天府之国的气候:面粉质量和粒度对主食馒头品质影响机理的研究

陈志成
河南工业大学
摘要：漫头是东方食品中消费量最大的食品之一，针对馒头对面粉品质和粒度的要求，作者通过对小麦籽粒结构的分析，对馒头用面粉的颗粒特性的研究，以及对淀粉损伤的测定和面粉加工工艺特点的经验总结，得出结论为：馒头对面粉品质的要求范围较大，从中筋到弱筋小麦都可以生产馒头专用面粉，制作适宜不同消费的馒头；筋力愈高，面团的发酵时间愈长，馒头的弹性愈好；面粉的颗粒度对馒头的弹性和起发性呈正效应，但对其外观形状呈负效应；面粉的淀粉损伤对馒头的组织结构、体积和外观有显著的影响；面粉的加工工艺对馒头的结构品质的影响也有相关性。
关键词：颗粒度 结构特性 湿面筋 面团
馒头是亚洲多国人民生活的主要食品之一，特别是在中国，馒头的消费量和面条几乎相当，在北方，二者均占居民每天消费的75%以上，且南方的消费量还在逐年增长。馒头和面包的制作有相同之处，也有不同之处。相同之处在于二者都有发酵过程，不同之处在于面包是烘烤工艺，有较多的添加料，及二次发酵过程；而馒头为蒸煮工艺，添加料少，加水量是面包加水量的80%; 馒头的发酵体积过大时蒸煮易塌陷，冷却后易回缩。面粉的蛋白质含量、湿面筋含量与馒头的体积、比容、色泽呈显著或极显著正相关；降落数值与馒头的体积、比容和弹性呈正相关；湿面筋的质量与馒头的组织结构呈显著正相关；馒头用面粉的加工精度、灰分与馒头的品质呈正相关；面粉的粒度对馒头的弹性和起发性有正效应，但对其外观形状有负效应；面团的粉质参数与馒头的品质结构有直接的指导作用，面团的拉伸参数与馒头的弹性均呈正相关，但对馒头的外观形状均有不利影响。本文针对面粉的颗粒度和淀粉的损伤对馒头的影响机理进行研究，其提出的的学术观点供大家参考。
1．馒头用面粉的粒度受不同地区原料品质的影响
在中国由于受地理位置、土壤、气候、水质等条件的影响，小麦的内在品质有很大的差异，在小麦的主要种植区域内，起主导作用的小麦品种分为强筋小麦、中筋小麦和弱筋小麦，小麦的筋力高低直接影响到馒头的结构品质和食用品质，而制作馒头用的面粉除筋力以外还有面粉的颗粒度对起影响也较大。我国小麦种植区主要为河南、山东、河北、安徽、江苏、陕西六个省，而馒头用面粉的需求主要在河南、山东、河北、安徽、黑龙江、辽宁、吉林、山西等省份，不同地区种植的小麦品质不同，其面粉的加工工艺也不同，而不同地区对馒头用粉的消费要求也不同，但对馒头的品质要求且基本一致，品质优良的馒头要求表皮光滑、色白、清香、无异味、瓤心色白、孔隙小而均匀，结构较致密、弹韧性好、有咬劲、爽口不粘牙、柔韧滋润，味美适口。
作者通过实践证明：山东、陕西地区小麦均属强筋小麦，小麦硬质率偏高，面筋品质较好，生产馒头用粉时，要求面粉的颗粒度要粗，一般控制在CB30/CB42在8～13%；河北、河南地区小麦均属中筋小麦，胚乳疏松、洁白，面筋品质良好，生产馒头用粉时，要求颗粒度为中粗，一般控制在CB30/CB42在5～8%；安徽、江苏小麦均属弱筋小麦，小麦硬质率偏低，面筋品质一般，生产馒头用粉时，要求面粉的颗粒度要细（主要追求白度），一般控制在CB30/CB42在0.5～3%。面粉的粗细度直接影响面粉的白度和面粉的灰分，粗细度越大面粉的白度就越低，灰分就越高。因此，应选择适宜的面粉粗细度。
2．馒头用面粉的颗粒度与小麦的组织结构相关
小麦由外部皮层和内部胚乳构成，胚乳主要由淀粉和面筋蛋白组成。淀粉是以淀粉粒形式共存在蛋白质的基质之中，淀粉粒有一定结构组织，内部的直链淀粉和支链淀粉分子整齐排列在淀粉粒中，形成层状结构，外层由蛋白质膜包裹，由于淀粉粒内部整齐有序的分子排列结构，形成了淀粉固有的理化特性。胚乳中的蛋白质分为醇溶性蛋白和水溶性蛋白，醇溶性蛋白是形成面筋质的蛋白，面筋蛋白的数量的高低，决定了小麦的属性，即角质和粉质，面筋蛋白的品质好坏，影响到制品的品质效果。
将角质小麦和粉质小麦样品进行切片，采用KYKY扫描电镜观察胚乳内淀粉颗粒和蛋白颗粒的分布情况见图3-1、图3-2。比较图3-1、图3-2可知：角质小麦胚乳中的淀粉颗粒和蛋白质形状与结构与粉质小麦有明显差异，粉质小麦的淀粉颗粒相对独立而完整，清晰可见，而角质小麦淀粉颗粒与蛋白质网状结构交合不清，难以分辨；其胚乳结构明显疏松，淀粉颗粒间的空隙度显著增加，特别是软质小麦淀粉颗粒清晰、完整、结构疏松。通过观擦分析，证明了角质小麦的结构紧密不易制粉，粉质小麦的结构松弛，易于破碎成粉。

3、馒头用面粉的粒度与面粉的淀粉破损相关
小麦的制粉过程是利用辊式磨粉机完成破碎和研磨成粉的，由于磨粉机磨辊表面齿型的剪切、挤压等机械力的作用，不可避免的会使面粉中的淀粉内部结构和外表形状受到伤害，出现裂纹和碎片，受到伤害的淀粉粒称为损伤淀粉（如图3-1和3-2所示，切片时将淀粉颗粒损伤的痕迹）。淀粉损伤会改变面粉的流变学特性，增加面粉吸水率，提高酶的敏感性，降低对水解酶的抵抗力，加大面粉可消化性和可溶性组分的提取率，但对馒头制品的最终效果造成一定的影响。
3．1面粉粗细度与淀粉损伤的内在关系
馒头用面粉过细，必然导致淀粉的损伤，面粉的吸水率与面粉损伤淀粉、蛋白质、水分含量有密切的关系。损伤淀粉、蛋白质含量越高，面粉的吸水率越大，因为损伤淀粉的吸水量是非损伤淀粉的一倍左右，蛋白质吸水量可是自身重量的二倍左右，当然面粉水分的高低也会影响面粉的吸水率。 当面粉蛋白质含量和水含量一定时，其面粉吸水率决定于面粉中损伤淀粉的程度，随面粉损伤淀粉的增加，吸水率随之上升，见图4-1所示。由此可见，随着面粉细度的增加，淀粉损伤率提高，其吸水率也随之上升。

图3     损伤淀粉对面粉吸水率的影响
3．2损伤淀粉与面团稳定时间之间的关系
损伤淀粉会影响粉质曲线的稳定时间，其影响机理是损伤淀粉增多，是面团的吸水率提高，高吸水率导致在面团活面和揉面过程中，形成面团后的弹性降低，容易软化，造成稳定时间缩短，衰减指数增加。如图4-2所示，随着面粉损伤淀粉的增加，面粉粉质曲线的稳定时间逐渐下降，表示面粉筋力降低。由此可见，小麦在制粉过程，过度研磨和撞击，会造成面粉的细度增加，淀粉损伤率提高，面团稳定时间下降、弹性削弱，从而影响到馒头制品的商品价值。

图4     损伤淀粉对粉质稳定时间的影响
3．3 损伤淀粉与馒头加工之间的关系
损伤淀粉对面团的粘性、醒发高度、食品颜色、食品裂纹有一定影响。用高损伤淀粉的面粉加水混合成的面团粘性大，易粘接容器，影响制品的加工工艺和制品的质量；实验表明：用不同损伤淀粉的面粉，制成的馒头面团，其面团醒发高度、蒸出馒头的颜色差别较大，损伤淀粉在UCD10的面粉醒发高度低，馒头表面粗造；损伤淀粉UCD13的面粉醒发高度正常，馒头颜色较好；损伤淀粉在UCD15的面粉醒发高度较高，馒头表面颜色发暗，表皮其泡。
3．4馒头面粉中损伤淀粉的合理临界范围
馒头在发酵过程中，酵母或面头中的酶要吸收面粉中的糖份，进行生理活动，产生二氧化碳和脂类代谢产物，使面团体积膨大，体现馒头成品的特殊风味。损伤淀粉的存在，使面粉中存在的α和β淀粉酶更易于分解损伤淀粉，产生更多的糖类，充分提供酵母活动所需的养分，同时由于损伤淀粉增加了面粉的吸水率，使面粉可以加更多的水，得到更多的面团，产生出较多的馒头产品。 另一方面，如果损伤淀粉过量，面粉要吸收过多的水，超过面团含量水的正常值，这样超过正常水份值的馒头内部组织变软，支撑力下降，就会出现塌架、收缩等其它质量问题，这是损伤淀粉的负面作用。
从损伤淀粉的正负面作用来看，面粉的损伤淀粉应该有一个合理的临界点或临界范围，见图4-3两条曲线交点处的损伤淀粉值，就是该制品合理的临界点。面粉的损伤淀粉应控制在临界范围内，充分发挥其正面作用，防止负面作用的产生，当然不同用途面粉的临界点或临界范围是不同的。
对于冷冻面制食品用面粉来说，其损伤淀粉应该适当低些为好，用低损伤淀粉的面粉制成的面团含水量低，在冷冻过程中可以防止大量冰晶的生成，避免冻裂，保证冷冻食品的质量；面条用面粉也应选用低损伤淀粉的面粉，降低面片和湿面条的水分含量，减小干燥的能量；对于饼干用面粉也需要有较低的淀粉损伤，否则会使表面裂纹；而面包用粉需要较高的淀粉损伤，但也不能过量，不然会影响制品的内在结构和外观形状。

图4-3  损伤淀粉正负面影响与临界范围
4．馒头用面粉的颗粒度与制粉工艺配置相关
馒头用面粉的颗粒度即不能太粗，也不能太细，太粗虽能改善馒头的整体结构挺立，有弹性，但会影响面粉的色泽，增加面粉的灰分，影响馒头的外观光洁度；若馒头面粉过细，虽改善了面粉的色泽，增加了吸水率，但面团发黏，馒头不挺，体积收缩，降低了馒头的商品价值。怎样控制馒头用面粉的颗粒度，除注重软硬品质小麦的合理搭配外，其工艺选择和工艺参数确定，也是十分关键的。
4．1馒头用面粉适合短粉路生产工艺
短粉路工艺，工艺道数较短，物料重复研磨的次数较少，但不同于我国二十世纪八十年代提出的短粉路，工艺特点是缩段纵向道数，扩宽横向分级系统，诸如清粉机来料的细分，1B可分设P1、P2、P3；2B可分为P4、P5、P6；1M、1S可分为粗、中、细物料等。虽道数缩短了，但物料细化了，纯度提高了，研磨效果保证了。从而使面粉的淀粉损伤较低，面粉避免重复碾磨发热，使其淀粉不易糊化，面筋蛋白不易变性。另外，进机物料相对均匀，纯度较高，保证了优质面粉的数量和质量。采用该工艺生产馒头用面粉，首先应加强原料的清理，增设小麦搭配系统，实现流量均匀、软硬一致、水分合理，品质基本稳定，保证入磨净麦的纯度；其次加强前路分级、增设清粉系统、重视清粉效果、体现同质合并、轻研细分，由于提高了出粉系统的来料纯度，也可适当放稀筛网，尽可能降低未筛净率，减少面粉的多次碾磨，保证面粉加工品质。
4．2小麦脱皮制粉工艺适用生产馒头用面粉
小麦脱皮制粉，作者做了多年的研究与探索，总结了不少的经验和教训，通过实践证明，采用该工艺生产的面粉，非常适用制作馒头，其因素有：脱皮制粉实质上是加强了原料的清理，改善了小麦的调质效果，保证了入磨小麦的纯度；脱皮制粉由于在清理中除去了小麦的外果皮（外表皮和内表皮），清除了小麦肤沟内的泥土，降低了入磨小麦的灰分含量；由于外表皮的清除，减少了制粉工艺中的研磨道数，避免了表皮破碎进入面粉的机会，从而保证了面粉的白度；小麦脱皮制粉，普遍采用短粉路，非常重视前路分级，为降低面粉的灰分，均采用挤压出粉，降低了淀粉的相对损伤。
4．3减少前路撞击出粉有利于馒头粉的生产
在中路出粉中，人们习惯在前路心磨系统采用撞击磨或强力撞击松粉机，这种做法非常不利于馒头用面粉的生产。采用撞击磨容易是面粉温度升高，影响面粉的品质；利用强力撞击机碾磨过的面粉，容易将较脆的麸片撞碎成粉，进入面粉，影响面粉的百度；强力撞击易产生淀粉破损，由于强力撞击设备均采用较为坚硬和锋利销柱，在高速旋转强有力的撞击作用下，易造成淀粉的破损，不利馒头粉的生产。
5．结论
5．1对手工制作的馒头而言，强筋面粉或高蛋白质品质的面粉对馒头的弹性和质构特性有较大的贡献。但强筋面粉或高蛋白质品质的面粉需要较大的加工能量和较长的揉面时间,最好使用机器加工，否则馒头的外观品质会受到影响。
5．2馒头用面粉，可根据小麦的品质，选择面粉的粗细度，合适的面粉粗细度，有利于馒头的起发效果、保证馒头的内部结构和外观形状，以及馒头表面的光洁度。
5．3淀粉的相对损伤，影响馒头的制作效果，选择适宜的临界淀粉损伤值，不仅能增加面粉的白度，提高面粉的吸水率，增加馒头的出品率，而且避免馒头扁平，表面发暗、起皮、鼓泡等现象。
5．4馒头用面粉的生产适宜较短的生产工艺，适应多分级，少碾磨的制粉方法，不仅能提高面粉的品质效果，而且能减少淀粉的损伤，温度的提高。
5．5减轻前路心磨撞击出粉，有利于提高面粉的纯度，减少较脆麸星破碎混入面粉中，影响馒头表面的颜色和光洁度，同时降低了淀粉的损伤，保证馒头制品有良好的结构形态和商品价值。