面包老化的机理与逆转面包老化的防腐 第一篇
首发|杜德春
烘烤前后面团水分分布随主要成分中固水能力的变化而变化(100克)
面团成分
固水量
烘烤前
烘烤后
烘烤前
烘烤后
原始淀粉
42
0
18—22
0
损伤淀粉
3
45
6
90
从表中可以看出,烘烤后,损伤淀粉大大增加,其持水量相当于面团的所有水分。烘烤后,各成分中的水分分布是不相同的,由于变性面筋的持水量逐渐减少,一部分水分子从面筋移向淀粉,淀粉中的水分就增加。
刚出炉的新鲜面包变成新鲜凉面包,再变成老化面包,一方面由热变凉(约需1小时),另一方面结构发生了变化(淀粉重新结晶或淀粉回生),水的分布情况也发生了变化(水分缓慢转移),这大约需要几天。
物质转移要比热传递慢的多,所以在这过程中,面包的热力学是不平衡的。老化是水分转移的继续,是一个短暂现象,不易明确断定时间,所以也是一个较复杂的问题。
老化的主要特点有以下几点:
与水分含量无关,特别是与干燥无关。例如:将面包装在一个水分恒定的环境中照样会老化,但是干燥是与面包老化同时产生的,它会加速面包的老化。
老化速度随温度变化,4℃时老化速度最快,温度较高(50—60℃)或温度较低(低于—10℃)均会大大降低老化速度加热引起水分转移,水分由面包瓤向面包皮转移,从而引起面包皮变软。
淀粉无结晶凝胶重新缓慢结晶,较回生变性面筋中的水分缓慢地向重新结晶的淀粉中转移,由于水分参与了晶体结构组织,淀粉的重新结晶增加了结构紧密的组分比较75℃时的新鲜面包瓤和23℃时老化面包瓤的吸着曲线发现,与水分紧密结合的部分(包括横座标轴与线性部分之间的那部分组分)大大增加,而由面包瓤固定的活性极高(0.97)的总水量似乎无多大变化。在这种情况下,在75℃时有溶解力的活动水分比在23℃时多75℃时新鲜淀粉面团和23℃时回生淀粉。
75℃时的曲线反映了淀粉刚糊化和冷却时水分分布状况,但由于水分还来不及转移,所以并不处于移动状态。图四时淀粉重新结晶,并处于重新稳定时新鲜面包瓤和老化面包瓤在23℃时的吸着曲线。老化面包瓤所含的紧密结合的水分增加了2%,这部分水是以链桥形式参与淀粉结晶的水分,这一点为以后X射线衍射和赫兹光谱研究所证实。
综上所述,一小部分结合紧密的水分在面包老化阶段由面筋向淀粉转移,参与淀粉结晶,这一结论被对盎格鲁—萨可逊面包的数次研究所证实面包老化现象十分复杂,不仅大分子结构会发生变化,而且水分会发生微妙的转移。 通过对此问题的研究,了解了尚有许多空白,特别是关于面包水分在面包老化当中的确切作用尚需进一步研究。对这个问题,研究了将近十五年时间,仍需用大量先进的方法和技术,渐步加深对水的认识。这就需要进行大力协作,以便对一些基本问题深入研究,制定出改善措施以延缓面包老化时间或降低面包老化速度。
面包的老化:
经过冷却后的面包能在较长一段时间内仍保持新鲜。
但是在面包内部,水逐渐开始由中心向表皮转移,水分也逐渐缓慢降低,水分丧失的速度因面包体积和环境条件而异,小个的长面包快,大个的圆面包慢;气侯干燥时快,气候潮湿时慢。
在环境相对湿度较低时,水分通过面包皮散发到大气中,面包变硬发脆;而当相对湿度较高时,尽管水分转移照常进行,但水分损失要缓慢得多,一部分水停留在面包皮中,造成面包皮发皱、变软。
用酵母发酵的面包经过18~24小时、面肥发酵的面包经过48小时以后,不论相对湿度如何,置于常温下的面包会出现另一种变化:面包皮不再酥脆,而发软或者发硬,面包瓤失去弹性和柔软性,易掉渣,面包失去了特有的香味,口味变劣:面包发生了老化。
对于面包老化的机理,人们至今还不十分明了,科学研究也仅仅提出了几个假设。可以肯定的是:水分的丧失不是引起面包老化的唯一原因。
一部分研究者把老化原因归结于化学变化(分子的构型变化),即淀粉的结晶化。但是淀粉的结晶化是不可逆的,而老化面包在不过分干燥的条件下,却可以在回炉后较短时间内再恢复新鲜。
另外一些学者认为,在面包老化过程中发生了物理性质的变化。物理变化是可逆的,这样可以部分地解释老化面包再加热后可以恢复新鲜的原因。
用面肥发酵的面包,其老化速度要比用酵母发酵者慢得多。在前种情况下,入炉前面团中的面筋几乎提取不出来,而在后种情况下面筋几乎可以全部提取出来。因此,有些人认为面包老化与面筋也有很大关系。
其它一些生产上的因素也会影响面包老化的速度,如调粉时使用过热的水,发酵时使用过多的酵母,或者既用较多的接种面团,又添加一定数量的酵母,都会加快面包老化。
环境条件对老化也有影响,在实践中,常常采用面包低温贮存的方法来延缓面包老化。
杜德春:
面包发酵资深专家
面包风味资深专家
面包配方工艺专家
面包技术工程专家。
2010赴日美、欧洲、德国、法国、意大利等欧洲国家大学或焙企深造焙烤谷物小麦系统工程。