí)也會(huì)影響到面團(tuán)烤制的相關(guān)特性，因?yàn)槊鎴F(tuán)發(fā)酵過(guò)程中由微生物產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w可以停留在面團(tuán)內(nèi)部，因此，面筋會(huì)對(duì)面包的質(zhì)構(gòu)產(chǎn)生顯著的影響。

1 .材料與方法

1.1 材料

金像面粉（面包專(zhuān)用粉）、活性速效干酵母、鹽、奶粉、奶油、面包改良劑、奶香粉、白砂糖、雞蛋等。

1.2 主要設(shè)備、儀器

立式和面機(jī)、醒發(fā)箱、遠(yuǎn)紅外食品烤箱、手壓式封口機(jī)、臺(tái)秤等。

1.3 試驗(yàn)流程

原輔料預(yù)處理→面團(tuán)調(diào)制→面團(tuán)發(fā)酵→圖像采集與分析→計(jì)算密度、繪制密度變化曲線→結(jié)果分析→結(jié)論

1.4 試驗(yàn)過(guò)程研究

準(zhǔn)確稱(chēng)取面粉100g，酵母：1g、2g、3g、4g，水：55g、60g、65g、70g，發(fā)酵溫度：29℃、32℃、34℃、38℃，選用L16(45)正交試驗(yàn)，研究動(dòng)態(tài)密度的變化過(guò)程，并進(jìn)行圖像采集與分析，計(jì)算動(dòng)態(tài)密度，繪制動(dòng)態(tài)密度變化曲線。

2 .結(jié)果與分析

2.1 溫度變化對(duì)動(dòng)態(tài)密度的影響

面團(tuán)發(fā)酵的動(dòng)態(tài)密度在不同發(fā)酵溫度的變化曲線如圖1所示。由其結(jié)果可以看出，在發(fā)酵的前端部分，隨著溫度的持續(xù)上升，酵母的產(chǎn)氣速度也隨之加快，發(fā)酵的速度持續(xù)增加。這時(shí)，由于溫度持續(xù)上升，液相面團(tuán)當(dāng)中二氧化碳的溶解度會(huì)逐漸下降，同時(shí)液相面團(tuán)中二氧化碳的飽和度持續(xù)降低也會(huì)促進(jìn)二氧化碳的不斷產(chǎn)生。在一定的溫度范圍之內(nèi)，隨著溫度的不斷上升，面團(tuán)當(dāng)中的酵母發(fā)酵的速度會(huì)有所提升，產(chǎn)氣量也會(huì)逐漸加大，但是其適宜的溫度應(yīng)不超過(guò)40℃。一般在進(jìn)行面團(tuán)發(fā)酵時(shí)，面團(tuán)的溫度大多控制在20℃-40℃之間，這個(gè)溫度范圍非常適合于酵母的生長(zhǎng)和繁殖。如果面團(tuán)發(fā)酵的溫度高于這個(gè)溫度范圍，雖然對(duì)于發(fā)酵來(lái)說(shuō)有利，但是會(huì)引發(fā)其他雜菌進(jìn)行發(fā)酵，極大地影響面包的相關(guān)品質(zhì)；而如果面團(tuán)發(fā)酵時(shí)的溫度過(guò)低，則會(huì)導(dǎo)致酵母失去活性，甚至發(fā)酵完全停止下來(lái)。因此，發(fā)酵的溫度最佳選擇應(yīng)為35攝氏度和38攝氏度。

圖1 動(dòng)態(tài)密度隨發(fā)酵溫度的變化曲線

2.2 酵母添加量對(duì)動(dòng)態(tài)密度的影響

面團(tuán)的動(dòng)態(tài)密度值隨著面粉中加入酵母的含量變化如圖2所示。在100g的面粉當(dāng)中，加入酵母1g時(shí)，其動(dòng)態(tài)密度曲線的相關(guān)斜率是比較小的，說(shuō)明其發(fā)酵的速度處于較為緩慢的狀態(tài)；而當(dāng)酵母的加入量為2g時(shí)，其斜率隨之增加，表明其發(fā)酵的速度也隨之增加；而當(dāng)加入酵母的量達(dá)到3g時(shí)，其前段斜率較大，而后端呈現(xiàn)出水平線的狀態(tài)；當(dāng)酵母加入量增加到4g時(shí)，結(jié)果和3g時(shí)近似。

圖2 動(dòng)態(tài)密度隨酵母含量的變化曲線

2.3 加水量對(duì)動(dòng)態(tài)密度的影響

面團(tuán)的動(dòng)態(tài)密度隨著面團(tuán)當(dāng)中水分含量變化的曲線如圖3所示。從試驗(yàn)的結(jié)果可以看出，在每100g的面粉當(dāng)中加入水70g、發(fā)酵的時(shí)間為50分鐘的條件下，就能夠讓面團(tuán)發(fā)酵到最大的體積；而加入水65g之后，就需要發(fā)酵65分鐘。但是，在加入水55g的時(shí)候，則需要將近2個(gè)小時(shí)的時(shí)間才能讓面團(tuán)達(dá)到最大的發(fā)酵體積。在一定的范圍之內(nèi)，當(dāng)面團(tuán)當(dāng)中含水量不斷升高，酵母芽孢的增值速率也會(huì)持續(xù)增加，反之則酵母芽孢的增殖速率會(huì)持續(xù)減慢。酵母在進(jìn)行繁殖的過(guò)程當(dāng)中，芽細(xì)胞增長(zhǎng)的效率會(huì)隨著面團(tuán)的軟硬程度不同而有所區(qū)別。在較為柔軟的面團(tuán)中，容易因?yàn)槊鎴F(tuán)內(nèi)部的二氧化碳?xì)怏w增多而導(dǎo)致面團(tuán)膨脹，面團(tuán)發(fā)酵的速度會(huì)持續(xù)增加；而在較硬的面團(tuán)當(dāng)中，面團(tuán)會(huì)對(duì)二氧化碳?xì)怏w的膨脹力產(chǎn)生一定的抵抗力，導(dǎo)致面團(tuán)發(fā)酵的速度受到影響。因此，適當(dāng)?shù)靥嵘鎴F(tuán)中的加水量，對(duì)于加快面團(tuán)的發(fā)酵來(lái)說(shuō)有一定的正面影響。酵母在有氧氣的參與下，利用面團(tuán)內(nèi)含有的豐富營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)行迅速繁殖，在整個(gè)繁殖的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的二氧化碳?xì)怏w，這就讓面團(tuán)能夠蓬松起來(lái)，同時(shí)非常具有彈性；而過(guò)面團(tuán)當(dāng)中加入的水過(guò)量，則會(huì)導(dǎo)致面團(tuán)當(dāng)中的氧氣含量下降，這對(duì)酵母發(fā)生作用會(huì)產(chǎn)生一定程度的負(fù)面影響，面團(tuán)的產(chǎn)氣量會(huì)降低。經(jīng)過(guò)比較，在100g的面粉中加入65g水的時(shí)候，酵母發(fā)酵的效果最佳。

圖3 動(dòng)態(tài)密度隨面團(tuán)水分含量的變化曲線

2.4 溫度變化與水分變化之間的關(guān)系

面團(tuán)的動(dòng)態(tài)密度隨著面團(tuán)發(fā)酵溫度變化的曲線如圖4所示。從試驗(yàn)的結(jié)果可以看出，當(dāng)溫度持續(xù)升高，面團(tuán)的整體硬度和粘附性會(huì)表現(xiàn)出先降低再升高的變化趨勢(shì)，同時(shí)面團(tuán)的內(nèi)聚性、彈性以及恢復(fù)性則會(huì)表現(xiàn)出先增加再降低的變化趨勢(shì)。這可能是由于當(dāng)時(shí)條件處于低溫的時(shí)候，面團(tuán)的吸水效率會(huì)上升，從而減慢面團(tuán)形成的速度，這就會(huì)讓面筋網(wǎng)絡(luò)的整體質(zhì)量下降；而當(dāng)面團(tuán)的面筋網(wǎng)絡(luò)較為稀疏的時(shí)候，就會(huì)出現(xiàn)一些散落的結(jié)構(gòu)，而這些散落的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性要小于政策的面積網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，其穩(wěn)定性較差。蛋白質(zhì)的吸水膨脹最適合的溫度是30℃，當(dāng)溫度持續(xù)升高時(shí)，蛋白質(zhì)會(huì)開(kāi)始產(chǎn)生熱變性，使面筋結(jié)構(gòu)弱化，從而破壞整體面筋結(jié)構(gòu)以及面筋膜，使得面筋產(chǎn)生凝固和硬化，其吸水的效率會(huì)持續(xù)下降，筋力也會(huì)持續(xù)減弱，導(dǎo)致面筋完全喪失筋力，面團(tuán)的彈性以及黏性也會(huì)逐漸消失。同時(shí)，由于較高的溫度會(huì)讓水分揮發(fā)的速度變快，面團(tuán)的表面容易因?yàn)樗值膯适Ф鴮?dǎo)致干裂。其次，在溫度較低的情況下，淀粉不易溶于水中，且其顆粒也不容易發(fā)生膨脹，這會(huì)導(dǎo)致面團(tuán)形成的時(shí)間有所延長(zhǎng)。當(dāng)溫度低于30℃的時(shí)候，淀粉結(jié)合水分的量大約為30%；隨著溫度的持續(xù)上升，淀粉便開(kāi)始因大量吸水而導(dǎo)致膨脹；當(dāng)溫度處于65℃以上的時(shí)候，淀粉便開(kāi)始糊化，變成黏度非常高的溶液。

圖4 動(dòng)態(tài)密度歲發(fā)酵溫度的變化曲線

當(dāng)溫度增加，面團(tuán)的拉伸斷裂相關(guān)的力會(huì)出現(xiàn)先降低隨后升高的現(xiàn)象，面團(tuán)的拉伸距離會(huì)出現(xiàn)先上升后下降的現(xiàn)象。面團(tuán)產(chǎn)生拉伸是由面筋蛋白決定的。當(dāng)溫度低于30℃的時(shí)候，淀粉和蛋白質(zhì)沒(méi)有進(jìn)行充分的吸水，面筋網(wǎng)絡(luò)的形成不充分，導(dǎo)致其中存在一些散落結(jié)構(gòu)，同時(shí)面筋蛋白的延展性也不高；而隨著溫度的提升，面團(tuán)會(huì)進(jìn)行充分的吸水，這就讓面團(tuán)的面積網(wǎng)絡(luò)可以充分地形成，同時(shí)淀粉和蛋白質(zhì)之間也存在一定的相互作用。面團(tuán)柔軟的性質(zhì)能夠讓面團(tuán)在進(jìn)行拉伸的時(shí)候，其拉伸斷裂力比較小，拉伸的距離會(huì)變大。而當(dāng)溫度提升之后，蛋白質(zhì)會(huì)變性，淀粉和蛋白質(zhì)之間的相互作用也會(huì)降低，在此階段過(guò)程中，面團(tuán)中的面筋會(huì)逐漸出現(xiàn)凝固、硬化的現(xiàn)象。

因此，在面團(tuán)進(jìn)行發(fā)酵的過(guò)程當(dāng)中，其影響因素非常多，最主要的影響因素有面團(tuán)中酵母的含量、發(fā)酵過(guò)程中使用的溫度以及面團(tuán)中具體的含水量等。選用L16(45)正交試驗(yàn)，采用動(dòng)態(tài)密度法分別對(duì)金像面粉進(jìn)行了相關(guān)試驗(yàn)后，可繪制相應(yīng)的動(dòng)態(tài)密度曲線。由密度變化曲線的結(jié)果得知，在初期的發(fā)酵過(guò)程中，密度變化的速率是比較大的，而隨著面團(tuán)內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)以及氧氣等持續(xù)消耗，發(fā)酵的速率開(kāi)始放緩，直到發(fā)酵完全停止的時(shí)候，密度便不再下降，而是維持在一個(gè)基本的水平線上；面團(tuán)的動(dòng)態(tài)密度會(huì)隨著面團(tuán)中酵母的總體含量上升、發(fā)酵過(guò)程中溫度的增加以及面團(tuán)中含水量的上升而減小，在一定的反應(yīng)時(shí)間之內(nèi)，酵母的含量會(huì)迅速增加，發(fā)酵的速度持續(xù)加快，面團(tuán)密度的變化速率也會(huì)隨之增加。當(dāng)酵母的含量提升到3g/100g面粉的時(shí)候，其發(fā)酵的速度增長(zhǎng)趨勢(shì)會(huì)下降；隨著溫度的持續(xù)提升，酵母產(chǎn)氣的速度也會(huì)隨之提升，發(fā)酵的速度同時(shí)也會(huì)變大，發(fā)酵的最佳溫度選擇為35℃和38℃；隨著面團(tuán)當(dāng)中的含水量持續(xù)上升，發(fā)酵的速度也會(huì)隨之加快；當(dāng)面團(tuán)當(dāng)中的含水量上升到65g/100g面粉的時(shí)候，其發(fā)酵的速度增長(zhǎng)則不明顯。

溫度對(duì)于面團(tuán)的性能有著非常顯著的影響。面團(tuán)的質(zhì)構(gòu)特征的變化主要是和淀粉自身的顆粒以及蛋白質(zhì)分子的特點(diǎn)和與水相結(jié)合的程度有著密切的關(guān)聯(lián)。當(dāng)?shù)矸酆?，蛋白質(zhì)的變性會(huì)導(dǎo)致面團(tuán)特性的改變。同時(shí)，當(dāng)?shù)矸垲w粒、蛋白質(zhì)在充分與水分子進(jìn)行結(jié)合之后，能夠形成較為致密的面筋網(wǎng)絡(luò)，讓面團(tuán)的各項(xiàng)性能得到提升。

結(jié)語(yǔ)

制作面包的原材料是小麥等糧食，將其磨成面粉后，在其中加入水、酵母以及鹽等進(jìn)行一定時(shí)間的攪拌，最終形成面團(tuán)坯料，隨后利用各種方式對(duì)其進(jìn)行加工，可以制作出各種不同的面包食品。面包的營(yíng)養(yǎng)程度非常豐富，花樣繁多，能夠滿足各地不同人群的各種要求。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)飛速增長(zhǎng)，人們的生活品質(zhì)也隨之得到了提升，面包也進(jìn)入了中國(guó)市場(chǎng)，并且越來(lái)越受到我國(guó)人民的青睞。隨著面包產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，需要對(duì)面包生產(chǎn)工藝的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行深入的研究，這樣才能在保持面包產(chǎn)業(yè)發(fā)展的同時(shí)，對(duì)面包的生產(chǎn)技術(shù)持續(xù)進(jìn)行優(yōu)化，這樣才能讓面包的品質(zhì)得到進(jìn)一步的提升。因此，研究面包制作過(guò)程中各個(gè)環(huán)節(jié)的影響因素是非常具有實(shí)際意義的。