其實在很多篇文章中,大家都會提到有關於小麥粉的特性及種類,那我們今天與大家更深入的來交流一下面粉裡的澱粉。
澱粉與糖分
如果說麵筋是製作麵包的骨骼的話,那澱粉就是麵包裡面的肉質。麵包麵糰製作時,根據發酵形成了富有黏性及彈性的立體面筋骨骼。
在那之中存在了許多氣泡,而氣泡與麵筋之間也有許多的澱粉及其他原料分子附著著。
小麥粉中的70%是澱粉,在後面我們還會來講述健全澱粉與損傷澱粉的最大區別在於哪裡。澱粉是由許多的葡萄糖中的糖苷結合(葡萄糖與葡萄糖分子間的脫水濃縮)寡糖,多糖結合形成高分子多醣類物質。總而言之澱粉就是由許多的葡萄糖結合而成的物質。
澱粉是由數十個到數十萬個結合的鏈條般、毛系圓形般的捲起狀態物質所存在的,球狀,呈現稍微橢圓形的狀態。
在澱粉中,葡萄糖的結合之中存在著直鏈澱粉與支鏈澱粉,在不同的溫度裡,有著各式各樣的變化。
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麵糰加熱,烘烤前的麵糰溫度,最高是37度-38度左右,麵糰中的澱粉明顯的變化是在麵糰進入烘烤後,才可以逐漸明顯地感受到。
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進入烤箱後,麵糰溫度徐徐的往上升的同時,澱粉顆粒吸水,膨潤,呈現分散的澱粉糊化現象。
在經過了這個過程階段後,麵筋與麵包的組織也跟著一起在變化著。
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首先麵糰溫度在50℃前後時,澱粉顆粒開始吸收了自由水,在60℃左右膨潤,到了超過70度以後得到了充分的膨潤澱粉顆粒的外膜形成。
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在那顆粒之中裡面的直鏈澱粉滲出後,遇到高熱高溫,全體產生了高黏度,糊化,支鏈澱粉殘留於澱粉顆粒中,顆粒維持於球狀橢圓狀的形態。
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麵包麵糰中的澱粉,在82℃-83℃左右迎來最高峰,在那之後水分變化成了水蒸氣,水蒸氣氣化與澱粉糊化變成了白色混濁的固化物質。
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97℃-98℃左右把剩餘的水分給蒸發後,澱粉糊化後,形成出完全固化的乳白色組織。
在這個澱粉形成的變化過程當中,糊化現象擔任了非常重要的角色,是澱粉凝固時的接著劑。
事實上面包麵糰中的澱粉,是不能完全被糊化的,不過有一部分的澱粉是可以吸水,膨潤,崩壞,分散的。澱粉是可以吸水的,所以大部分的澱粉糊化時,需要使用到澱粉量10倍左右的水來進行糊化作用的。
根據國外的實驗,使用澱粉十倍量的水來進行糊化後,直鏈澱粉產生了水溶化,平常不會滲出的支鏈澱粉也流出來了,澱粉顆粒也完全崩壞,所以在麵包麵糰製作時,澱粉量與水量1:1才會常被拿來做使用。對於澱粉來說,或許是有些水分不足的程度。就是因為這些理由,糊化後的澱粉與沒有糊化的澱粉,這兩種形式狀態更有存在著。
在這之中,有什麼變化呢,黏性非常高的糊化澱粉與沒有糊化的澱粉一起結合,在密度很高的麵筋當中,根據這些原因形成了堅固的麵包組織。
澱粉糊化的變化
小麥粉的成分中,百分之七十以上是碳水化合物的澱粉,是成分中含量最多的。澱粉加水和加熱後具備一個比較明顯的變化。
在植物裡所存在的生澱粉顆粒,堅硬且密集的微晶體狀態。
生澱粉和水,均勻攪拌,再加熱後在60℃左右會開始呈現半透明狀的狀態,那經過了膨潤後會開始有粘黏的特性出現,如果持續加熱後,澱粉粒會崩壞,黏度降低,變得一塊一塊的。
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健全澱粉與損傷澱粉
通常健全的小麥澱粉稍微呈現球狀有點橢圓形。製作麵粉時,小麥通過輾粉機時,送到壓力,切斷,摩擦產生熱源的物理因素導致小麥顆粒的損傷,根據破裂、傷害的澱粉,我們稱為損傷澱粉。
在澱粉當中佔了10%至15%左右,在製作麵包時這個損傷澱粉有意想不到的效果所存在的。
損傷澱粉,首先在攪拌時,麵糰發酵中,從受傷的部分開始吸收水而進行了水和作用。這個結果在非加熱時,而開始的a-澱粉酶與b-澱粉酶所稱的澱粉酶群的活性提高。
在澱粉當中的糊精與麥芽糖分解,這時麥芽糖透過酵素,一部分成為被酵母給吸收,麥芽糖酶根據葡萄糖分解,成為酵母的營養來源。
化學反應上來說首先成為酵母的營養源中的葡萄糖,麥芽糖分解,產生了二氧化碳及酒精,根據這樣產出的二氧化碳,在麵包麵糰當中成為了膨脹的來源,酒精是麵包的風味與香氣的來源。
而且根據澱粉分解酵素被糖化後麥芽糖,麵包麵糰在烘烤時,因為焦糖化反應,使得麵包的表皮,上色更加快速,麥芽糖本身就是膠狀液化的狀態,所以可以使麵包麵糰稍微有軟化的作用,使得麵包的延展性可以獲得一定程度的改善。損傷澱粉是在製作好吃的麵包時,也有一兩點的效果在其中的。
進入烘烤時,澱粉在麵糰溫度上升的同時45度-60度之間a-澱粉酶與b-澱粉酶處於高活性的狀態,大部分損傷的澱粉酶在糊化之前與葡萄糖產生了糖化作用。
總而言之,損傷的澱粉與少量的水會進行糖化作用,剩下的水,可以使澱粉的膨潤,糊化中使用,a-澱粉酶與b-澱粉酶超過60℃前後,活性會逐漸開始降低,超過70度以後會失去活性,不過對於澱粉糊化是不會有太大影響的。
稍微受傷的損傷澱粉在製作麵包的過程裡,是個不可缺少的關鍵。
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麵包的種類和澱粉糊化程度的不同
雖然各式各樣的麵包,我們都稱之為麵包。但是因為不一樣的種類,配方的不同等等,所以每款種類不同的麵包,其實糊化程度也不一樣。
配方比較單純的歐式麵包,因為沒有添加使澱粉糊化緩慢的可塑性油脂或者是砂糖,所以它的吸水性增加,在烘烤加熱時,也較為快速達到糊化效果。
反之,配方中,有含較多的軟性材料,它的澱粉糊化程度也會較為低。
澱粉糊化的程度從高至低來排列的話。法國麵包 – 英式吐司 – 一般的土司 - 小餐包 - 果子麵包。
先前,我們也稍微解說了一下關於沒有加入可塑性油脂的法國麵包當中,澱粉的糊化是從60℃開始會有明顯的變化,同樣有加入油脂的麵包麵糰當中澱粉的糊化大約從80度左右開始有明顯的變化。
法國麵包在加熱時,是落地烘烤,直接在爐床上面加熱,相比吐司的話,麵糰中心溫度的上升較為快速,還有因為沒有加入油脂,所以澱粉在60℃左右開始糊化,烘烤中時中心部位澱粉糊化的時間也較為長。
A
提高溫度加熱
根據提高加熱溫度或者是延長烘烤時間,都可以使澱粉糊化效果提高,但是因為這些方式會使得麵糰在糊化的同時,表皮形成著色,水分的蒸發,所以不能只有考慮澱粉的糊化為烘烤條件,需要全方面的思考後去進行。
B
提高吸水率
很多面包師傅,都在追求高含水量的麵包麵糰,最大的目的是為了讓澱粉糊化效果增加,但是因為加入了大量的水以後,會使得麵糰變得容易沾黏,不好操作,所以在製作麵包時去決定判斷所需要的吸水量也不是一件簡單容易的事情。
那如果技術熟練,可以輕鬆操作高含水量的麵糰,或者是改善了不好操作的地方,就可以提供消費者澱粉糊化程度非常高的麵包,不過需要長時間的訓練熟練才能做到此程度.
那在製作非常黏,難以操作的麵糰時,可以透過幾次的翻面去讓麵糰稍微好操作一些的方式也有,這種方式製作出來的麵包,口感會較為Q彈。
C
澱粉的種類
米澱粉:
米澱粉與其他穀物澱粉相比,米澱粉顆粒非常小,且刻度均一,主要作為增稠劑,填充劑的功能,在各種食品中,糊化的澱粉吸水快,質構非常柔滑,且具有滑順口感。
小麥澱粉
又稱為澄粉,將麵粉加水揉洗出漿,粉漿水沉澱之後,倒出多餘清水,曬乾之後就稱為澄粉一般用來製作港式茶飲的腸粉,蝦餃等。
樹薯澱粉
樹薯根塊製作而成,加熱溫度在58.5℃左右開始糊化,直鏈澱粉含量較其他澱粉低,因此糊化後黏度較高。
玉米澱粉
俗稱玉米粉,又稱鷹慄粉,在60℃開始糊化,至90℃可以完全糊化,冷卻後形成膠狀。
土豆澱粉
以土豆的根塊製作而成,澱粉顆粒大,約含有23%的直鏈澱粉,56℃開始糊化,具有膨脹立及黏性。
D
各種澱粉糊化的溫度特徵
一般土豆或者是地瓜在根種在土壤裡的根菜澱粉,在較低的溫度帶就開始進行糊化,穀物類的澱粉,需要在溫度較高的溫度帶中才會開始進行糊化。特別是小麥澱粉糊化溫度較高,所以使用小麥粉來製作東西時,需要稍微高溫度才能澱粉進行a化變化。
E
澱粉回凝與離水現象
澱粉在於糊化過程中,水分子會進入澱粉顆粒的結晶區,由於水與熱能破壞分子間的鏈結,使澱粉顆粒變成非結晶體狀態,而糊化澱粉在儲存期間,其分子間氫鍵會再度形成,使澱粉顆粒產生結晶狀態之現象稱為回凝。
另外糊化過程中,若是水分過高,則澱粉分子過度水和作用,當在冷卻時, 原先被水和吸收的水分子, 可在釋出,使澱粉曾與水層分開,則稱為離水作用。
F
澱粉的老化
米與麵包主要成分裡面有澱粉,透過加熱糊化澱粉,但是呢,經過了一段時間之後會變硬,口感也會變得比較乾燥和較差的狀態。
糊化後的澱粉,失去了特性,這個現象就稱為澱粉的老化。
澱粉的糊化稱之為a化,老化稱之為b化。麵包經過一段時間,新鮮的香氣會慢慢不見,變得有些粗糙,這就是老化。
近年來,在麵包行業中,將麵糰中的小麥粉一部分拿來和熱水預先混合,使一部分小麥澱粉糊化,稱為湯種的製作方式,被廣泛使用。
根據湯種製法可以製造出口感、味道等豐富的麵包,麵糰吸水性的增加,澱粉中由小麥粉內的酵素分解生成的。糖類具有良好的甜味,麵包中的老化延遲等良好的效果,另一方面,也有對於製作麵糰麵包缺點的地方。
湯種的製作方式對於麵包的缺點,是在製作湯種時,澱粉在粘化的同時,熱水和熱源接觸的麵筋,一部分變性是主要的原因。
加熱處理小麥澱粉的製作實驗
一般來說,湯種是將小麥粉和熱水等量混合製造而成的。
實際上是用各種混合比製造各種湯種 。混合後加熱時,由於形成湯種會變為凝膠狀,很難混合均勻。
因此,為了製作均勻混合的澱粉麵筋的硬度,本試驗對小麥澱粉混合後加熱了等量的水。
將100g小麥粉和100g的水攪拌混合,攪拌後混合後密封,在攪拌機中攪拌5分鐘後,實驗內容加熱處理在45℃,65℃,煮沸,三種溫度帶,來測試烘烤後的麵包麵糰有什麼區別呢?
45度
65度
沸騰
麵糰攪拌時的特性
攪拌特性,觀察在攪拌時,攪拌機的一個攪拌情況(如果可以檢測出,當時所使用電力會更加完善。)
45度
65度
沸騰
45度攪拌時,麵糰呈現液態稠狀,有些沾黏,延展,癱軟
65度攪拌時,麵糰較為濃稠,有些沾黏,延展較差
煮沸後攪拌時,非常濃稠,沾黏,延展性差
45度
65度
沸騰
45度燙種攪拌時,麵糰較難以成團,呈現癱軟情況,柔軟且延伸性好
65度燙種攪拌時,麵糰稍微容易成團,且有延展性,稍微付有彈性
煮沸後的燙種,攪拌時較為容易成團,麵糰較為有彈性
基本發酵時
麵糰在發酵時,所膨脹的高度,來判斷什麼溫度帶對於麵糰的氣體保持力,是能帶來良好的效果呢
45度
65度
沸騰
45度C燙種,麵糰較為癱軟,無彈性,但是延展性佳
65度燙種,麵糰稍微有延展性,彈性
煮沸燙種,麵糰較為有彈性,延展性較差
最後發酵時
相比三種水溫後,水溫低的延展性佳,膨脹較大,氣體保持力較佳,水溫高的,延展性差,但是具有彈力,氣體保持力較差。
烘烤後
膨脹高度(45度<65度
45度
65度
煮沸
麵包圖像分析系統
使用了專業的研究設備,更進一步的來解析麵包,取出其中各三個烘烤完成後的成品,利用麵包切割機,切開分析裡面的組織。
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燙種水溫45度
檢測結果可以得知,45度燙種的麵糰麵筋延展度較佳,烘烤後的氣孔壁膜較為薄,組織會較為細小。
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燙種水溫65度
檢測結果可以得知,65度燙種的麵糰麵筋延展度為兩者中間,烘烤後的氣孔壁膜為兩者中間值。
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燙種水溫煮沸
檢測結果可以得知,煮開燙種的麵糰麵筋延展度較差,烘烤後的氣孔壁膜較為厚,組織氣孔會較多大氣孔。
謝謝您耐心的觀看。
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參考文獻:
1.湯種中の加熱糊化澱粉が生地の製パン性に與える影響 技術論文
2.シンクタンク「食品関連コンサル協議會(FCC)」 小麥と小麥粉の科學
3.パンの科學
4.實用麵包製作技術
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