面筋的工艺性能

二、面筋的工艺性能

面粉的筋力好坏,不仅与面筋的数量有关,也与面筋的质量或工艺性能有关。面筋的数量和质量是两个不同的概念。面粉的面筋含量高,其工艺性能并不一定就好,还要看面筋的质量。

1.组成面筋的主要蛋白及其性能

面筋之所以具有黏性、弹性和一定的流动性,是由于组成面筋的2种主要蛋白质的分子形状、大小和存在状态有所不同而引起的。而且与麦清蛋白和麦球蛋白相比,它们在氨基酸组成上还具有某些特点,即它们都含有丰富的谷氨酸(主要以酰胺形式存在,约占氨基酸总数的1/3)和脯氨酸(约占氨基酸总数的1/7),而麦清蛋白和麦球蛋白则富含赖氨酸和精氨酸,这也是含麦清蛋白和麦球蛋白较多的低等级粉比含麦谷蛋白和麦胶蛋白较多的高等级粉营养价值高的主要原因之一。

如前所述,麦胶蛋白可溶于70%乙醇中,故称醇溶蛋白,由它组成类似的同种蛋白质的混合物。通过自由界面电泳、凝胶电泳对小麦蛋白质进行深入的研究后,发现麦胶蛋白质并不是均一的,而是由α-、β-、γ-、ω-麦胶蛋白等多种蛋白组分组成的。这些组分在氨基酸组成上都有一定的差异,见表7.2。

表7.2 纯化的麦胶蛋白的氨基酸组成

图示

麦胶蛋白的二硫键主要是在分子内形成的,在受到还原剂作用后,分子内二硫键便被破坏,但仅仅是分子形状发生了变化。麦胶蛋白各分子之间可能通过次级键(氢键、离子键和疏水键)作用形成聚集体,彼此之间相互作用形成似绳索结构,而且这种聚集作用是可逆的。

麦胶蛋白中含有相对分子质量大的蛋白质,其平均相对分子质量为104000,加入还原剂后破坏了分子中的二硫键,相对分子质量下降,表明还原后的蛋白质主要由相对分子质量为44000的亚基和少量相对分子质量为34500的亚基组成。据此证明,相对分子质量高的麦胶蛋白都是由各种不同的相对分子质量低的肽链亚基通过分子间二硫键交联形成的。

麦谷蛋白是由15种不同亚基组成的复杂混合物,其氨基酸组成见表7.3。

表7.3 还原麦谷蛋白组分中氨基酸组成

图示

注:以总氨基酸的物质的量分数(%)表示。

麦谷蛋白的亚基通过亚基间二硫键交叉连接构成面筋复合体。麦谷蛋白趋向于形成分子间二硫键,因而使面筋具有黏弹性,如果向麦谷蛋白中加入还原剂,就会失去黏弹性。麦谷蛋白和麦胶蛋白形成二硫键(分子间和分子内)之所以不同,是因为二者在氨基酸排列顺序上各不相同。

麦谷蛋白比麦胶蛋白具有较少的α-螺旋结构,而且肽链更加松散,其分子结构是比较松散的。天然状态下的麦胶蛋白呈结构紧密的球形分子,这是麦谷蛋白吸水能力远远大于麦胶蛋白的重要原因。

2.评价面筋质量和工艺性能的指标

通常,评定面筋质量和工艺性能的指标有延伸性、可塑性、弹性、韧性和比延伸性。(https://www.daowen.com)

(1)延伸性:指湿面筋被拉长至某长度而不断裂的性质。测定面筋延伸性的现代方法是采用“拉伸仪”,后面会详细叙述。延伸性好的面筋,面粉的品质一般也较好。

(2)可塑性:指湿面筋被压缩或拉伸后不能恢复原来状态的能力。

(3)弹性:指湿面筋被压缩或拉伸后恢复原来状态的能力。面筋的弹性也可分为强、中、弱三等,弹性强的面筋,用手指按压后能迅速恢复原状,且不粘手和留下手指痕迹,用手拉伸时有很大的抵抗力;弹性弱的面筋,用手指按压后不能复原,黏手并留下较深的指纹,用手拉伸时抵抗力很小,下垂时,会因本身重力自行断裂;弹性中等的面筋,则其性能介于以上两者之间。

(4)韧性:韧性是指面筋对拉伸所表现的抵抗力。一般来说,弹性强的面筋,韧性也好。

(5)比延伸性:比延伸性是以面筋每分钟能自动延伸的长度(单位:cm)来表示的。面筋质量好的强力粉一般每分钟仅自动延伸几厘米,而弱力粉的面筋每分钟可自动延伸高达100多厘米。

3.面筋的分类

根据面粉制作面包的工艺性能,综合上述性能指标,可将面筋分为以下三类:

(1)优良面筋:弹性好,延伸性大或适中。

(2)中等面筋:弹性好,延伸性小;或弹性中等,比延伸性小。

(3)劣质面筋:弹性小,韧性差,由于本身重力而自然延伸和断裂。完全没有弹性或冲洗面筋时,不黏结而流散。

4.影响面筋性能的因素

不同烘焙食品对面筋的工艺性能的要求也不同。制作面包要求弹性和延伸性都好的面粉。而制作糕点、饼干则要求弹性、韧性、延伸性都不高,但可塑性良好的面粉。如果面粉的工艺性能不符合所制食品的要求,则需添加面粉改良剂或用其他工艺措施以改善面粉的性能,使其符合所制食品的要求。

溴酸钾、碘酸钾、偶氮甲酰胺、抗坏血酸等面粉改良剂均对面筋性能的改善有重要作用。随着酸的浓度不同,它们可以增强或降低面筋的吸水能力,使面筋变弱或变得坚实。

不饱和脂肪酸对面筋的工艺性能也有很大影响。在面粉中只要加进0.1%~0.5%的油酸,就能使面筋的韧性增强。用贮存过久、酸度过高的面粉洗出的面筋,开始时显得很松散而呈小块,过一段时间后便黏结在一起而成为韧性很强的面筋。

高温可使面筋蛋白质变性。局部变性能使面筋的软胶强化,使弱面筋的性质变强;而过度变性则会破坏面筋的工艺性能,增强面筋的可塑性。

面筋的弹性、韧性、延伸性是面粉品质的重要指标。目前,国际上都通用粉质仪、拉伸仪来进行综合测定,评价面筋的上述性质。