面包等烘焙食品是深受大眾喜愛的方便食品,由于烘焙食品容易老化,且只宜鮮食、不易保存等,使其發(fā)展受到限制。隨著制冷技術(shù)的完善和發(fā)展,20世紀(jì)50年代研究人員提出了一種面團保存的新概念一冷凍面團技術(shù),即首先將面團處理為成品或半成品,然后利用食品的冷凍原理與技術(shù)冷藏貯存面團成品,為烘焙備用。
1.影響冷凍面團質(zhì)量的主要因素冷凍面團的淀粉含量較高,水分與面筋蛋白相互作用,賦予了產(chǎn)品不同的質(zhì)構(gòu)和風(fēng)味。冷凍面團中的水分分布、水分與淀粉及蛋白質(zhì)之間的相互作用,主要取決于面團的凍結(jié)速度和貯藏過程的溫度波動。
(1)凍結(jié)速度對冷凍面閉質(zhì)量的影響:冷凍面團的面筋蛋白是高分子親水性化合物,具有疏水基和親水基。制作面團時,蛋白質(zhì)膠體遇水,水分子與蛋白質(zhì)分子的親水分子形成濕面筋,逐漸形成堅實的面筋網(wǎng)絡(luò)。這種水化作用在膠粒表面和蛋白質(zhì)分子內(nèi)同時進行。膠粒表面吸水少,水分子則擴散到蛋白質(zhì)分子中去,形成一定的滲透壓,使其膠粒的吸水量增加,體積增大,因而具有特定的黏性與延展性。當(dāng)?shù)退賰鼋Y(jié)時,結(jié)合水結(jié)冰析出,水分形成較大冰晶,蛋白質(zhì)分子被冰品擠壓而發(fā)生位移,彼此之間靠近,發(fā)生凝聚而沉淀,解凍后又不能恢復(fù)原來膠體的形狀,破壞了面團的結(jié)構(gòu)。如果凍結(jié)速度較快,面團內(nèi)部的水分形成細(xì)小冰品,冰品均勻分布在淀粉、蛋白質(zhì)等大分子之間,對面團的內(nèi)部結(jié)構(gòu)影響甚微。
(2)溫度波動對冷凍面團質(zhì)量的影響:快速凍結(jié)保證了凍結(jié)過程面團的質(zhì)量,但在貯藏過程中如果溫度波動頻繁,細(xì)小的冰品會逐漸生長為大冰品,從而破壞面團內(nèi)部結(jié)構(gòu)。另外,因為水蒸氣壓差的存在,凍結(jié)面閉表面的冰晶不斷升華,致使凍結(jié)食品表面出現(xiàn)干燥、表皮開裂或脫落現(xiàn)象,嚴(yán)重影響面團的外觀和內(nèi)在品質(zhì)。
可以看出,冷凍面團的質(zhì)量下降主要是由結(jié)晶、再結(jié)晶等對面團微觀結(jié)構(gòu)破壞造成的。要提高冷凍面團的質(zhì)量,必須解決這個問題。
2.提高冷凍面團玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的方法而團的玻璃化保存可以避免結(jié)晶、再結(jié)品的影響,但從玻璃化的實現(xiàn)及實際應(yīng)用的可能性等方面考慮,面團的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度應(yīng)以高于一20℃為宜,且越高越好。面粉的化學(xué)成分含量隨小麥品種的不同而不同,且差別較大,一般的,蛋白質(zhì)含量為7%一8%,碳水化合物含量為69%~76%,還包括脂肪、礦物質(zhì)、維生素等。玻璃化理論主要考慮食品中基質(zhì)的狀態(tài),判斷基質(zhì)是處于玻璃態(tài)還是橡膠態(tài),而面團的組成成分及其平均分子質(zhì)量、添加劑等的含量對面團基質(zhì)的狀態(tài)有較大影響。因此,適當(dāng)調(diào)整面團中各成分含量及其存在的狀態(tài)、添加適當(dāng)?shù)奶砑觿┚梢蕴岣卟AЩD(zhuǎn)變溫度。下面將就各種成分對面團玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的影響進行分析。
(1)水分含量:水分是影響面團玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的一個重要因素,一般情況下,水分含量越高,玻璃化轉(zhuǎn)變溫度越低。例如,無水淀粉和蔗糖混合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為60℃,而當(dāng)水分含量為2%時,其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度降低到20℃。通常,每增加1%的水分,玻璃化轉(zhuǎn)變溫度降低5~10℃。
研究表明,速凍面團玻璃化保存時一般要求比正常面團少2%一4%的水分。將面團調(diào)制得硬一些,有益于實現(xiàn)面制品的玻璃化保存:但同時要使面團充分吸水,以保證面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成。
(2)膜水化合物:碳水化合物是面團的主要成分之一。可溶性的小分子碳水化合物(如果糖、葡萄糖、蔗糖等)對于干制品的加工及品質(zhì)有明顯影響。
例如,在速凍面團中加人4%一5%的海藻糖可以使酵母在凍存期免受間接凍傷,保護醇母的活性;同時,加入一些多糖穩(wěn)定劑還可以提高面團的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。根據(jù)面團的品質(zhì)及儲藏穩(wěn)定性的要求,選用適當(dāng)?shù)奶穷愖鳛樘砑觿梢蕴岣咂洳AЩD(zhuǎn)變溫度。常見的幾種糖類的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度由高到低依次為乳糖、麥芽糖、蔗糖、葡萄糖。加入多糖穩(wěn)定劑以后,可以降低水分的擴散速率,使面團基質(zhì)的黏度上升,顯著降低燕糖冰品體的生長速度,從而提高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。另外,糖類添加到面團中,還可以改變水分子的結(jié)構(gòu),使自由水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小,從而有效限制水對玻璃態(tài)的增塑作用,提高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。
(3)蛋白質(zhì)和脂防:蛋白質(zhì)和脂肪的分子質(zhì)量比較大,玻璃化轉(zhuǎn)變溫度較高,對面包等純面制品的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度影響不大。而對于帶餡類而制品的玻璃化保存,蛋白質(zhì)側(cè)起到很重要的作用。這是因為在帶餡類面制品的玻璃化保存時,面皮首先變硬,面皮的彈性急劇下降,而餡由于含水量比較多,可能形成大的冰晶,從而使餡的體積增大,造成面皮的龜裂。如果面粉中濕面筋含量高,在速凍過程中可承受較大的膨賬應(yīng)力,從而威少面皮的開裂率。
(4)改良劑:可以通過添加改良劑來提高面制品的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度,但添加的種類和數(shù)量取決于食品的風(fēng)味、衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)及生產(chǎn)成本等多種因素。常用的提高面團玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的改良劑主要有以下幾種。
①增稠劑:徹精、果膠、脫脂牛奶、明膠、預(yù)糊化淀粉等可以明顯改善食品的物理性質(zhì),在速凍過程中,這些增稠劑能吸附水分,使未凍相黏度增大,減小了溶質(zhì)分子自由體積,降低了冰品的線生長率,從而提高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度,更容易實現(xiàn)食品的玻璃化保存。
②乳化劑:對于冷凍面團,乳化劑也可以提高其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。這是因為:乳化劑的加人可以使水的表面張力降低30%以上,得到粒徑小而均勻的分散的液滴,有助于玻璃化轉(zhuǎn)變,乳化劑可以控制面團中淀粉的老化,保持柔軟的水合狀態(tài),更安全地度過玻璃化轉(zhuǎn)變期;乳化劑與面筋蛋白發(fā)生絡(luò)合作用,強化面筋結(jié)構(gòu),增強面筋的韌性和抗拉力。
常用的冷凍面制品乳化劑有硬脂酰乳酸鈉(SSL)、羧甲基纖維素
(CMC)、雙乙酰酒石酸(DATA)、卵磷脂、雙乙酰酒石酸單(雙)甘油酯
(DATEM)等。
③磷酸鹽:在而制品中加入磷酸鹽可以改善冷凍面制品的色澤,增加彈性和爽滑感。磷酸鹽還可以調(diào)節(jié)面制品的pH,有益于面制品酸堿度的改變,保持酵母菌活性。將淀粉與磷酸鹽反應(yīng)獲得的淀粉磷酸酯,可以用做食品乳化劑,提高面團的保水率,具有良好的凍結(jié)融化穩(wěn)定性。淀粉腳酸酯可以提高食品的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。
3,添加劑對面團玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的影響根據(jù)上述的食品添加劑,上海理工大學(xué)蘇鵬等選用了五種具有代表性的添加劑:單甘酯、食用明膠、維生素C、卵磷脂及海藻糖,研究了添加劑對面團玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的影響。
把3% 的五種添加劑分別加人含水量為40%的面團中,測量了面團的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度,結(jié)果如圖8-9所示。可以看出,面閉中分別加入3%的添加劑后,玻璃化轉(zhuǎn)變溫度都發(fā)生了變化。海藻糖、單干酯、維生素C、明膠的添加把面團的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度從一29.7℃分別提高到一14.8℃、一14.2℃、一24.7℃、一22.6℃:而卵磷脂的加入?yún)s降低了面團的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度
(-38.5℃)。
4.面團的玻璃化保存測量了添加各種添加劑的面團的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度后,蘇鵑實驗研究了玻璃化保存對面團品質(zhì)的影響,利用感官評定、蒸煮實驗和掃描電鏡(SEM)對面團質(zhì)量進行了評定。結(jié)果表明:①添加劑可以提高面團的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度,玻璃化保存方法是提高冷凍面團保存質(zhì)量的有效方法。②加入海藻糖和單甘酯對減少面團的干物質(zhì)損失率作用最明顯。③掃描電鏡顯示的面團微觀結(jié)構(gòu)表明,加入單甘酯和明膠時,面團的水分集聚現(xiàn)象不明顯,有利于面團的凍結(jié)保存,加入海藻糖和維生素C后有利于面團在凍結(jié)過程中水分均勻分布,堿緩結(jié)品、再結(jié)晶的發(fā)生。
玻璃化理論還在草莓、水產(chǎn)品及肉類等方面進行了研究,這些研究尚處于起步階段。隨著人們對玻璃化的認(rèn)識及研究的深人,相信將在冷凍食品品質(zhì)和安全方面得到越來越廣泛的應(yīng)用。