饼干加工的第一步是面团的调制,包括原料的选择和调粉(也称捏合、和面)。一般认为饼干制造工艺中,原料的选择占成功决定因素的50%。其次,调粉操作占25%,焙烤占20%,而其他如辊压、成型只占5%。由此可见,面团调制在整个工艺中的重要性。面团调制是饼干生产中最关键的一道工序,因为它不仅决定了成品的风味、口感、外观、形态和色泽,而且还直接关系到下一道工序是否能够正常进行。也就是说,如果面团调制不好,接下来的辊轧、冲印、切割、成型、烘烤等工序都无法正常进行,产品的质量也会受到很大影响,尤其是对成型操作起决定性作用。因此,从事饼干制作的技术人员及生产管理人员,必须对调制面团的原理和实践有较深入的理解和高度重视。
(一)小麦粉
除了个别品种,饼干制作工艺中一般不希望面筋过多形成,因为筋力过高将给成型带来困难。所以,饼干用小麦粉一般应选用筋力弱的薄力粉。
(二)淀粉
当小麦粉的筋力过强时,需要添加淀粉以减少面筋蛋白的比例,降低面团的筋性。一般可添加小麦淀粉、玉米淀粉和马铃薯淀粉。
(三)糖类
糖的作用除增加甜味、光泽、上色和帮助发酥外,对于酥性饼干,糖的一个重要作用便是阻止面筋形成,因为糖有强烈的反水化作用。这是因为糖在溶解时需要水,同时使溶液渗透压加大,这就抑制了面筋吸水胀润。用糖量在10%以下,对面团吸水影响不大,但在20%以上时对面筋形成有较大的抑制作用。
(四)油脂
一般使用起酥油。它在面团形成时的作用与糖一样,有反水化作用,可阻止面筋的形成。这是因为脂肪会吸附在蛋白质分子表面,使表面形成一层不透性薄膜,阻止水分向胶粒内部渗透,使面筋得不到充分胀润。另一方面,表面层的脂肪还会使蛋白质胶粒之间结合力下降,使面团弹性降低,黏性减弱。
(五)疏松剂
大多数种类的饼干都使用化学疏松剂膨松,其种类和作用如本书第二章所述。
(六)食盐
食盐的添加对饼干有以下意义。
(1)给饼干以咸味,增强产品的风味。
(2)盐可以增强面筋弹性和韧性,使面团抗胀力提高。
(3)作为淀粉酶的活化剂,增加淀粉的转化率,给酵母供给更多的糖分。
(4)抑制杂菌繁殖,防止野生发酵带来的异臭。
除此以外,对于苏打饼干、椒盐饼干等品种,盐可在饼干表面形成薄片状大小的结晶,为消费者所喜爱,所以撒盐成了饼干制造工艺的重要部分。
(七)其他
为了丰富饼干的品种、改善品质和增添风味,常用的辅料还有乳制品(乳粉、液体乳、炼乳、乳清、干酪、奶油等)、蛋制品、可可、可可料、巧克力制品(Chocolate Products)、咖啡、果脯、果酱等。
各种花样饼干的原料还有以下类别。
(1)坚果类 核桃(Walnut)、杏仁(Almond)、腰果(Cashew Nut)、榛子(Hazelnut)、花生(Peanut Kernel)、松仁(Pignolia)、向日葵仁(Sunflower Seed)等。
(2)干果类 橘子皮(Orange Peel)、葡萄干(Raisin)、樱桃干(Cheery)等。
(3)香料 生姜、肉桂、肉豆蔻(Mace Nutumeg)、大蒜(Garlic)、葱头(Onion)等。其他香料、色素等如本书第二章所述。
酥性或甜酥性面团俗称冷粉,这种面团要求具有较大程度的可塑性和有限的黏弹性,成品为酥性饼干。这种饼干的外形是用印模冲印或辊印成浮雕状斑纹,所以不仅要求面团在轧制面团皮时有一定结合力,以便机器连续操作和不黏辊筒、模型,而且还要求成品的浮雕式图案清晰。面筋的形成会使面团弹性和强度增大,可塑性降低,引起成型饼坯的韧缩变形,此外面筋形成的膜还会在焙烤过程中使面包表面胀发起泡,因此在调制酥性面团时,最主要的是控制面筋的形成,减少水化作用,制成适应加工工艺需要的面团。控制面筋的形成,主要应注意以下几点。
(一)配料次序
调制酥性面团,在调粉操作前要先将除小麦粉以外的原辅料混合成浆糊状的混合物,称为辅料预混(Premixing)。对于乳粉、面粉等易结块的原料要预先过筛。在辅料预混时应注意:当脂肪、乳制品较多时应适当添加单甘油酸酯(Monoglyceride)或卵磷脂(Lecithin)。浆糊状的预混物一般有以下三种情况。
1. 预混浆(Cream)乳化不充分
预混物内的脂肪呈大大小小的块状分布。这种预混物在下一步与面粉捏合时,难以控制面筋水化作用的进行,形成的面团物性相差很大,使产品质量很不稳定。在配料时,如果脂肪的量不是很充分,而且在调粉时,如不尽快使预混浆与面粉混合均匀,得到失败的面团的可能性很大。
2. 预混浆乳化充分,乳化液呈O/W型
酥性饼干,尤其是高级饼干,生产时采用预混较多。有的是将起酥油、砂糖、乳制品、疏松剂、色素、水同时混合。为了有利于预混浆乳化液的形成,有时先将起酥油、砂糖及一部分水先搅拌混合成黏稠的糊状物,然后再加水搅拌,混合成O/W型乳化液。这种预混浆一般可满足抑制面筋形成的需要,但在夏季温度较高或小麦蛋白质含量太高时,这种面团在调粉时容易搅拌过度,因此要特别注意。
3. 预混浆乳化液为W/O型
这种预混浆在预混时就被搅拌成几乎完全的油包水型乳化状态,所以在加入面粉进行调粉时,水分不易为面筋蛋白所吸收,因此一般不用担心面筋形成过度,只需要注意均匀混合就行了,也就是说搅拌时间选择的余地较大,品质容易控制。当面粉蛋白质含量低(低于7%)时,捏合时间需稍长一些,但一定能得到具有理想物性的面团。
酥性饼干也有的使用冲印的方法成型,尤其是所用辅料少的,过去都是用冲印成型的方法成型。但随着生产的需要和饼干辅料配合品种的增多,近年来酥性饼干大多采用辊印成型的方法。现将这种饼干的几种典型的基本配方列于表4-1。
表4-1 酥性饼干的基本配方 单位:kg
续表
(二)糖、油的用量
如上所述,在糖、油量较多时,面团的性质比较容易控制,但有些油、糖量比较少的面团调制时极易起筋,要特别注意操作,避免搅拌过度。
(三)加水量和面团的软硬度
面筋的形成是水化作用的结果,所以控制加水量也是控制面筋形成的重要措施之一。加水多的面团容易使面筋形成,为了阻止面筋形成必须缩短调粉时间。较硬的面团,也就是水分少的面团调粉时间可以长一些。面筋既不能形成过度,又不能形成不足。在水分较少的情况下,如果调粉时间太短,面团将是松散的团絮状。在糖、油等辅料较少的面团调制时,应减少水的量以抑制面筋形成,这样得到的面团稍硬一些。在糖、油较多的面团调制时,即使多加水,面筋的形成也不易过度。
加工机械的特性对面团的物性要求不同。冲印成型加工中,由于面团要多次经过辊轧,为了防止断裂和黏辊,要求面团有一定的强度和黏弹性,一般要求面团软一些,并有一定面筋形成。辊印成型方法的面团,由于不形成面皮,无头子分离阶段是将面团直接压入印模成型,过软的面团反而会造成充填不足、脱模困难等问题。因此,控制面筋的形成程度是调粉的关键,而加水量则是与面筋形成有直接影响的关键因素,加水过多,非常容易使面筋形成过度,造成难以补救的失败。
(四)加淀粉和头子的量
加淀粉是为了抑制面筋形成,降低面团的强度和弹性,增加塑性。而加头子,则是加工机械操作的需要,因为在使用冲印法进行成型操作时,切下饼坯后必然要余下一部分头子,另外生产线上也会出现一些无法加工成成品的面团也称作头子。为了将这些头子再利用,常常需要将其再掺到下次制作的面团中去。头子由于已经过辊轧和长时间的胀润,所以面筋形成程度比新调粉的面团要高得多。为了不使面团面筋形成过度,掺入面团中的头子的量要严格控制,一般只能加入1/10~1/8。如果面团筋力十分脆弱,面筋形成十分缓慢,加入头子可以增强面团强度,使操作情况改善。
(五)调粉时间和静置时间
机械地捏合和搅拌会促进面筋的形成,因此控制调粉时间是控制面筋形成程度和限制面团弹性的又一重要因素。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,不仅操作困难而且严重影响产品质量(胀发力低,结构不酥松,易摊开)。相反,调粉过度,会使面团在加工成型时,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。在原料配比一定时,掌握好调粉时间是使面团性质稳定的重要手段,在原料成分一定和预混状态一定的情况下,调粉时间也可根据实验,选出最佳时间以适应大量稳定生产。但实际生产中,往往原料的性质,尤其是小麦粉的性质变动较大,还有一些变动因素如室内温度等,使得调粉时间要由操作人员视捏合时情况判断。
如果在调制时面筋形成不足,那么适当地静置是一种补救的办法,因为在静置期间,水化作用缓慢进行,从而降低了面团黏性,增加了其结合力和弹性。静置在韧性面团制作时常被采用。在酥性面团制作时,静置时间过长,或面团已达正常再过分静置,反而会使面团发硬,黏性和结合力下降,组织松散,无法操作。
另外,温度也是影响面团调制性质形成的重要因素,一般利用水温来控制调粉温度。酥性面团的调粉温度为22~28℃。面团温度要根据面粉中面筋的含量与特性、油脂等辅料含量和成型方法灵活掌握。如面粉中面筋值高,面团温度须适当降低,以抑制面筋形成。如配方中含油量高,则要适当使面团温度降低至20~25℃,以防止走油。夏季气温高,可用冰水调制面团。
(一)韧性面团的特点
韧性面团的特点是由韧性饼干的特征决定的。与酥性饼干相比,韧性饼干有如下特点。
(1)糖、油含量比较低,调粉时面筋易形成。
(2)要求产品体积质量较轻,口感松脆,即胀发率要大,且组织呈细致的层状结构。
(3)因成品的性状要求,加工工艺也与酥性面团不同,如要经多次压延操作,采用冲印成型,要求头子分离顺利等。
根据以上韧性饼干的工艺特点,韧性面团的特点应是:面团的面筋不仅要形成充分,还要有较强的延伸性、可塑性、适度的结合力及柔软、光润的性质,强度和弹性不能太大。
(二)韧性面团的调制方法
1. 面团的充分搅拌
要达到以上韧性面团的要求,调粉的最主要措施是加大搅拌强度,即提高机器的搅拌速度或延长搅拌的操作时间。搅拌面团时有许多不同的物理效应,主要可归纳为面粉的水化作用、拌和作用和面筋的扩展(或称面筋的形成)三种。搅拌开始时,首先面粉吸收水分而水化。在水化过程中,面粉中的蛋白质呈各种不同的形态分布在面团中,其中有大、有小、有水溶性的、也有水不溶性的。这种蛋白质只是分散的,没有形成网络,经搅拌后面团在搅拌缸内,经过不断重复地折叠、揉捏、摔打,使所有不规则的蛋白质分子结为一体,并和配方内的盐、乳粉中的蛋白质分子等结合成三维空间的网状结构。搅拌继续进行到面团达到最佳的物理效应时,在焙烤术语上称为面筋的扩展,这时面团已具有最佳的弹性和伸展性,如制作面包此时便要结束搅拌,如果继续搅拌,面筋结构便会受到破坏。面筋由于机械的搅打、撕拉而断裂,使面团变得柔软松弛,弹性减低,从而达到韧性面团的要求。这时面筋分子间的水分,由于面筋结构的破坏,而从接合键中漏出,面团表面会再度出现水的光泽,而且黏手。(www.xing528.com)
2. 淀粉的添加
调制韧性面团,通常均需添加一定量的淀粉。其目的除了淀粉是一种有效的面筋浓度稀释剂,有助于缩短调粉时间,增加可塑性外,在韧性面团中使用,还有一个目的就是使面团光滑,降低黏性。这是因为,如前文所述,调粉时面团由于面筋结构被破坏,一部分水会从面筋分子间漏出附在面团表面,使得面团再次发黏,造成黏辊和脱模困难。而淀粉的存在,则可以吸收这些游离水,避免表面发黏。但若淀粉使用量过大,会使面筋过于软弱,包容气体的能力下降,胀发率减弱,破碎率增加。一般淀粉的使用量为面粉的5%~10%。
3. 面团温度的控制
由于韧性面团的调粉搅拌强度大、搅拌时间长(30~60min),搅拌过程中机械与面团及面团内部之间的摩擦将产生较多的热量,从而使面团温度升高,如不注意防止,则有可能超过40℃,因此韧性面团俗称热粉。较高的温度虽然有利于面筋的形成,缩短搅拌时间,但也容易使疏松剂在温度高的情况下提前分解,影响焙烤时的胀发率。所以一般要控制温度,不要超过40℃,以35~38℃为宜。冬天室内太冷时有的地方用热水(85~95℃的糖水)直接冲入面筋中,这样不仅可增加面团温度,而且能使面粉中的一部分蛋白质变性,抑制面筋形成。温度过低,则面筋的形成、扩展不易进行,使搅拌时间延长。
4. 加水量的掌握
韧性面团通常要求面团比较柔软,加水量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22%~28%。
5. 配料次序
韧性面团在调粉时可一次将面粉、水和辅料投入机器搅拌。但也有按酥性面团的方法,将油、糖、乳、蛋等辅料加热水或热糖浆在和面机中搅匀,再加入面粉。如使用改良剂,则应在面团初步形成时(约10min)加入。在调制过程中,由于温度高,为了防止疏松剂的分解和香料的挥发损失,一般在调制过程中加入,也可以一次加入。
6. 面团调制结束时的判断
如何判断面团是否调制成功对韧性面团十分重要,常用的判断办法有以下几条。
(1)根据经验由面团温度的上升情况判断。
(2)观察和面机的搅拌桨叶上黏着的面团,当可以在转动中很干净地被面团黏掉时,即接近结束。
(3)用手抓拉面团时,感到面团有良好的伸展性,面筋的弹性和强度也不是太大,可以较容易地撕断。
(4)面团要求不黏手:撕下一块面团,用手揉捏感觉黏、有弹性,用手指摁一个坑,看弹性恢复情况和伸展性质。
以上都是在多次实践的基础上,利用经验判断的方法。因此,积累这方面的经验也是十分重要的。
7. 静置
与酥性面团相同,当面团强度过大时,往往在调粉完成后静置10min以上(10~30min),这样可以使在搅拌中处于紧张状态的面筋松弛,以保持面团性能的稳定。另外,静置期间各种酶的作用也可使面筋柔软。
8. 辅料的影响
韧性面团在搅拌过程中温度较高,这样除了容易使面筋形成以外,同样也可以使糖、油等辅料对面团的物性产生明显的影响。糖在温度高时,其黏着性增大,使面筋黏性增大。而脂肪会因温度高,流动性增大,从面团中析出,也就是所谓走油。所以,在面团发黏,发生黏辊、脱型不顺利时,往往说明糖的影响大于油脂的影响,这时可以降低调粉温度来减少糖的黏性在面团中发挥作用。但温度过低,又会引起面筋难以形成,面团强度过低而无法加工。
(三)韧性面团的配方
韧性饼干有低档的品种和高档品种,低档品种有代表性的有动物饼干、什锦饼干、玩具饼干等,高档品种有小圆饼干(Petit Four、Marie Biscuit)等,其配方举例如表4-2和表4-3所示。
表4-2 动物饼干 单位:kg
表4-3 小圆饼干(Marie Biscuit)单位:kg
(一)中种发酵(第一次发酵)
1. 中种发酵法
在面包、饼干的制作中,有时为了提高发酵的效果,先把一部分面粉和水再加上酵母和其他添加物调成面团(称为中种),进行较长时间的发酵;然后再加进剩余的面粉和辅料,进行正式调粉;最后,再进行发酵、整型和醒发;这种发酵法称作中种发酵法或二次发酵法。苏打饼干的制作,多采用这种中种发酵的方法。中种发酵的目的是:通过较长时间的静置,使酵母在面团内得到充分的繁殖,以增加面团的发酵潜力。在发酵的同时,野生发酵的代谢产物乳酸、醋酸及酵母发酵产生的酒精会使面团面筋溶解和变性。发酵时产生的二氧化碳使面团体积膨松,而使面筋网络处于伸张状态,当继续膨胀时,面筋网络因膨胀力超过了它的抗张极限而断裂,使面团又塌陷下去,这种发酵气体的张弛作用也促使面团面筋的性质发生变化,最终使面团弹性降低到理想的程度。
2. 中种的配方
(1)中种的配方1 (美国、日本)以最终使用面粉量为100,中种配比:面粉60,起酥油4.53,酵母营养剂0.071,水约26,鲜酵母1.359。一般在中种面团调制时,将全部水和一半起酥油加进去较好。
(2)中种的配方2 (我国)以总面粉量为100,中种面粉为40~50,酵母0.5~0.7,加水量为42~45。
3. 调制和发酵
调粉时须将原料混合均匀,但不可使搅拌时间过长,一般4~5min,因为下一步还要发酵和正式调粉,所以即使有少量面粉没有和进面团也可以。面团在搅拌结束时,温度在28℃左右为好。和好面团后送入发酵室发酵,发酵室的理想发酵温度为27℃,相对湿度为75%。温度过低会减慢发酵速度,但超过27℃后,虽然发酵速度加快,但也易引起野生发酵(Wild Fermenta-tion)的危险。野生发酵包括野酵母、乳酸菌、醋酸菌等微生物的生长和发酵。发酵时间为6~10h(美国、日本:18~30h)。发酵时间长短,按小麦粉的种类、饼干的性状不同而异。发酵时产生热量,所以面团内部温度在发酵过程中会有上升。发酵完毕后,pH为4.5~5。
(二)主面团的调粉
中种面团发酵完成后再加入其余的面粉、油脂和除发粉(小苏打)外的其他所有辅料,进行主面团调粉。搅拌开始后,慢慢撒入发粉,使面团的pH达到7.1或稍高为止。为了使产品口味酥松,形态完美,主面团调粉所使用的面粉应尽量选择低筋粉。小苏打也可在搅拌一段时间后再加入,这样有助于面团光滑。中种配方1的主面团原料配比为:中种面团+小麦粉(40)+起酥油(4.53)+砂糖或麦芽糖(0.65)+食盐(1.36)+碳酸氢钠(0.54)。
主面团的调粉是把握产品质量的关键,它要求面团柔软,以便辊轧操作。调粉时间约为5min,一般不需要使调好的面团有较大的延展性,用手较容易拉断即可。
(三)第二次发酵
第二次发酵也称为延续发酵(Floor Time),即将主面团从搅拌机中取出后,用湿布盖上,静置2~4h,即可发酵完毕。
(四)影响发酵的因素
1. 面团的温度
面团的发酵最佳温度为27~28℃,但要维持这样的发酵温度必须考虑周围环境和发酵本身的放热。夏天要防止面团过热(32℃以上),引起过分的野生发酵,使面团变酸。温度过低,则会引起发酵不足、膨发不良等问题。
2. 加水量
加水量一般与面粉的吸水率有关。面粉的吸水率主要受面筋的量左右。用于中种面团的面粉应是高筋粉,所以加水量比酥性饼干要多一些,但加水量不能过多,还要考虑到发酵过程中面筋的溶解和变性,面团会变得比调粉结束时更软。
3. 糖和食盐用量
糖作为酵母的碳素源有利于发酵的进行。一般情况下,糖由面粉中的淀粉酶水解面粉而得到,足够酵母发酵的需要。但在面粉本身的酶活力很低时,在中种发酵时补充1%~1.5%的饴糖或葡萄糖会促进发酵的进行。有时,也可加入淀粉酶解决同样的问题。但过多的糖对发酵有抑制作用,所以在中种面团调制时,一般将辅料的一部分油脂加入,而不加糖。
苏打饼干用盐一般是1.8%~2%。但食盐同样也会抑制酵母的发酵作用,所以,中种中不加盐,常在主面团调粉时才加入盐,有时在主面团调制时也只加入食盐的一部分(30%),其余的在油酥中拌入或在成型后撒在表面。
4. 油脂的影响
为了使饼干酥脆和美味,在饼干原料中往往加入很多油脂(5%~20%),但过多的油脂也会抑制发酵过程,这是因为油脂会在酵母细胞周围形成一层难以使酵母营养渗入酵母细胞膜的薄膜,阻碍酵母正常的新陈代谢作用。流散度高的液体油对酵母发酵的抑制作用更为显著。所以发酵饼干都用起酥油、猪油等流散度小的固体油脂作原料。另外,在高级饼干中往往要加入大量油脂,为了不影响发酵,常采用夹层包埋的方法加入油脂。
另外,如第二章所述,面粉性能、酵母质量对发酵的影响也十分重要。
和面机(Mixer)就是将饼干的各种材料混合,搅拌揉捏成面团的机械。按照搅拌轴的安装方向,有立式和卧式两大类型(图4-2)。
图4-2 各种类型的和面机(调粉机)
(1)普通立式调粉机(2)、(5)硬式面包立式调粉机(3)大型卧式面包和面机(4)、(6)、(7)普通中小型卧式和面机
(一)立式和面机(Dough mixer)
立式和面机多为小型单轴式,搅拌轴与地面垂直,广泛地用于面包、饼干和其他糕点。在小规模制造时多采用这种和面机,和面桶和搅拌桨叶可以按和面量的多少和产品种类而变换。较大规模工厂常使用双轴、三轴立式和面机。这种大型机搅拌桶容量较大。
这种调粉机对面团的揉捏程度较透,拉伸作用较强,适合调制韧性面团,缺点是造价较高,起面比较困难。调粉机一般应能变速,在调制开始时应慢一些,待面粉和湿后,辅料基本压进面团后,可快一些,以减少捏合时间。调粉机一般应有冷却、保温夹套和变速装置。
(二)卧式和面机(Horizontal mixer)
卧式和面机调粉的容器是卧置筒形,中间是搅拌轴,搅拌轴与和面的轴线重合并与地面平行,搅拌轴上安有数根(4~6)与轴垂直的搅拌桨叶。容器桶壁上还有两个固定桨叶,这种桨叶适用于酥性面团和韧性面团的搅拌,但对于一些韧性面团,由于投料不当,可能产生抱轴现象,而且对面团拉伸作用小。为了加大搅拌和揉捏效率,常常要把搅拌桨叶换成Z形或肋骨形。
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