化学成分的种类
（一）碳水化合物
碳水化合物是小麦和面粉中含量最高的化学成分，约占麦粒质量的70%、面粉质量的75%。它主要包括淀粉、糊精、纤维素以及各种游离糖和戊聚糖。在制粉过程中，纤维素和戊聚糖的大部分被除去，因此，纯面粉的碳水化合物主要有淀粉、糊精和少量糖。
1.淀粉
淀粉是小麦和面粉中最主要的碳水化合物，约占小麦籽粒质量的57%、面粉质量的67%。小麦籽粒中的淀粉以淀粉粒的形式存在于胚乳细胞中。长棱柱体和中央细胞的淀粉颗粒平均长度为28～33 μm，最大的可达40 μm，小的直径为2～8μm。外围细胞的淀粉颗粒大小介于上述两类之间。淀粉的相对密度为1.486～1.507。干淀粉比热容为0.27，发热量为17.3 kJ/g。淀粉不溶于冷水，但淀粉悬浮液遇热膨胀、糊化，发生凝胶作用，形成胶体。淀粉的分解温度为260℃，与碘反应呈蓝色。
淀粉是葡萄糖的自然聚合体，根据葡萄糖分子之间连接方式的不同而分为直链淀粉和支链淀粉2种。在小麦淀粉中，直链淀粉约占1/4，支链淀粉占3/4。
直链淀粉由200～1000个葡萄糖单位组成，相对分子质量较小，为1万～20万。在水溶液中，直链淀粉为螺旋状，每6～8个葡萄糖单位形成一圈螺旋。直链淀粉与碘起反应，是由于其吸附碘形成配合结构，每个螺旋圈吸附一个碘分子。直链淀粉与碘发生颜色反应与其分子大小有关，聚合度为4～6的直链淀粉遇碘不变色，聚合度为8～12的遇碘变红色，聚合度在30～35或以上时，才与碘反应呈蓝色。直链淀粉易溶于热水中，生成的胶体黏性不大，也不易凝固。
支链淀粉由600～6000个葡萄糖单位组成，相对分子质量很大，一般在100万以上，有的可高达600万。支链淀粉呈树枝状，遇碘变红紫色。支链淀粉需在加热并加压下才溶于水，生成的胶体溶液黏性很大。因此，支链淀粉比例大的谷物，其面粉黏性也较大。
损伤的淀粉颗粒在酶或酸的作用下，可水解为糊精、高糖、麦芽糖、葡萄糖。淀粉的这种性质在面包的发酵、烘焙和营养等方面具有重要意义。
淀粉是面团发酵期间酵母所需能量的主要来源。淀粉粒外层有一层细胞膜，能保护内部免遭外界物质（如酶、水、酸）的侵入。如果淀粉的细胞膜完整，酶便无法渗入细胞膜而与膜内的淀粉粒作用，但在小麦制粉时，由于机械碾压作用，有少量淀粉外层细胞膜被损伤而使淀粉粒被裸露出来。因此，淀粉酶只能作用于损伤淀粉，损伤淀粉含量越高，意味着淀粉酶活性也越高。通常，小麦粉质越硬，磨粉时损伤淀粉含量越高，酶促作用就越强烈。
表5.4中指出了不同种类的小麦粉典型的损伤淀粉含量。从表中可看出硬麦比软麦、春麦比冬麦磨制的面粉具有较高的损伤淀粉含量。
表5.4 不同小麦及面粉中的损伤淀粉含量*
注：*损伤淀粉含量以完整淀粉计。
损伤淀粉的作用和意义表现在以下方面：
（1）面团发酵时，淀粉产生充分的二氧化碳气体，使烘焙时面包形成无数孔隙，松软适口。
（2）在烘焙期间产生糊精的程度。
（3）决定烘焙时的吸水量。
面团发酵需要一定数量损伤的淀粉粒。但是，面粉中淀粉粒损伤过多，烘焙所得面包的体积小，质量差。淀粉损伤的允许程度与面粉蛋白质含量有关，最佳淀粉损伤程度在4.5%～8%的范围内，具体要根据面粉蛋白质含量来确定。
面粉中主要组成部分是淀粉。其烘焙蒸煮品质除与面筋的数量和质量有关外，还在很大程度上受到小麦粉发酵性能、淀粉糊化特性和淀粉酶活性的影响。如上所述，面包、馒头等发酵食品的优劣主要取决于面团发酵形成二氧化碳的数量和保持二氧化碳的能力，后者取决于面筋的数量和质量，而前者则取决于酵母。酵母使面团中的糖类转化为乙醇和二氧化碳，充满在面团的面筋网络结构里，使面团内部呈蜂窝状孔隙，从而制成海绵结构的食品。而酵母的生长和活动主要以淀粉酶和麦芽糖酶降解淀粉形成的和小麦粉中原有的糖分为养料。借助发酵仪（fermentograph）可以测定面团发酵的产气能力及其速率。
面筋在面团中构成网络结构时，淀粉即充塞于其中。在烘焙过程中淀粉的糊化直接影响面包的组织结构。开始糊化的淀粉颗粒从面团内部吸水膨胀，这使淀粉粒体积逐渐增加，固定在面筋的网状结构中。同时由于淀粉所需要的水是从面筋所吸收的水分转移而来，这使面筋在逐步失水状态下，网状结构变得更有黏性和弹性。小麦淀粉的糊化温度一般为59～64℃，它受到α-淀粉酶在发酵及烘焙最初阶段的影响。酶作用适当的面团能使淀粉达到适当的浓度而使面团膨胀，成为面团的骨架。当面团在发酵阶段时，面筋是面团的骨架，但在烘焙时期面筋不再构成骨架，而且有软化及液化趋势，此时实际上是由淀粉在维持面包的体积。如果酶活性不足，淀粉糊化不足，淀粉胶体太干硬，会限制面团的适当膨胀，使面包的体积和组织都发展不良。相反，如酶活性过大，使过量淀粉被糊化，淀粉胶体性质降低，使其无法忍受所增加的压力，小气孔破裂成为大气室，使气体溢出，则面包体积小，瓤发黏。
面包的老化是由于淀粉的物理性质发生变化，即由α-淀粉回生为β-淀粉所致。其机理是经热加工后的α-淀粉，在逐渐冷却和储藏过程中，分子动能下降，淀粉分子的羟基与水分子间形成的氢键断开，淀粉分子间相邻的羟基产生缔结，形成氢键，挤出水分子，转移给面筋，恢复微晶状结构，硬度增加，即产生老化现象。淀粉包括直链和支链两种。在面包烘焙时，可溶性直链淀粉溶出淀粉粒，故直链淀粉在面包冷却过程中已形成硬凝胶而老化，因此它在以后面包的老化中关系不大。新鲜面包在储藏过程中其瓤的老化主要是由支链淀粉引起的，这就是老化面包稍加热即可变得柔软的原因。
由此可见，淀粉的化学组成及其理化性质对面粉加工品质起着重要作用。黏度仪（Viscograph）可利用小麦淀粉糊化后的黏度阻力，确定其化学组成及理化性质，自动绘出的曲线可表示面粉在吸水膨胀、加热糊化和冷却回生过程中黏度的变化情况。
α-淀粉酶可以在某些结构点上把淀粉切割降解成糊精，后者再分解成麦芽糖，才可供酵母利用。面粉中酶活性适当，不仅可增强面团发酵能力，而且由于糖类增加，使面包皮烘焙时易着色，并改善面包风味，增大体积，优化心部质地，使易于消化。α-淀粉酶活性可用α-淀粉酶测定仪（amylograph）和降落值仪（fallingnumber）测定，一般单位具备这两种仪器之一即可。
面粉中的淀粉也具有硬质和软质之分。一般情况下，小麦籽粒如果质地硬，蛋白质含量通常较高，淀粉粒同样也有硬质倾向。相反，小麦籽粒如果质地软，淀粉粒同样也是软质。当然，也有个别品种例外。如有的地区产的春麦是硬麦，而淀粉粒却是软质。澳大利亚小麦最软，淀粉粒是硬质；美国西部小麦粒是软质，淀粉粒是软质；美国白麦是软质，但淀粉粒却是硬质。我国北方小麦籽粒和淀粉颗粒、硬质小麦或软质小麦及其淀粉粒同样是硬质或软质。
淀粉粒软硬直接影响淀粉糊化程度和面包的老化程度，硬质淀粉吸水较慢，糊化时间长。软质淀粉吸水快，糊化时间短，糊化充分，面包不易老化。判断淀粉粒是硬质还是软质，可以用Amylograph来测定淀粉的糊化时间，糊化时间短、易糊化的淀粉粒是软质，反之是硬质。
面包之所以能保持一定的形状，是与淀粉的作用分不开的。就像盖房子浇注钢筋混凝土一样，面筋好比是钢筋，起着骨架作用，淀粉好比是水泥，填充在钢筋之间，形成了一个稳定的组织结构。
2.游离糖
小麦和小麦粉中含有少量游离糖，约占小麦籽粒的2.5%。在面包生产中，糖既是酵母的碳源，又是形成面包色、香、味的基质。
小麦粉中的糖类包括葡萄糖和果糖等单糖、蔗糖和蜜二糖等二糖、蜜三糖等三糖，以及左旋素（levosine）等。用现代色谱研究分析糖的含量如下：左旋素0.45%～0.60%；蜜三糖0.05%～0.17%；蜜二糖0.18%；麦芽糖0.05%～0.07%；蔗糖0.10%～0.38%；葡萄糖0.01%～0.04%，以及果糖0.02%。显然，左旋素含量最高，蜜二糖也是面粉的主要糖类。这与过去“面粉中蔗糖含量最高”的结论不符。
面粉中还含有少量糊精，它是在大小和组成上都介于糖和淀粉之间的碳水化合物。面粉的糊精含量为0.1%～0.2%。含麦芽的面粉，其糊精含量明显增加，因为麦芽的α-淀粉酶将把大的淀粉粒分解成较小的颗粒。
在面粉的碳水化合物中还有戊聚糖，它是由戊糖、D-木糖和L-阿拉伯糖组成的多糖。小麦籽粒含8%～9%的戊聚糖，而面粉仅含2%～3%。面粉中的戊聚糖20%～25%是水溶性的，并能形成相当黏滞的溶液。非水溶性戊聚糖主要位于细胞壁部分并大多数集中在尾粉中。尾粉可使面粉的吸水能力增加，所生产的面包水分较高，减少了干硬的趋势。但当添加的尾粉超过面粉总量的5%时，面包的体积变小，组织变差。
水溶性戊聚糖在同某种面团改良剂起作用后形成一个不可逆的凝胶体。胶凝作用给予面团一定程度的刚性。这说明戊聚糖在影响面团性能方面可起重要作用。
糖在小麦籽粒各部分的分布不均匀。胚部含糖2.96%，皮层和胚乳外层含糖2.58%，而胚乳中含糖量最低，仅0.88%。因此，出粉率越高，面粉含糖量越高，反之出粉率越低的面粉含糖量越低。
3.纤维素
纤维素坚韧、难溶、难消化，是与淀粉很相似的一种碳水化合物。它是小麦籽粒细胞壁的主要成分，为籽粒干物质总质量的2.3%～3.7%。小麦中的纤维素主要集中在麦皮里。麸皮纤维素含量高达10%～14%，胚乳中的纤维素含量则很少，只有0.1%。精度较高的面粉纤维素含量约为0.2%。面粉中麸皮含量过多，不但影响面包的外观和口感，而且不易被人体消化吸收。但面粉中含有一定数量的纤维素有利于胃肠的蠕动，能促进对其他营养成分的消化吸收。
（二）蛋白质
1.蛋白质的种类及含量
小麦籽粒中蛋白质的含量和品质不仅决定小麦的营养价值，而且小麦蛋白质还是构成面筋的主要成分，因此它与面粉的烘焙性能有着极为密切的关系。在各种谷物面粉中，只有小麦粉中的蛋白质能吸水而形成面筋。小麦和面粉中蛋白质含量随小麦类型、品种、产地和面粉的等级而异。一般来说，蛋白质含量越高的小麦质量越好。目前，不少国家都把蛋白质含量作为划分面粉等级的重要指标。
我国小麦的蛋白质含量（干基）最低9.9%，最高17.6%，大部分在12%～14%之间。我国北方冬小麦蛋白质含量平均14.1%，南方冬小麦平均12.5%，与世界上一些主要产麦国的冬小麦相比，蛋白质含量属中等水平。我国春小麦蛋白质含量平均13.7%，低于世界主要产麦国的春小麦。
小麦籽粒中各个不同部分蛋白质的分布是不均匀的。亨顿对英国小麦籽粒各部分蛋白质分布情况进行了研究。其结果如表5.5所示。
表5.5 英国小麦籽粒各部分蛋白质的分布（质量分数）
续表5.5
从上表可以看到：胚乳部的蛋白质含量最高，达30.4%。胚乳部分蛋白质的含量，由内向外逐渐增加。糊粉层蛋白含量也高达18.0%。果皮蛋白质含量最低。因胚乳占小麦籽粒比例最大，约82.5%，因此，胚乳蛋白质含量占麦粒蛋白质含量的比例也最大，为70%左右。由于糊粉层和胚部的蛋白质含量高于胚乳，因而出粉率高、精度低的面粉其蛋白质含量往往高于出粉率低而精度高的面粉。
面粉中的蛋白质根据溶解性质不同可分为麦胶蛋白（醇溶蛋白）、麦谷蛋白、麦球蛋白、麦清蛋白和酸溶蛋白等5种，主要是由麦胶蛋白和麦谷蛋白组成，其他3种数量很少。各类蛋白质在面粉中所占比例如表5.6所示。
表5.6 各类蛋白质在面粉中的比例
2.各类蛋白质的性质
麦胶蛋白和麦谷蛋白不溶于水和稀盐溶液，称为不溶性蛋白质；麦球蛋白、麦清蛋白、酸溶蛋白可溶于水或稀盐溶液，称为可溶性蛋白质。
麦胶蛋白可溶于60%～70%的酒精中，但不溶于无水酒精。麦谷蛋白可溶于稀酸或稀碱中，这两种蛋白质占面粉蛋白质总量的80%以上，与水结合形成面筋。面筋富有弹性和延伸性，有保持面粉发酵时产生的二氧化碳气体的作用，使烘焙的面包多孔、松软。因此，面筋的数量和品质对面包的质量有重要影响。
麦胶蛋白具有良好的延伸性，但缺乏弹性；而麦谷蛋白则富有弹性，但缺乏延伸性。
小麦各个部分的蛋白质不仅在数量上不同，种类也不同。例如，胚乳蛋白质主要由麦谷蛋白和麦胶蛋白组成，麦球蛋白、麦清蛋白和酸溶蛋白很少。麦皮蛋白质包括31%的麦胶蛋白、16%的麦清蛋白、13%的麦球蛋白，而不含麦谷蛋白。
各类蛋白质的等电点也不同，麦胶蛋白的等电点为pH 6.4～7.1，麦谷蛋白为pH 6～8，麦球蛋白为pH 5.5左右，麦清蛋白为pH 4.5～4.6。在等电点时，蛋白质的溶解度最小，黏度最低，膨胀性最差。
蛋白质具有胶体的一般性质。在蛋白质分子的表面分布有各种不同的亲水基。由于这些亲水基团的静电作用，把无数极性的水分子吸附到表面，形成一层水膜。靠近蛋白质表面的水分子，由于静电作用而按顺序排列；离蛋白质表面越远的水分子，排列越混乱（图5.1）。
图5.1 蛋白质分子周围水分子分布示意图
蛋白质是两性电解质。在远离等电点的pH范围内，胶体带有正电荷或负电荷，胶体颗粒相互排斥，不易结成较大颗粒，难以沉淀；但若水膜被破坏，电荷被中和，则蛋白质胶体颗粒聚集而沉淀。
蛋白质的水溶液称为胶体溶液或溶胶。溶胶性质稳定，不易沉淀。在一定条件下，如溶胶浓度增大或温度降低，溶胶失去流动性而呈软胶状态，该过程称为蛋白质的胶凝作用，所形成的软胶叫做凝胶。凝胶进一步失水就成为固态的干凝胶。面粉中的蛋白质即属干凝胶。
干凝胶能吸水膨胀形成凝胶。若继续吸水则形成溶胶，称为无限膨胀；若不继续吸水，就称为有限膨胀。面粉洗面筋时，麦胶蛋白和麦谷蛋白属于有限膨胀；而麦清蛋白和麦球蛋白则属于无限膨胀。
蛋白质吸水膨胀称为胀润作用，蛋白质脱水称为离浆作用，这两种作用对面团调制、面条干燥及面粉在改良剂作用下发生的物理化学变化均有重要意义。
蛋白质是一种链状结构，在链的一侧分布着大量亲水性基团，包括羟基（—OH）、氨基（—NH2）和羧基（—COOH）等，另一侧则分布着大量疏水性基团，如烃基类（—R）等。当蛋白质遇水时，在介质水中疏水一侧发生收缩作用，而亲水一侧则吸水膨胀。这样，蛋白质大分子就弯曲成螺旋形球状体，疏水性基团分布在螺旋体的核心，亲水性基团则在螺旋体的外围，其结构如图5.2所示。
图5.2 蛋白质螺旋体结构
1一亲水基；2一疏水基
当蛋白质与水作用时，水分子首先与蛋白质外围的亲水性基团作用形成水化物。这种水化作用先在表面进行而后逐渐向内部展开。在表面进行阶段，水分子附着在面团表面，吸水量较少，体积增加不大，为放热反应（1g干面筋置于大量水中时能放热83.6J）。当水分子逐渐扩散到蛋白质内部时，蛋白质胶粒内部的低分子可溶物溶解后，浓度增加，形成一定的渗透压，加速并增大了蛋白质吸水量，使面团体积增大，黏度提高。
小麦中不同蛋白质的吸水能力和胀润能力见表5.7。
表5.7 小麦中不同蛋白质的吸水能力和胀润能力
蛋白质吸水量与其相对分子质量成正比。相对分子质量越大，吸水能力越强。从表5.7看出，α-麦胶蛋白质吸水能力最小。此外，还与温度有关系，麦胶蛋白质在30℃时吸水、胀润能力最大，温度偏高或偏低都使胀润值下降。这对面团搅拌工艺具有重要意义。
在加热、高压、搅拌、强酸、强碱、乙醇等物理、化学因素的影响下，蛋白质特有的空间结构被破坏，而导致其物理、化学性质的变化，这种变化称为蛋白质的变性作用。未变性的蛋白质称为“天然蛋白质”，变性后的蛋白质称为“变性蛋白质”。蛋白质的变性作用不包括蛋白质的分解，仅涉及蛋白质空间结构的破坏，肽链发生重排。
蛋白质的热变性对面包烘焙有重要影响。水是蛋白质胶体的重要组成成分，它可以填充链间的空隙，使蛋白质稳定。加热使天然蛋白质分子因失去其中的水分而变性；同时，由于加热使分子碰撞机会增加，破坏分子的排列方式而导致变性。
蛋白质变性的程度取决于加热温度、加热时间和蛋白质的含水量，温度越高，变性越快、越强烈。
面粉蛋白质变性后，失去吸水能力，膨胀力减退，溶解度变小，面团的弹性和延伸性消失，面团的工艺性能受到严重影响。
3.蛋白质中的氨基酸
氨基酸是构成人体蛋白质不可缺少的成分，它决定着小麦和面粉蛋白质的营养价值。小麦各类蛋白质中氨基酸组成情况见表5.8。
表5.8 小麦蛋白质中氨基酸含量（g/16g氮）
续表5.8
赫本等对美国用于生产面包粉的红硬春麦和红硬冬麦的混合小麦及其制粉产品的氮基酸组成的变化情况进行了跟踪分析，其结果综合于表5.9中。从表中可以看出，小麦的不同部位及不同等级的面粉中氨基酸组成的情况。
从表中又可以看出，面粉的赖氨酸、甘氨酸、精氨酸、丙氨酸以及天门冬氨酸含量均比小麦蛋白质低。而在麸皮、胚芽等饲料中这些氨基酸含量则比小麦高。另一方面，经过磨粉面粉中脯氨酸、谷氨酸和苯丙氨酸的含量比小麦中原来的含量增加，而使下脚料中的含量减少。
表5.9 小麦、面粉、麸皮、胚芽中氨基酸含量（g/16 g氮）
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续表5.9
红犬粉（美国的一种低级粉）和细麸皮的氨基酸组成从营养角度看很有价值，但因红犬粉和细麸皮纤维含量过高，不利于消化吸收。
从表5.9中还可以看到：小麦和面粉中含量最多的是谷氨酸和脯氨酸等非必需的氨基酸，而人类必需的氨基酸如赖氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、色氨酸等含量较低。
（三）脂质
小麦籽粒中的脂质含量为2%～4%。面粉中脂质含量为1%～2%。胚部脂质含量最高，达8%～15%；麸皮中约为6%；胚乳中脂质含量最少，为0.8%～1.5%。小麦和面粉、麸皮、胚芽中脂质含量见表5.10。
表5.10 小麦及其制粉产品中脂质的分布
小麦中的脂质主要由不饱和脂肪酸组成，易因氧化和酶水解而酸败。因此，制粉时要尽可能除去脂质含量高的胚芽和麸皮，减少面粉的脂肪含量，使面粉的安全贮藏期延长。但加工出粉率高的面粉时则粉中含胚和麸屑较多，脂质含量较高，贮藏稳定性差，易酸败而引起异味。
面粉贮藏过程中，甘油酯在裂酯酶、脂肪酶作用下水解形成脂肪酸。高温和高水分促进了脂肪酶的作用。因此在温湿季节贮存面粉易酸败变质。这种变质面粉烘焙品质差，面团延伸性降低，持气性减退，面包的体积小、易开裂，风味不佳。因此，面粉质量标准中规定面粉的脂肪酸值（湿基）不得超过80，以鉴别面粉的新鲜程度。脂质引起的有害影响，可以用乙醚除去变质面粉中的脂肪酸和脂肪的方法来改变。再添加同样数量的新鲜面粉脂肪，面粉就可以恢复原有的烘焙品质。
（四）矿物质
小麦和面粉中的矿物质是用灰分来测定的。小麦籽粒的灰分（干基）为1.5%～2.2%。小麦矿物质在籽粒各部分的分布很不均匀，皮层和胚部的灰分含量远高于胚乳，皮层灰分含量为5.5%～8%，胚乳仅为0.28%～0.39%，皮层灰分是胚乳的20倍。皮层中糊粉层的灰分最高，据分析糊粉层部分的灰分占整个麦粒灰分总量的56%～60%。
小麦籽粒不同部分灰分含量的明显差别，提供了一种简便的检测制粉效率和小麦面粉质量的方法。小麦的灰分越高说明胚乳含量越低。面粉的灰分比小麦中胚乳的灰分增加越多，说明面粉中混入的皮层越多，面粉的精度越低。我国国家标准把灰分作为检验小麦粉质量标准的重要指标之一。特制一等粉灰分（以干物计）不得超过0.70%，特制二等粉灰分应低于0.85%，标准粉灰分小于1.10%，普通粉灰分小于1.40%。
美国烘焙学院测得小麦及其产品的灰分（干基）如表5.11所示。
表5.11 小麦和面粉、胚芽、麸皮灰分含量（质量分数）
面粉中灰分与出粉率的关系见图5.3。
图5.3 面粉中灰分与出粉率关系
（五）水分
我国的面粉质量标准规定：特制一等粉和特制二等粉的水分为13.5%（±0.5），标准粉和普通粉为13.0%（±0.5）。面粉中水分含量过高，易酸败变质。
面粉中的水分以游离水和结合水两种状态存在。游离水又称自由水。面粉中的水分绝大部分呈游离水状态，面粉水分的变化也主要是游离水的变化。它在面粉内的含量受环境温度、湿度的影响。结合水又称束缚水，它以氢键与蛋白质、淀粉等亲水性高分子胶体物质相结合，在面粉中含量稳定。
面粉中水分的这两种状态并不是绝对不变的。在调制面团时，由于加水和搅拌，随着蛋白质和淀粉的吸水，一部分游离水便进入胶体分子内形成结合水，此时干凝胶便成为含水凝胶面团。这两种状态的水在面团中的比例，影响着面团的物理性质。在烘焙过程中，游离水遇热后首先蒸发而减少；之后，随着蛋白质变性和进一步受热分解，一部分结合水也被除去。此时，面包便定型并起色、香、味的变化。
（六）维生素
小麦和面粉中主要的维生素是复合维生素B和维生素E，维生素A的含量很少，几乎不含维生素C和D。小麦、面粉中维生素含量情况见表5.12。
表5.12 小麦、面粉的维生素含量（mg/100g干重）
通过表5.12面粉和小麦维生素含量的比较可以看出，在制粉过程中维生素显著减少。这是因为维生素主要集中在糊粉层和胚芽部分。因此出粉率高、精度低的面粉维生素含量高于出粉率低、精度高的面粉。低等粉、麸皮和胚芽的维生素含量最高。
维生素E大量存在于小麦胚芽中，因此麦胚是提取维生素E极为宝贵的资源。
除了在制粉过程中小麦粉维生素显著减少外，在烘焙食品过程中又因高温使面粉维生素受到部分破坏。为了弥补小麦粉中维生素的不足，发达国家多采用添加维生素以强化面粉和食品的营养。
不同出粉率和维生素存留率的关系见图5.4。
图5.4 不同出粉率和维生素存留率的关系
（七）酶
小麦和面粉中重要的酶有淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、脂肪氧化酶、植酸酶等。由于淀粉酶和蛋白酶对于面粉的烘焙性能和面包的品质影响最大，因此过去对酶的研究重点集中在这两种酶。近年来，小麦和面粉中的其他酶也已受到注意。
1.淀粉酶
淀粉酶主要有α-淀粉酶和β-淀粉酶。它们能按一定方式水解淀粉分子中一定种类的葡萄糖苷键。
α-淀粉酶能水解淀粉分子的α-1，4糖苷键，而不能水解支链淀粉分子中的α-1，6糖苷键。由于α-淀粉酶是从淀粉分子内部进行水解的，所以属于内酶。
α-淀粉酶水解淀粉时，开始速度很快，使庞大的淀粉分子断裂成较小的分子，淀粉液的黏度也急速降低，与碘的显色反应逐渐由蓝色变为紫色、红色、棕色直至无色。这种作用称为液化作用，因此，α-淀粉酶又称淀粉液化酶。
当α-淀粉酶作用于直链淀粉到“消色点”时，主要产物是麦芽六糖、麦芽三糖和麦芽糖等。如再继续水解，则最终产物为13%的葡萄糖和87%的麦芽糖。
α-淀粉酶广泛存在于玉米、稻壳、高粱和谷子中。小麦和大麦只在发芽时才产生大量α-淀粉酶。
β-淀粉酶与α-淀粉酶一样，也只能水解淀粉分子的α-1，4糖苷键，所不同的是β-淀粉酶不能从淀粉分子内部进行水解，而是从淀粉分子的非还原末端开始，所以β-淀粉酶又叫外酶。当β-淀粉酶水解淀粉时，会迅速形成麦芽糖，还原能力不断增加，故它又称“糖化酶”。
小麦、大麦和大豆粉中都含有β-淀粉酶，发芽时其含量可增加2～3倍。β-淀粉酶的热稳定性不如α-淀粉酶，当加热到70℃时，活力减少50%，几分钟后即钝化；而α-淀粉酶在加热到70℃时仍能对淀粉起水解作用，而且在一定温度范围内，温度越高，作用越快，在面团发酵过程中，温度每升高1℃，其活力约增长1%，当温度超过95℃时，α-淀粉酶才钝化。
由于β-淀粉酶的热稳定性较差，它只能在面团发酵阶段起水解作用。而α-淀粉酶热稳定性较强，不仅在面团发酵阶段起作用，而且在面包入炉烘焙后，仍在继续进行水解作用。淀粉的糊化温度一般为56～60℃，当面包烘焙至淀粉糊化后，α-淀粉酶的水解作用仍在进行，这对提高面包的质量起很大作用。
表5.13指出了不同面粉中β-淀粉酶的含量。
表5.13 不同面粉中β-淀粉酶的含量
当α-淀粉酶和β-淀粉酶同时对淀粉起水解作用时，α-淀粉酶从淀粉分子的内部进行水解，而β-淀粉酶则从非还原末端开始。α-淀粉酶作用时会产生更多新的末端，便于β-淀粉酶的作用。因此，两种淀粉酶同时对淀粉起作用，将会得到较好的水解效果。其最终产物主要是麦芽糖和少量葡萄糖，二者共占80%，其余20%为“极限糊精”。
正常的面粉含有足够的β-淀粉酶，而α-淀粉酶则不足。为了利用α-淀粉酶以改善面包的质量、皮色、风味、结构，增大面包体积，可在面团中加入一定数量的α-淀粉酶制剂或加入占面粉质量0.2%～0.4%的麦芽粉和含有淀粉酶的糖浆。
向面粉中添加α-淀粉酶的优点是：
（1）在面团发酵期间保证二氧化碳气体正常产生。
（2）使面包内部组织松软。
（3）使面包表皮色泽稳定、着色均匀。
（4）使面包内部组织黏度适宜。
（5）有利于面包冷却后切片。
目前，绝大多数国家已使用真菌类α-淀粉酶（FAA）来代替麦芽粉，因为其更容易添加，添加量也较小。美国、英国、加拿大等大多数欧美国家都将真菌α-淀粉酶添加到面包粉中，来提高α-淀粉酶的活性。
真菌类α-淀粉酶是从米曲酶菌落中筛选的，然后马上与惰性填充料混合，使其具有良好的分散性，简称为FAA。
表5.14指出了不同来源的α-淀粉酶对面包品质的影响。
表5.14 不同来源淀粉酶生产的面包品质
从表5.14中可以看出，添加FAA的面包体积最大，各项质量评分也接近麦芽粉，并且添加量最小。FAA中除了含有淀粉酶外，还含有蛋白酶，它分解面筋蛋白质，使面团发黏，面包组织稍差。因此，FAA中应降低蛋白酶含量。在三种酶中，以麦芽粉效果最佳，但添加量也最多。
FAA和麦芽粉使用量相差悬殊的重要原因是二者的酶活力不同。FAA是高浓度、高活性，其酶活力高于麦芽粉30～40倍。例如，FAA酶活力为5000SKB单位/g，而麦芽粉则为120～160 SKB单位/g。在面粉厂向面粉中添加FAA时很容易操作和控制，因为FAA是粉状，用量少，只需要较小的进料器即可在很短时间内均质。而麦芽粉用量多、黏度大，需要较大的进料器，较长时间才能均质，由于黏度大常常引起进料困难。
FAA的耐热温度较低，这对于其烘焙用途很有益处。在面包烘焙初期阶段发生了许多快速连续的反应。在38～60℃期间，酵母和淀粉酶的活性均有提高，此时淀粉酶分解损伤淀粉成大量麦芽糖，并与其他糖一起帮助提高了酵母活性，加快了面团发酵速度。
在60℃时，酵母失去活性。温度在60～66℃时，面粉中的β-淀粉酶失去活性，而来源于面粉或真菌的α-淀粉酶活性则提高了。在这个阶段小麦淀粉开始糊化，其结果是糊精产量增加，而可发酵糖减少。
当温度上升到66～77℃时，真菌淀粉酶活性下降，而面粉中的α-淀粉酶活性则连续提高。此时淀粉糊化更强烈，更有利于淀粉酶的作用。在这个阶段产生的主要物质是糊精。添加FAA的面包，由于FAA耐热温度低、作用时间短，产生的糊精少，面包心不发黏。即使FAA添加过度，也不会太影响面包品质。
FAA耐热温度最低，麦芽粉居中，细菌淀粉酶耐热温度最高，达90℃以上。在面包烘焙过程中，细菌淀粉酶不易失活，在烘焙的最后阶段还在作用，使面包中的淀粉被液化过多，产生大量糊精，使面包体积小，组织不均匀，发黏，切片困难。因此，细菌淀粉酶不适宜制作面包。麦芽粉中的淀粉酶失活温度80～85℃，也比较高，如果使用量过度也会出现细菌淀粉酶的情况，因此要严格控制其使用量。
小麦面粉中天然存在的淀粉酶活性天天发生变化。通过添加FAA可恢复并提高面粉的淀粉酶活性，使面粉获得均匀的烘焙品质。而且由于FAA安全系数大，添加量和活性允许范围要比麦芽粉高得多。
FAA还有间接抑制微生物和昆虫生长的性能，可防止面粉被污染。麦芽粉处理的面粉则易发生微生物和昆虫污染。
FAA在面粉中具有良好的分散性和均匀性，安全系数大，容易添加和控制，在面包生产中具有广阔的用途。
2.蛋白酶
小麦和面粉中，含有很少量的蛋白酶。在面团中加入半胱氨酸、谷胱甘肽等硫氢化合物能激活小麦蛋白酶，水解面筋蛋白质，而使面团软化和最终液化。出粉率高、精度低的面粉或用发芽小麦磨制的面粉，因含激活剂或较多的蛋白酶，会使面筋软化而降低面粉的烘焙性能。另一方面，溴酸盐、碘酸盐、过硫酸盐等氧化剂都可抑制面团中蛋白酶的活性，从而改善面团的烘焙性能，得到硬而稠的面团。
蛋白酶的最适pH为4.1。
在使用面筋过强的面粉制作面包时，可加入适量的蛋白酶制剂，以降低面筋的强度，有助于面筋完全扩展，并缩短搅拌时间。但蛋白酶制剂的用量必须严格控制，而且仅适合于用快速法生产面包。
3.脂肪酶
脂肪酶是一种对脂质起水解作用的水解酶，在面粉贮藏期间将增加游离脂肪酸的数量，使面粉酸败，从而降低面粉的烘焙品质。小麦内的脂肪酶活力主要集中在糊粉层，胚乳部分的脂肪酶活力仅占麦粒总脂肪酶活力的5%。因此，精制的上等粉比含糊粉层多的低级粉贮藏稳定性高。
面粉中脂肪酶的最适pH为7.5，最适温度为30～40℃。因此，用低等粉制作的面包，在高温下贮藏最易酸败变质。
4.植酸酶
植酸酶可将植酸水解成肌醇和正磷酸盐，从而减少植酸与钙、镁、铁及其他金属形成非溶性复合物而对人体吸收营养成分的不利影响。小麦植酸酶的活力大约1/3集中在胚乳，而植酸约有15%存在于胚乳中。大量植酸主要存在于糊粉层和麸皮多的低级粉中。在面粉中添加钙和在面团中添加含钙发酵食品将有助于克服肌醇六磷酸的有害影响。
5.脂肪氧化酶
脂肪氧化酶是催化某种不饱和脂肪酸的过氧化反应的一种氧化酶。催化作用是在含有胡萝卜素的耦合氧化反应中进行。通过氧化作用，胡萝卜素变成无色。因此，脂肪氧化酶也是一种酶促漂白剂，但它在小麦和面粉中数量很少，它的主要商业来源是全脂大豆粉。全脂大豆粉广泛用作面包添加剂，以增白面包心，改善面包的组织结构和风味。
6.过氧化氢酶
过氧化氢酶是一种催化过氧化氢分解为氧和水的氧化还原酶。这种酶存在于小麦和面粉中，其作用是防止发芽期间在植物组织中过氧化氢积聚过多。它也能漂白胡萝卜素。
7.抗坏血酸氧化酶
在面团调制过程中，抗坏血酸氧化酶催化抗坏血酸氧化为脱氢抗坏血酸，当左旋抗坏血酸加到面粉或面团中时，可以改善其烘焙性能。在此反应中有效反应物是脱氢抗坏血酸，它在有适当的还原酶时，起到氧化剂作用。在面粉中这两种酶系统（氧化酶和还原酶）都要有足够高的含量，以产生快速的氧化-还原反应。