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浅谈影响小麦加工品质的若干指标

2021-04-23丁培广刘志国

现代面粉工业 2021年2期
关键词:出粉率胚乳小麦粉

梅 清 刘 杨 丁培广 姚 华 刘志国

(中央储备粮宿州直属库有限公司,安徽宿州234000)

小麦品质可以分为加工品质、食用品质、营养品质以及卫生品质。小麦加工品质包括磨粉特性、出粉率、色泽、再制品工艺特性等;食用品质包括面制品如面包、面条、饼干、糕点的口感、烘焙特性、蒸炸特性等;营养品质主要指含有的营养物质品种与数量,如碳水化合物、蛋白质、维生素、矿物质、必需氨基酸、消化吸收率、蛋白质效价;卫生品质则是指有毒有害物质、微生物、重金属的类型和数量。

小麦品质常用一系列指标来评价,如用容重、千粒重、硬度、色泽、水分、蛋白质含量、降落数值、出粉率、粉色、灰分等指标反映加工品质;用湿面筋的数量和质量、蛋白质含量、烘焙评分等指标反映食用品质。同等指标因面制品种类的不同评价结论不一。某些指标不但可以反映小麦一种品质情况,还可以反映另一种品质情况,例如小麦蛋白质含量不仅反映营养品质,而且反映食用品质和加工品质。

1 容重

1.1 容重对小麦加工品质的影响

在GB 1351—2008《小麦》质量要求中,容重是对小麦质量定等的指标,指小麦籽粒在单位容积内的质量,以克/升(g/L)表示。我国小麦容重一般为680~820 g/L,相同条件下,容重大,出粉率高,某品种小麦容重与出粉率关系见表1。

从表1可以看出,容重高则小麦出粉率高,等内小麦容重每增加20 g/L,出粉率相应增加2%左右,等外小麦容重每减少20 g/L,出粉率减少幅度在5%以上。影响小麦容重的主要因素有小麦品种、籽粒密度大小,水分、整齐度、杂质种类及含量。

小麦加工中,容重会影响到面粉的加工精度。同等技术条件下,容重高的小麦,皮层占比少,相同出粉率下,粉色白,面粉精度高;相反,容重低的小麦,皮层占比大,易破碎,相同出粉率下,面粉含麸星较多、粉色暗,加工精度低。

表1 容重与出粉率的关系

1.2 容重对小麦食用品质的影响

食品制作中,面粉的湿面筋含量、水分、粗细度、灰分、加工精度影响其食用品质,而这些因素主要受小麦自身的化学成分和加工工艺影响,与小麦容重关系不大。

2 千粒重

GB 5519—2008《谷类与豆类 千粒重的测定》要求中,千粒重指包括水分在内的1000试样籽粒的质量,常用以克(g)表示。千粒重与小麦品种、粒型大小有关。通常小麦千粒重大,籽粒饱满,胚乳所占的比例大,所以小麦千粒重与出粉率关系非常密切,一般千粒重大的小麦,出粉率也高。

我国小麦的千粒重一般34~38 g,有的高达60 g以上,尤以青海、西藏、新疆和宁夏等地区小麦千粒重较高。

小麦容重高,千粒重不一定高。同品种小麦,容重高,千粒重也高的小麦,出粉率更高。

3 硬度

GB 21304—2007《小麦硬度测试 硬度指数法》要求中,小麦硬度指小麦籽粒抵抗外力作用下发生变形和破碎的能力,用小麦硬度指数表示(HI)。小麦硬度指数指在规定条件下粉碎小麦样品,筛后留存在筛网上的样品占试样的质量分数。硬度指数越大,表明小麦硬度越高,反之表明小麦硬度越低。根据小麦种皮颜色和硬度指数的不同,将小麦分成硬质白小麦、软质白小麦、硬质红小麦、软质红小麦、混合小麦。

小麦硬度受水分影响较大,且不同部位承受破坏力不同,某一种小麦在不同水分含量下整粒小麦、胚乳、表皮破坏力情况见表2—表4。

表2 整粒小麦在不同水分的破坏力(kgf·cm-2)

表3 胚乳在不同水分时的破坏力(kgf·cm-2)

表4 表皮在不同水分时的破坏力(kgf·cm-2)

由表2—表4可以看出,麦皮承受破坏力最大,胚乳最小,整粒居中,因此,小麦在碾磨时,胚乳易于破碎,而麦皮较难。水分增加时,胚乳和整粒破坏力降低,而且表皮破坏力增加。现代制粉工艺技术正是利用这一原理,对小麦水分进行调节,增加麦皮韧性,尽最大可能保持麸皮完整,而将胚乳磨成面粉。但在水分调节时,必须考虑面粉的安全储藏要求,将入磨小麦的水分控制在最佳范围内。

不同硬度的小麦,麦皮、胚乳、整粒所需破坏力相差很大。一般硬质小麦制粉时流动性好,渣心多,易筛理分级,湿面筋数量多且质量高,出粉率高,动力消耗较大;软质小麦所需破坏力小,易出粉,但渣心少,流动性差,出粉率低,动力消耗也低。有条件的企业会根据小麦的硬度来调整工艺技术。

4 色泽

小麦籽粒通常具有不同的颜色,一般分为红色、白色或黄白色,主要取决于小麦皮层中的色素。色泽与籽粒的成熟度也有关系,种植条件和环境条件会影响其颜色的深浅。

颜色是小麦分类的重要依据,GB 1351—2008《小麦》中将小麦分为5类,即硬质白小麦、硬质红小麦、软质白小麦、软质红小麦、混合小麦。小麦皮色检验按GB/T 5493执行,小麦色泽、气味检验按GB/T 5492执行。

在加工低精度面粉时,白小麦的皮较白,相同粉色时其出粉率高于红麦。这是因为白麦皮层颜色浅,混入面粉中不易被发觉。但在采用较完善的技术加工高精度面粉时,由于面粉中基本不含皮层,小麦皮色影响并不大。

研究表明,小麦胚乳的色泽也是有区别的,因品种和种植区域不同,小麦胚乳中叶黄素、类胡萝卜素等黄色素含量也不同,小麦加工时对面粉色泽稍有影响。

5 水分

水分是衡量干物质数量的重要指标,以百分率表示。小麦水分含量越高,干物质含量越低。新小麦的水分在不同时期是不同的,刚收获晒干的新小麦水分在11%~12%。在储藏熟化期间,由于小麦呼吸旺盛,加之粮堆透气性差,小麦水分会上升到14 %~15%;而陈小麦的水分较稳定,一般在12%~13%。GB 5009.3—2016《食品安全国家标准 食品中水分的测定》规定,对粮食(水分含量低于18 %)采用本标准第一法(直接干燥法)。

从小麦加工的角度讲,小麦水分高,皮层韧性强,在面粉出率不变的情况下,粉色好,麸星少,加工精度高,相应的面粉水分也高。但小麦水分过高时,物料流动性差,筛理困难,胚乳也难以从皮层剥刮,造成生产电耗增加。所以小麦加工除了考虑加工特性外,还要考虑面粉与麸皮安全储藏的要求,保持适宜的水分,也称小麦最佳入磨水分。

水分调节有利于小麦加工品质的改善,小麦水分调节一般采用自来水。水分调节的机理:皮层首先吸水膨胀,糊粉层和胚乳继后吸水膨胀,由于吸水有先后,麦粒各组成部分会在横断面的径向方向产生微量位移,使皮层、糊粉层、胚乳三者之间结合力削弱。皮层吸水后,韧性增加,脆性降低,增加了其抗机械破坏的能力,在研磨过程中,麸片便于保持完整和被刮净胚乳,有利于保证面粉质量和提高出粉率。胚乳中的蛋白质吸水能力强,速度慢,淀粉吸水能力弱,速度快,由于膨胀先后程度不同,引起淀粉和蛋白质颗粒之间产生位移,从而使胚乳结构松散,强度降低,易于磨细成粉,有利于降低动力消耗。

保持最佳入磨小麦水分要根据产品质量的要求,同时兼顾制粉工艺技术水平。如粉路长、磨耗高、生产专用小麦粉,水分可以高些;如粉路短、磨耗低、生产通用小麦粉,水分要低些;生产环境温度、湿度很低,水分可以高些;吸风强水分要高,吸风弱水分要低。

6 蛋白质含量

蛋白质在麦粒中分布极不均匀,在胚和糊粉层中占比较大,但总量不大,胚乳中占比小但总量大。我国的小麦蛋白质含量一般在12%~13%,多为中筋小麦。

小麦中蛋白质分为麦谷蛋白、麦胶蛋白、清蛋白和球蛋白,其中麦谷蛋白和和麦胶蛋白存在于胚乳当中,是构成面筋的主要成分,清蛋白和球蛋白不构成面筋。胚乳中蛋白质分布并不均匀,由中心向外围,中心数量少,品质好,外围数量多,品质差。将某种小麦胚乳横断面分为5层,则湿面筋的含量依次为:第1层7.4%,第2层8.6%,第3层9.6%,第4层13.9%,第5层16.5%。说明胚乳中的面筋分布是不均匀的,从胚乳的中心部分到外围,面筋的数值逐步增加,但中心层具有最佳品质的面筋。小麦的硬度不同,蛋白质在胚乳中的分布也不同,试验证明,软质小麦,蛋白主要集中在胚乳的外层,而硬质麦粒,蛋白的分布比较均匀。小麦蛋白质品质好时,其面筋弹性强,延伸性好,洗涤时粘性强。

表5 小麦籽粒各部分蛋白质组成(水分为14%)

正是因为小麦胚乳中由内层向外层蛋白质的数量和质量呈梯度分布,在采用分层研磨的现代制粉工艺才实现了用一种小麦生产多种食品专用粉。

蛋白质含量是影响面粉使用的关键指标,通用小麦粉时代,无须对小麦蛋白质充分重视,但在专用粉时代,则必须高度重视蛋白质数量和质量,它是决定面粉用途的根本。由于小麦蛋白质直接影响面筋质,所以小麦蛋白质质量可以通过湿面筋质量与数量、面团流变学特性(粉质曲线、拉伸曲线)、面团持气能力、烘焙评分等方法加以评定。

7 降落数值

降落数值的高低反映了小麦粉中α-淀粉酶活性,降落数值愈高表明α-淀粉酶活性愈低,反之,表明α-淀粉酶活性愈高。正常小麦降落数值为300~350 s,少量发芽的小麦降落数值一般200 s左右,严重发芽的小麦降落数值会下降到70~100 s。小麦成熟后,遇水发芽,会激发籽粒内部各种酶的活性,其中α-淀粉酶活性上升十分明显。

降落数值可以正确反映面包的烘焙特性。面团在250℃烤炉中烘烤时,其面包心在55~80℃经历的时间约40 s,降落数值法检测时的加热速度与烘焙过程面包心加热过程极其相似,所以降落数值可以正确反映面包的烘焙特性。用发芽小麦粉制成的面包,筋力下降、纹理变粗、面包心发粘。

我国1993年发布的专用小麦粉系列标准中规定了不同专用粉的降落数值,如:面包用小麦粉的降落数值250~350 s;馒头用小麦粉的降落数值≥250 s;面条用小麦粉的降落数值≥200 s等。2017年发布的中国好粮油标准LST 3248同样规定了优质小麦粉(包括优质高筋小麦粉和优质低筋小麦粉)的降落数值≥200 s。为保证面粉良好的使用,面粉厂必须重视降落数值的检测。

8 出粉率

小麦加工的出粉率是可以人为控制的,不同出粉率的面粉将会表现出不同的品质特性。如某一实验,先在专用粉生产线取得各系统面粉,然后按质量(灰分)由低到高并按流量比例依次混配成出粉率为50%、55%、60%、65%、70%、72%、74%、76%、78%、80%、85%的各样品面粉,检测其粉质特性。结果显示,随着出粉率的增加面团吸水量增加,且较为明显。这是因为随着出粉率的增加,外层胚乳(后路系统粉)含量增加,面粉的蛋白质含量也在增加,并且由于后路系统粉面粉损伤淀粉含量较高,因而面团吸水量就增加了。面团形成时间、粉质质量指数也随出粉率增加而增大,弱化度则相反。出粉率在50%~70%时,稳定时间随出粉率增加而下降,但在75%附近处有最高峰,其他无明显规律。拉伸试验方面,面团的拉伸阻力、最大拉伸阻力会随出粉率增加而减小,延伸性则相反,但这种趋势并不明显,拉伸比例随出粉率增加而减小。

出粉率是面粉厂十分关心的指标,它除了受产品精度、技术设备和操作方法影响外,小麦的容重、千粒重、水分、硬度等指标对其影响也比较明显。

当然,影响小麦加工品质除了以上介绍的8个方面外,还受小麦灰分、粒度、均匀度、脂肪含量、纤维素和技术装备等影响,这里不再一一叙述。

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