面制品改良剂课件.ppt

面制品品质改良剂,概述,小麦粉是人类最主要的食物之一，又是面制品加工的重要原料，其品质的好坏直接影响到面制品的质量。随着生活水平的日益提高，人们对高质量、高品位的面制品的需求量日益增加。面粉品质改良剂是专用于改善小麦面粉及其制品品质，延长食品保质期，改善食品加工性能，增强食品营养价值的一类化学合成或天然物质，在现代专用粉配制及面制品生产过程中发挥极其重要作用。,概述,面粉品质改良剂对面粉的作用：1、是改变面粉的流变学特性，例如筋力、弹性、拉伸性、滑爽感等，改变面粉流变学特性的主要目的之一是强筋（增筋），新磨制的面粉需要放置一个月才能完成熟化过程，如果在面粉中添加强筋剂，可以有效地缩短熟化时间。2、是改善面粉色泽 3、是添加变性淀粉或乳化增稠剂使面条爽滑、拉力大、弹性强,概述,4、是在面粉中添加增味剂，使面条具有独特的风味，如干吃增（着）味面制品等 5、是在面粉中添加营养强化剂，以增加或弥补产品中某种或某些营养成分的不足和缺乏。,概述,为了达到上述目的，在面制品生产过程中，往往添加食用安全卫生、符合食品标准的少量或者微量的品质改良剂，主要有增筋剂、增稠剂、乳化剂、着色剂、增香剂及营养强化剂等，但是品质改良剂的应用应有针对性、科学性，同时应严格执行国家食品安全标准食品添加剂使用标准（GB27602011）。,概述,食品添加剂主要是通过对面团中蛋白质、淀粉等面粉主要成分的改良来达到对成品面条的筋力、弹性、口感以及蒸煮面条的透明度等感官指标的改良。下面就食品添加剂对面团改良的工作机理作一下分析，并就我公司现阶段的一些相关研究工作作一汇报。,一、蛋白质对面制品质量的影响,小麦中所含蛋白质主要可分为麦白蛋白、麦球蛋白、麦胶蛋白和麦谷蛋白四种。麦胶蛋白和麦谷蛋白的特点是能互相结合在一起成为面筋，因此也称为面筋蛋白。面筋是小麦的最主要成分，是使小麦粉能形成面团，且具有特殊物理性质的蛋白质。湿面筋和干面筋的主要成分如表所示。,面粉加入适量的水揉搓成一块面团，泡在水里3060min，用清水将淀粉及可溶性部分洗去，剩下即位有弹性像橡皮似的物质，称为湿面筋。去掉水分的面筋称为干面筋。,湿面筋与干面筋的主要成分(单位：%),一、蛋白质对面制品质量的影响,从上表可以看出，两种面筋蛋白约占总量的80%，这两种蛋白质也都并非单一成分，而是多种蛋白质的混合物。麦谷蛋白比麦胶蛋白相对分子质量大得多，是许多三级结构多肽链（亚基）分子以-S-S-键组合而成，而麦胶蛋白则是三级多肽链分子内的-S-S-键结合。这两种蛋白的氨基酸组成也很相似，都含有相当多的半胱氨酸，使分子内和分子间的交联结合比较容易。,一、蛋白质对面制品质量的影响,由于麦谷蛋白和麦胶蛋白都具有-S-S-键结合的多肽链结构，当面粉与水充分混合，分子在膨润状态下相互接触时，这些分子内的-S-S-键就会变成分子间的结键，连成巨大的分子，形成面筋网络结构，经过数道压延后，面筋相互粘连，并在面片中以细密均匀的网络包络着松散的淀粉，最终使之成为可塑性和弹性的湿面条。,一、蛋白质对面制品质量的影响,因而面粉中蛋白质含量的高低和质量的好坏是影响面条内在质量的主要因素。蛋白质含量过低，就不能形成理想的、细密均匀的面筋网络结构，最终产品强度低、易折断，内在质量差，面条煮后筋力较差。蛋白质含量过高，也不能做出高质量的产品，反而导致面条色泽变暗、发硬、适口性差，不易复合，易折裂。衡量湿面筋的质量主要有两个方面，即弹性和延展性。麦胶蛋白具有良好的延展性，但缺乏弹性，而麦谷蛋白则富有弹性，但缺乏延展性。,二、淀粉对面制品质量的影响,小麦淀粉由直链淀粉和支链淀粉组成。直链淀粉为19%-26%，支链淀粉为74%-81%。直链淀粉易溶于温水，几乎不显示黏性；支链淀粉容易形成黏性。一般情况，淀粉在常温下不溶于水，但当加热到约65时，淀粉粒开始吸水膨润，继续加热到85，淀粉粒会膨润到原直径5倍以上，变为半透明的糊状，成为有黏性的状态。,二、淀粉对面制品质量的影响,这是因为淀粉粒胀裂后成为单分子状态，这些直链或支链淀粉分子在被搅动时相互缠绕钩挂，即呈现黏性。这种糊化状态的淀粉称为a-淀粉，未糊化的淀粉排列很规则，称为-淀粉。一般地，有-淀粉变为a-淀粉，在100时只要20min便可完全糊化。面类食品的由生到熟的过程，实际上就是由-淀粉变为a-淀粉的过程。但a-淀粉在常温下放置时，又会依条件不同，逐渐变为-淀粉，这种现象称为a-淀粉的老化。,二、淀粉对面制品质量的影响,在生产面条制品（挂面、方便面等）中，淀粉的作用是十分重要的。淀粉对面条蒸煮后的质量起着主要作用。淀粉的糊化与回生，对方便面质量影响很大，淀粉糊化程度高，方便面复水性好，口感好，反之则差。,根据前面的分析，我们认为，在工艺条件不变的情况下，通过适度增加面筋数量和改善面筋质量的方法可以提高面团并进而可以提高面条的筋力、弹性；通过调整或优化改良面粉中的淀粉结构可以改善面条的弹性、爽滑度、面条蒸煮后的透亮度，同时，也可在一定程度改善面条的筋力。,三、食品添加剂的正确应用,最近频频曝光的食品安全事件，矛头又都直指食品添加剂。到底我们应如何看待食品添加剂？我们认为正确的观点是：“不必拒绝，但不能滥用”。随着人民生活水平的不断提高，在许多消费者心目中，“天然的就是安全的”、“天然的至少比人工合成的更安全”的观念已根深蒂固。,三、食品添加剂的正确应用,对“天然食品添加剂”，中国尚无正式定义。在日本定义为：“以存在于自然界中的物质为原料，用干燥、粉碎、修整、沉淀、抽提、分解、加热、蒸馏、发酵、酶处理、中和等手段制得的物质”。,三、食品添加剂的正确应用,并规定：1、凡由化学方法制备的维生素或氨基酸之类天然存在的物质，不属于天然食品添加剂；2、凡用中和方法从天然物质提取所得的盐类，也不属于天然类，如海藻酸属于天然品，但海藻酸钠不属于天然品；,三、食品添加剂的正确应用,3、一般除进行物理加工之外，也包括经过发酵、酶处理改性、用水或乙醇等溶剂抽提后再将溶剂除去所得的抽提物，以及通过蒸馏、分子蒸馏、离子交换、色谱分离等物理手段提纯而等到的物质；4、一般认为属天然食品范围的有：淀粉、蔗糖、糊精、饴糖、乳糖、果糖、葡萄糖、魔芋粉、食盐、酱油、醋、明胶、芥子、辣椒等，也都属于天然的物质。,三、食品添加剂的正确应用,面条类（以方便面为主）制品中常用的添加剂增加面条筋力、弹性、糊化度（透明）、爽滑度，见表2,表2,三、食品添加剂的正确应用,（一）增加面条筋力和弹性的方法：添加小麦蛋白粉添加氧化剂添加增稠剂（单一胶体或复合胶体）添加乳化剂（单一乳化剂或复合乳化剂）,添加小麦蛋白粉,小麦蛋白粉又称小麦活性面筋，商品名称叫谷朊粉。添加了小麦蛋白粉的面团，筋力提高，弹性增加，触感也得到改良。小麦蛋白粉在面粉中的添加量为0.5%3%，其添加方法一般是在面条生产和面工艺中加入，可以用直接混合法，也可用逐步混合法。需要注意的是，工业化生产小麦蛋白粉是，根据加工工艺的不同，谷朊粉产品可分为5种，尽管这5类产品产品都具有增加面团筋力的作用，但在色泽、吸水性和黏弹性性方面有一定的区别，我们推荐在方便面中优先使用酸分散喷雾干燥制取的小麦蛋白粉，该产品乳化性强，色白，吸水性高，黏弹性、伸展性非常稳定，吸水后混捏能迅速增强黏性，有优良的知面改良效果，能使面条变白，强化面条筋力，赋予面条延展性和弹性。,添加氧化剂,氧化剂是一种增加面条筋力的添加剂，又叫强筋剂或叫增筋剂。常用的有偶氮甲酰胺、抗坏血酸等。在方便米面制品中，只可以选用抗坏血酸，它是一种中速氧化剂，抗坏血酸对面团流变学特性的影响是快速的，又是有时间性的。实际上抗坏血酸是一种还原剂，它在氧化酶或者铜、铁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，它的反应会受到很大限制。其增筋机理是：脱氢抗坏血酸能够使面筋蛋白的半胱氨酸的硫氢基（-SH）氧化，抑制硫氢基对蛋白酶的活化作用，同时又可加速二硫键（-S-S）的形成，可使面团中的蛋白质分子相互结合形成大分子的网络结构，从而使面条有筋力、有咬劲、耐煮、不易断条，增筋效果较为明显。抗坏血酸在面粉的添加比例为：20-75ppm，理想的添加方式是与干面粉混合后，放置24h再使用。,添加增稠剂,增稠剂的种类很多，分天然和化学合成两类。天然增稠剂主要是从海藻和含多糖类黏质的植物提取的，如海藻酸、淀粉、阿拉伯树胶、瓜尔豆胶、卡拉胶、果胶和琼脂等；其次是从含蛋白质的动植物制取的，如明胶、酪蛋白及酪蛋白酸钠等；少量的是从微生物制取的，如黄原胶（汉生胶）等。化学合成增稠剂有羧甲基纤维素钠（CMC）、藻酸丙二醇（丙二醇藻酸酯）、增稠剂纤维素钙、羧甲基淀粉钠、磷酸淀粉钠、乙醇酸淀粉钠、甲基纤维素和聚丙烯酸钠等。,添加增稠剂,增稠剂的分子中有许多亲水基团，如羧基、羟基、氨基、羧酸根等，能与水发生水化作用，其改良面团的机理是：1）吸水溶胀后形成交联的网络，与面筋网络相互交叉贯穿，阻止面粉中的淀粉颗粒溶入水中；2）提高面粉吸水率及糊化（a）度，从而增强面团的强度，使面条的复水性好，烹煮损失少；3）增强面条的黏弹性，缩短煮面时间，面条表面无糊状物。在我们方便面制造企业，最常用到的两种天然胶是瓜尔胶和黄原胶，在具体的应用中，建议用户将黄原胶和瓜尔胶按1：2的比例配制使用，可以获得很强的凝胶，如果再添加大豆磷脂，既可提高面条的筋力，使之富有黏弹性，又可增加面条的营养，三者混合使用是一种比较理想的面条品质改良剂。,添加乳化剂,乳化剂是一类具有亲水基团（极性的，疏油的）和疏水基团（非极性的，亲油的）的表面活性剂。而且这两部分分别处于分子的两端，形成不对称的结构。其中亲水基团一般是溶于水或能被水湿润的基团，如羟基；亲油基团一般与油脂结构中烷烃相似的碳氢化合物长键，故可与油脂互溶。,添加乳化剂,如常用的单硬脂酸甘油酯，有两个亲水的羟基，一个亲油的十八碳烷基：这两类基团能分别吸附在油和水两相相互排斥的相面上，形成薄分子层，降低两相的界面张力。亦即油分子与乳化剂的亲油部分为一方，水分子与乳化剂的亲水部分为另一方，这种两方的相互作用，使界面的张力发生变化。,添加乳化剂,添加乳化剂,一般乳化剂的加入量愈多，界面张力的降低也愈大。这样就使原来互不相溶的物质得以均匀混合，形成均质状态的分散体系，改变了原来的物理状态，进而改善食品的内部结构，提高质量。乳化剂的应用特性，取决于乳化剂的HLB值。不同的化学结构，由于可以有数量不等的亲水基和亲油基，因而就会有不同的HLB值。,添加乳化剂,如蔗糖脂肪酸酯，在蔗糖上有8个-OH基，可接1-8个脂肪酸基，故可有许多结构不同、HLB值也各不相同的产品。即随着-OH的脂肪酸取代度、脂肪酸的品种和纯度等等而各不相同。因此，绝大部分乳化剂都是混合物而不是单一结构的纯品。不同HLB值的乳化剂有加和性，当两种或两种以上乳化剂进行适当配伍时，可使原HLB值范围扩大，因而增加其适用范围。目前，市场上的许多复配乳化剂或专用乳化剂，往往就是利用这一特性调配而成。,添加乳化剂,乳化剂在方便面产品中具有重要作用，因为它同时作用于蛋白质、碳水化合物和脂类化合物。乳化剂能与小麦蛋白质发生强烈的相互作用，其中的亲水基团与小麦面筋中的麦胶蛋白结合，而疏水基团则与麦谷蛋白相结合，形成面筋蛋白的复合物，使面筋网络更为细致而有弹性，从而提高面条的筋力和弹性。,添加乳化剂,此外，乳化剂的亲油基团能伸入到直链淀粉的螺旋构型中去，从而形成稳定的螺旋形复合物。因此，通过这类乳化剂可使面粉中的面筋蛋白与淀粉之间形成一种更为紧密、完整而不易受机械破坏的状态，使面团在调制过程中提高了弹性、延伸性和韧性，起到强化面团的作用。乳化剂由于与淀粉的作用，可防止面粉中淀粉的老化、回生，保持了面条的弹性。,三、食品添加剂的正确应用,（二）增加面条的弹性和蒸煮后面条的透明度添加淀粉和变性淀粉添加复合磷酸盐,添加淀粉和变性淀粉,许多天然淀粉都有各自的特点。从改良面制品品质看，任何一种淀粉都不是最适合的。相对来讲，使用木薯淀粉和马铃薯淀粉要好一点，但是，添加天然淀粉已无法满足更高要求，国内外许多高品质的面条已改用添加变性淀粉作为面条的品质改良剂。在面制品、挂面中使用的变性淀粉品种主要酯化类变性淀粉、预糊化淀粉、复合变性淀粉及降解类变性淀粉等，而每一种变性淀粉又可以根据应用的要求，有不同的规格。,添加淀粉和变性淀粉,变性淀粉之所以能改变面制品的质量，机理主要体现在以下几个方面：a.形成新的网络，起着增强筋作用。b.改善面团的结构，提高面团的弹性和面条的滑爽感。c.提高抗老化性能，增加蒸煮后面条的透明度。d.改善面条的表面膜性质，提高面条的光洁度滑爽感。,形成新的网络，起着增强筋作用,变性淀粉能够通过它的分子网络与面筋中的分子网络组成相互交叉、相互贯穿的新网络，这个新网络增加面团的强度、黏弹性和黏度，改善面团流变性。而新网络的增强效果，又与变性淀粉的支链含量、酯化后的取代度、交联度有关。以添加复合醋酸酯淀粉或磷酸酯淀粉的新网络为最好，而普通淀粉最差。在普通淀粉中添加木薯淀粉形成的新网络最佳，而添加玉米淀粉的效果最差。,改善面团的结构，提高面团的弹性和面条的滑爽感,变性淀粉颗粒具有较大的黏结力，能将面粉中各种成分以及各种助剂黏结在一起，形成组织细密的面团结构，从而提高面团的黏弹性。面团的黏弹性关系到面制品及挂面的口感，特别是咬劲和滑爽感。同时，由于黏结力较强使得面粉中的淀粉颗粒成分，在汤水中不容易散落，不发生浑汤现象，做到清汤。变性淀粉对面粉中其他成分和助剂的黏结力与变性淀粉的化学结构有关。以复合醋酸酯淀粉、磷酸酯淀粉以及预糊化醋酸酯淀粉、预糊化磷酸酯淀粉的黏结力最大。,提高抗老化性能，增加蒸煮后面条的透明度,添加变性淀粉后，改变面团中小麦淀粉所占的比例，提高面条的抗老化性能，改善面条的口感。一般反映面条的抗老化性能是用面条的糊化度来表述。添加变性淀粉后，可以大大提高面的糊化度，一般可达到80%左右，而不添加或只加淀粉的面条其糊化度只能达到70%左右，甚至更低。因此，绝大多数的面制品产品都添加一定数量的淀粉或变性淀粉。添加不同的品种和不同的数量，面条的抗老化性能不同，口感自然不同。,改善面条的表面膜性质，提高面条的光洁度滑爽感,添加变性淀粉后，能在面条表面形成一层较好的表面膜，这层膜使面条表面显得光滑、光洁。淀粉及变性淀粉从颗粒状态到糊液状态再到膜状态是由它们的化学结构及糊化特性决定的。普通淀粉、预糊化淀粉的膜比较脆，无柔软性，而醋酸酯淀粉的膜最好，柔软、光洁，有一定的机械强度。复合醋酸酯淀粉、磷酸酯淀粉的膜有一定的机械强度，但柔软性较差一点。添加变性淀粉后，能改善面团或面条的成膜性，在面条表面形成较好的膜，这层膜除了使面条表面显得光滑，提高滑爽的口感外，还对降低含油有较大的作用。,添加复合磷酸盐,复合磷酸盐一般是磷酸二氢钠、六偏磷酸钠、三聚磷酸钠和焦磷酸钠的混合物，其配方如下：复合磷酸盐配方（方便米面制品用）,添加复合磷酸盐,复合磷酸盐对面条的改良作用概括起来有以下几个方面：1）加速淀粉糊化：磷酸盐能增加淀粉的吸水能力，因而增加了面团的持水性，在面条水煮时可促进淀粉的糊化，且能强化面筋弹性，使面条有爽滑感和透明度。2）增强黏弹性：磷酸盐在水溶液中能与可溶性金属盐类生成复盐，因而会产生对葡萄糖基团的“架桥”作用，而使支链淀粉的碳链增长，形成淀粉分子的交联作用。交联淀粉具有耐高温和耐高压蒸煮的优点，煮后的成品保持良好的“嚼劲”。3）提高光洁度：使用磷酸盐可以提高面团的可塑性，使面片在压延时表面光洁，色泽白而细腻。,四、复合食品添加剂的研制,配方配比问题是工业生产及科学试验中经常遇到的一类问题，在化工、医药，食品。材料等工业领域，许多产品都是有多种组分按一定比例混合起来加工而成，这类产品的质量指标只与各组分的百分比有关，而与混料总量无光，为了提高产品质量，实验者要通过试验得出各种成分比例与指标的关系，来确定最佳的产品配方。,四、复合食品添加剂的研制,配方实验设计又称混料实验设计，其目的就是合理地选择少量的试验点，通过一些不同配比的实验，得到试验指标与成分百分比之间的回归方程，并进一步探讨组成与试验指标之间的内在规律。配方设计方法主要有三种，单纯形格子点设计，单纯形重心设计，配方均匀设计这三种。,四、复合食品添加剂的研制,前两种设计虽然简单，但是试验点在试验范围内的分布并不十分均匀，而且试验边界上的试验点过多，缺乏典型性，不容易得到最佳的配比。为了克服上述的缺点，我们在实验上主要采用配方均匀设计。下面我举一个简单的例子来说明我公司是如何进行实验方案的设计。,四、复合食品添加剂的研制,有一产品由三种原料组成，含量分别是x1，x2，x3，选择了UM15(153)表来安排配方试验，将表中的数据代入二元二次回归模型中，得到试验指标y与x1与x2之间的回归方程为；Y=10.090+0.804x1-3.464x12-2.672x22+3.886x1x2再利用Excel的“规划求解”工具，求得当x1=0.196，x2=0.143，x3=0.661时，回归方程取得最大值是10.169，一般来说我们得到的回归方程只是试验指标y与x1与x2之间的近似的函数关系式，试验值和回归值之间存在偏差，所以我们在确定最佳配比时，要将直观分析和回归分析结合起来，找到与实际相符合的最优配方。,五、现有部分产品功能介绍及其研究进展,以面制品增筋剂（GMQH）为例现在生产的一支产品面制品增筋剂（GMQH）是以淀粉酶、黄原胶、聚丙烯酸钠、三聚磷酸钠、焦磷酸钠、六偏磷酸钠原料按一定比例经过分步混合而制成的一种复合食品添加剂。该产品主体配料结构为为复合胶体和复合磷酸盐，其中的两种胶体相互增效，当它们吸水溶胀后加入面粉中时，其分子内部的长链能与面筋网络相互交联，有较强的增强面筋的能力；其它复合磷酸成分可提高面团的可塑性，使面条制品表面光洁爽滑。这一产品的增筋效果得到许多面条厂家的认可，面条添加该产品后，筋力强，有咬劲，对于油炸方便面产品还可降低产品油耗。该产品的缺陷是，容易使面条发硬，特别是添加量较大时，甚至增加面带的脆性，导致压面时面带断裂或压延困难。,五、现有部分产品功能介绍及其研究进展,近期，对该产品进行了适度改进，经过大量的实验和对关键指标的分析研究，研制出配方更合理，效果更全面的新一代产品。该产品的胶体部分增加了天然性、植物性胶体的品种和比例，降低了化学合成胶体（聚丙烯酸钠）的比例，使整个体系的凝胶性更稳定，做出的面条产品呈软筋性，适口感好，同时，也有利提高了食品产品的安全性，该产品还补充了一定比例的复合乳化剂，它们在增加面筋蛋白与淀粉（小麦淀粉、补充淀粉）有机结合的同时，还对淀粉有较强烈的作用，可防止面粉中淀粉的老化、回生，保持了面条的弹性。该产品对面制品的筋力、弹性以及蒸煮后面条的透明度都有较全面的改善。,thanks!,