坯料成团的原理
面团的形成系由面粉及米粉等粮食粉料所含的物质在调制过程中产生的物理、化学变化所致。形成机制具体有四种,即蛋白质溶胀作用、淀粉糊化作用、粘结作用、吸附作用。其中,蛋白质溶胀作用是最常见的,运用最为广泛的形成机制。
(一)蛋白质溶胀作用
1.蛋白质溶胀作用的内在机理
蛋白质分子呈链状结构,在链的一侧分布着大量的亲水基团,如羟基、胺基、羧基等,另一侧分布着大量的疏水基团。整个分子近似球形,疏水基团分布在球心,而亲水基团分布在球体外围。蛋白质的溶液称为胶体溶液或溶胶,溶胶性质稳定而不易沉淀。在一定条件下,蛋白质溶胶会失去流动性而成为软胶状的凝胶。凝胶进一步失水会成为固态的干凝胶,面粉中的蛋白质即属于干凝胶。
蛋白质由溶胶变为凝胶、干凝胶的过程称作蛋白质的胶凝。在这一过程中,蛋白质分子没有变性,因此胶凝过程是可逆的,蛋白质干凝胶能吸水膨胀形成凝胶,这个过程称作蛋白质的溶胀。溶胀机制有两种,一种是无限溶胀,即干凝胶吸水膨胀形成凝胶后继续吸水形成溶胶,如面粉中的麦清蛋白和麦球蛋白;一种是有限溶胀,即干凝胶在一定条件下适度吸水变成凝胶后不再吸水,如麦谷蛋白和麦胶蛋白。
麦谷蛋白和麦胶蛋白的有限溶胀过程是面团形成的主要机理。当面粉与水混和后,面粉中的面筋性蛋白质——麦胶蛋白和麦谷蛋白迅速吸水溶胀,膨胀了的蛋白质颗粒互相连接起来形成面筋,经过揉搓的面筋会形成排列规则的面筋网络,即蛋白质骨架。同时,面粉中的淀粉、纤维素等成分会均匀分布在蛋白质骨架之中,面团就形成了。冷水面团的形成即是蛋白质溶胀作用所致,这种面团具有良好的弹性、韧性和延伸性。
蛋白质吸水胀润形成面筋的过程是分两步进行的。第一步,面粉与水混和后,水分子首先与蛋白质分子表面的极性基团结合形成水化物,吸水量较少,体积膨胀不显著。第二步,水以扩散方式向蛋白质胶粒内部渗透。在胶粒内部有低分子量可溶性物质(无机盐类)存在时,水分子扩散至内部,使可溶性物质溶解,形成一定的渗透压,使水大量向蛋白质胶粒内部渗透,从而使其分子内部的非极性基团外翻。水化了的极性基团内聚,面团体积膨胀,蛋白质分子肽链松散、伸展相互交织在一起,形成面筋网络,而淀粉、水等成分填充其中,凝胶面团也就形成了。水以扩散方式向胶粒渗透的过程是缓慢的,我们需要借助外力,加速渗透。因此,在和面时我们往往采用分次加水的办法,与面粉拌和,然后再揉面揣面,加速水的扩散,使面筋网状结构充分形成。
2.面团的粘弹性及形成机理
将面粉调制成团后,若将其放置在案板上,面团则会向下摊流,面团在流动性上与液体相似;若施加外力使之变形,其变形随时间推移逐步恢复原形,但不能完全恢复,这一点近似固体的弹性。因此面粉加水调制后会形成具有粘弹性的面团。
面团具有粘弹性,是由面粉中的麦谷蛋白和麦胶蛋白与水混合后,形成了具有粘弹性的面筋所致。而麦谷蛋白与麦胶蛋白的粘弹性存在显著差别,麦谷蛋白弹性强,但缺乏延伸性;麦胶蛋白不但粘性强,而且非常富于延伸性。面筋则兼备两种蛋白质的性质,具有粘弹性。
面筋蛋白质的氨基酸中,含有10%左右的含硫氨基酸(如半胱氨酸、胱氨酸)。这些含硫氨基酸在面筋的结合过程中起着重要的作用。它们中含有双硫键和硫氢键。硫氢基的氢具有易于移动的性质,所以硫氢键、双硫键的位置发生转换,面筋即产生结合,形成大分子。为了使硫氢键、双硫键的转换易于发生,两个基团必须接近或相对移动,这便是和面时为何要用力揉,充分揉匀、揉透,甚至需要捣、揣、摔打的原因。
此外,揉面过程中混入氧气,促进面团中的硫氢键被氧化成双硫键。当两个蛋白质分子的硫氢键部分接近,被氧化失去氢,产生双硫键的结合,即形成一定数量的双硫键。而双硫键的结合有助于蛋白质分子肽链间相互连接形成面筋网络,变成大分子,使面团变得紧实,弹性增加。
调制面团时,为使面粉中的硫氢键充分氧化,我们可以采取的措施有:(1)充分翻揉,使面团能与空气中的氧气充分接触,促进氧化作用的进行。(2)添加氧化剂,如抗坏血酸。
3.面团组成成分对面团物理性质的影响
调制面团时,将面粉与水混合后,面粉中的水分即增加。开始增加的这部分水全部为游离水,随着面粉中的蛋白质、淀粉吸水过程的进行,一部分游离水进入蛋白质、淀粉胶粒内部变成结合水,面粉由干燥的粉状物变成含水的面团。在具体操作中,我们会有这样的感觉:一开始面团较软,粘性大,粘手、粘案板,而且缺乏弹性,通过反复揉搓,面团逐渐变硬,弹性增强,粘性降低。其原因就在于游离水向结合水的转变是一个缓慢的过程。
面团中游离水和结合水的比例,也决定着面团的物理性质。游离水可使面团具有流动性和延伸性。面粉吸水量增大,调制的面团趋于柔软;面粉吸水量降低,调制的面团硬度增加,但面粉的吸水量不能过小,其水平至少要保证面粉中的蛋白质能充分吸水形成面筋。一般面粉的吸水量不低于35%。面粉吸水量小,面团中结合水比例大,面筋结构紧密,面团的弹性、韧性就强。面粉吸水量大,面团中的游离水大,面筋网络中的水分多,蛋白质分子间的交联作用弱,面团弹性、韧性相对低,延伸性就强。因此,软面团较硬面团易于延伸。
已调制好的面团,由固、液、气三相构成。淀粉、麸皮和不溶性蛋白质构成了面团的固相,即面粉固形物中,可溶性成分(可溶性糖、可溶性蛋白质、无机盐等)以外的物质就构成了面团的固相。液相由游离水及溶解在水中的物质构成。气相由气体构成。面团中的气体有三个来源:面团在调制过程中混入的、酵母在发酵过程中产生的、面团中加入的化学膨松剂产生的。面团中的气体,对形成面团疏松多孔结构起着重要作用,主要针对发酵面团、化学膨松面团、物理膨松面团、油酥面团等,水调面团中则要尽量减小气体含量。
面团三相的比例关系,也影响着面团的物理性质。面团中液相比例增大,面团的弹性减弱,面团中气相比例增大,面团弹性和延伸性都减弱,面团中固相比例增大,则面团硬度增大,韧性强。
(二)淀粉糊化作用
将淀粉在水中加热到一定温度后,淀粉粒开始吸收水分而膨胀,温度继续上升,淀粉颗粒继续膨胀,可达原体积几倍到十几倍,最后淀粉粒破裂,形成均匀的稠糊,这种现象被称为淀粉的糊化。糊化时的温度称为糊化温度。
淀粉糊化作用的本质是淀粉中有规则和无规则(晶体和非晶体)状的淀粉分子间的氢键断裂,分散在水中成为胶体溶液。
淀粉糊化后粘度急骤增高,随温度的上升,其速度显著加快。在一些面团的调制中,我们常利用淀粉糊化产生的粘性形成面团的性态,如沸水面团、米粉面团、澄粉面团等。
(三)粘结作用
有一些面团是利用具有粘性的物质使皮坯原料彼此粘结在一起而形成的。混酥面团成团与油脂、蛋液的粘性有关;川点中的珍珠圆子坯料是将蛋液和淀粉趁热加入刚煮好的糯米中产生的粘性使米粒彼此粘结在一起而形成的。
(四)吸附作用
干油酥面团是依靠油脂对面粉颗粒表面的吸附而形成的。
面点膨松的原理
1、生物膨松面团(也叫发酵面团):利用酵母菌在面团中的一系列生化反应产生二氧件碳从而使面团出现了蜂窝组织,膨大、松软并产生酒香气味。酵种发酵还产生了酸味(如果使用了泡打粉,还有酸剂与碱剂在一定温度条件下起化学反应产生的二氧化碳气体)。加热熟制时,二氧化碳气体受热膨胀,开成制品的膨松柔软的特性。
2、化学膨松面团:加入面团中的化学疏松剂(如小苏打(NaHCO3)、碳酸氢铵(NH4HCO3)、泡打粉、研碱盐)的受热分解或受热起化学反应产生气体,而使制品形成均匀致密的多孔组织,使制品达到膨松。
3、物理膨松面团:(1)、利用蛋清是一种亲水胶体,通过高速搅拌起泡的特点使面糊中充满空气,加热熟制时,面糊中的气泡受热膨胀,形成制品的膨松柔软的特性。(2)、利用可塑性强、融合性好、熔点较高的油脂(如鲜奶油),通过高速搅拌,充入大量空气,生坯力热熟制时,面糊中的气泡受热膨胀,形成制品的膨松柔软的特性。
干油酥的酥性原理
干油酥,指的是全部用油、面粉调制而成的面团。它具有很大的起酥性,但面质松散、软滑、缺乏筋力和黏度,故不能单独制成成品。它在层酥中的作用,一是作为馅心。二是成品熟制后酥松。干油酥之所以能够起酥,是因为调制时只用油不用水与面粉调成面团的缘故。干油酥所用的油质是一种胶体物质,具有一定的黏性和表面张力。面粉加油调和,使面粉颗粒被油脂包围,隔开而成为糊状物。在面团中油脂使淀粉之间联系中断,失去黏性,同时面粉颗粒膨胀形成松疏性,同时蛋白质吸不到水,失去了面筋质膨胀性能,使面团不能形成很强的面筋网络体。原料成形后,再经过烤制加热成熟,使面粉粒本身膨胀,受热失水“碳化”变脆,就达到层酥的要求。
水油(蛋、酵)面皮酥的起层原理
水油面团和干油酥面团各自的特性,决定了它们在层酥面团中的作用。水油酥面团具有一定的筋力和延伸性,可以进行擀制、成形和包捏,适宜作皮料。干油酥面团性质松散,没有筋力,不能作皮料。但作为酥心包在水油面团中,也可以被擀制成功和包捏。水油酥面团包住干油酥面团后,经过多次擀、卷、叠制成层酥面团。因干油酥面和水油面是层层阻隔,利用油脂的隔离作用,经加热后,水油皮和干油瓤分层,就形成了层酥面点特有的造型完美、酥松香脆的口感。

