面包烘烤膨胀过程(面包的烘烤法则与美拉德反应变化)
面包的烘烤法则与美拉德反应变化
首发|杜德春
烘烤是面包生产烤熟的一道工序。是面包生坯变熟的过程。通过烘烤,使醒发的面坯在高温下发生一系列物理、化学和微生物学的变化,最后达到一定的体积。使面包表面成为金黄色,香甜可口、组织膨松、富有弹性,具有特殊风味的制品。
1.烘烤过程中的变化
面包坯在炉内高温烘烤时,发生物理、化学和微生物变化。这些变化都对面包质量的好坏有密切联系。现分述如下:
(1)物理变化
面包坯在炉内烘烤时,炉内的热量通过辐射、传导和对流的方式传给面团。其中起主要作用的是辐射热,其次是传导热,再次是对流热,后者作用也最小。
如果在炉内设有强制气体对流装置时,对流热将起主要作用。我国目前使用的箱式烤炉和隧道式烤炉以辐射热为主,传导热次之。对流热最小。
醒发后的面团的温度一般在35~40℃之间。当面团坯送入烤炉后,在经辐射、传导和对流热量的作用下,面团坯表层剧烈受热,水分蒸发强烈,经1~2分钟,面团坯表层失去所有水分,使其坯表面温度很快超过100℃也可达到180℃时,面坯的表面层与内层产生温差,热量逐渐由表面通过传导等方式进入面包坯内部。
但由于面包坯的渗水性较差,而内部的水分不易蒸发出来,这时里层向外传导的水分小于外层的蒸发速度,这样面包坯内的温100°度升高比较慢,因而面包表面开始形成一个蒸发层。
这个蒸发层,逐渐向内推移,使蒸发层慢慢加厚,最后面包表 30° 烘烤时间(分钟)
面就形成一个干燥的面包皮。
由于内部水分蒸面包各层温度变化曲线发慢,外部温度高于180℃或200℃,直到面包坯烤熟时,而面包心温度也不会超过100℃。
所以面包心部温度最低。面包烘烤时间越长,而面包皮越厚,为了保证面包质量,在烘烤过程中,必须严格遵守温度和烘烤时间的规定。
①水分变化:在烘烤过程中,面包坯中的水分也发生了剧烈变化。面坯中的水分遇到炉内的高温,既以气态方式向炉内蒸发,也以液态方式向面坯内部扩散转移,使面包坯中的水分重新分布,烘烤结束时,原来水分均匀的面坯,成为各层水分不同的面包。
当冷面坯送入高温烤炉后,炉内的热蒸汽遇到冷的面坯后很快就产生了冷凝作用,在面坯表面形成了薄薄的水层;这些水一部分被面包坯吸附在表面,从而增强了面包坯的重量。
之后,随着水分的汽化,面包的重量使之下降。
如果炉内湿度越大;温度越低,以及面坯的温度越低,冷 疑时间越长,水的凝聚量越多。
冷凝水产生不久,面包坯表面的水很快的升到超过露点即沸点以上,冷却作用停止,面包坯表面水开始蒸发。随着面包坯表面水分的蒸发,面包表面形 成一层硬皮,这层硬皮的毛细孔很小,阻碍着面包坯内部蒸汽的散失。
加大了内部蒸发区域的蒸汽压力,又由于面包坯内部的
温度低于外表温度,从而加大于内外层的蒸汽压差,于是水蒸气其就由蒸发区域(面坯外层)扩散 ,入炉后面包重量变化图 到面坯的内部,遇到低温就冷凝起来 (面包坯重450克) 下来,形成一个冷凝区。随着时 间W:重量(克);T:烘烤时间(分) 间的增加,冷凝区就逐渐向中心 所以,当烘烤结束时,面包中心的水分大约比原来增加2%左右。
②面包结构的变化;面包组织结构的好坏除了受烘烤条件的限制外,还受到入炉前各工序条件的制约。
发酵未成熟的面团入炉后产生的蜂窝壁厚,坚实而粗糙,蜂窝不规则,或有大孔洞。
用发酵过度的面团烤制的面包蜂窝壁薄,易破裂,多呈圆形。
醒发过度的面坯,入炉后会引起蜂窝破裂,致使面团坯塌陷或表面呈凹凸不平。醒发不足的面坯因没有产生形成蜂窝,使面包体积小。
装模面包坯醒发速度太快时,会使模型中的面团很难排出气体,因而形成不规则的蜂窝组织和大孔洞。
烤模容积变小,烤出的面包的蜂窝结构越均匀。
搅拌不足的面团与发酵不足的面团烘烤的面包蜂窝组织结构具有相同的缺点。
用搅拌过度的面团烤出的面包蜂窝绪构呈圆形,壁厚,但大小均匀。
根据实践经验:面包蜂窝的最初形成是由面包坯中的小气泡开始的,面包坯中分布均匀的小气泡对形成理想的气孔结构是相当重要的。
当炉温过高时,面坯入炉后很快形成了硬性外壳,限制了面包内部蜂窝的膨胀,面包内部产生的过大热胀压力,会造成蜂窝的破坏,聚结形成厚壁,粗糙和不规则面包瓤结构。
因此,适当的炉温对面包蜂窝组织的形成是相当重要的。
理想的蜂窝结构应当是:壁薄、孔小而均匀,没有大孔洞形状稍长,手感柔软而平滑。
(2)微生物变化
面包中的微生物主要是酵母和部分产酸的微生物。
当面包坯放入烤炉时,酵母就开始了比以前更旺盛的生命活动,使面包继续发酵并产生大量气体而膨胀。当面坯加热到 35℃左右时,酵母的发酵活动达到最高点,大约到40℃,酵母的生命力仍然强烈,加热到45℃时,它的产气能力就立刻下降,达到50℃左右酵母生命活动开始停止,达到65℃数分钟后酵母全部死亡。
面包中的酸化微生物主要是乳酸菌。各种乳酸菌的适应温度不同,如嗜温性地为35℃左右,嗜热性的为48~54℃当面包坯开始烘烤时,它们的生命活动随着温度的升高而速,当加热到45℃时它们的生命力逐渐减退,大约到60℃时就会全部死亡。
面包中微生物生命活动的增强或减退,是随着面包温度的转变由外向内层转移。
(3)生物化学变化
面包在烘烤过程中发生着多种生物化学变化。由于面包内的微生物活动,烘烤期间,在面包瓤内继续产生少量的酒精,二氧化碳,乳酸、醋酸以及其它发酵产物。
淀粉是面包坯的主要成分之一,在烘烤过程中,淀粉粒遇热糊化,其中大部分水解成为糊精和麦芽糖。这种水解是淀粉酶起着重要作用。
当面包坯送入烘炉后,淀粉酶的活动不断增强,直到它失去活性(钝化)前一直进行水解。
一般认为3-淀粉酶的钝化温度在82~84℃,a淀粉酶的钝化温度在97~98℃。由于a-淀粉酶的耐热性高,容易把面包内的淀粉酶分解产生一定的糊精,造成面包心发粘。
在正常烘烤时不易觉察,但在烘烤不透时,容易发生“糖心”现象。
面包坯中的面筋蛋白质,遇热时易变性凝固。当面包坯加热到60~70℃时,这种变性凝固开始,并释放出胀润时所吸收的水分。
另外是在发酵过程中面坯内所积累的二氧化碳或部分其他气体,遇热膨胀而产生较大的膨胀压,使气体向外冲击,所冲击的孔道即成为面包中蜂窝。
当蛋白质受热变性时,面包坯的可塑性变小,面包坯就定型,成为多孔疏松的产品。
杜德春:
焙烤食品工艺技术首席工程师博士杜德春
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