小麦
出处:按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《焙烤工业实用手册》第7页(6272字)
小麦是我国主要的粮食作物之一,是生产面粉的原料。我国小麦播种面积广大,品种多,并且各产区的气候、土壤和栽培方法不同,使小麦在外表形状、物理特性、化学成分等各方面均有很大差异。小麦性质的差别直接影响面粉的质量,面粉质量的变化又对食品质量有着很大影响。因此,从事焙烤食品制造的人员,应对小麦的理化性质、加工性能加以了解,才能在生产实际中根据其变化调节工艺操作,生产出品质优良的食品。
(一)小麦种类
小麦的种类可以根据季节、皮色、粒质进行划分。
小麦按播种季节可分为春小麦和冬小麦。春季播种的小麦称春小麦;秋季播种的小麦称冬小麦。春小麦颗粒长而大,皮厚、色泽深,蛋白质含量高,但筋力较差,出粉率低,吸水率高;冬小麦颗粒小,吸水率低,蛋白质含量较春小麦少,但筋力较强。我国以冬小麦为主。
小麦按皮色可分为白皮小麦、红皮小麦及介于两者之间的黄皮小麦。白皮小麦呈黄白色或乳白色,皮薄,胚乳含量多,出粉率较高,但筋力较差;红皮小麦粉色较深,呈红褐色,皮厚,胚乳含量少,出粉率较低,但筋力较强。
小麦按胚乳结构呈角质或粉质的多少可分为硬质小麦和软质小麦。将麦粒横向切开,观察其断面,胚乳结构紧密、呈半透明状(玻璃质)的为角质小麦,又称硬麦;而胚乳结构疏松、呈石膏状的为粉质小麦。角质小麦蛋白质含量较高,面筋筋力较强;粉质小麦蛋白质含量较低,面筋筋力较弱。
我国国家标准(GB1351-1999)根据小麦的皮色、粒质和播种季节分类,即:
(1)白色硬质冬小麦 种皮为白色或黄白色,麦粒不低于90%,角质率不低于70%的冬小麦。
(2)白色硬质春小麦 种皮为白色或黄白色,麦粒不低于90%,角质率不低于70%的春小麦。
(3)白色软质冬小麦 种皮为白色或黄白色,麦粒不低于90%,粉质率不低于70%的冬小麦。
(4)白色软质春小麦 种皮为白色或黄白色,麦粒不低于90%,粉质率不低于70%的春小麦。
(5)红色硬质冬小麦 种皮为深红色或红褐色,麦粒不低于90%,角质率不低于70%的冬小麦。
(6)红色硬质春小麦 种皮为深红色或红褐色,麦粒不低于90%,角质率不低于70%的春小麦。
(7)红色软质冬小麦 种皮为深红色或红褐色,麦粒不低于90%,粉质率不低于70%的冬小麦。
(8)红色软质春小麦 种皮为深红色或红褐色,麦粒不低于90%,粉质率不低于70%的春小麦。
(9)混合小麦 不符合以上各条规定的小麦。
其他类型小麦的分类方法另行规定。
(二)小麦的质量标准(GB1351-1999)
各类小麦按容重分为五等,以第三等为中等标准,低于第五等的为等外小麦。小麦的等级指标见表1-1-1。
表1-1-1 小麦等级指标
注:水分含量大于表中规定的小麦的收购,按国家有关规定执行。
不完善粒指受到损伤但尚有使用价值的颗粒。包括下列两种:
虫蚀粒:被虫蛀蚀,伤及胚或胚乳的颗粒。
病斑粒:粒面带有病斑,伤及胚或胚乳的颗粒,包括赤霉病粒、黑胚粒、破损粒、生芽粒、霉变粒。
杂质包括:筛下物——通过直径为1.5mm圆孔筛的物质;
矿物质——矿石、煤渣、砖瓦块、泥土及其他物质;
其他杂质——无食用价值的小麦粒、异种粮及其他杂质。
美国谷物标准中将商品小麦分为七类:红色硬质春麦、杜伦小麦(硬粒小麦)、红色杜伦小麦、红色硬质冬麦、红色软质冬麦、白色小麦和混合小麦。
各类小麦根据蒲式耳重(1蒲式耳相当于35.24L;1磅/蒲式耳等于1287g/L)、受热粒、破损粒、杂质、不完善粒以及水分等因素分成5个等级。
美国小麦的质量标准见表1-1-2。
表1-1-2 美国小麦的等级质量标准
注:1磅/蒲式耳=1287g/L。
(三)小麦的籽粒结构
小麦籽粒由皮层、胚和胚乳三部分组成,如图1-1-1所示。
图1-1-1 小麦籽粒结构
1-皮层 2-胚乳 3-胚
麦粒顶端生有茸毛,称麦毛。麦粒背部隆起,呈弓形,背部的内侧是胚;腹部扁平,中间凹陷,称腹沟。
1.皮层
皮层共分为六层,各层组织结构依次为表皮、外果皮、内果皮、种皮、珠心层和糊粉层。
表皮是皮层的最外一层,由一层纵向排列的细长形厚壁细胞组成,略呈透明。另外1~2层为外果皮,细胞壁较薄,颜色较表皮为黄。
内果皮由横细胞层和管状细胞层组成。横细胞层是一层横向排列的厚壁细胞,内壁比外壁厚;管状细胞层是一层纵向排列的薄壁细胞,细胞呈管状,分散排列而不规则。内果皮在籽粒不成熟时呈青色,成熟后为无色。
种皮极薄,看不出明显的细胞结构,实际上是由内外两层斜向而又垂直排列的长形薄壁细胞组成,外层无色透明,称透明层;内层含有色素,称色素层。麦粒的种皮颜色主要由色素层来决定。
珠心层很薄,呈透明状,细胞构成不明显,与种皮紧密结合,不易分开。
糊粉层是皮层的最里层,由一层排列整齐、近似方形的厚壁细胞组成,与其他皮层结合紧密,不易分离。
整个皮层质量为小麦质量的14.5%~18.5%,而糊粉层的质量又占皮层的40%~50%。皮层的外面五层含粗纤维多,人体难以消化吸收,糊粉层则比其他五层具有较丰富的营养价值,而且粗纤维含量较少。因此,在磨制标准粉时,应设法将部分糊粉层磨入粉中,但应减少其他皮层混入面粉中,这样既提高出粉率,又能保证面粉的质量。
2.胚
小麦的胚包括胚芽、胚轴、胚根和子叶4部分。小麦中胚的含量为1.4%~3.0%,良好且完整的胚能促进水分调节。胚中贮藏了大量的脂肪,为6%~11%,此外还含有蛋白质、可溶性糖、多种酶和维生素。在磨制精度低的面粉时,把胚磨入粉中,可以增加面粉的营养成分。但由于脂肪容易变质,使面粉酸度增加,不利于贮藏。然而,胚呈黄色,影响面粉色泽,因此,在磨制精度高的面粉时,不宜将胚磨入粉中。
3.胚乳
胚乳被裹在麸皮内部,是面粉的主体,占小麦质量的78%~85%,其含量越多,出粉率就越高。胚乳中含有大量淀粉及面筋性蛋白质,一般呈白色至微黄色,但由于小麦品种不同,有的色泽较深。
根据小麦种类的不同,胚乳的结构和紧密程度也不同。硬质小麦籽粒的胚乳细胞里充塞着淀粉和蛋白质,而且紧密结成一实体,呈透明状(玻璃质);软质小麦的淀粉粒充塞得不紧密,呈粉状。硬质小麦与软质小麦相比,有较好的工艺性能和烘焙性能。硬质小麦磨制的面粉一般呈砂粒型,大部分是完整的胚乳细胞,蛋白质含量高,面筋质好,面粉呈乳黄色,适于制作面包、馒头、饺子等食品,不适于做饼干。软质小麦生产的面粉很细,胚乳形状不规则,有一部分粉粒难于筛理,蛋白质含量较低,适于制作饼干而不适于做面包。
小麦籽粒各部分所占比例由其品种、产区和种植条件不同而各异。
表1-1-3介绍了我国小麦籽粒各部分的比例。
表1-1-3 小麦籽粒各部分比例
(四)小麦的物理特性
1.小麦的形状和大小
小麦粒的外表形状呈椭圆形或卵形,横断面近似心脏形。麦粒的大小以长、宽、厚或用筛孔大小来表示。小麦的粒度大小除与品种和生长条件有关外,还与含水量多少有关。小麦含水多,颗粒饱满肥大;含水少,则颗粒细小。在其他条件相同的情况下,大粒麦出粉率高。
2.麦粒的充实度和均匀度
麦粒的充实度就是麦粒的饱满程度。饱满的麦粒中胚乳占的比例大,出粉率高。不充实和不成熟的小麦均属劣质小麦,含胚乳比例小,出粉率低,而且在清理时,附在表皮上的杂质不易除去,还容易产生碎麦,吸收水分也不均匀,影响出粉率和粉色。
麦粒的均匀度(整齐度)是麦粒大小一致的程度。可以用2.75mm×20mm和1.7mm×20mm的筛孔来筛分,如果留在相邻两筛面上的数量在80%以上,则为均匀。均匀度高,对除去杂质有利。
3.容重
小麦的容重是指单位容积内的质量,以“克/升(g/L)”表示。容重的大小是小麦籽粒大小、形状、整齐度、质量、腹沟深浅、胚乳质地等质量的综合指标。
一般来说小麦籽粒成熟饱满,结构紧密,粒形短,水分少者容重大;而籽粒结构疏松、不饱满,粒形长,水分多者容重小。因此,测定容重,可以判断小麦品质的优劣。小麦容重越大,质量越好,蛋白质含量越高,出粉率亦越高。
测定小麦容重所使用的标准容重器为HGT01000型容重器,它是增设专用底板的61-71型容重器。我国净麦的容重一般为705~810g/L。
4.千粒重
千粒重就是1000粒小麦的重量,是麦粒大小和饱满程度的重要标志之一。
千粒重越大,则小麦的颗粒越大、越饱满,含胚乳越多,相对皮层含量越低,小麦质量越好。我国小麦的千粒重一般为17~41g。
5.相对密度
小麦的相对密度为纯体积的质量与其同体积水的质量之比。相对密度的大小与其成熟饱满程度以及化学组成密切相关。
整粒小麦的相对密度为1.28~1.48,硬质小麦较软质小麦的相对密度大一些。春小麦相对密度:硬质为1.420,软质为1.406;冬小麦相对密度:硬质为1.423,软质为1.403。
(五)小麦的化学成分
制粉的目的是把富有营养成分的部分制成面粉,并把人体不易吸收的部分分离出去。小麦中各种化学成分的含量,随其品种和生长条件而异。麦粒的一般化学成分见表1-1-4。
表1-1-4 麦粒的化学成分
1.水分
小麦含有一定的水分,过高或过低都影响面粉的质量。我国小麦的原始水分一般为10%~13.5%,新小麦的水分含量一般都偏高。
2.碳水化合物
碳水化合物主要包括淀粉、糊精、可溶性糖、纤维素和戊聚糖,是麦粒的主要成分。其中,淀粉一般占小麦籽粒质量的57%,游离糖约占小麦籽粒质量的2.5%。在制粉过程中,大部分纤维素和戊聚糖被除去。
3.脂肪
脂肪主要存在于胚中,会使面粉酸败。
4.蛋白质
小麦所含的蛋白质种类很多,其中构成面筋质的麦胶蛋白和麦谷蛋白,占蛋白质总量的70%~90%。小麦的糊粉层和胚芽中所含的清蛋白、球蛋白含量虽然也很高,但它们不能形成面筋质。
5.灰分
灰分是小麦燃烧后剩下的物质。小麦籽粒各部分的灰分分布极不均匀,胚乳中的灰分最低,为0.35%~0.55%,而麸皮与糊粉层中的灰分最高,为7.3%~10.8%,胚的灰分为5.0%~6.7%。因此,面粉的精度越高,要求所含的麸屑越少,它所含的灰分也越低,故常把灰分作为鉴定面粉精度的指标。
6.纤维素
纤维素是不溶性的碳水化合物,主要集中在麦皮里。面粉中麸皮含量过多,不但影响食品的外观和口感,而且也不易被人体消化吸收。因此,面粉质量的优劣,通常根据纤维素的含量来确定。但面粉中含有一定数量的纤维素有利于胃肠的蠕动,能促进对其他营养成分的消化吸收。