理论教育 面筋的形成与发展:麦谷蛋白与麦醇溶蛋白的作用机制

面筋的形成与发展:麦谷蛋白与麦醇溶蛋白的作用机制

时间:2023-07-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:面筋的强度,也称为韧性,据认为大部分来自麦谷蛋白,而面筋的延展性则由麦醇溶蛋白提供。面筋网络骨架可能由称为亚基的最大麦谷蛋白分子组成,这些亚基彼此排列并紧密相连。面筋结构似乎是由某些非常强的键及许多较易破裂和变形的弱键所构成的。这类面粉因为面筋含量高而会吸收大量的水,并且它们在发酵过程中可能不能很好地伸展。

面筋的形成与发展:麦谷蛋白与麦醇溶蛋白的作用机制

面粉本身不含面筋。面粉所含的是加水时能形成面筋的两种蛋白质(麦谷蛋白和麦醇溶蛋白)。除水以外,面筋需要混合,以形成一种强大连续的网络结构

面筋是一个动态体系,它因处理而不断发生变化,但总体来说,面筋会因混合变得强劲而富有弹性。面筋的强度,也称为韧性,据认为大部分来自麦谷蛋白,而面筋的延展性则由麦醇溶蛋白提供。麦谷蛋白也为面筋提供弹性,即面筋受拉伸或压缩后的反弹能力。

面筋看起来像什么?

虽然肉眼看不到面筋,但科学家在了解其结构方面正在取得进展。面筋网络骨架可能由称为亚基的最大麦谷蛋白分子组成,这些亚基彼此排列并紧密相连。这些紧密连接的麦谷蛋白亚基与麦醇溶蛋白松散地聚集成更大的面筋聚集体。虽然面筋的复杂结构尚未完全了解,但部分麦谷蛋白被认为具有环状结构,使得面筋具有弹性和柔韧性。通过散布在面筋中的紧密卷曲的麦醇溶蛋白分子进一步使面筋变得富有柔性。

在下一级面筋结构中,面筋聚集体相互作用形成较大面筋颗粒的缠结网络,这种网络松散地与淀粉颗粒、脂肪、糖和胶质相互作用。面筋结构似乎是由某些非常强的键及许多较易破裂和变形的弱键所构成的。许多弱键在混合过程中特别容易断裂,只能在醒发过程和烘烤的早期阶段重新出现在膨胀气泡表面。强键结合以及弱键的断裂和重新形成,导致了面筋的独特性。

面筋有何独特性?

面筋的组成和结构使其具有独特性质,科学家将这种独特性描述为黏弹性。黏弹性是材料拉伸和容易变形的能力,它既包含了黏稠液体那种不会破裂或撕裂的性能,又有弹簧或橡胶那种能部分地弹回到其原始形状的性能。黏弹性产品可以认为是由部分液体、部分固体构成的产品。很少有食品能像面团面筋那样清楚地显示出这种双重性质。这就是为什么不用小麦面粉很难(不是绝对不能)制作面包的原因。下面讨论非黏弹性产品。

玉米糖浆不是黏弹性材料,因为它不具有弹性或橡胶质感。也就是说,玉米糖浆一旦流动就不能回弹到原来的形状。玉米糖浆也不够坚韧,难以捕获和保持膨胀气体。

起酥油不是黏弹性材料,因为它不能像液体一样拉伸或流动。虽然它足够柔软以改变形状,也足够坚韧以保持其形状,但起酥油不能拉伸,也不能保持膨胀气体。

花生脆饼不是黏弹性材料,因为它太牢固和僵硬。虽然它的形状很好,花生脆饼不能拉伸,也不容易改变形状。即使花生脆饼内气体有可能膨胀,但脆饼本身不会膨胀。花生脆饼只会因压力积聚而发生破裂和破碎。

尽管不能看到麦谷蛋白和麦醇溶蛋白分子,但是面筋的变化则会在烘焙房有所反映。也就是说,面糊和面团会因为混合和面筋形成而变得光滑、强劲、较干燥、较少团块。完全形成的酵母发酵面团具有干燥、柔滑的外观,而尚未混合好的面团呈粗糙球状(图7.1)。

图7.1 通过混合水合物使面筋形成具有强大黏合力的网络,面团变得较平滑、干燥、较少团块(www.daowen.com)

左:最佳混合面团;右:未混合好的面团

面包师通常用窗玻璃试验来确定面团是否完全形成。为将面团做成窗玻璃,需拉出一块直径约2.5cm的面团,用手搓成球,然后轻轻地用手拉扯面团。边拉扯边转动面团方向,使面团各方位均受到拉伸,形成薄如纸张的面团片。完全形成的面团可拉扯成不会撕裂的光滑薄膜(图7.2)。

在发酵和醒发阶段,酵母面团中的面筋一直发生着变化。一旦面团具有适当均匀的强度和伸展性,面团便已经成熟。成熟的面团易于处理和成型,并且在烘烤过程中会适当膨胀。

图7.2 适度混合的面团可拉伸成窗玻璃样

面糊和面团被烘烤时,大部分水分会蒸发或被糊化淀粉颗粒吸收。随着水分失去,加上受热,面筋会变成既坚韧又具有刚性的多孔结构,这种结构可保持面团的形状。虽然鸡蛋蛋白质在加热时也会凝固成刚性结构,面筋受热形成刚性多孔结构确实是其重要特征。

吹泡

谷物化学家、谷物磨粉商和面包房通过几种测试来评估小麦面粉质量。一种测试在法国特别受欢迎,它利用肖邦吹泡示功仪进行测试。吹泡仪将空气吹入由面粉、水和盐制成的面团,形成一个膨胀的气泡。这模拟了发酵过程,其中气泡以类似方式膨胀。这种测试方法与吹泡泡糖没有什么不同。

该测试中的三个值特别有用。第一个值称为抗拉强度,它衡量面团的抗拉伸性能。通常将面团的拉伸强度定义为P,它测量气泡膨胀时达到的最大压力。想一想泡泡糖的韧性。韧性强的泡泡糖用力才能吹出泡泡。韧性高的面包面团将呈现硬脆性。硬脆性面团通常由面筋含量高的面粉制成,例如高筋面粉。这类面粉因为面筋含量高而会吸收大量的水,并且它们在发酵过程中可能不能很好地伸展。

第二个值是L,它表示面团的延展性。面团扩展性是衡量面团在破裂之前的伸展程度。我们仍然可以将其与泡泡糖联系起来。爆裂之前能吹出大气泡的泡泡糖将具有很高的L值。对于面粉来说,L越大,发酵过程中面团就发得越高。

PL通常表示为比值P/L,它是表达面筋性能的一个组合指数。它代表面团相对于伸展性的抗拉强度。注意如何将吹泡示功仪的测量结果与面包师用面筋完全形成的面团所做的窗玻璃试验结果联系起来。

最后一个是W,它测量用于面团气泡膨胀的总能量。可以用这个值反映醒发和烘焙阶段的面团行为是否良好。在欧洲,通常以W来评价面粉。极低W的面粉不适于制作面包,而油酥糕点面粉则具有较低的WW很高的面粉,适于制作发酵时间较长的面团或甜面团。W适中的面粉适用于膨发时间较短的面团。

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