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吹泡仪及其在专用面粉研发中的应用

时间:2011-07-30 10:50来源:未知 作者:admin 点击:
王晓阳1,王凤成1,肖小洪2,乔伟3 (1.河南工业大学,郑州 450052 2.杭州恒天面粉集团有限公司,杭州 311200 3.法国肖邦技术公司) 摘 要:吹泡仪作为一种面团流变学仪器,因其独特的测试原理正逐渐的被越来越多的面粉生产及面制品领域研究和应用部门的重视。

王晓阳1,王凤成1,肖小洪2,乔伟3
(1.河南工业大学,郑州 450052
2.杭州恒天面粉集团有限公司,杭州 311200
3.法国肖邦技术公司)

摘 要:吹泡仪作为一种面团流变学仪器,因其独特的测试原理正逐渐的被越来越多的面粉生产及面制品领域研究和应用部门的重视。本文详细介绍了吹泡仪的结构原理和参数,综述了吹泡仪在国内外的应用情况。
关键词:吹泡仪;专用面粉;研发应用

由于面团的流变特性与面制品的质量有着密切的关系,因此面粉行业很重视面团流变特性检测仪器的应用。国际上通常使用的面团流变特性检测仪器主要有粉质仪(Farinograph)、拉伸仪(Extensograph)、揉混仪(Mixograph)和吹泡仪(Alveograph)。这些仪器的应用为小麦品质检测和保证专用面粉生产质量起到了重要的作用。粉质仪和拉伸仪已在我国普遍使用,而吹泡仪在我国面粉领域的实际应用还不够广泛,主要原因是对之研究的不足,没有针对我国小麦特性开发出这种仪器在中式传统食品品质控制中的实用潜力。因此,本文通过进一步介绍这种国际先进仪器的结构特点和工作原理,综述吹泡仪在国内小麦和面粉品质检验方面的应用情况,旨在促进它在我国专用面粉开发中起到应有的作用。

1 吹泡仪的原理和结构
基于面团发酵过程中产生大量的CO2气体而使其膨胀的原理,法国肖邦公司上世纪20年代发明了吹泡仪的原型[1],旨在用面团的吹泡试验来代替烘焙试验来评价面粉的烘焙质量。后来不断改进,推出了吹泡仪机型,并逐渐得到应用。近30年来,吹泡仪的结构和性能不断改进,先后生产出MA82、MA87、MA95型吹泡仪(Alveograph)和NG型吹泡-稠度测定仪(Alveoconsistograph)。
吹泡仪主要由面团制备装置、吹泡装置和压力曲线记录仪三大部分组成(图1)。用标准浓度的稀盐水溶液加入面粉进行混合、揉混制备成面团(恒量加水或适量加水)[2],然后将面团挤出细缝,形成细薄的面片试样,之后将面片吹成气泡,气泡中的压力随着时间的变化被记录下来,直到气泡破裂,得到吹泡压力曲线图(图2)。通常这种吹泡实验要重复5次,曲线的参数被平均化。
吹泡压力曲线的形状和面积随面团的流变特性而变化。曲线峰点的纵向高度和曲线的横向总长度以及曲线下面所包围的面积是面团吹泡膨胀过程中测得的三个最重要的参数,这些参数反映了面团的特性,从而与面粉的烘焙蒸煮品质有着密切的有关。
每个面粉测试样品可得到5条曲线,如果有任何一条偏离其它4条太多,特别是由于气泡过早破裂时形成起的曲线,应该被排除在评估之外。从吹泡曲线得到的信息参数总计包括P、L、W、G、P/L和Ie。
P,为最大纵坐标的平均值,以mmH2O*为测量单位,再乘以K=1.1,表示吹泡过程中所需最大压力,与面泡内最大压力值成正比,与面团的筋力有关。
L,是每条曲线破裂时的横坐标,可在基线上以mm为单位,从曲线起始位置到破裂点测量得到,在基准压力线上测量出每根曲线骤然下降的横坐标值,以5种曲线平均值表示L。所以L值实际上是面团延展性的一种表现。
W,表示气泡膨胀直到破裂所必须的能量,以mJ为单位表示。研究表明,W值和面包的体积有很好的相关性,W的变化范围从W50(弱筋力的面粉)到W500(强筋力小麦粉)。W这一术语已被国际化了,它被广泛用于新小麦品种的选育,面包房和烘焙工业领域用粉的分类等方面。
G,是面团气泡破裂时其中的空气体积的平方根,由破裂点横坐标值L换算而得,该数值是充气体积的平方根,可从表中查出与L值相应的G值。也可进行换算:G=2.226L1/2,表示面泡破裂前的大小。
P/L,是一个无单位的值,通过用最大抗压力除以破裂时的平均横坐标得到的比率,表示曲线的形状,反映揉韧性和延展性的相互关系,P/L>1表明面团的揉韧性强于延展性。P/L过小(低于0.3)表明延展性过强,甚至可能会影响机械的操作。
Ie,是P200与P值的比率,即P200/P,为面团气泡中吹入200cm3空气时的压力值与曲线最大压力值的比率,又恰好是曲线在40mm处的压力值与最大压力值的比值。是一种表示面团双轴形变弹性阻力的弹性系数。

2 吹泡仪在国内外的研究和应用
自从上世纪70年代,国外就有研究人员开始较多地使用吹泡仪来评价面包和饼干等烘焙食品的质量[3]。有研究发现,W值高的面粉所烘烤出的面包体积大,面包心纹理和质地以及面包皮色泽均良好[4]。当使用吹泡仪评价北美硬麦的面包品质时发现,小麦粉的吹泡仪L值与面包的体积也有显著的相关性,并且制作面包所需要的G值(膨胀)不能过小,认为当G值<17时无法做出好的面包[5]。印度的研究人员使用吹泡仪预测了当地传统的面制食品品质发现,吹泡仪的G值和W值对食用品质有着更显著的影响[6]。国内研究人员也使用吹泡仪进行了拉面的试验,表明面团的P值对拉面质量评分没有显著的相关性,面团的L和W值对拉面评分指标的相关性也较小,但面团的延伸性对拉面的食味影响达显著效果[7]。
从上世纪80年代开始,吹泡仪已逐渐被美国谷物化学协会(AACC)、国际谷物科技协会(ICC)和国际标准化组织(ISO)纳入国际标准方法,在欧美获得了广泛的应用。
据小麦品质测定结果,加拿大硬春麦的吹泡仪W值一般为435;美国硬红冬麦的吹泡仪指标为W300、P100、L90;法国小麦的W值为220;美国软白麦吹泡仪指标为W120、P100、L45;美国软红冬麦吹泡仪指标为W80、P100、L35。
不同的面粉有着不同的吹泡仪指标要求。根据不同的吹泡仪W值,通常可以把面粉分为:强力面粉>280,中力面粉200~280,弱力面粉<200。面包粉的W值通常要求大于300。法式面包粉的W值要求170,饼干粉的W为100左右、P/L在0.3~0.5范围,曲奇和蛋糕W为100。
根据法国肖邦提供的长期测试数据,罗列出不同专用面粉的吹泡仪参数要求见表1。国产不同面粉的吹泡仪曲线见图2。

3 吹泡仪在专用粉研发中的潜力
专用面粉是指对于某种面制食品加工的专用性而言,能满足不同食品的品质需求[8]。国内对粉质仪和拉伸仪的广泛使用在生产专用面粉时起到了重要作用,利用面团的流变学特性较好地控制了各种专用面粉的品质。吹泡仪作为另外一种面团流变特性的先进测试仪器,由于是通过吹泡的方式将面团向四面八方膨胀延伸,可能对我国传统面制食品专用面粉的研发会更加实用。
我国的传统面制食品,如馒头(北方和南方型)、饼类、面条、饺子和油条等均是人民所喜爱的日常膳食。随着人们生活水平的日益提高,传统食品专用粉的市场需要将会越来越大。至今我国业内还没有对吹泡仪在指导研发上述高质量传统食品方面进行深入的研究和应用,也没有对我国小麦进行系统的吹泡仪参数测试分析。基于吹泡仪原理的优越性,相信它将来能够发挥更大的作用。

参考文献
[1] 邢春生.吹泡仪对面粉质量的检测[J].粮食与饲料工业,1999,(6):5~7.
[2] 邢春生.新型面粉稠度仪[J].粮食与饲料工业,1998(3):28~31.
[3] Khattak,S.,D'Appolonia,B.L.,et al.Use of the alveograph for quality evaluation of hard red spring wheat.Cereal,1974,51:355~360.
[4] Wieser,H.&R.Kieffer.Correlations of the amount of gluten protein types to the technological properties of wheat flour determined on microscale.J Cereal Sci,2001,34:19~27.
[5] Ahmad,M.,et al.Genetic evaluation of gliadin and glutenin subunits and their correlation to rheological properties in bread wheat.J Genet Breed,2000,54:143~147.
[6] Indrani,D.,Sai Manohar,R.,Jyotsna Rajiv,G.Alveograph as a tool toassess the quality characteristics of wheart flour for parotta making.Cereal Chem,1989(66):81~86.
[7] 康志钰.手工拉面评分指标与面筋数量和质量的关系[J].麦类作物学报,2003,23(2):3~6.
[8] 李庆龙.小麦专用粉的开发[J].农产品加工,2006(9):20~21.

(责任编辑:lsgy100)
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