糖在面团搅拌发酵烘焙制程的作用解析!

2020-01-06
烘焙制品食品安全知识 烘焙发酵知识 烘焙面包面团的知识

糖在食品调理上占了很重要的角色,在味道上提供了甜味及压抑酸辣的刺灼感的调味剂,在保存食物上可以帮忙脱水降低食物含水量产生长期保存效益(糖渍法再加上铺晒法),也会抑制杂菌生长但会慢慢进入植物的发酵程序!

这又是另一种水果果汁发酵制程,苹果西打就是用苹果本身果糖在寒冬的欧美,气候干燥水果水分散去,产生高甜度苹果,再压粹苹果榨汁存于地窖产生发酵气体饮料就是苹果西打。

糖在烹饪与烘烤时具有调色(焦糖化及美纳斯反应)与保湿的功能。

但在天然酵母与烘焙上所扮演的角色如下。

1、在水果酵母液培养中

(1)提供乳酸酵母菌的营养大量繁殖居领导地位,压抑醋酸菌及其他霉菌的成长。

(2)提供水果糖解酵素的活性产生CO2及水及中间产品的醇与醛类化合物将水果天然的香气酯类分子融出产生香气。

糖的添加在水果酵母液培养中是提供给酵母菌当作营养使用,所以维持在总重8%!因为糖大过8%就会产生抑制酵母菌的作用,在8小时内大概会用掉2%的糖,所以8%糖约一天半至两天的养分,但因糖水会进入水果内将酵素释出及水果的汁液流出,糖提供了酵素分解的效用,产生辅助乳酸酵母菌成长的兼性厌氧环境并取得酵母群的领导地位。

此时气泡会慢慢增加,若是熟透的水果则一开始就会产生大泡泡表示水果糖解酵素很强,当酵母喂养一两次后酵母菌的数目即可达培养天酵的数量,若是含胶质重的水果当培养酵母液时才产生熟化软而破时,则要加大约总重的1/4的糖,因为果胶酵素启动分解胶质则容易产生大量醛类物质,对于人体不好,所以用高糖先抑制果胶酵素,而让酵母菌慢慢的成长到糖颗粒不见时才开始取液喂粉。

所以水果酵母液培养时加入那么多糖,结果水果酵母(素)液亦是不甜的、液中的水果也不甜,因为都被糖解酵素分解成水与CO2了,所以就不甜了!

2、当培养好的酵母液开始加粉喂养面粉时,还是要加糖,因为要让乳酸酵母菌还是居领导地位使然。

所以开始面粉中的淀粉?会将面粉的淀粉练切成单糖(葡萄糖及半乳糖)双糖(麦芽糖)及糊精等分子,此时的面粉团就会慢慢液化(流动型面糊)因为淀粉颗粒被瓦解保持不住水分,且糖类代谢又会产生CO2及水,水变多了就液化了,当液化时的物质恰给酵母菌群成长,此时的面筋达到最大延展点及包覆力。

随着面团淀粉液化的葡萄糖的分子会被乳酸菌的代谢为乳酸,会抑制醋酸菌及杂菌的生长,所以液化时间大概是2天,再来喂粉,当喂粉后在八小时内在冷藏超过两倍大,表示酵母菌活动力以强大了,此时就可以开始做面包了。此时的面团是呈微酸性且带甜味,(前文说糖可以制酸味),此时的酸是一般大众可接受的酸,但若拖延下去则酸度大增,面筋的延展性就被破坏掉,保水及包覆气泡组织的支撑力就降低了,烘烤后的口感也比较差。

此阶段的天酵对于面包制程提供了:

(1)面团糊化水和点提高、此为汤中种的前置作业高水和。

(2)面筋充分延展产生包覆膜组织易于气泡均匀及组织绵密。

(3)酵母代谢产生的香气及天然甜味。

(4)天然水果中酵母菌是益生菌有益肠胃道的整建与消化。

3、面包进入加水加糖加粉的搅拌过程

前面一,提过糖分不可超过总体面团的8%,所以搅拌中糖仅是产生水合作用,及激发酵母活力的因子。当搅拌成团后进入基发程序,一般天酵的所需时间都会比较长,但正常时间应于常温约两~四小时,冷藏需达八小时以上(过夜的中种法就是应用此理)。

此时恰给面团新水和点的达成及利用基酦时物理、化学及生物化学的反应,让面筋分子链中渗入水份,蛋白质水化及膨胀,蛋白质分解酵素分解长链蛋白质而成短链蛋白质、及胺基酸,酦酵时所产生的酸改变蛋白质的反应性,易于互相结合成薄膜而形成三度空间的立体网状结构。让面团份子及水均可被面筋完美的包覆。

4、后发及翻面程序中糖的影响

在面团持续发酵中、面团的液化进行中水分子不断从面团内产生当然也会有葡萄糖的产生、也化产生保湿及水和效应,但此些分子也会被面筋膜包覆住及增加面团水和效应,所以糖分子也会慢慢扩散到外表,精油翻面拍打,除了打出空气外也让酵母菌的成长降缓,否则大气泡会一堆,大气泡则保水力会降低,有大气泡的地方表示酵母活动力强,也代表糖分子浓度高的地方,所以要经过翻面拍打将分子均质分布化。整体的面包的切割后的组织才会漂亮。

5、切割整型中糖的影响

切割后的整型,面团持续的发酵、所以糖化及糖解持续存在,所以基本原理上应是持稳的状况,只是不再翻转所以糖分子此时在面团中无法均质分布。所以糖解的糖分子浓度高则气泡大。(因为有糖地方易分解为水及CO2,所以会有较大的气室)

6、烘烤时的糖的作用HP299.coM

酵母只能分解糖的部份,因为淀粉酶持续作用还会产生糖,糖在烤炉中烘焙的高温产生了焦糖化(Caramelllibation)作用,所以表皮的香气特别浓厚。

因为面团进入烤炉的瞬间面团水份由内部扩散到表皮,所以糖分子(碳水化合物)及面筋分解的胺基酸(N)分子扩散到表皮又逢高温时产生了梅纳斯(Millardreaction)反应,赋与面包的双重着色,因为瞬间的表皮膨胀硬壳化,从此水分就被锁在面团中,此时内部的的糖分子就产生保湿的功能。

但烤炉温度若无法高温持续,有起伏者则面皮会变硬厚脆而不薄香脆,但前者若出烤箱后没有啵波的撕裂声,没有表面石纹裂痕,冷后面包表皮韧度高且厚,回温后面皮不易咀嚼撕裂,后者则微烤即脆、面包湿润可口,即是常温携带在外当口粮不烤亦是容易咀嚼不干香气十足。

以上为糖在酵素液、天酵、面团搅拌发酵及烘焙的角色扮演。

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这一篇的内容比较枯燥无聊,但是对于酵母的发酵反应却有很重要的认识,我们先来了解一下有氧发酵与无氧发酵的差异。酵母在无氧或有氧状态都可以进行发酵(或有人称无氧进行发酵作用,有氧进行呼吸作用),但是过程与产物不同。

酵母基本上属于兼性厌氧生物,所谓兼性厌氧生物,意思就是说在有氧的环境中都可以生存,在有氧的环境下执行有氧呼吸作用,在无氧的环境下执行发酵作用(Fermentation),发酵不是酵母专有的,包括乳酸菌、醋酸菌都会进行不同的发酵化学反应。

在缺乏氧气时,酵母会进行无氧发酵,当中通过糖酵解作用将葡萄糖转化成CO2与乙醇并产生能量(ATP)。

C6H12O6→2C2H5OH+2CO2+2ATP

在有氧条件下酵母菌能够迅速出芽繁殖,酵母将葡萄糖经有氧呼吸(糖酵解→三羧酸循环)代谢生成CO2和H2O。

C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O+30(32)ATP

因此一般普遍认知有氧发酵跟无氧发酵的优缺点比较如下:

无氧发酵的优点:

可以产生酒精(乙醇),而酒精会再被其他有机酸转化成酯,而酯是面包风味的重要来源。所以面团采用无氧发酵时面包风味会较佳。

有氧发酵的优点:

能够有效的产气,有氧发酵一个葡萄糖能够产生6个CO2,远比无氧发酵只会产生2个CO2来的多。所以能够大量的产气,增加面包体积。但因为有氧发酵过程中没有酒精产出,所以风味会较缺乏会损失很多风味,也就是说大气孔不一定好吃的原因在这里。

看到这里,大家是不是觉得要进行有氧发酵,就多翻面,让面团接触新鲜空气,就可以促进有氧发酵的进行。若将面团尽量与空气隔绝,就会促进无氧发酵的进行?但是事情并没有想象中那样单纯。

酵母菌只要有葡萄糖,纵使在有氧的情况下,它也是走这条酒精发酵的路,一直到葡萄糖用完为止!

所以酵母的有氧发酵与无氧发酵并不是单纯的只是有氧与无氧环境下的区别,在有葡萄糖的环境下,酵母一定是先无氧发酵(酒精发酵)。而等到酵母用完葡萄糖,使用其他糖类或氨基酸时,才可能进行有氧发酵。而一般面粉或酵母都有酵素可以分解麦芽糖或蔗糖变成葡萄糖提供酵母养分。

看似简单的酵母发酵,其实背后还有很深远的原理跟学问。

面团搅拌(中)


影响搅拌时间的主要因素

众所皆知,盐具有紧实面筋组织的效果,延长搅拌时间的同时提升了安定性。在美国,大多采用后盐法,就是在搅拌完成的4~5分钟前,借着添加盐,将搅拌时间缩短20%、约3分钟左右。

砂糖

可以使面团更容易产生延展性,随着使用量的增加,搅拌时间也随之拉长。

脱脂奶粉

脱脂奶粉即使分散于水中,也不会立即溶解。当固体物质存在于面团中,这些也是造成面筋组织形成缓慢的原因。

乳化剂

虽然种类繁多,无法一概而论,但一般使用的都是能延长搅拌机耐性的种类。

还原剂

经常使用的是半胱胺酸和谷胱甘肽,无论哪一种都能缩短搅拌时间。特别是半胱胺酸添加20~30PPM就能缩短30~50%的时间。

酵素剂

淀粉酶类在开发制作前被认为没有太大的差异,但在开发制作之后,其作用现出来,大幅地缩短了扩展阶段的时间。蛋白酶类不仅具有软化面筋组织、缩短搅拌,也缩小其后的耐性。

面粉蛋白质的量与质

蛋白质含量多时,应结合的麦谷蛋白和醇溶蛋白的量也较多,搅拌时间会变长。面粉蛋白量与适度的搅拌速度间有其相关性,高蛋白质的面粉要用高速搅拌、低蛋白质面粉要用低速度才适合。优质蛋白质的搅拌耐性也较大。

吸水

吸水越多面团看起来柔软时,充分进行搅拌后就能让面团看起来具滑顺感,但实际上吸水越多就需要越长的搅拌时间,最适度的搅拌时间范围也增加。相反地,硬质面团一般损质面团一般搅拌快完成,最适度的搅拌时间范围也较小。

中种量、中种发酵时间

中种的比率越高,中种的发酵时间就越长,但正式揉和的搅拌时间会变短。

面团发酵时间

速成法较长,长时间法则略短时间的搅拌即可。

面团温度

面团温度越高搅拌时间越短,耐性也越低。面团温度低时,面团结合变慢则搅拌时间变长。

PH值

PH值降低时,搅拌时间变短,扩展阶段的范围也越小。

面团搅拌(上)


一、面团搅拌的五个阶段

▪拾起阶段(Pick-upStage)(抓取阶段)

所有材料加水混拌,未成团。沾黏状态,材料分布不均匀,随手可抓取。

▪成团阶段(Clean-upStage)(水分吸收阶段)

搅拌由低速转换到中速。原材料包覆水分黏结成团。面筋形成较少,面团展开面筋薄膜较厚切口凹凸不平。

▪完成阶段(DevelopmentStage)(结合阶段)

随着面筋结合延展、水合作用下面团外观光泽顺滑。面团展开延展性和连结性状况良好,抗延展的弹力也很强。

*扩展阶段(FinalStage)(最终阶段)

完成阶段的后半段。面团展开光滑且薄,触感干爽。

▪搅拌过度阶段(Let-downStage)(断裂阶段)

扩展阶段继续搅拌,面团失去弹性,表面湿润沾黏。面团展开呈流动下坠状。

在使用高端面粉制作吐司类产品时,略微过度的搅拌,再利用较长的发酵时间和中间发酵弥补,可以制作出极为安定的优质面包。特色是内部颜色偏白,气孔细密。

▪断裂阶段(Breakdownstage)(破坏阶段)

面团暗沉完全失去弹力变得极为沾黏,除了物理性被损伤破坏,酵素也破损极大。

二、适度搅拌

面包会因为类型的不同对于面团有不同的要求。所以最佳搅拌就是最适度的搅拌,一切都是为了最终制作出优良的成品。

面团搅拌(下)


影响搅拌的因素

温度

面团温度低所需拾起的时间较短,而扩展的时间应予延长,如果面团温度高,则所需拾起的时间较长。如温度超过标准太多,则面团会失去良好的伸展性和弹性,拾起后已无法达到扩展的阶段,面团变成脆和湿的性状,对烤好的面包的品质影响甚大。

速度

搅拌机的速度对搅拌和面筋扩展的时间影响甚大,快速搅拌面团拾起时间快而达到完成的时间短,面团搅拌后的性质甚佳。慢速搅拌则所需拾起的时间较久,而面团达到完成阶段的时间亦长。使用面筋特强的面粉用慢速搅无法使面筋达到完成阶段;面筋稍差的面粉在搅拌时应用慢速,以免使面筋搅断。在欧洲制作面包都采用慢速搅拌,因所用面粉筋度低,而在美国一般采用快速搅拌,因其所使用的面粉筋度较高。

数量

面团搅拌时,机器的能量有一定的负荷力,过少和过多都会影响到搅拌的时间,原则上面团一次搅拌数量以不低于规定量的三分之一和不超过规定量原则。如果搅挥的面团数量太少和超过,都会延长正常搅拌的时间。

搅拌对于面包质量的关系

1、搅拌不够

面团搅拌不够因面筋未予充分的扩展,面筋未能达到良好的伸展性和弹性,既不能保存发酵中所产生的二氧化碳气体,又无法使面筋软化,所以做出来的面包体积小,两侧往往向内陷入,面闪组粗糙,且多颗粒,颜色多呈褐黄色,而结构不均匀有条纹。搅排不够的面团亦因面团性质较湿且硬,所以在整形操作上甚为困难,面团在经过分割机,整形机时往往会将表皮撕破使烤好的面包外表不整齐。

2、搅拌过度

面团搅拌过度形成了过于湿黏的性质,在整形操作上极感困难,面团滚圆后无法挺立而向四周扩展,用此类面团所烤出来的面包,同样无法保气而使面包体积小,内部较多大的空洞,组织粗糙颗粒较多,品质极差。

面团的搅拌决定面包的好坏


可以说面包的好坏由搅拌决定。搅拌可以使小麦粉和水结合形成面筋后与淀粉,油脂一起形成膜,包住发酵产生的气体。

搅拌前的准备

1.决定方法(要考虑制造量,机械设备,器具,劳动力,销售形式,消费者的喜好等);

2.决定配方(酵母,砂糖,盐的全体的平衡,价格等);

3.决定原材料(水的硬度,小麦粉的灰分量,激酵母活性剂的酸化剂量,糖质种类,乳制品的种类,油脂的原料和品质)等;

4.处理原材料。例如,小麦粉要过筛去除异物和结块,同时要让小麦粉中混入空气。这样会让小麦粉的体积增大15%,也会增加吸水;

还有,脱脂奶粉容易结块,不易溶解,所以要分散在砂糖或粉中,也可以提前溶解在水中。将油脂加入时,软硬要适度,不能从冷藏取出后直接使用,要避免长时间放在40度左右的地方。

酵母要提前溶解在一部分水中,要将微量添加物激酵母活性剂均匀分散在小麦粉中。溶解酵母的水温不能太高或太低。

此外,使用全粒粉和葡萄干的处理很大程度上左右面包的品质。

搅拌的目的

1.将原材料均匀分散,混合;

2.面胚中混入空气;

3.使面胚有弹性和伸展性。

低速搅拌的目的主要是分散和混合。特别是要将酵母和激酵母活性剂等微量添加物完全分散,使面胚发酵均匀。开始就用高速搅拌会使原材料飞散而损失。

中,高速搅拌的目的是混入空气和(酵母生成的二氧化碳会集结在混入面胚的空气中,所以如果面胚种混入的空气少的话,气泡数量会少,面包的气泡会很大)让面胚有弹性和伸展性。利用小麦粉中含有的蛋白质形成面筋,保持酵母持续生成二氧化碳是做出好面包的关键。

低速搅拌和高速搅拌的作用有很大的区别。用低速搅拌通常的几倍时间,也不会达到与高速搅拌同样的效果。只用高速搅拌,也绝不会做出好的面胚。

做出好面包的最低搅拌速度叫做临界速度。达不到这个速度做不出好面包和面胚。

搅拌初期如果过度使用面粉和水的接触面急剧形成面筋,会阻止副材料溶于水,面胚中还会残留没有充分水和的部分。水和粉的比例是1比1时最容易顺利混合,所以有搅拌时先使用一半量的粉搅拌的方法。

搅拌要具备的动作

1.搅拌臂的挤压和拍打;

2.拉伸;

3.卷曲与叠压。

搅拌的5个阶段

1.混合原料阶段(pickupstage)

小麦粉和砂糖,脱脂奶粉等原材料中加入水,只是混合的状态还没有形成面胚。状态很粘稠,材料的分布不均匀任何部分都可以容易抓取。

2.面团卷起阶段(cleanupstage)

这个阶段,搅拌速度从低速换成中速,水被小麦粉等吸收结合成面胚,搅拌桶会变得干净。但是由于面筋间的结合少,将面胚展开会呈现面筋膜厚而裂口粗糙的状态。

3.面筋扩展阶段(developmentstage)

随着面筋的结合和水和,外观会变得光滑而有光泽。展开面胚会有伸展性,而且对伸展的抵抗力很强。这时的面胚缠在搅拌臂上,碰上搅拌桶时会发出干而沉闷的声音。

将面筋扩展阶段的后半段也有称之为搅拌完成阶段(final.stage)。虽然这时面胚缠在搅拌臂上,但搅拌时会有粘在搅拌壁的感觉。碰撞搅拌桶时会发出湿润而尖利的声音。

展开面胚会很薄很光滑而且很干。搅拌完成阶段根据搅拌机的类型仅有数十秒,准确地抓到这个状态是面包工程中最重要的技术之一。

4.搅拌过度阶段(letdownstage)

如果继续搅拌,面胚的弹力会降低,外观湿润,出现异常的粘着性。展开面胚会发现完全没有抵抗力,面胚虽然能伸展的很薄,但会垂下来。这个阶段称为过渡搅拌。

使用好面粉做吐司等面包稍微的过渡搅拌,在长时间发酵后还是可以做出安定的面包。用letdown.stage初期的面胚做出的面包,面包心白且气泡细。

5.面筋打断水化阶段(breakdownstage)

面胚基本不会走到这个阶段。这个阶段面胚暗淡,弹力完全消失而且很黏。面胚除了物理性的损伤外,也有因酶的破坏。这个阶段面胚不能被展开。

最佳搅拌

有最佳搅拌状态,当然也会有搅拌不足和搅拌过渡状态。最佳搅拌状态不是绝对的。根据面包,做法,配方,发酵时间最佳搅拌状态也有所不同。使用不同机器,器具的工厂,虽然做同样的面包,但不能将一个工厂的最佳搅拌状态通用在其他的工厂。

能做出最好面包时的搅拌状态就是最佳搅拌状态。最好的面包不是有很好的气泡,而是比如想将搅拌不足时的特征表现出来的时,那个搅拌状态对于这个面包来说就是,最佳搅拌状态。

总之,不将面包烤出来看就不会知道,但根据面包的做法,原材料,特别是小麦粉的性质(蛋白质的量和质)在一定程度上可以预想到要做的面包。

最后要注意做出来的面包不好时,首先要想到的是面胚出现问题。

最佳搅拌

最佳搅拌根据面包的类型而不同,但一般来说最佳搅拌一般是用高筋粉,做出的柔软面胚。最佳搅拌的面筋抵抗力要比最强状态稍微弱些,并且有伸展性。将面胚展开膜质要呈现均匀,半透明,干燥的状态,而且要有良好的作业性,面包的烤制良好。

搅拌不足

一般初学者大多都会在这个状态停止搅拌。这时的面胚作业性差,体积小,面包心的膜质厚。

搅拌过渡

搅拌程度随着时代发生变化。这是因小麦品种的改良,制粉技术的提高,机器的发展,还有技术的提升所影响。总之搅拌时间比以前要长。

尽管如此,但如果搅拌时间过长,面胚会缺乏抵抗力(弹力),粘稠,作业性差。并且体积小,面包心膜质厚,呈现的状态基本和搅拌不足相同。但稍微搅拌过渡的面胚,如果使用的是优质的小麦粉,长时间发酵后会有一定程度的恢复。这样做的面包体积和气泡要比标准面包要好,但味道会稍微差些。

搅拌过渡会使面胚因机器的连续操作,造成面胚的结合力减弱和松弛。长时间的搅拌会使面筋因过度拉伸而丧失弹性和粘着性增加。此外,酶对蛋白质和淀粉的分解,还原物质的活性化,面筋的再分解也导致了面胚结合力减弱

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