焙烤食品工艺学面包生产工艺

焙烤食品工艺学面包生产工艺第1页/共39页第二章面包生产工艺

教学重点：1）面包配方特点；2）面团和制工艺；3）面包烘烤技术与生化特性变化。教学难点：1）面团和制工艺；面包烘烤过程中生化特性变化。面包的定义和主要特点1．定义：以小麦面粉为主料，配以酵母、水、糖油等其他原料经面团和制、发酵、整型、醒发和烘烤等工艺加工的焙烤食品。

2．主要特点1）具有点心和主食的双重特点，冷热均可食用，可实现商品化，具有方便的优点。2）易于消化吸收。消化吸收率一般高于90%。3）具有较高的营养价值。配料多，营养较均衡全面。4）传统工艺生产的面包保质期较短，一般只经简易包装者低于7天。无需标明保质期，一经霉变即不可食用。目前包装后采用红外、微波和调气等技术保鲜的面包保质期可延长至6个月。第2页/共39页二.面包的分类1．按形状分:园面包、听型面包及其他杂型（梭形、角形、棒形、卷型等）。如图所示第3页/共39页2．按配料特点分：1）主食面包：辅料较少，作为主食用。如经济面包、咸面包片、全麦面包、纤维素面包等；2）点心面包：加入的奶油、糖、蛋、乳含量较大，花色品种多，形状也多。如奶油面包，火腿面包、汉堡包、豆沙莲蓉面包、果酱面包等。三.面包的配方特点以主料面粉100计，其他原料均以其为相对百分比。1．面粉：100。采用高筋粉或特高筋粉。起码要标准粉。2．水：40~65。面粉筋力越高，加水越大；加油量越大，用水要减少；3．酵母：0.5~1.5。一般用即发活性干酵母。筋力高的面粉酵母量多；气温低时酵母量也多。以上三种原料即可生产经济面包。4．糖：0~35。通常为10~25。甜味可用甜蜜素提供，不影响发酵。5．油脂：0~8(20)。水多的面团加油量要小。6．食盐：0~2。普通面包添加0.1~0.5;咸面包加盐量多。7．蛋品：0~20;乳品：0~10;果料：适量。8．色素、香精：色素按染色要求添加，一般以ppm计,香精一般添加0.01~0.15%.粉末香精阈值较大,加量也多。第4页/共39页四.面包的生产工艺(一)工艺流程面包的生产工艺一般分为一次发酵法、二次发酵法、冷冻发酵法等。经长期实践证明，二次发酵法在效率、产出率、品质等方面均较好，因此目前基本采用二次发酵法。两次发酵法工艺流程如图所示（二）工艺说明

1.原料预处理1）面粉要求用大于110目粒度。面筋等级高于26%。产品合格，一般不预处理。2）酵母即发活性干酵母无需预处理，直接与面粉混合；活性干酵母或鲜酵母最好用7波美度的30℃温糖水活化30分钟。3）糖、盐、奶粉:先用水溶解待用。4）鸡蛋：打均待用。5）起酥油及乳化剂：先熔化成液体，冷却待用。第5页/共39页常见三种面包生产工艺流程第6页/共39页第7页/共39页立式和面机第8页/共39页2）工艺操作要点(1)面粉的用量若采用筋力很强的特高筋粉，往往会导致面团弹性过强，则面团发酵过程中会延长发酵时间，才能完全扩张面筋和体积。因此，在第一次和面时加入大部分约70%的面粉，让其有充分的发酵时间。普通面包面粉则一般加30%左右，让酵母先发酵，目的是让酵母大量繁殖。此外，第一次发酵不加其他辅料也是为了避免对酵母繁殖的不利影响。(

2）水的温度控制面团在调制后内部温度保持28℃最为理想。一般夏天不用对水加热。若在气温较低的天气，一般要将水加热至30--40℃，以便控制面团温度。此外，机械和面时机械能转化成的热量对面团升温也有帮助。(3）盐、油的添加时机盐一般在第二次和面完成前5~6分钟时加入。此时面筋已扩张，面团仍有些发粘，盐有利于进一步促进面筋的充分吸水。油脂在第二次和面的面团已基本完成时加入。此时面筋已充分胀润，加入油脂形成界面有利于面筋的伸张，同时对面团发酵的影响最小。第9页/共39页（4）面团和制完成程度的控制先对比面粉粒与和制好的面团的电镜图（如图所示）。面团的和制要遵循面筋充分胀润的原则。①时间控制：通常面包面团和制时间约为30分钟。但要根据和面机的转速、搅拌类型和性能等具体确定。达到理想状态时即停止。②如何判别面包面团和制结束：A.和制到最佳状态（成熟面团）的特点：不粘手、组织均匀、富有弹性、软硬适度、能顺利膨发；B.和制尚未成熟面团的特点：组织不均匀、成块、粘手、过硬或过软，不能顺利膨发；C.和制过度的面团特点：过软、回复粘手、跑气、坍塌、根本不能膨发。主要原因是过度的机械撕裂破坏已充分胀润扩张的面筋网络，结合水变成游离水,而且不能有效维持酵母产生的二氧化碳。第10页/共39页面粉颗粒与面团内部的细微结构对比第11页/共39页3．面团的发酵1)面团发酵的机理(1）酵母利用的糖酵母可直接利用的是单糖。酵母本身可分泌蔗糖酶和麦芽糖酶。它们与淀粉中的淀粉酶共同作用可使淀粉转化成G，或外源蔗糖转化成G和F。（C6H10O5）n（淀粉）+nH2O（淀粉酶）→n/2(C12H22O11)（麦芽糖）

C12H22O11(M)+H2O（麦芽糖酶）→2GC12H22O11(S)+H2O（蔗糖酶）→G+F

如图所示。面团中的糖量与糖的品种对发酵会产生不同影响。在有限浓度内，发酵力随着糖量的增大出现的峰值也越高，且衰减越慢。此外，添加一些酵母营养物也可增强发酵力的持续能力。（2）气体的产生酵母可产生CO2气体。另外产生的乙醇、水受热膨胀也有疏松作用。第12页/共39页第13页/共39页

发酵时会发生很多复杂的生化反应。如淀粉转化成糊精、蛋白质转化成—S—S—交联，以及风味物质的形成（形成有机酸、酯类、醇类、醛酮类等）。但当发酵时间过长，不仅易产生乙醇，且由于面团温度升高（大于35℃）易引起醋酸和乳酸发酵。这是面团变酸的原因。另外，微生物产生的蛋白酶会分解面筋蛋白，这是过度发酵的面团变烂的主要原因。

实验证明，气体的产生高峰最好与面团扩展同步，才能制作现理想的面包。

如图所示当筋力太强时，面团扩展滞后于气体产生高峰，这时要配合筋力弱些的面粉、适当使用蛋白酶或添加淀粉糖浆等延长气体产生的能力。当筋力太弱时，面团不能有效持气，面包发不大。这时要配合筋力强的面粉、增加糖量促进产气等。第14页/共39页第15页/共39页2）影响发酵的因素（1）温度面团自然温度影响初期的发酵。随着发酵的进行，面团的温度上升，当温度达到38℃时，产气速度达到最大。但这段时间不能太长，易引起酸变。（2）酵母用量并非酵母用量越多越好。因为面团中供酵母利用的物质浓度是确定的。一般认为活性酵母添加量为0.5%时达到最好的芽孢生长速度。因此，要根据酵母的品质进行适量的添加。（3）持气能力

如图所示，面团中pH值、面筋性能会影响面团持气性。一般持气性好的面团可及时调整CO2在面团中的分布，有利于发酵。过硬的面团或漏气的面团反而不利于发酵。第16页/共39页第17页/共39页3）面团发酵的控制（1）第一次发酵：面团一般置于恒温28~30℃、RH80%的环境中发酵0.5~1h。筋力强的面团时间长些。目的是繁殖酵母。当体积为原来的2倍左右时，可进行第二次和面。（2）第二次发酵：于30-32℃、RH80%环境中10~30分钟。此间要进行揿粉，补充氧气。机械化成型的工厂一般第二次发酵只静置15分钟即开始成型。（3）判别发酵成熟面团的方法A．体积变化：一般体积长至原来的2倍左右时，可认为成熟；B．弹性变化：用手指插入面团，凹面很快恢复，则尚未成熟，凹面能缓慢恢复，则发酵成熟，凹面不能恢复，则发酵过度。发酵成熟面团手触时有轻、柔、飘的感觉。C．观察面筋网络：体积增大至2倍左右，撕开面团，成较均匀瓜囊网状，且软硬适度，则已成熟；网络易断裂，则过度。

如图所示第18页/共39页发酵前后面团内部细微结构对比第19页/共39页4．面团整型

发酵好的面团进入整型阶段，包括分块、称量、搓圆、静置、成形、入盘或入模等工序。相关设备如图所示。本工序完成时一般要求控制车间温度25--28℃，相对湿度为70%，不然易引起面坯失水开裂。1）切块、称量将大面团分切后搓成长条，切成小剂子，在工厂中一般由自动切块机完成。称量时要考虑面包在烘烤时有10%的重量的水分等散发损失。2）搓圆和中间醒发（1）搓圆目的：包住切口，气泡均匀化，挤出部分CO2。可由手工或自动搓圆机完成。（2）中间醒发：搓圆后面剂子于27--29℃、75%湿度下静置8—20分钟。流水线用中间醒发机（P196）。作用：松驰紧张的面筋，使面团柔软，易于成型。没有中间醒发机时可用静置片该的方法，效果相同。第20页/共39页第21页/共39页3）成型和装模（1）成型：A．手工成型：手工成型可以制作各种花样。常用成型器具如图所示

第22页/共39页第23页/共39页成形如图所示圆形：用掌窝揉圆并使其表面光洁。其他形状；用擀面杖擀成薄片，通过刀具等采用切边、折叠、堆砌等方法制作出羊角形、梭形、蝶形等形状。B．机械成型：搓圆机直接搓成圆形面包。（2）装模或装盘将成型好的面剂摆入烤盘或单个模具中。注意几点：A.烤盘或模具先要烤干并刷上植物油，便于脱模。B.摆入烤盘时各个剂子间的距离不能太小，因为面坯会长发至原来的3~4倍。若装模则考虑选取合适容积的模具。一般选取比面坯重量或体积大3~4倍的容积的模具。C.根据面包最终的形状和内部组织结构考虑合适的装模方法。D.烤模需要量：一般机械操作时，烤模总面积为烤炉面积的2~3倍，手工操作时，则为3~4倍。第24页/共39页第25页/共39页5．面团的醒发1)概念：装盘或入模的面包生坯在烘烤前于36--42℃、相对湿度为80—90%经30—60分钟的末次发酵工序。2)醒发的作用：(1）利用酵母在产气旺盛的条件下迅速产气，使其体积和形状接近最终产品的要求。(2）使面包面筋网络自由扩张，并维持隹气体，达到最终制品松软的海绵组织。(3）提高相对湿度，使生面坯在增大体积时润湿面坯表皮而不破裂。3)判定醒发成熟的标志(1）体积增大到成形后生坯体积的3—4倍；(2）手指触摸生坯，达到松（轻）、胀的感觉（不能振动，否则易破裂）；(3）由结实的生坯膨发至柔软半透明的状态。第26页/共39页6．面包的烘烤面包的烘烤工序是所有工序中最关键者。常见烤炉如图所示第27页/共39页1)面包烘烤的一般规程面包烘烤一般包括下面三个阶段：(1)第一阶段：面火120--160℃、底火180--220℃；实际温度达到设定温度后，面包入炉。维持时间约2—15分钟。注意：小面包温度高，时间短；大面包温度低，时间长；作用：面包增大体积，主要是让其长高。(2)第二阶段：提高面火至180--220℃、底火200--250℃，维持到面火达到要求时，约5—10分钟。作用：使面包形成硬的面包壳，并使面包定型。(3)第三阶段：面火维持在180-220℃、底火调低到180℃，维持至面包均匀上色，约需5-10分钟。作用：使面包形成均匀的焦黄色或金黄色。第28页/共39页2)面包在烘烤过程中内部的变化(1）面包坯温度、水份变化及内部结构的形成面包坯处在烤炉中后，同时接收热量的来源或方式有：加热管的热辐射、烤盘的热传导、炉内热空气对流传热。面包温度变化如图所示。第29页/共39页A．烘烤初期a．表皮的形成刚入炉的生坯，表面温度为30℃左右，首先遇到热空气。热空气中水份会被冷坯冷凝成水珠并附着在其表面。但这是在极短的时间内发生的，很快水珠会汽化，且面包表面温度迅速上升到高于100℃，这样表面会干燥，并形成白色的薄表皮。b．面包皮（壳）的形成同时，热量往内部传导，内层温度也在上升，短时间内表皮下的温度接近100℃，形成外高内低的温度梯度分布。这样热量的传递方向（推动力）是由外向内的。而面包中水份的分布刚好相反，是外低内高的水份梯度分布。这样水份是由内向外补充，并在表皮下形成蒸发层（因温度接近100℃）。但由于烘烤进行中，内部温度会不断上升，当达到淀粉的糊化温度时（高于50℃），水份会被淀粉结合，这样内部向外补充的水份会越来越少，蒸发层水份会减少，温度会超过100℃，然后面包外皮干燥成一层无水的面包壳（产品吸潮回软后称为面包皮）。第30页/共39页B．烘烤后期a．面包囊形成烘烤继续，热量不断向内传递。由于面包皮的阻挡作用，以及内部淀糊化，往外扩散的水份有限，但温度会不断升高，最终接近100℃，这样蛋白质也会变性。淀粉糊化和蛋白质变性后，面包壳下面部分形成面包囊，这部分实际上也熟化了。b．面包囊心的形成面包几何中心部分在烘烤过程中得到的热量最少，升温速度最慢。由于中心温度与面包皮温度相差太大，处在中间位置的面包囊部位的水份既向外扩散，也向内部分渗透冷凝。当面包囊形成时，面包中心水份比以前高出2%，温度最终一般会上升到90—98℃。并形成面包囊心。2）烘烤过程面包内部微生物学变化及发生的生化反应A．微生物学变化a．酵母的活性变化生坯入炉后，内部各部位温度均会上升，但升温幅度不同。不管如何，面包各部位的温度均会超过50℃。低于50℃时，酵母有个旺盛产气的过程，然后，随着温度的上升，酵母活性降低，直到死亡。这个过程约为5分钟。但对面包体积和形状仍有影响。第31页/共39页

b．酸性微生物活性变化主要为乳酸菌。一般各部位温度超过60℃时，全部死亡。如果囊心温度尚未过到要求就出炉，有时能检出活菌。B．生化反应a．淀粉酶：α-淀粉酶于97℃、β-淀粉酶于82℃钝化。此前它们一直在分解淀粉。b．蛋白酶：在80--85℃钝化，此前多少会分解蛋白质。c．淀粉糊化（β-淀粉→α-淀粉

）淀粉糊化分解成糊精和麦芽糖。糊精结合大量水，是形成淀粉凝胶并构成面包松软口感的重要因素之一。d面筋蛋白变性：60-70℃变性凝固，释放部分结合水，形成面包蜂窝或海绵状组织。这种钢化作用是面包具有确定形状的主要原因。如图所示。e成色反应美拉德反应(法国化学家Maillard)：高于150℃时面包组分中蛋白质、氨基酸等与糖、醛类物质发生的羰氨反应。形成的中间产物呋喃、呋喃醛、呋喃酮、吡嗪、噻吩、噻唑、噻唑啉和环状多硫化合物等是焙烤食品的主要香味成分;后期形成的类黑精形成由灰至金黄的颜色。

焦糖反应：糖类在高于180℃后形成焦糖色。第32页/共39页第33页/共39页f香味的产生主要由两部分：酵母发酵时形成的一些醇类、酸类、酯类物质在烘烤时的变化；成色反应时形成的美拉德反应产物、醇类、酯类物质。它们构成面包特有的风味。3）面包在烘烤中体积和重量的变化A．体积增大的原因及影响因素体积增大的原因：a．膨胀气源：CO2、水、醇、酸、醛类受热膨胀；b．淀粉糊化也膨胀；c．蛋白质变性后形成刚性，维持已膨胀的体积结构。

影响因素：a．前期发酵状况：包括酵母活力，面团持气性，醒发状态；b．烘烤初温：适宜。太高时面包壳很快形成，不利于后步体积延展膨胀；c．烘烤湿度：湿热空气润湿表皮，否则破裂；d．是否用烤模：模具减少了面包坯散发气体的有效面积。B．烘烤后重量变化一般烘烤后重量会损失10—12%。损失的主要物质及比例为：

水份95%；乙醇1.5%,CO23.3%,挥发性酸0.3%,乙醛0.08%。重量损失大小主要与机包大小、是否用烤模有关系。第34页/共39页7．面包冷却和包装1）冷却（1）出炉后面包的状况刚出炉的面包皮脆、囊软、无弹性。温度较高（高于100℃），不能碰撞或切片，也不能包装。（2）面包冷却回软过程冷却时由于初期温度较高，表皮仍在散发水份和芳香物质。随着冷却进行（弱冷风冷却），囊心和囊的水份继续向外扩散并逐渐润湿面包皮，最后达到内部整体水份基本均匀。此时面包皮软化，并出现弹性。一般约30分钟后温度降至40℃左右可进行包装。2）包装（1）包装的作用卫生；保鲜，有维持水份的作用，一定程度起到防止老化硬心的作用。（2）适宜的包装材料应达到不透水，不透气、无毒等要求。常用的材料有：蜡纸、保鲜膜（硝酸纤维素膜）、聚丙烯膜、聚乙烯膜、PVC膜等。第35页/共39页（3）气调保鲜包装刚出炉的面包于无菌车间冷却和包装。将