小麦粉粒度变化与淀粉损伤程度.pdf

粮食加工2 0 1 0 年第3 5 卷第1 期小麦粉粒度变化与淀粉损伤程度赵学敬(河南工业大学，郑州4 5 0 0 5 2)摘要：从小麦淀粉的原生态(粒径大小于分布)出发，首先拿等级粉的粗细度与之比较，分辨淀粉损伤的综合程度和倾向。进而对工艺中各研磨部位的面粉粒度、淀粉损伤程度进行分析研讨，以化验的量化结果，揭示淀粉损伤的真实面貌。紧紧抓住面粉粒度变化和淀粉损伤程度的同步因素，逐渐深入，诠释不被重视的等级粉淀粉损伤原因和专用粉能适应不同面制品要求的理论基础，提出了研究淀粉损伤和面粉粒度是制粉工艺研究的当务之急。关键词：小麦制粉：淀粉粒径；等级粉；粗细度；淀粉损伤中图分类号：髑2 1 1 4文献标志码：A文章编号：1 0 0 7 6 3 9 5(2 0 1 0)0 1-4 2 0 2 6 0 5小麦在制粉过程中经过逐步研磨、筛理，从而取得粒度达标的面粉。这一由粒状变粉状的过程，其手段实际上就是破碎、细化和筛滤。然而，1 8 7 9 年发现了粉中的淀粉损伤现象，1 9 2 5 年，冷水提取淀粉观察到的淀粉粒、直链淀粉数目增多事实，使得淀粉损伤现象又一次曝光。之后，围绕淀粉损伤发明了酶解法(A A C C)和碘吸收法(M e d c a l f，1 9 6 5 a，单位U C D)等多种测定方法淀粉损伤程度有了计量手段。2 0 世纪8 0 年代出版的教科书指出：淀粉颗粒的损伤程度对面包制作的体积影响很大；最佳损伤程度应为7 1 2；淀粉损伤是制定制粉操作方法的重要依据之一。2 0 世纪末，食品T 业的崛起，国内开始关注小麦淀粉损伤对不同食品制作的利弊问题。1小麦淀粉粒的原生态小麦胚乳中有7 5 的淀粉，淀粉以细胞形态存在，横向排列，长形薄壁状，1 0 左右的蛋白质作为载体或基质，以网状紧紧包裹、或同定、或深埋。淀粉粒的大小、形状并不一样，小粒近似球形，粒径2 9l a,m；大粒扁豆形，粒径1 8 5 0 斗m；中粒形状介于大小粒之间，粒径9 1 8j x m。这些粒径不同的淀粉粒混相或共存。且有明显的分布规律，即：从胚乳中心外延，大粒由多变少，小粒由少变多。另外，K Y K Y 扫描电镜观察小麦切片得知粉质小麦的淀粉粒在网状蛋白基质中的构相清晰独立完整而疏松；角质小麦的淀粉粒则相反，构相模糊，粒形不清而紧密。淀粉中有2 4 的直链淀粉，溶于水，遇碘产生收稿日期：2 0 0 9 1 1 0 8作者简介：赵学敬(1 9 4 2-)，男，高级工程师。主要从事粮油与农副产品加工研究。兰色；有7 6 的支链淀粉，不溶于水，遇碘产生红紫色。两种淀粉的分布规律是：愈接近皮层其直链淀粉的含量越低；越靠近麦心部分，直链淀粉含量越高。2等级粉粗细度与淀粉粒径比较(1)普通粉全部通过C Q 2 0 号筛，面粉的最大粒径为3 3 6 斗m(0 3 3 6m m)，是淀粉最大粒径的6 7 2倍。(2)标准粉全部通过C Q 2 0 号筛、留存在C B 3 0号筛的不超过2 0 0(3 3 6t x m 粒径1 9 8“m)，8 0 O 的粒径1 9 8I x m，其中1 9 8 斗m 是淀粉最大粒径的3 9 6 倍。(3)特制二等粉全部通过C B 3 0 号筛、留存在C B 3 6 号筛的不超过1 0 0(1 9 8 仙m 粒径1 6 0 l x m)，9 0 O 的粒径1 6 0t x m，其中1 6 0 m 是淀粉最大粒径的3 2 倍。(4)特制一等粉全部通过C B 3 6 号筛、留存在C B 4 2 号筛的不超过1 0 O(1 6 0 斗m 粒径1 3 7 p,m)，9 0 0 的粒径1 3 7 斗m，其中1 3 7“m 是淀粉最大粒径的2 7 4 倍。由此看出：加工精度愈高，面粉的平均粒径愈小，愈接近淀粉粒径，淀粉损伤渐现可能；各种等级粉的粒径远大于淀粉粒径，淀粉损伤又似乎微不足道。实际上，将传统方法磨制的面粉风力分级可得到细、中、粗3 种粒群，具体情况见表1。表l面粉经空气分级后的粒群和出率 万方数据2 0 1 0 年第3 5 卷第1 期粮食加工2 7在表1 中细粒群几乎由蛋白质碎片和小淀粉粒组成，含量最少；粗粒群含量最多，由蛋白质、淀粉粒的胚乳团块组成：中粒群主要由大淀粉粒组成胚乳团块微小，含量居中。细、中粒群的粒径已在淀粉粒径值域之内，甚至比淀粉的最大粒径还小，这意味着淀粉损伤不可避免，例如郑州海嘉颗粒粉与高筋粉的淀粉损伤分别为2 9 5、5 8 2(酶法A A C C，D S)。3粉路中各研磨部位面粉粒度的变化各种等级粉的最大粒径是综合效果的反应，看不到各研磨部位面粉的出率和粒度变化。也就看不到淀粉损伤的工艺。为此，本文舍弃长粉路的中路出粉法，依前路出粉法的粉路为案例作以下分析。3 1日加T1 6 0t 小麦磨制标准粉工艺：四皮、三心加工混合小麦(软麦占8 5)，全部齿辊，各研磨部位的面粉粒度变化见表2。表2磨制标准粉时各研磨部位的面粉粒度变化从表2 看到，面粉的最小颗粒出在B、3 M，同为1 9 8I x m。其粒径峰值是淀粉最大粒径的3 9 6倍。比淀粉的最小粒径大1 9 6I x m，比例仅为5 2(2 8+2 4)的一部分，若全部为损伤淀粉也低于最佳损伤指标。3 2日加工2 2 0t 小麦磨制特二粉和标准粉工艺：四皮(2 皮3 皮分粗细磨)、一渣、一分级、四心加工红软麦，全部齿辊，各研磨部位的面粉粒度变化见表3。表3联产特二粉和标准粉时各研磨部位的面粉粒度变化从表3 看出，特二粉的最小颗粒1 2 3 灿m，出率为3 4 5(产于B)，粒径峰值是淀粉最大颗粒的2 4 6 倍；标准粉的最小颗粒11 4I x m，出率为7 2 5(产于4 M)。粒径峰值是淀粉最大颗粒的2 2 8倍。应该说两种面粉距淀粉粒损伤尚远，若有淀粉损伤其程度应是特二粉 标粉。这里的标粉淀粉损伤要比表2 的标粉严重，因为除了分级筛产出7 9 0 的标粉外，其余全产于B、4 M 的较细面粉。3 3 日加工8 0 t 小麦磨制特一粉和标准粉工艺：四皮、一渣、四心加工混合小麦(白硬麦1 6 6。红软麦8 3 4)，全部齿辊，各研磨部位的面粉粒度变化见表4。万方数据2 8粮食也苎2 0 1 0 年第3 5 卷第l 期从表4 看出，特一粉的最小颗粒1 1 4“m，比特二粉的最小粒径峰值小9“m，比表2 的标粉最小粒径峰值小8 4 肌m，与表3 的标粉最小粒径峰值相同，产于3 M，出率为5 1 9。所以，从产品粒度变化来看，淀粉损伤的趋势无疑应是特一粉 特二粉 标粉。3 4 面粉粒度变化分析等级粉粗细度与淀粉粒径的比较，是宏观效果的比较，粉路中各研磨部位面粉粒度的变化，进一步显示了宏观效果中粒度群组合及出率()。但是，宏观效果中等于或小于淀粉粒径的量化指标却是“雾里看花”。这就要采用酶解法或碘吸收法来解读。2 0 0 1 年，王晓曦等专家通过化验认为：面粉粒度所能穿过的筛孔孔径每减少1 4 1 8“m，其破损淀粉值增加1 3 左右。由此说明5 点：每道研磨都有淀粉损伤发生：随着研磨道数的逐级后移，淀粉损伤呈线形增加：中路出粉法因比前路出粉法粉路长、研磨道数多，淀粉损伤要重；皮磨重在小粒淀粉损伤，心磨重在大粒淀粉损伤；因加工强度不同，软硬麦的淀粉损伤是不同的，软麦多于硬麦。分析淀粉损伤的原因主要有：小麦研磨的全过程逐级细化，都在不断受到旋转磨辊的挤压和剪切，这种外力可能直接作用于淀粉粒造成损伤。也可能受到蛋白质传递力的作用而使淀粉粒解体，还可能因蛋白质网络的破碎牵连了淀粉损伤。国内外对小麦研磨工艺中淀粉损伤的情况有如表5 的测定结果。表5 左边显示，各研磨部位的粉流淀粉破损程度均 7 0m i n，淀粉损伤值高)；饼干、蛋糕用粉的面团稳定时间为2 5m i n(淀粉损伤低值)；面条用粉的面团稳定时间为3 5m i n(淀粉损伤低值)；油条用粉的面团稳定时间为4 0m i n(淀粉损伤低值)，等等。由此可知，淀粉损伤值高对发酵食品有利淀粉损伤值低对不发酵食品有利。这里需要提醒。小麦粉的品质或理化特性有多种指标的支撑，淀粉损伤率仅是辅助指标，主要取决于蛋白质含量。不同食品制作对面粉的选择应该二者兼顾的。对于小麦粉的淀粉损伤杨艳虹等2 0 0 9 年研究结果如表6。(1)关于标粉表2 的粉粗，淀粉损伤率低，不影响军需民用；表4 的标粉出在B、3 M、4 M(全部齿辊)，最细粉由3 M 的C B 4 2 筛出，1 3 5 淀粉损伤率 2 0 O，出粉量仅为5 9 7，家庭制作馒头欠佳；表3 的最细标粉由B、4 h i(全部齿辊)研磨、万方数据2 0 1 0 年第3 5 卷第l 期粮食加工表5硬麦研磨工艺中各部位粉流的淀粉损伤情况(美围堪萨斯州立大学某中试制粉厂)(中国廊坊某面粉厂)部位平均粒度斗m占总出粉1 淀粉破损率部位3 种磨后粒度，斗m梯度淀粉破损值U C D1 3 2 1 1 81 1 8 1 0 01 0 0IB2 8 1 13 1 l3 5IB1 4 4一1 9 6B4 9 2 32 8 84 3B1 2 41 6 41 9 8B2 8 2 65 1 05 0B e1 9 42 3 42 4 7m B e3 5 2 91 0 6 20 2B f2 2 42 6 02 3 4B3 1 3 l1 9 55 8I V B e2 2 72 4 02 3 9V B2 6 1 21 1 96 1B f2 2 62 4 72 3 91 S e5 4 6 70 2 00 2V B2 4 02 4 32 3 6l s f2 8 8 l2 6 34-41 S c1 9 72 3 32 7 12 S e4 2 4 51 5 41 81 S m1 5 62 0 72 3 92 S f2 7 7 94 8 65 7l s f1 5 41 7 52 2 8l M e3 1 2 96 4 72 02 S1 8 72 0 22 5 1l M f2 6 9 81 1 4 86 53 S2 2 32 6 52 6 O2 M e3 5 47 0 43 A4 S2 2 42 5 22 M f3 3 6 31 1 9 76 61 M A3 0 02 7 02 9 53 M3 3 7 81 1 6 88 11 M B1 8 91 8 O2 0 34 M3 1 6 84 3 79 32 M A1 9 82 1 22 5 55 M2 2 7 83 7 51 0 52 M B2 5 12 3 82 5 76 M2 4 5 70 6 51 1 83 M2 0 52 0 O2 2 31 T2 4。9 61 o ol O 04 M2 1 72 0 92 5 0吸风3 5 9 6O 0 3O 55 M2 0 82 1 62 4 0刷麸2 3 O l3 9 46 56 M2 2 42 4 52 7 8表6不同粒度小麦粉的破损淀粉含量C B 5 0 筛出。淀粉损伤率已达2 0 0，出粉量为8 3 5，皆比表4 的高，家庭制作馒头可能塌架。可以说，表3、表4 的标粉只要不作食品工业原料，在湿面筋达标情况下。用做馒头外的其他家庭面制品是没问题的。(2)关于特制粉表3 的特二粉和表4 的特一粉都产于IB 一B、1 S、1 M 3 M，只是特二粉的最细粉由B 的C B 4 6 筛出，1 3 5 淀粉损伤率 2 0 O，且是出粉率为3 4 5 的一部分：特一粉的最细粉由3 M 的C B 5 0 筛出，淀粉损伤率约2 0 0，且是出粉率为5 9 1 的一部分。两种特制粉淀粉损伤率1 3 5 与淀粉损伤率的上限指标接近，食品使用基本不受影响。现代制粉工业中中路出粉法生产特制粉(或专用粉)已是普遍现象，它粉路长、心磨系统光辊研磨，增添了清粉和撞击松粉环节，远高于前路出粉法的加工精度。但淀粉损伤率同时有增大态势。5结语引起淀粉损伤的因素多种，有小麦的软硬、由n-T 精度要求、研磨道数长短；有无撞击松粉、磨辊是光是齿等等。无论如何，小麦粉都有淀粉损伤，只是损伤程度有别。另外，鉴于面制品的多样化，对淀粉损伤率的要求不一，也就存在着对小麦粉产品的选择。应该把淀粉损伤率看成双刃剑，对某些面制品有利，对某些面制品有弊。随着生活水平的提高，人们喜欢精细加工产品，也带来淀粉损伤率上升，影响了大众化面制品的使用。为了适应食品T 业各种食品原料的需求，制粉工艺研究淀粉损伤和面粉粒度在矛盾 万方数据粮食加工2 0 1 0 年第3 5 卷第1 期中的统一就成了当务之急。参考文献：【1】朱天钦制粉工艺与设备【M 成都：四川科学技术出版社，1 9 8 8，6【2】唐新元粮食营养【M】哈尔滨：黑龙江科学技术出版社，1 9 8 3，3【3】王晓曦，程风明，林江涛，等小麦粉破损淀粉含量的影响因素【J 粮食与饲料工业，2 0 0 1，(5)：4 7【4 R MV L L A N U E V A，M H L E O N G，E S P O S N E R，等同时生产多种专用粉的小麦剖流制粉技术f J】顾华孝，译面粉通讯，2 0 0 4，(4)：6 一1 7【5】郑家丰面粉损伤淀粉及其测定【J】面粉通讯，2 0 0 3，(3)：4 l 4 5【6】陈志成面粉质量和粒度对主食馒头品质影响机理的研究f J】粮食加工，2 0 0 7，(5)：1 9 2 2【7】杨艳虹，王秀忠，檀革宝，等不同粒度小麦粉的理化特性研究叨粮食加T，2 0 0 9，(2)：1 9-2 2W h e a tF l o u rP a r t i c l eS i z eC h a n g e sa n dt h eD e g r e eo fS t a r c hD a m a g eZ H A OX u e-j i n g(H e n a nU n i v e r s i t yo fT e c h n o l o g y，Z h e n g z h o u4 5 0 0 5 2，P R C h i n a)A b s t r a c t：F r o mt h eo r i g i n a le c o l o g yo fw h e a ts t a r c h(p a r t i c l es i z ea n dd i s t r i b u t i o n)s t a r t，d i s t i n g u i s ht h es y n t h e s i sd e g r e eo fs t a r c hd a m a g ea n dt e n d e n c i e sb yc o m p a r i n gc o a r s ea n df i n ed e g r e e so fg r a d ef l o u r M o r e o v e r,a n a l y z i n ga n dd i s c u s s i n gt h ef l o u rp a r t i c l es i z ea n ds t a r c hd a m a g es y n c h r o n o u sc h a n g e so fd i f f e r e n tg r i n d i n gp a r t si nt h ep r o c e s s T h e nr e v e a lt h et r u ef a c to fs t a r c hd a m a g eb yq u a n t i f y i n gt h er e s u l t sa f t e rt e s t i n g T h ef u l lt e x tc l o s e l yg r a s pt h ef l o u rp a r t i c l es i z ea n ds t a r c hd a m a g es y n c h r o n o u sc h a n g e sf a c t o r s，a n dg r a d u a l l yi n t e r p r e tt h ed e s p i s e dc a u s e so fg r a d ef l o u rs t a r c hd a m a g ea n dt h e o r e t i c a lf o u n d a t i o no fs p e c i a lf l o u rp r o d u c t sm e e t i n gt h ed i f-f e r e n tr e q u i r e m e n t s，p r e s e n t e das t u d yo fs t a r c hd a m a g ea n df l o u rm i l l i n gt e c h n o l o g yo fg r a n u l a r i t yi sa nu r g e n tt a s k K e yw o r d s：w h e a tf l o u r；s t a r c hp a r t i c l es i z e；g r a d ef l o u r；c o a r s ea n df i n ed e g r e e；s t a r c hd a m a g e(上接第2 5 页)相关性的初步研究【J】中国农业科学，1 9 9 0，2 3(6 0)：3 5-4 1 参考文献：【8】时侠清，孙家柱，郭小丽，等北京市售小麦面粉的品质性状评价明麦类作物学报，2 0 0 6，2 6(3)：1 0 2 1 0 6【l】林作楫食品加工与小麦品质改良【M】北京：中国农业出版 9 1 白玉龙，林作楫，金茂国a-4、麦品质性状与蛋糕酥饼烘社，1 9 9 4：8-9，9 1 7，3 6 3 8 烤品质性状关系的研究田中国农业科学。1 9 9 3，2 6(6)：【2】李兴林，王光瑞，徐风面包质地同品质性状的相关性分2 4 3 0 析册中国粮油学报，1 9 9 9，1 5(8)：4-6【l O l 郑建梅，魏益民，胡新中，等小麦谷蛋白溶涨指数与蛋自【3】赵乃新，王乐凯，陈爱华，等面包烘烤品质与小麦品质的相质组分的关系叨中国粮油学报，2 0 0 4，1 9(5)：1 6 1 9 关性们麦类作物学报，2 0 0 3，2 3(3)：3 3 3 6 1 1 1 王世杰，林作楫，吴政卿，等，J、麦品质微量测定方法的评 4 1 林作楫，周希丹，揭声慧，等冬小麦烘烤品质与其它一些品价【J】中困粮油学报，2 0 0 6，2 1(4)：1 2 4 1 2 7 质性状及产量性状间的相互关系田作物学报，1 9 8 9，1 5【1 2】张明，冯丽雅，周洪军，等小麦谷蛋白大聚合体与品质性(2)：1 5 l 一塔7。状的相关性研究 刀莱阳农学院学报，2 0 0 4，2 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