粮油食品加工工艺学-第三章.ppt

粮油食品加工工艺学 主讲教师 李彬 第三章饼干生产工艺 以小麦粉 可添加糯米粉 淀粉等 为主要原料 加入 或不加入 糖 油脂 酥松剂及其他原料 经面团调制 或调浆 辊扎 成型 烘烤 冷却 包装等工艺制成的口感酥松或松脆的食品 它口感酥松 营养丰富 水分含量少 体积轻 块形完整 便于包装和携带 从食用角度和方便性来说 饼干是一种营养价值高 食用方便的大众食品 休闲食品 饼干是以小麦粉 或糯米粉 为主要原料 加入 或不加入 糖 油及其他辅料 经调粉 成型 烘烤制成的水分低于6 5 的松脆食品 第一节饼干的分类 按照中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布 饼干的标准 GB T20980 2007 饼干按其加工工艺的不同 可分为13类 1 酥性饼干2 韧性饼干 普通型 冲泡型 易溶水膨胀的韧性饼干 可可型 添加可可粉原料的韧性饼干 3 发酵饼干 4 压缩饼干5 曲奇饼干 普通型 花色型 在面团中加人椰丝 果仁 巧克力碎粒或不同谷物 葡萄干等糖渍果脯的曲奇饼干 可可型 添加可可粉原料的曲奇饼干 软型 添加糖浆原料 口感松软的曲奇饼干 6 夹心 或注心 饼干 油脂型 以油脂类原料为夹心料的夹心饼干 果酱型 以水分含量较高的果酱或调味酱原料为夹心料的夹心饼干 7 威化饼干 普通型 可可型 添加可可粉原料的威化饼干 8 蛋圆饼干9 蛋卷10 煎饼11 装饰饼干 涂层型 饼干表面有涂层 线条 图案或喷撒调味料的饼干 粘花型 饼干表面裱粘糖花的饼干 12 水泡饼干13 其他饼干 第二节饼干生产工艺与配方 饼干生产的基本工艺流程为 原辅料预处理 面团的调制 辊轧 成型 焙烤 冷却 包装 但各种不同类型的饼干生产工艺差别较大 现主要介绍韧性饼干 酥性饼干 苏打饼干的生产工艺流程 一 韧性饼干生产工艺流程 配方 教材P127 二 酥性饼干生产工艺流程 三 发酵 苏打 饼干生产工艺流程 第三节面团调制 面团调制是将生产饼干的各种原辅料混合成具有某种特性面团的过程 饼干生产中 面团调制是最关键的一道工序 它不仅决定了成品饼干的风味 口感 外观 形态 而且还直接关系到以后的工序能否顺利进行 要生产出形态美观 表面光滑 内部结构均匀 口感酥脆的优质饼干 必须严格控制面团质量 饼干面团调制过程中 面筋蛋白并没有完全形成面筋 不同的饼干品种 面筋形成量是不同的 而且阻止面筋形成的措施也不一样 一 饼干原辅料1 小麦粉面粉是饼干生产的主要配料 不同类型的饼干对小麦面粉的蛋白质含量和质量有不同的要求 一般来讲 生产饼干的面粉蛋白质含量以9 左右为宜 韧性饼干 选用面筋弹性中等 延仲性好 面筋含量较低的小麦粉 一般湿面筋含量在30 为宜 湿面筋含量过高 饼干易变形 表面图案模糊 口感发硬 湿面筋含量过低 生产过程中面带容易断裂 饼干易碎 酥性饼干 面团要求使用软麦 一般湿面筋含量在24 为宜 甜酥性饼干的湿面筋含量在20 左右 苏打饼干苏打饼干一般采用二次发酵的生产工艺 第一次发酵要求小麦粉的湿面筋含量以30 左右为宜 第二次发酵要求湿面筋含量24 26 其他饼干见教材 2 淀粉当小麦粉的面筋弹性过大或面筋含量过高时 可添加适量的淀粉来调整湿面筋含量 降低面团弹性 可防止面团过黏并增加产品的酥脆度 常用的淀粉有小麦淀粉 玉米淀粉和马铃薯淀粉 3 糖类糖是甜饼干的重要配料 常用的糖类有砂糖 饴糖 葡萄糖 转化糖浆及蜂蜜等 不同品种饼干糖的使用量不同 一般韧性饼干为24 26 酥性饼干为30 38 苏打饼干为2 左右 糖的主要作用 提供甜味 改善面团的物理特性 糖具有强烈的反水化作用 可阻止面筋的形成 糖的存在会增加胶体外部水的渗透压 对胶体内水分产生反渗透作用 减少面筋蛋白的水化作用 从而调节面团的筋力 糖可作为酵母的营养物质 并在烘烤时产生焦糖化反应和麦拉德反应 4 油脂油脂可提高饼干的营养质量 且对风味影响 饼干生产中常使用起酥性强 稳定性好的油脂 通常使用固态和半固态的精炼猪油 起酥油 人造奶油 氢化油等高熔点油脂 液体植物油在油脂使用量大的酥性或甜酥饼干中应用较广泛 一般植物油如大豆油 花生油 菜籽油稳定性较差 椰子油 棕榈油等起酥性较差 在饼干制作中油脂的主要作用是反面筋蛋白水化作用 当脂肪膜包裹在面粉颗粒的表面时 就可抑制面筋蛋白的水化和面筋网络的延伸 使产品口感酥脆 并更易溶化 5 乳品和蛋品在饼干加工中常用蛋品有鲜鸡蛋 冰鸡蛋和蛋粉等 蛋品可以使饼干具有良好的营养和风味 赋予饼干良好的起泡性和乳化性 改善产品的色 香 味 在饼干加工中常用的乳品有鲜牛乳 全脂乳粉 脱脂乳粉和乳清粉等 乳品可赋予饼干特殊的气味和滋味等 6 疏松剂大多数种类的饼千都使用化学疏松剂 7 食盐食盐可增强饼干的风味 增强面筋弹性和韧性 使面团抗胀力提高 并能抑制杂菌增殖 一般使用量不大于3 8 其他添加剂饼干生产中常用的食品添加剂包括化学膨松剂 乳化剂 面团改良剂 香精香料等 常用的化学膨松剂 碳酸氢铵和碳酸氢钠 常用的乳化剂 硬脂酰乳酸钠 硬脂酰乳酸钙和单脂肪酸甘油酯 常用的改良剂 焦亚硫酸钠 蛋白酶制剂 常用的香精香料 香兰素 奶油香精 芝麻香精 葱油香精等 常用的色素 红曲红 辣椒红和柠檬黄等 二 原辅料的预处理饼干生产中原辅料的种类较多 一并且饼干生产过程对配方中各种配料的比例要求较严格 因此确保生产中所使用的各种原辅料的质和量的一致性对饼干生产是至关要的 1 面粉和淀粉使用前应过筛 清除杂质并形成细小的面粉颗粒 并使面粉中混入一定量的空气 有利于饼干形成均匀的气孔 2 糖存放过程中易结块 使用前应粉碎或用水溶解 3 油脂固态和半固态油脂 可用文火加热或搅拌软化后使用 这样可以加快面团调制速度 并使面团更加均匀 三 面团的调制面团的调制是饼干生产中最关键的一道工序 它是将各种原辅材料按照配方要求配合好 再根据工艺特点按一定次序把料进行调制 1 面团形成的基本过程 2 影响面团形成的主要因素 面粉中蛋白质的质与量 面粉的粗细度和出粉率 糖 油的反水化作用 调制面团时的温度 加料次序 调制时间 调制的方式 3 各种面团的调制 韧性面团俗称 热粉 调制的温度为36 40 韧性面团在调制过程中 通过搅拌 撕拉 揉捏 甩掼等处理 原料得以充分混合 并使面团的各种物理特性 弹性 软硬度 可塑性 等都得到较大的改善 为后道工序创造必要的条件 调粉时要控制好以下两个阶段 第一阶段 使面粉在适宜水分条件下充分润胀 第二阶段 使已经形成的面筋在机桨的搅拌下逐渐超越其弹性限度而使弹性降低 面筋水分部分析出 面团变得柔软有一定的可塑性 影响韧性面团调粉的因素 配料次序面粉 水 淀粉和糖投入调粉缸中混合 然后加入油脂并进行搅拌 使面筋充分吸水润胀 有利于面筋形成 糖 油用量韧性面团的面筋是在水化充分条件下形成的 故无需高油高脂 否则会影响面团中面筋的形成 掌握加水量通常韧性面团要求面团比较柔软 加水量需要根据辅料及面粉的量和性质来适当确定 一般加水量为面粉的18 24 控制面团温度面团温度直接影响面团的流变学性质 一般韧性面团温度控制在35 40 面团的温度常用加入的水或糖浆的温度来调整 冬季用水或糖浆的温度为50 60 夏季40 45 淀粉的添加调制韧性面团 通常均需添加一定量的淀粉 淀粉是一种有效的面筋浓度稀释剂 有助于缩短调粉时间 增加可塑性 还可使面团光滑 降低黏性 淀粉使用量一般为面粉的5 10 面团静置为了得到理想的面团 韧性面团调制好后 一般需静置10min以上 10 30min 以松弛形成的面筋 降低面团的黏弹性 适当增加其可塑性 另外 静置期间各种酶的作用也可使面筋柔软 面团调制时间和成熟度的判断韧性面团的调制 不但要使面粉和各种辅料充分混匀 还要通过搅拌 使面筋蛋白与水分子充分接触 形成大量面筋 降低面团黏性 增加面团的抗拉强度 有利于压片操作 另一方面通过过度搅拌 将一部分面筋在搅拌桨剪切作用下不断撕裂 使面筋逐渐处于松弛状态 一定程度上增强面团的塑性 使冲印成型的饼干坯有利于保持形状 韧性面团的调制时间一般在30 35min 酥性面团的调制酥性或甜酥性面团因其温度接近或略低于常温 比韧性面团的温度低得多 故称为 冷粉 特点 糖 油用量大 面筋形成量小 吸水量少 面团疏松 不具有延伸性 胀发率较小 面团要求具有较大程度的可塑性和有限的黏弹性 调制酥性面团时 应适当控制面筋的吸水率及面筋的形成 减少水化作用 使面团获得有限的弹性 同时 在操作过程中要有结合力 不粘辊和模具 而且成品要有良好的花纹形态 不收缩变形 烘烤后具有一定膨胀率 影响酥性面团调粉的因素 投料顺序在调粉操作前将除面粉以外的原辅料混合成浆糊装的混合物 这称为辅料预混 在辅料预混时 脂肪 乳制品较多时可加入单甘油三酯或卵磷脂 糖 油的用量酥性面团中糖 油加入量较多 一般糖用量的配比为面粉的30 50 油脂用量为面粉的40 50 或更高 加水量加水量多少与湿面筋的形成有密切关系 一般控制在3 5 酥性面团的含水量在16 20 为宜 调粉的温度温度是影响面团调制的重要因素 温度高 蛋白质吸水量大 面筋强度大 面团弹性增大 不利于饼干的成型和保形 成品饼干酥松感差 另外用油量大的面团可能出现走油现象 温度低 蛋白质吸水少 面筋强度低 形成面团黏度大 操作困难 对饼干质量和工艺都有不利影响 在生产中 一般用水温来控制调粉温度 温度应控制在20 26 之内 冬季面团的温度可以提高2 3 淀粉加入量加入淀粉的目的是为了抑制面筋形成 降低面团的强度和弹性 增加可塑性 一般加入量为面粉的3 8 过多则会影响饼干的胀发力和成品率 调制时间与静置控制调粉时间是控制面筋形成程度和限制面团弹性的最直接因素 调粉时间过短 则面筋形成不足 面团发黏 拉伸强度低 甚至无法压成面皮 严重影响产品质量 胀发力低 结构不酥松等现象 调粉过度 会使面团发生韧缩 花纹模糊 表面粗糙 起泡 凹底 胀发不良 产品不酥松等问题 面团是否需静置和静置多少时间 应视面团调制程度而定 静置可使面筋蛋白的水化作用继续进行 降低面团黏性 适当增加其结合力和弹性 但若调粉时间较长 面团的黏弹性较适中 则不进行静置 立即进行成型工序 发酵饼干面团的调制与发酵发酵饼干是利用生物疏松剂 酵母在生长繁殖过程中产生二氧化碳 并使其充盈在面团中 二氧化碳在烘烤时受热膨胀 加上油酥的起酥效果 而形成特别酥松的成品质地和断面结构具有清晰的层次 发酵饼干含有较少的油脂和糖分 高油脂和高糖分会抑制酵母的生长 从而影响产品的品质 另外 酵母产生的气体需要面团中面筋的持气能力 故选择面粉选择面筋含量较高的面粉 发酵饼干面团的调制和发酵一般采用二次发酵法 第一次调粉和发酵面粉 第一次调粉通常使用面粉总量的40 50 酵母 加入预先用温水溶化的鲜酵母 用量为0 5 0 7 液或活化好的干酵母 用量为1 0 1 5 液 加水量 应根据面粉的面筋含量而定 面筋含量高的加水量就应高些 一般标准粉加水量约为40 42 特制粉约为42 45 面团的温度 冬天为28 32 夏天约为25 29 调制时间 约需4 6min 至面团软硬适度 发酵的目的 通过面团较长时间的静置 使酵母在面团中大量地繁殖 增加面团的发酵潜力 酵母在繁殖过程中所产生的二氧化碳气体使面团体积膨大 内部组织呈海绵状结构 面团发酵的结果使其弹性降低到理想的程度 31 可编辑 32 可编辑 第二次调粉和发酵第一次调粉和发酵的面团常称为 酵头 第二次调粉时在 酵头 中加入其余50 60 的面粉 面粉应选择弱力粉 加水量也相应减少 和油脂 精盐 饴糖 鸡蛋 奶粉等原辅料 在调粉机中调制5 7min 使面团弹性适中 用手较易拉断为止 冬天面团温度保持在30 33 夏天28 30 第二次发酵主要是利用第一次发酵产生的大量酵母 进一步降低面筋的弹性 并尽可能的使面团结构疏松柔软 以便辊轧操作 一般在28 30 发酵3 4h即可 第二次调粉发酵和第一次调粉发酵的主要区别 配料中有大量的油脂 食盐以及碱性疏松剂等物质使酵母作用变得困难 影响面团发酵的主要因素 第四节面团的辊扎 对于不同类型的饼干 成型前的面团处理方法不同 生产韧性饼干 苏打饼干和半发酵饼干一般需要辊轧或压片工序 才能进行成型 一 辊轧的基本原理面团的辊轧过程 可使形状不规则 内部组织比较松散的面团通过相向 等速旋转扎辊反复的辊轧 形成厚度均匀一致 内部结构紧密 层次分明面带 通过转向辊压使面带辊轧过程中张力均匀分布 以使在成型机上成型后 防止饼干收缩变形 1 辊轧的作用 增加面筋的形成量 改善面团的黏弹性 使面带结构均匀一致 并具有层次感觉 辊轧对成型后的外观至关重要 2 辊轧面带的转向辊轧是为了使面筋形成匀整的组织 并使各个方向应力相同 避免因内部应力不均而造成冲印后的变形 需要避免辊轧时单方向的延伸 也就是指面带在一个方向辊轧后 应转90 再进行辊轧 3 头子 的处理冲印成型的方法 总要产生剩余的 头子 头子需要在压面过程中掺入 为了保持面带在运转中正常前进和掺头子后的面带组织均匀 应注意如下事项 1 温度差的影响2 头子比例的影响3 头子掺入时的操作 二 辊压技术1 韧性饼干的辊轧韧性饼干面团一般采用包含9 13道辊的连续辊轧方式进行压片 在整个辊轧过程中 应有2 4次面带转向90 的过程 以保证面带在横向与纵向受力均匀 韧性面团一般用油脂较少 糖比较多 所以面团发粘 为了防止黏辊 在辊轧时往往撒上些面粉 但一定要均匀 切不可撒得太多 以免引起面带变硬 造成产品不够疏松及烘烤时起泡的问题 韧性饼干的辊轧如下图所示 韧性饼干的辊轧过程 2 苏打饼干的辊轧发酵面团在发酵过程中形成了海绵状组织 经过辊压可以驱除面团中多余的二氧化碳气体 以利于发酵作用的继续进行 并使面带形成多层次结构 经过辊压后的面带有利于冲印成型 发酵饼干生产中的夹酥工序也需在辊压阶段完成 第五节饼干的成型 饼干由于品种及配方的不同 成型方法可分为面团成型和面浆成型二大类 面团成型是按成型设备式可分为 冲印成型 辊印成型 辊切成型机 钢丝切割成型 挤浆 注射 成型 挤条成型等方法 面浆成型方式是按成型设备式可分为 上浆成型和挤浆成型 一 冲印成型冲印成型是一种古老且目前仍广泛使用的饼干成型方法 它的优点是能够适应多种大众产品的生产 如粗饼干 韧性饼干 苏打饼干等 其动作最接近于手工冲印动作 对品种的适应性广 凡是面团具有一定韧性的饼干品种都可用冲印成型 冲印成型机有旧式的间歇式冲印成型机和较新式的摆动冲印成型机 冲印饼干成型机工作原理图 1 韧性饼干采用冲印机冲印成型 因为韧性饼干的面团中面筋水化充分 面团弹性较大 烘烤时饼坯的胀发率大并容易起泡 底部易出现凹底 因此 宜使用带有针柱的凹花印模 饼坯表面具有均匀分布的针孔 就可以防止饼坯烘烤时表面起泡现象的发生 2 发酵饼干发酵饼干的印模与韧性饼干不同 韧性饼干采用凹花有针孔的印模 发酵饼干不使用有花纹的针孔印模 因为发酵饼干弹性较大 冲印后花纹保持能力很差 所以一般只使用带针孔的印模就可以了 二 辊印成型辊印成型机如下图所示 成型部分由三个辊组成 喂料槽辊 花纹辊和橡皮脱模辊 喂料槽辊和花纹辊相对转动 面团在重力和两辊相对运动的摩擦力作用下不断填充到花纹辊的模具中 在两辊中间有一紧贴模具辊的刮刀 可将饼干坯上超出模具厚度的部分刮下来 即形成完整的饼干坯 当嵌在花纹辊上的饼干坯随辊转动到正下方时 接触帆布传送带和脱模辊 在饼干坯自身重力和帆布摩擦力的作用下 饼坯脱模后由帆布传送带输送到烤炉的钢丝网带上进入烤炉 辊印成型方法只适用于配方中油脂较多的酥性饼干和甜酥饼干 对有一定韧性的面团不易操作 喂料辊表面是与轴线相平行的沟槽 以增加对面团的携带能力 模具辊上装有使面团成型的模具 辊印成型机工作示意图 三 辊切成型辊切成型是综合冲印成型及辊印成型两者的优点 克服其缺点设计出来的新的饼干成型工艺 它的前部分用的是冲印成型的多道压延辊 成型部分由印花辊 切割辊及橡胶辊组成 面带经前几道辊压延成理想的厚度后 先经花纹辊压出花纹 再在前进中经切割辊切出饼坯 然后由斜帆布传送带送走边料 橡胶辊主要是印花及切割时作垫模用 这种成型方法由于它是先压成面片而后辊切成型 所以具有广泛的适应性 能生产韧性 酥性 甜酥性 苏打等多种类型的饼干 是目前较为理想的一种饼干成型工艺 饼干的辊切成型示意图 第六节饼干的烘烤 成型后的饼干坯 被送入烤炉烘烤成饼干 在烘烤中饼干经短时间加热 发生一系列物理 化学及生物变化 包括饼坯中水分的蒸发 淀粉的熟化 蛋白质的变性 酵母的死亡以及饼坯内各种气体的挥发 膨胀等 使饼坯由生变熟 体积增大 产生鲜明的颜色 诱人的香味和酥松可口的内部结构 饼干的烘烤不只是烘干 烤熟的简单过程 而是与成品的外形 色泽 体积 内部组织 口感 风味有密切关系的复杂的物理 化学变化过程 一 饼干烘烤的基本理论饼干在烘烤中所起的变化主要为物理变化 化学变化和生物化学变化 1 物理变化 水分变化烘烤前 饼坯含有较高的水分 酥性饼干坯的含水量约为16 20 韧性饼干坯的含水量约为20 24 烘烤结束出炉时 饼干的含水量约为8 即经烘烤使水分含量降低了8 16 冷却后饼干含水量约为3 4 若以饼坯到成品饼干的总失水量为100 的话 则烘烤过程中失水量约为75 另有25 左右的水分在冷却中蒸发 水分变化过程 韧性饼干的烘烤过程水分变化的三个阶段 温度的变化 厚度的变化2 化学变化烘烤过程中饼坯发生的化学变化主要有 疏松剂的分解小苏打的分解温度为60 150 碳酸氢铵或碳酸铵的分解温度为30 60 烘烤过程中 碳酸氢铵 碳酸铵等疏松剂分解产生大量气体 产生极强的压力使饼干膨胀 酵母及酶的变化发酵饼干在烘烤初期中心层温度逐渐上升 饼坯内酵母菌的作用也逐渐旺盛起来 产生较多的CO2 这些CO2与在发酵过程中产生的CO2一起受热膨胀 使饼坯迅速胀发 当饼坯内部温度达到80 时 酵母菌便会死亡 酶在进炉1 2min内便会因高温造成变性而失去活力 淀粉糊化当炉内温度达到55 80 饼坯表面淀粉发生糊化 糊化是在刚进炉时发生的 刚进炉时表面露水的凝结为淀粉胀润提供了条件 当淀粉糊化时吸水膨润为黏稠的胶体 淀粉出炉后经降温冷凝成凝胶体 使饼干具有光滑的表面并产生光泽 淀粉的糊化需要较高的水分和温度 需要在炉口处喷雾 以加大饼坯表面的湿润和糊化顺利进行 蛋白质的凝固当温度达到80 时 饼坯的蛋白质便凝固失去其胶体的特性 饼坯中心层达到蛋白质凝固温度 饼坯由于气体膨胀 形成面筋的海绵状或层状结构也因蛋白质的凝固而固定下来 对饼干定型重要意义 颜色的变化饼坯烘烤的后期 水分的蒸发已经极微弱 表面温度上升至140 以上时 饼坯表面颜色转变为金黄色或棕黄色 这就是饼干的上色 它主要是由美拉德反应和焦糖化反应两种作用形成的 香气的产生 3 生物变化生物变化是指酵母菌发酵