常用小麦粉品质改良剂及其应用.docx

常用小麦粉品质改良剂及其应用 一、增筋剂小麦粉作为面包中的最主要成分，其面团的流变特性、发酵性能、烘焙时的热胀行为对面包的质量和面包生产过程的工艺适应性具有重要的影响。谷物化学的研究结果已经表明面粉中蛋白质的含和性质(分子量分布、结构等)是决定面粉之烘焙品质的根本化学素，这一观点已得到了广泛的认同。长期以来的生产实践和研究证明，面粉蛋白质较其含量水平对面粉的烘焙品质具有更重要的决定作用，即相同蛋白质含量的面粉之不同烘焙品质是由于其蛋白质的性质不同。我国的小麦种植区域辽阔，大部分小麦产区处于暖温带、亚热带、生产的小麦基本上是以冬小麦为主，各地小麦品种繁多、质量参差不齐，这些小麦中绝大部分是普通小麦，普通小麦质软皮厚，玻璃质占籽粒的很小部分，容重一般在754g/1-以下，千粒重在33g以下蛋白质含量一般在8%10%之间。粮食部门很难收购到大批量的、纯净单一的优质小麦，这就给我国面包专用粉的生产造成了很大的困难。国产小麦生产的面粉品种湿面筋含量(%)分别为:特制一等粉大于或等于26，特制二等粉大于或等于25，标准粉大于或等于24，普通粉大于或等于22。这四种等级面粉反映出国产小麦蛋白质含量低，而且面筋较弱，同时这小麦制成的面粉可塑性高，烘烤面包时，体积膨胀超过用进口麦制作的面包，待冷却后，体积却收缩变小。因此，在生产高级面包专用粉时，一般面粉厂都选用进口小麦，配合一小部分本地原料进行加工，再借助品质改良剂加以改良，以生产能够满足各式面包不同要求的面包专用粉。原料达不到一定的标准，很难生产出高质量的符合各式面包特殊要求的面包专用粉。究其原因，是由于国产小麦缺少蛋白质，也就缺少了支撑面包体积的骨架，而添加增筋剂对面粉中的面筋和蛋白质含量进行了强化，就可以利用国产小麦，经过一系列处理以较低的成本，生产出只能利用进口硬质小麦生产的面粉才能生产出的港式面包、法式面包、英式面包等。    (一)增筋剂的概念和功能    所谓增筋剂是指一类与蛋白质(面筋)联结以改进面粉制品品质的氧化剂，包括改进面筋的机械加工性能和气体保留性并改进面包的体积、匀称性、组织结构和颗粒。通常这些配料在酵母起发的烘烤食品中有如下一种或多种功能:(1)改进和面搅拌的耐受性。(2)增加水分吸收。(3)改进在发酵和醒发过程中的气体保留性。(4)防止在传送过程中由于受到剧烈地处理而“面团塌下”。(5)稍微缩短醒发时间(改进气体保留性)。2.对最终产品的作用(1)改进面包体积。(2)得到有弹性的组织和精细颗粒。(3)加固了面包边壁，从而改进堆垛性能。(4)改进切片性能(减少“成球”、“成渣”)。3.因有以上作用而受益的产品    (1)白面包。在所有高度机械化的生产中，面团能经受住剧烈的机械加工操作。    (2)园面包和面包卷。减少其因添加多量的起酥油和糖而加重的面粉蛋白质负担。    (3)甜面包类和酵母起发的炸面包。    (4)花样面包。减少其由于加人大量的非面粉配粉而使面粉蛋白质负担加重现象。(二)增筋剂作用的一般原理一般来说，小麦中能形成面筋的蛋白质分子中含有几百个氨基酸基。氨基酸残基的连结位置，如图43所示。这里，半胱氨酸的特殊作用是很重要的。由于半肤氨酸中的硫氢(一SH)是一个反应基，它在PH值合适的条件下可部分离解，为面蛋白质发生硫氢基和二硫键(SS)之间的交换反应创造了件，从而在面筋蛋白质中形成二级结构。  小麦蛋白质分子的主链柔软而有弹性，受力后可被扭折，弯曲成同的形状。因此，一个半胧氨酸和一个胧氨酸或两个半胱氨酸残基在同一个蛋白质链上键合，将硫氢基转化成二硫键，在蛋白质分子形成一个环;也可以在不同的蛋白质链上键合，将两个蛋白质分子在一起(如图4一4所示)。小麦蛋白质分子中许许多多有二硫键将蛋白质的主链互相连结成立体网状结构，使面粉的面筋网络得妻加强（45）所示。    小麦的烘焙品质主要取决于蛋白质的含量和质量。据国外最新研究资料报道，小麦的烘焙与高分子量麦谷蛋白亚基有关。因此，要想定量地分析小麦粉的烘焙品质，必须将小麦各种蛋白质组分先分离开来。    利用高压液相色谱法测定小麦烘焙品质的分析结果如下：    图4一6是3种筋力不同的小麦粉采用高压液相色谱技术分析得到的图谱。A是强力粉，B是中力粉，C是弱力粉。    由图可知，每种粉的图谱具有3个显峰，峰1为聚麦谷蛋白(包括少量的清蛋白和球蛋白聚合体);峰2为麦胶蛋白;峰3为清蛋白和球蛋白。3、种粉的峰面积大小，如表4-5所示，流变学试验指标，如4一6所示：    将3种面粉的峰面积与其流变学指标相对比可得:麦谷蛋白的相对含量（峰面积百分比）与面包体积。拉伸仪延伸性阻力和延伸性及混合仪峰值形成时间高度正相关（相关系数分别为0.72、0.84、0.84和0.84），清蛋白和球蛋白的相对含量与面粉蛋白质含量成很强的负相关（相关系数为-0.90）。麦谷蛋白质的总量（峰面积/mg面粉）也与烘焙品质指标特别是延伸性粉质仪面团形成时间和面团弱化程度有很强的相关性（相关系数为0.76、0.89和-0.65）。因此，可根据图谱麦谷蛋白的峰面积大小来评价小麦粉的烘焙品质。    在制粉过程中，机械力使小麦蛋白质中的二硫键断裂，引起面筋筋力及面团持氢气性能下降，而半胱氨酸中的硫氢基在未受氧化时，也促进蛋白酶活性化，破坏蛋白质结构,降低面筋的强度。因此，新磨制的小麦面粉必须经过熟化，让空气中的氧气将硫氢基氧化后，才能得到令人满意的烘焙食品。如果使用未完全熟化的面粉做面包，会引起面粉的吸水率减少，面团的膨胀力下降、易断裂，使做出的面包质地僵硬、弹性减弱、结构不匀、体积减小，从而大大降低面包的食用品质。    一般来说，新磨制的面粉需放置1-2月才能完成熟化过程。如在面粉中添加强筋剂，则可有效地缩短熟化时间。面粉中蛋白质是形成面筋的基础，同时面粉中还含有一定量的蛋白酶。蛋白质中的半胱氨酸的一SH基未受氧化时将使蛋白酶活化，能在面包及苏打饼干发酵时水解面筋造成面团发粘，结构被破坏，降低了面团的保气能力，面团的体积发不大，烘焙弹性下降。面粉强筋剂在面粉中作为氧化剂，加人面粉中可加速一SH的氧化。一方面使面粉中的蛋白酶的活性受到抑制，破坏其对面粉蛋白的分解作用，从而使面粉处于最佳水合状态;另一方面使面粉中的谷蛋白氧化，使原来杂乱无章的蛋白分子相互连接成三维空间构成网状结构。因而加强面筋的强度和伸展性，使面团经过酵母的发酵作用以后具有更强的持气能力，烘焙出来的面包体积大、结构均匀、质地柔软、外观漂亮。  (三)常用的增筋剂以及其对面粉的改良作用  为生产面包专用.粉而使用的面粉品质改良剂是一种面粉氧化剂，通过对面粉中蛋白质的氧化作用来改变其特性，增加面粉的筋力，使生产出来的面包体积明显增大、结构均匀、质地柔软、外观漂亮。目前市售的面粉增筋剂主要有变性蛋白L一Vc、过氧化钙、偶氮甲酞胺ADA等几种产品，还有小麦活性面筋粉，它们的作用速度，如表4一7所示。    从表4一7可知，强筋剂在面团中的作用速度是不同的:分为快速型和慢速型。快速型强筋剂在面团搅拌的阶段就开始氧化蛋白质中的一SH基团，使之形成二硫键;慢速型强筋剂在面团搅拌阶段不起作用，而是随着面团温度的升高和pH值的降低，在醒发工序的后期和人炉烘焙前5min钟内开始氧化蛋白质中的一SH基团。    改良剂的改良作用都有一定的限度，而且企图使用国产普通小麦，再添加过量的面粉改良剂来生产高筋的食品专用粉的想法也不实际，如果用量过大会适得其反。    下面逐一说明常用的几.种增筋剂的用量对面粉品质的改良效果。    1.变性蛋白    变性蛋白对面团的作用速度为中速，反应在面团的醒发及搅拌期进行。它对粉质、拉伸曲线中的各项指标都有一定的影响。对拉伸曲线中的延伸性影响不大，有时不但没有减小，反而有所增加，而拉伸阻力则有较大的增加，但相对来说，其变化也较平缓。变性蛋白对面包的体积有较大的影响，随着添加量的增加，面包的体积不断增大。但是，当添加到一定量后，面包的体积不再继续增大，反而有减小的趋势作用效果，如表4一8、表4一9所示。2. L抗坏血酸（LVc）LVc对面团的作用为中速，反应在搅拌及发酵过程中进行，它对粉质、拉伸曲线中的各项技术指标影响很大。与另外几种相比较，对面团的延伸阻力影响最大：延伸性幅度小，抗延伸性阻力大幅度增加，当添加量超过了面粉的最佳需要量时，拉伸曲线常会出现超过1000BU的现象，这时，应适当减少添加量（如表410所示）。          表46中的3#粉样中在加入了50mg/kg的LVc以后，90min的拉伸曲线已经超过了1000BU，这是由于原料的质量太好，不需要加入那么多的LVc的缘故。在面粉中添加LVc可显著地增加面包的体积，改良面包的结构（如表411所示）L一Vc是纯天然物质，它是一种营养强化剂，添加到面粉中无毒、无害、无副作用，还能增加面粉的营养价值。因此L一Vc可以用来代替溴酸钾，据国外资料表明，若溴酸钾添加量达到50ppm仍未取得理想的烘焙效果时，添加L一Vc是弥补烘焙性能的最佳选择，其添加量不受限制。    3.偶氮钾酞胺(ADA )偶氮钾酞胺是一种新型的面粉改良剂，其又称脲叉脲，在化工行业是一种塑料发泡剂。其分子式为C2H4NO2，相对分子为116g，呈黄色到橘红色结晶粉末，无臭，熔点约180，在高温下分解为氮、二氧化碳和氮。相对密度为1.65,几乎不溶于水和大多数有机溶剂，微溶于二甲亚矾。偶氮钾酞胺具有氧化性，这是一种速效氧化剂，它能够氧化面筋蛋白中的一SH基团为二硫基团，从而加强了面筋网络。增加了面团筋力，改善面筋蛋白的性质。偶氮钾酞胺食用级质量(FCC1981)标准如下：a.含量(干燥后)98.6%b.甲铀(以As计)3x10c.重金属(以Pb)计0.003%d.铅10X10e.干燥失重0.5%f.含氮量 47.248.7%    偶氮钾酞胺对面团的作用为快速，反应在面团搅拌过程中就完成了。它是酸钾的替代品，其添加范围是4一40mg/kg,当使用质量好的进口小麦时，添加量很小即可取得满意的效果。过量添加，粉质曲线会出现马鞍状的双峰，第二峰后曲线迅速下降、宽度变窄，这时，稳定的时间明显减少，弱化度增加，弹性变小。拉伸曲线的延伸性、抗延伸性阻力和拉伸面积都大大减小(如表412所示)。    4.过氧化钙过氧化钙是一种快速氧化剂,过氧化钙与面粉中的水分作用产生Ca(OH)2和负氧离子。它的使用效果与LVc相似，添加后粉质曲线变成双峰，拉伸曲线中抗延伸性阻力增长幅度较大，延伸性则大幅度减小(如表4一13所示)。    5.活性小麦面筋粉以典型的国产低筋小麦为原料，通过不同比例的优质面粉的搭配及小麦粉活性面筋粉的添加来提高小麦低筋粉的品质质量，同时说明活性小麦面筋粉的作用效果，属于非化学添加剂，无任何毒副作用。    以下是两种不同粉的品质指标以及添加增筋剂后其品质测定绪果(如表414、表415、表416、表417所示)。    A粉：国产典型低筋力粉;    B粉：从加拿大迸口的硬麦磨制得到的高筋力小麦粉;    C粉：添加过增筋剂的小麦粉。    上述结果显示原料A粉吸水率小，面团形成时间和稳定时间短，面团弱化值大，公差指数高。由此说明，原料A粉面筋含量低，面筋筋力弱，易成团，面团耐机械搅拌能力差，保CO2气体能力小，与高筋丈的B粉相比，它是典型的低筋力、品质较差的面粉。结果说明;添加活性面筋剂可有效地改善面粉的品质。(1)添加5%或7%的活性面筋剂，使低面筋面粉吸水率增加。(2)活性面筋剂的添加，使面团形成时间，面团稳定时间有效的延长，同时使面团弱化值和公差指数都降低了。    通过添加活性小麦面筋粉，使面粉的面筋筋力相对增强，导致吸水率增加。同时，使面团形成时间、面团稳定时间大大增加，因而面筋质量亦相应提高。(四)增筋剂的互配作用及其效果    据最新的研究表明，几种强筋剂配合作用时，可起到互相补充、协调、迭加的效果。这时、面团的流变学特性会比使用某一种强筋剂得到更好的改进，而各自的添加量也要比单独作用时要小。因此，配合使用的效果要比单独使用一种要好得多。    1.增筋剂互配实例    变性蛋白与L一Vc的协同作用及其原理、变性蛋白和L一抗坏血酸对面粉品质的改善作用. 当变性蛋白和(或L一抗坏血酸以最适量加人面粉中时，面团流变特性、发酵性能(尤其是保气性能)、面包体积和面包质量均可以得到良好的改善.但是，两者在品质改善的程度和作用过程方面存在一定的差别。面团在搅拌过程中的强度变化和抗搅拌强度(Mixingtolerance)是面粉的一项重要的品质指标，其在一定程度上表明了面粉的面包制作适合性，同时亦对面包的生产工艺过程具有很大的影响。    变性蛋白对面团搅拌特性的影响与pH条件和温度有关。当在常量(30ppm),常温、pH6.0(接近面粉的pH值)时，变性蛋白除了可以少量增加面团的吸水率外，对面团的搅拌特性无显著的影响，这一现象在粉质仪(Farinograph )和搅拌仪(Mi xograph )上均得到了证实(如图4一7所示)。这一结果证明了变性蛋白中速作用的待性.但是，当pH值降至4.7(接近发酵终点的pH值)，变性蛋白虽不会使面团到达最大搅拌强度所需时间发生变化，但可以显著地加速面团强度在此后的崩溃式减小(如图4一8所示)。研究结果亦表明，变性蛋白的作用速率随面团pH值的下降而上升，且在pH值低于5.0以下时，作用速率上升尤为迅速。L一抗坏血酸对面团的搅拌性的影响与已经不再使用的溴酸钾相似。但是搅拌曲线呈现有略低的曲线高度之特征(如图4一9所示)这表明添加L一抗坏血酸后，面团的抗搅拌阻力变小。这种现象与生产实践中发现在面团中加入L一抗坏血酸后，面团有干爽和软弹的手感相吻合。Prihoda等人的研究亦表明L一抗坏血酸可以大幅度降低面粉搅拌时所需的能量。变性蛋白则因面粉特性不同而异，它可以减少弱力面粉搅拌进所需的能量，但增加强力面粉搅拌时所需的能量。这一结论是在添加水平提高(0.3%)的试验条件下获得的，对于在常量水平上的搅拌能量变化尚未见报道。变性蛋白和L一抗坏血酸对面粉在拉伸过程中，表现的延仲的抗拉伸(强性)行为的影响有着很大的差别。在较短的作用时间内(小于1h) ,变性蛋白对面团的拉伸曲线无显著的影响(如图4一l0b所示)。随着作用时间的延长，变性蛋白的作用逐渐增强，表现为抗拉伸阻力(Resistance to extension)增大，延伸性(Extensibility)减小。但是,L一抗坏血酸则可以在较短的时间内完成这一作用，并很大程度地增大面团的抗拉伸强度(如图4一10a所示)，这说明L一抗坏血酸在改良作用速率上较快。在提高面团的抗拉伸综合强度上，变性蛋白和L一抗坏血酸表现有良好的协调增效作用，从图4一11a、b曲线的比较可见，变性蛋白和L一抗坏血酸配合作用时，其对面团拉伸强度的改善作用均较各自单独使用时更为显著，说明变性蛋白和L一抗坏血酸具有增效作用。在研究变性蛋白和L一抗坏血酸对发酵面团的流延扩展率(Spread raito )影响的研究中亦证实，变性蛋白和L一抗坏血酸配合使用时所获得的氧化作用和相应的流变特性较各自单独使用时更为显著，表现为发酵面团的流延扩展率变小。这一结果也和早期的研究结果一致。在发酵过程中的产气性（Gas production)和持气性(Gas retention)是面粉另一项极其重要的品质特性。面团的产气性和持气性是两个不同的概念。产气性是面团发酵过程中所能产生气体总量的多少。持气性是面团将所产生气体保持在面团内部的能力。从自己效应上来抗，后者较前者更为重要。他直接影响面包生产的生产效益和面包的质量(尤其是面包的体积)。面团的产气性主要与使用的酵母活性、数量及可供酵母作为营养的单糖、双糖、低聚糖和破损淀粉的量有关。增大酵母的使用量可以显著地提高面团的产气能力，但是，它对面团的保气性无明显的影响，且可以使发酵气体开始逸出时间变短。保气性的优劣取决于面团自身的特性。变性蛋白可以很大程度地提高面团的保气性(如图412所示)。但是，从图412可见这种作用只有在一段发酵时间后才得以体现，表明了变性蛋白的特性。Kilborn等人的研究结果亦表明L一抗血酸可显著地增加面包坯的醒发高度和缩短醒发时间.他们认为这一作用的原因在于L一抗坏血酸对面团的氧化作用，提高了面团的保气性。发酵过程中，面团的聚合强度(Consistency)随着发酵时间的增长而逐步降低，但添加变性蛋白或L抗坏血酸可以显著地减少该强度的降低速率.显然，面团保气性的改善是由于氧化作用改变了面团的综合流变强度，使得内部气体压力平衡点升高，从而抑制了发酵气体的外逸速率。如前所述，变性蛋白和L一抗坏血酸对增加发酵面团的强度具有良好的协同作用。因此，可以推测两者的配合使用将同样起到增加面团保气性的增效作用。面包质量优劣是一个多指标评价体系的综合结果。这些指标包括面包体积、形态(冠结构)、外表颜色和特征、内心气孔结构、侧向纹理、口感等。从商业角度出发，面包的体积大小为山包质量评价中最重要的指标，同时，在正常情况下，面包的体积往往与其他的质量指标存在相关的关系。因此，面包体积的大小是确定面粉的面包制作适应性(烘焙品质)的主要指标。大量的研究已经证明，变性蛋白和L一抗坏血酸对面包体积均有显著的改善作用。图4一13为在严格的烘焙条件下，进(10-10ppm)与面包体积的关系。从图4一13可以看到随着变性蛋白添加量的增加，不同品种小麦的面粉之面包体积均有明显的增加.但是不同面粉之面包的体积增幅不同，且最大体积时所对应的变性蛋白量亦不同。这说明不同面粉对变性蛋白的体积增大效应的影响程度不同。因此，其最适添加量各不相同。这一试验结果揭示了变性蛋白添加量应随面粉而不同的原因，它对生产实践具有重要的指导意义。    L一抗坏血具有变性蛋白相似的面包体积作用。Yamada等人的研究结果表明，面包体积与L一抗坏血酸添加量(0200ppm )成正的线性关系。但是，获得相同体积增量时，所需的添加量转大（如表418所示)。使用L一抗血酸的另一特点是面包体积和其他品质指标对其添加剂量具有较大的过量氧化抗性(Uneroxidationtolerance)，即过量加人时亦不至对面包品质造成影响。    在烘焙的初始阶段，面包受热，体积发生膨胀(Overrise)。热胀率的大小对面包的体积和其他质量指标具有极为重要的影响。变性蛋白和L一抗坏血酸对面包体积的显著改善作用是由于它们可以增加热膨胀，即面包坯高度的增长幅度大，而且可使热胀过程时间延长。表4一18中的热胀高和热胀过程时间的对比充分说明了两者的这一作用。变性蛋白与L一抗坏血酸的配合使用对面包体积和质量可以达到良好的协同增效作用。配合使用时面包体积增加幅度较各自使用时要大。已有实验证明，两者配合使用时，可以较大幅度的减少变性蛋白的添加剂量。    2.增筋剂的协同增效机理    从最先发现溴酸钾和L一抗坏血酸对面粉的面包供焙品质具有改善作用以来，人们就对增筋剂的协同作用机理进行了长期和大量的研究工作，并取得了极为丰富的研究结果。虽然溴酸钾巳不在我国使用，但对了解协同作用的机理有一定帮助。    早期的研究理论揭示溴酸钾对面粉的面包制作品质和面包质量的改善作用是源于其自身具有氧化作用。它在面团中可以抑制小麦的内源蛋白水解酶的活性，从而抑制了该水解酶对面团中面筋蛋白质的弱化作用。Finney通过面粉的分离重组试验，发现面粉中的面筋蛋白质和水溶物均与溴酸钾氧化有关。Baker等人则发现面粉蛋白质中的盐溶部分参与溴酸钾的反应。      L一抗坏血酸是一个具有很强还原性的物质，其对面团的氧化机理较溴酸钾更为复杂。大量试验结果揭示，它是在一个复杂体系的催化作用下，自身转化为具有氧化性的脱氢L一抗坏血酸(Dehy-droLascorbicacid),这一转化产物对面团中的硫氢基团(一SH)产生氧化作用。L一抗坏血酸脱氢氧化和脱氢L一抗坏血酸的还原都是一个酶的催化过程，面粉中均含有这两种酶系。空气中氧的存在对这一反应过程极为重要，同时其他氧化剂存在也对其反应速度具有显著的影响。在研究协同效应的同时，谷物化学界就溴酸钾和L一抗坏血酸的氧化提出了的模式，关于这些模式的准确性和完善程度尚存在很多的争议。目前，这些模式中最为广泛认同的是硫氢基团氧化模式，即面团蛋白质中硫氢基(一SH)在溴酸钾和L一抗坏血酸的氧化作用下，硫氢基形成键合，而成双硫键(一S一S一)。以下简式可以简化地表示这一氧化结果：蛋白质+KBrO3, L一Vc蛋白质一S一S一蛋白质    当面团中添加溴酸钾或L一抗坏血酸时，面团中一SH基团的数量的测定表明，随着作用时间的延长，残留的一SH基团逐渐减少。这一结果有力地支持了上述的模式。    通过实验测定面团中的硫氢基团的含量变化，Tsenr揭示了溴酸钾和L一抗坏血酸的协同增效作用的原因。Tsenr试验结果(如图4一14所示)显示，溴酸钾和L一抗坏血酸配合所造成面团中(一SH)基团的含量减少速率和量均较各自单独作用要大。这说明两氧化剂的协同作用加速了硫氢基团的氧化，从而增加了对面团的改善作用。据推测，形成该作用的原因是由于溴酸钾在面团发酵过程中对L一坏血酸产生了非酶的化学氧化作用，加快了其转化为氧化有效体脱氢L一抗坏血酸的速率.但是，该推测有一定的局限性。因为，在L一抗坏血酸的氧化作用过程中，面粉中氧化脱氢催化酶是充足的，如果在空气充足的环境下，它的氧化脱氢是一个快速反应，而脱氢L一抗坏血酸对面团中的硫氢基团的氧化过程是一个缓慢的过程，者反应速率的提高并不能加快后者的反应速率。上述的推测可能在连续式面包生产(Continuous bread making)情形下是正确的。这一生产过程中，面团的搅拌和发酵等过程均在密闭和空气缺乏的环境中完成的，因此，L一抗坏血酸的氧化脱氢有赖于非酶的化学型氧化。Merith的研究也表明，在无氧环境中,L一抗坏血酸对而团的强度几乎无影响，抗拉伸阻力增加为0。但配合作用溴酸钾后，协同作用的的效果较溟酸钾单独使用时的效果更为显著，表现为抗仲阻力增加量由120增至235。这一事实支持了溴酸钾对L一抗坏血酸具有非酶的化学型氧化的推测。然而，氧化作用相类似的碘酸钾和偶氮甲酰胺却与L一抗坏血酸不具有协同增效作用，这些现象说明溴酸钾L一抗坏血酸的协同增效机理极复杂，尚需进一步的研究。另外，以氧化作用为基础的协同论认为，溴酸钾或L一抗坏血酸氧化面团中蛋白质和非蛋白质的硫氢基团的结果，减少了其中硫氢基团和双硫键的交替互换(Interchange)，促进了蛋白质分子间和分了内部的交联(CrossLinking)，从而改变了蛋白质分子的分子量分布，尤其是增大了面筋蛋白质的分子量.面筋蛋白分子之间的非共的弹性和延伸性之平衡配合和强度。因而，保气时间延长。同时，烘焙时热胀过程中，气孔膜可以承受更大的膨胀而不至破裂，从而使热胀率更高。    己有实验表明，发酵面团中的气孔之受热膨胀在气孔壁膜发生破裂.因此，蛋白质热变性温度的提高可以使气膜的膨胀率增大和膨胀时间延长，而使面包坯热提高。Dillt和Lyles人的研究结果显示:蛋白质中双硫键和其他交联的增加可以稳定蛋白质的分子结构，从而提高其热变性的温度。因此，溴酸钾和L一抗坏血酸的协同另一机理可能是其通过氧化一SH基团增加了蛋白质分子间和分子内双硫键交联(这种交联可以限制蛋白质分子链的运动)，这种交联稳定分子结构和提高了热变性温度，从而使面包坯在烘焙过程中的热率增加，面包体积增大和质量得到改善。    综上所述，溴酸钾和L一抗坏血酸对面粉的烘焙品质具有显著的改善作用，而且这种氧化型添加剂具有明显的氧化协同作用。从此，配合作用的品质改良剂逐渐开发使用，由于面粉自性不同，其对协同的响应程度亦有差异，所以，各种面粉中最适量和该复配添加剂使用量限定的范围应通过试验确定。    3.以具体的实验对比说明配合使用强筋剂的特殊效果    (1)材料。加拿大产小麦、枝城小麦粉、天门小麦粉、强筋拉(主要成分为变性蛋白含量为50%)、强筋剂2号(主要成分裂坏血酸，即L一Vc,含量25%)、强筋剂.3号(主要成分为偶氮氨，即ADA，含量20%)。主要实验方法:制粉实验:采用AACG26一20方法。水分测定:采用高温定时法。面筋含量测定:采用GB/T 14647一8一93方法。面团粉质特性实验:采用GB/T 14614一93方法。面团烘焙实验:采用GB/T14611一93方法。(2)实验1方案设计，如表4一20所示。由表4一19可知，虽然枝城粉的湿面筋含量为32.3%，在国产小麦粉中还是比较高的，但其稳定时间(6min)达不到面包粉的要求，因此再添加0.3%硬脂酸乳酸钙，0.5%的单甘酯复合品质改良。（3）各种复合面粉强筋剂对国产小麦粉质特性的改良效果，如表421所示。由表421可知，通过面粉强筋剂的复配，可使枝城粉的品质大幅度提高，其稳定时间最高为10.5min,与强2的复合(方案C)及强1、强2与强3的复合(方案D)均比仅用强l(方案B)的效果好。因此，强筋剂的复合应用有很好的发展前途，由粉质试验评价指标看，通过强筋剂复合改良之后，枝城粉的稳定时间达到面包专用粉的要求，共烘焙面包实验的方案及评价，如表4一22所示。烘焙试验进一步验证了通过强筋剂的协同作用，使筋力国产小麦也可以烘焙出品质优良的面包，且比搭配加麦生产成本低。烘焙试验结果表明;硬脂酸乳酸钠、单甘醋、强1、强的复合使用(方案D)可使其面包评分达94.5，这也验证了面剂的复合应用有着很好的发展前景。为进一步说明强筋剂复同品种小麦粉的改良效果，再看下面实验2及结果，如表4一23所示。各种面粉强筋剂复合对加麦粉质特性的改良效果，所示424所示。从上表可知:各种面粉强筋剂复配对加麦粉质特性的改良效果要比国产小麦好得多，这可能与各种小麦蛋白质的组成比例结构及含有可被氧化的一SH基团的数量有关。为进一步说明各种面粉强筋剂复合对加麦与国产搭配粉品质改良效果，故再进行一个对照实验3（表425,表426所示)，以天门粉(60%天门粉+40%的加麦粉）作为实验用的原料。各种面粉强筋剂复合对搭配粉粉质特性的改良效果，如表4一26所示从上表可看出:各种面粉强筋剂复合搭配粉粉质特性改良效果不如对加麦的改良效果好。  各种面粉强筋剂复合对搭配粉烘焙特性的改良效果，如表4-27。    由烘焙实验可知:面粉强筋剂复配对搭配较小比例加麦粉的烘焙实验特性有一定的改良效果，但似乎没有对纯加麦粉及搭配较大比例加麦的效果好。    通过以上三个对照实验可知:强筋剂的复配使用对面粉的改良效果比单独使用一种强筋剂效果要好，对品质越好的面粉的改良效果越好。（五）加何选择面粉强筋剂面粉强筋剂添加到面粉中去，并不是在面粉中发生作用，而是在和面和发酵的过程中，强筋剂才起作用，国外强筋剂一部分在面粉厂使用，另一部分则在面包厂使用，且品种繁多，如日本生产市售的面包改良剂就有数十种，如表4一28所示。    注（1）全部配方为粉状结构面粉强筋剂应根据面粉的固有品质和用途、强筋剂的质量选择日前围内丰要商品面粉强筋剂有三种:一种是以溴酸钾为活性基料(称强筋剂1号)，其中溴酸钾含量为50%左右，碳酸盐、磷酸盐和淀粉等为载体，占50%左右;一种是以L一抗坏血酸为(称强筋剂II号)，其中维生素C含量为20%-25%，其余为载体；另一种是以偶氮甲醉胺(ADA)为活性基料(称强筋剂IV号），含量为20%左右，其余为载体。这三种强筋剂的性质各有不同，在应用中要根据面粉的固有品质和用途进行选择。溴酸钾是慢速反应氧化剂，它在和面过程中基本不起作用，而是作用，因为溴酸钾的反应需要酸性环境，面团在发酵期间产酸。pH降低，溴酸钾的反应较快。影响既是快速的又是有时间性的。抗坏血酸实际上是一种还原剂，它在氧化铜、铁、溴酸盐等的催化作用下被氧化为脱氢抗坏血酸，然后再起氧化作用。如果缺乏催化条件，则强筋剂I号的反应会受到很大的制约。偶氮甲酞胺(ADA)则是快速反应氧化剂，面粉加水调制面团的过程中即产生强烈的级化作用。鉴于活性成分为溴酸钾的强筋剂是一种慢氧化剂，且在酸性环境中才能快速反应，因此，将这类强筋剂用于面条粉、饺子粉、方便面专用粉等非发酵食品专用粉是不合适的。显而易见，在面条类专用粉中使用以偶氮甲酷胺为活性成分的强筋剂较为合适，因为它是一种快速氧化剂。在面团调制过程中就会产生氧化强筋作用。国外生产需要高度氧化的速冻面团时，往往使用ADA.在面包粉、馒头粉等发酵食品类专用粉的生产中，使用强筋剂1号、II号较为合适。目前，多数厂家乐意采用以溴酸钾为活性成分的1号强筋剂。溴酸钾作为面包的改良剂己有80余年的历史，但自20世纪80年代以来，不少研究认为溴酸钾与动物组织致癌有关。    一些国家如瑞士、法国、德国、意大利、比利时、英国均已法令禁止使用溴酸钾，澳大利亚已于1992年禁用，我国台湾省于1994年法令禁止在面包中使用溴酸钾，此举影响到香港，香港政府虽未法令禁用溴酸钾，但面粉厂、面包厂己承诺不再在面粉和面包中添加溴酸钾.美国食品及药物管理局目前尚未禁止使用的溴酸钾，但已步深人进行浪酸钾致癌变的试验研究，同时积极进行溴酸钾的并分知砰穷一县不可以认为.在世界范围内全而禁止在面粉和面包中使用溴酸钾只是迟早的事了。因此，应该考虑寻找替代溴酸品，抗坏血酸是当前较为合适的产品，它的添加量不受限制，适的话也能收到较好的强筋效果。    在溴酸钾未被全面禁止使用之前，作为一种过渡措施，溴酸钾与抗坏血酸共用是可取的。而且，溴酸钾和抗坏血酸配合使用可以达到协同提供高筋作用的效果.如前所述，抗坏血酸需在酶和溴酸盐等催化剂的作用下级化成脱氢抗坏血酸而起作用，溴酸钾既是面粉的强筋剂.又是抗坏血酸氧化而成脱氢抗坏血酸的催化剂，以促进抗坏血酸的强筋作用。在实用中，将强筋剂I号和强筋剂I号按1:2的比例混合使用，其效果比单独使用一种强筋剂要好。    (六)如何使用面粉强筋剂商家提供的面粉强筋剂的推荐添加量一般是;强筋剂1号（含溴钾50%)的用量为每100kg面粉4-5g (0.04%一0.05%);强筋II号(含维生素(25%)的用量为每100kg面粉10-40g(0.1%0.4%)，用于二次发酵法的添加量可小一点(0.1%-0.2%)，用于快速发酵法的添加量可适当大一点(0.1%g0.4%);强筋剂IV号(含偶氮甲酞胺20%)的用量为每100kg面粉1020g(0.10.2).但在实际应用中，有的厂往往过量使用，这样不仅浪费了原,提高了成本，而且会损伤面粉的筋力，降低面粉的品质。通过对某的特一粉不同品质。通过对某厂的特一粉不同品种用量的强筋剂进行生产测试，其Brabender拉伸仪测定结果，如表4-29所示。4一29中可以看出A为物一粉特对照样，BF为添加了不同种类、不同用量强筋剂的试验样，试验样的拉伸曲线均的明显改变。B、C和F三个试验样的改良效果较好，而D，E两个试样在醒面时间为45min时，均有一定的强筋效果，但在较长时间醒发时(135min),曲线的延伸性缩短过度，抗延伸阻力增大过量，拉力比值偏高，使面团的脆性增强，反而降低了面团的品质。强筋剂对而料品后的影响在Brabender拉仲图谱上反映最为显著，总的趋势是:缩短延伸性，增强抗延伸阻力，国内许多小麦品种具有很好的延仲性，但往往抗延伸阻力较弱，此时，使用面粉强筋剂十分合适的，对延伸性很差的面粉，则不宜使用强筋剂，否则，使本来就很差的延伸性变得更差，面团极脆弱，不仅达不到强筋效果，反而会进一步损坏面粉品质。对于延仲性很差的面粉，应选用延伸性较好的而粉.榕一宁比例配粉(或配麦制粉)，达到一定水平的延伸性厂后取奋理柿用棍筋荆.以伏到改讲面粉品质的效果。    表4一29中,C和D两个试样都是使用强筋剂II号(抗坏血酸),C的用量为0.1，D的用量为0.2，显然C的效果比D好，D属于添加过量，F为强筋剂I号与II号按1:2混用，添加量为0.05，单独使用强筋剂I号(0.05)有较好的效果。B试样45min时，伸性为192mm,抗延伸性阻力为378EU，粉力为82.4cm2, F试45min时，延伸性为197mm，抗延伸性阻力为541. EU,粉力为122.1cm2。F试样的各项指标都比B试样好一些，这也证明了两者混用有协同促进强筋的效果。     本试验中，S和F试样45min延伸性比对照样还长，E试验样45min延伸性和对照样相同(176mm),但随着醒面时间的延长(90min和135min)，各试验样的延仲性均比对照样下降。偶氮甲酞胺(ADA)也可与澳酸钾棍合使用，二者之间不发生反应，而是快速与慢速氧化剂的良好结合。溴酸钾和ADA混合使用，在面粉的生产中，其效果往往也是十分良好的。值得注意的是，ADA不能与抗坏血酸混合使用，因为ADA会与抗坏血酸互相发生作用，而丧失强筋作用。有的研究者应用微胶囊技术将ADA先包容起来，再与精坏血游浪合仿用，可以防正二者发生相互作用，而使ADA的作用延缓到醒发至烘烤前进行，从而达到应用强筋剂的良好选择性。还有一点值得注意，强鼓剂往往在面粉厂和面包厂重复使用，这样也会造成添加过量。面粉厂出售专用面粉时，如能提供Brahender粉质曲线图谱和拉伸线图谱，则可避免食品厂再重复使用强筋剂而造成添加过量的事情发生。    二、乳化剂    (一)概述    1854年Brethelot首先合成单甘酯，1910年开始工业化生产，1921年，在食品行业中人造黄油加工工艺最早应用了甘油脂肪酸醋做乳化剂。1935年合成并应用聚甘油脂肪酸醋，从此乳化剂的生产才有较大的工业规模，但大多使用在油脂方面。食品乳化剂在20世纪40年代后先后在各种类的食品中应用。    我国甘油脂肪酸酯年产量约2200吨，在乳化剂产品中，我国开发了乳化的高纯度(90%)的分子蒸馏单甘脂，我国从20世纪80年代开始开发蔗糖醋，近来发展很快，大豆磷醋是在国外已使用很普遍的乳化剂，有一定的营养价值，有较大应用潜力。食品乳化剂已在国外成功应用几十年，发展也相当平稳，乳化剂在食品中的应用中目前还未出现过大的安全问题，美国是食品乳化剂应用大国，1981年美国食品乳化剂用量15.2万吨，1990年约为18.3万吨，在工业发达国家，食品乳化剂的开发研究、卫生检验、生产销售等己形成完整体系。    (二)乳化及乳化剂的概念、乳化剂的分类    所谓“乳化剂”是指能使两种互不相溶的液体中的一种能均匀地分散到另一种液体中去的物质，其主要作用在于能降低两种不能相混合体系间的界面张力。食品中使用乳化并不是总和乳化作用相联系，因此，乳化剂这个名称在食品行业中已有些“用词不当”。按照国际上比较公认的概念，乳化剂在食品中的主要作用可以概括成:(1)提高乳液的稳定性，稳定气泡体系和控制脂结晶。(2)通过与蛋白质、淀粉结合从而改变产品结构，稳定货架期和改变流变性。(3)通过控制脂肪的晶型，从而改变富含脂肪食品的结构。    1.乳化剂的分类    根据解离性质