小麥
小麥是禾本科,一年生草本植物,高約一公尺,中空有節,葉片長披針形,複穗狀花序,小穗有芒或無芒。穎果卵形或長橢圓形,腹面具深綜溝。種類頗多,為主要糧食之一。
小麥的穀粒是人類所需營養素的一個倉庫,早在文明啟蒙時期,人們就已經知道開始利用小麥,及至今日的饅頭、麵包、麵條、蛋糕…等小麥麵粉產品,都是我們每日的必須食品,而且是經濟可靠的營養來源。
小麥之化學結構
一顆小麥係由蛋白質、碳水化合物、脂肪、礦物質鹽類、維他命及水所構成,其成分因產地、氣候、土壤及品種不同而異,最大的差別在於蛋白質之量與質。
(一)蛋白質(Protein):
蛋白質為有機化合物之複合體,由碳、氫、氧及氮、有時存有少量之硫與磷所組合而成,永遠存在有生命之細胞中,從最簡單之氨基酸(Amino
acid),變成極複雜之各種分子,在人體內能製造肌肉及血球,並可發生熱與能。
在小麥及麥粉中尚含有少量之有基化合物,它亦含有氮、碳、氫及氧,但不是真正的蛋白質,稱為含氮物之非蛋白質,其營養價值僅真正蛋白質之一半。一般所稱之粗蛋白質(Crude
Protein),即包括真正蛋白質與含氮物之非蛋白質。
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即將成熟的麥穗
不同品種的小麥 |
小麥中所含蛋白質之多寡與將來製成麵粉後蛋白質含量之高低成正比。
小麥中所含之蛋白質可分為麥穀蛋白(Glutenin)、醇溶蛋白(Gliadin)、酸溶蛋白(Mesonin)、白蛋白(Albumin)、球蛋白(Globulin)等五種。
前三者不溶於水,後二者極易溶於水而流失,如果以水洗滌麵粉糊時,前二者即互相黏聚在一起稱為「麵筋」,其中除麥穀蛋白及醇溶蛋白外,尚有少部份之纖維及澱粉。此兩種蛋白質與其他動物性或植物性蛋白質不同,最大的特點即會互相黏聚在一起成為麵筋,此特點可因儲存時間之太長,受潮濕氣候之影響,麵粉或小麥發黴程度之強弱而逐漸變性,蛋白質含量雖未減少,但麵筋之凝結力已漸形減少,甚至全部消失,此情況之下之麵粉已不適宜做麵包。
麥穀蛋白與醇溶蛋白佔小麥中蛋白質含量之70%以上,但其比例因小麥品種及麵粉品種不同略有變化,通常此二種蛋白質之比例幾乎相等,有時亦成四與六之比。其他三種蛋白質約佔小麥中蛋白質之15%,佔麵粉中蛋白質之10%。
一顆小麥中蛋白質之含量以麥芽最高,麩皮次之,胚乳最少。又一般小麥之蛋白質含量,以玻璃質之硬麥最高,粉質之軟麥最低,加拿大硬質春麥與美國之春紅麥蛋白質含量在13.0-17.0%之間,普通各種軟麥則在8.0-12.0%之間。
(二)碳水化合物(Carbohydrates):
碳水化合物為一種有機物之複合體,包括碳、氫、氧三原素,其中氫與氧原子比為2比1,小麥中碳水化合物可分成溶解性碳水化合物(Soluble
carbohydrates)及纖維(Fiber)二種,茲分述如下:
A.
溶解性碳水化合物:
澱粉與糖類均屬之,可直接溶於水中,在沸水及稀酸或受酵母之作用更易溶解,主要在於可以發生熱及能。
B.
纖維
有些碳水化合物具有很強的結合性,在氯、溴或沸騰之稀酸、稀鹼中,幾乎不發生任何作用,最主要纖維素(Celullose),它即食物中之粗纖維(Crude
fiber),不但不活動且極難消化,雖然如此,但食物中必須含有少量,可刺激腸之蠕動以免便秘。
麵粉中纖維含量愈高,可消化性愈低,製粉工程師在磨粉時,必須將纖維含量減至最少之程度,此時清粉機在製粉上佔有很重要之作用,它可以除去纖維薄皮及果皮層,而將麵粉中纖維成分除去。產粉率與纖維素含量亦有很大之關係,麵粉及純麩皮中纖維素量與產粉率成正比。
(三)脂肪(Fat):
脂肪是一種甘油(Glycerol)與脂肪酸(Fatty
acid)之化合物,常含有少量之游離脂肪酸,如受潮濕或儲存時間過久時,此游離脂肪酸即隨之增加,進而變成酸臭之味。食物中含有之脂肪,可用乙醚溶出而測定之,此曰粗脂肪(Crude
fat),小麥中以麥芽之含脂肪最多,而脂肪最易酸敗使麵粉變味,所以在製粉過程中,應盡量避免麥芽之混入麵粉中。
(四)灰份或礦物質鹽類(Ash or mineral
salt)
小麥或麵粉中之礦物質或無機物係呈化學鹽之狀態而存在,將小麥或麵粉完全燃燒後之殘留物,絕大部份為礦物質鹽類或稱為灰份,在小麥或麵粉中灰份含量是很少的,小麥的礦物質鹽類中,鹽基性部份包括金屬鈣、鉀、鈉、鎂及鐵等,酸根部份包括非金屬之硫、磷、氯及碘等。
(五)維他命(Vitamins):
維他命為人體生存所不可缺少之物質,小麥之胚芽含有豐富之唯他命E,每公克麥芽中含量高達0.2-0.4公絲,小麥中尚含有少量之唯他命A及微量之唯他命C,但完全不含唯他命D。
小麥之物理性質對產粉能力之影響
小麥的產粉能力以產粉率(Flour
extraction)表示之,即成品麵粉之重量與所使用原料小麥之比,原料小麥表示法有淨麥與毛麥兩種,前者即已經過淨麥處理但未經水洗之小麥重為準,後者即未經淨麥及水洗處理之小麥重為準,其公式如下:
產粉率=成品麵粉重量÷毛麥重量×100%
或
產粉率=成品麵粉重量÷淨麥重量×100%
同一品種之小麥,因成品麵粉之粗細,使用機器效能之高低,流程圖設計之完善與否,操作管理及調整之精劣,所得之產粉率亦不同,茲分述影響產粉率之各種小麥特性如下:
(一)水份:
小麥之含水量對產粉率影響很大,因成品麵粉之含水量在13.0-15.0之間,如原料小麥乾燥時,磨粉前必須加水,使麵粉總重量增加,產粉率亦隨之增加,反之,潮濕小麥於磨粉前必須乾燥,於是總重量減少,產粉率亦隨之下降。
(二)麥粒之形狀:
圓球型之麥粒其表面積與體積之比,較其他形狀為小,故愈近圓球型之麥粒,其胚乳與麩皮之比例愈大,產粉率亦較高,通常呈圓球型之麥粒,均為完全成熟之飽滿小麥。小麥腹溝之深淺亦影響產粉率,因腹溝隨藏著該顆小麥麩皮量之1/4至1/3,且此部份麩皮最不易與胚乳分離,故腹溝淺之小麥自然較腹溝深者,具有較高之出產粉率。
(三)麥粒之大小:
假設麩皮厚薄相同,而麥粒大小不同時,則麥粒較大者,其胚乳與麩皮之比例亦大,故產粉率較高,澳洲及英國小麥顆粒較大,劣級之加拿大小麥顆粒較小。
(四)麩皮之厚薄及其胚乳之附著情形:
小麥之麩皮較厚時,胚乳與麩皮之比例自然減小,產粉率亦減少,若干英國小麥麩皮甚厚,澳洲小麥則麩皮較薄。胚乳與麩皮黏附不牢之小麥,製粉時易於將其分離,產粉率自然較高,反之,黏附極牢,不易分離,產粉率自然降低,再者軟麥比硬麥易於分離,故軟麥之產粉率亦比硬麥為高。
(五)麥芽大小:
麥芽佔小重之2-3%,顆粒小之麥粒比顆粒大之麥粒所含麥芽之百分比為高,當然在一顆小麥中,麥芽之含量愈高時,相對的胚乳含量必較低,即產粉率愈低。
(六)小麥中雜質之含量:
雜質含量與產粉率成反比,北美洲好小麥之雜質含量約為0.5-2.0%之間,其他用古老方法收獲地區之小麥,雜質含量均在6-7%。
以上係影響產粉率之小麥特性,目前台灣一般產粉率都在74%左右,設備良好者可達78%,出粉率相差很大。六級之加拿大小麥其產粉率僅69%,最佳之澳洲小麥可達80%以上。
麩皮(Bran):約佔整個麥粒的14.5%。麥殼會出現在全麥麵粉中,但大半是被除去做為家畜或家禽的飼料。一般人稱之為麩皮。
胚乳(Endosperm):由蛋白質作基質,滿佈澱粉粒的胚乳細包,約佔整個麥粒的83%,是麵粉的主要來源。
胚芽(Germ):約佔整個麥粒的2.5%。是這個種子的發芽部份,因為含有脂肪,會影響麵粉儲存的品質,所以將它與麵粉分開。小麥胚芽含有豐富的維他命,是良好的健康食品。 |
全世界小麥主要生產國
2005年世界小麥前十大生產國
百萬噸 |
China |
中國 |
96 |
India
|
印度 |
72 |
United States |
美國 |
57 |
Russia |
俄羅斯 |
46 |
France |
法國 |
37 |
Canada |
加拿大 |
26 |
Australia |
澳大利亞 |
24 |
Germany |
德國 |
24 |
Pakistan |
巴基斯坦 |
22 |
Turkey |
土耳其 |
21 |
合計: |
626 |
資料來源:
UN Food &
Agriculture Organization
(FAO) |
麵粉
麵粉是烘焙製品中最基本,同時也是用量最多之一種材料,所以烘焙製品亦可以說是麵粉加工之後的產品。麵粉係由小麥磨製而成,台灣麵粉工廠所加工研磨之小麥原料,可以說是全部由國外進口,最主要的來源是美國,其次是澳洲及加拿大,極稀少部份來自阿根廷、印度等國家,而台灣本地亦生產少量之小麥,稱為「本島麥」,由於產量少又品質不是很好,所以除了光復初期有少量被用到磨粉之外,已經很久不被麵粉工廠提起。
小麥的種植由於品種、季節、地域、氣候等種種因素之不同,因而影響小麥品質之迥異,不同品質之小麥會研磨出各種不同特性之麵粉,供應給各種不同需求之烘焙製品所使用。如果要專程探討小麥及麵粉這一門科學,將會是一堂極為高深的學問。台灣的麵粉工業經過長期以來的發展,採用最高品級的進口美國小麥,由於美國是世界的糧倉,小麥的分級制度行之多年又極有規律,加上又有中華穀類研究所的原料檢驗報告,因此台灣的麵粉工廠不必花太多的心思去研究小麥的品質,操心使用到陌生產地及未分等級的小麥原料。如果是到中國大陸去投資設麵粉廠,則其小麥原料來自全國各地未經分級,每批都有不同的品質特性,要研磨出可控管的麵粉品質,那才是一種技術挑戰。
一般的消費者可以明白小麥研磨出來的麵粉是民生的主要糧食,靠近北方地區氣候寒冷乾燥適合栽種小麥,居民以麵粉製品為主食,南方地區氣候高溫多雨,適合種植稻米,居民以米食為主。但是大家對麵粉並不十分瞭解,能夠知道麵粉有高、中、低筋之分,就算是不錯了,至於什麼麵食產品該用何種麵粉製作,恐怕會問倒一大堆人。
甚至有許多天天接觸麵粉的麵食加工業者,有些人習慣性的使用某一種品牌的某一種麵粉,順理成章的製造產品。如果交給他內容相同,卻用不同的商標包裝麵粉袋的麵粉,他會覺得很不順手,嚴重的還會做出失敗的產品。至於加工業者除非曾經到穀研所受過嚴格的訓練,瞭解各種烘焙原料的特性,否則很難能夠區分麵粉的差別,更不用說更深一層去探討麵粉的澱粉破損率、灰分、水分、熟成度等對產品的影響因素。
如何磨製麵粉
(製粉流程簡示圖)
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以駁船BARGE、火車RAIL、卡車TRUCK運送到散裝倉ELEVATOR儲存與保管小麥。
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產品管制PRODUCT
CONTROL:化學人員執行品質檢驗和分類,小麥掺合方式通常在此決定。
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麥篩SEPARATOR:用往復式振盪篩來剔除石頭、梗莖以及各種雜質。
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空氣分離機ASPIRATOR:運用流動空氣吸除比重輕的夾雜物。
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圓盤分離機DISC
SEPARATOR:揀出大麥、燕麥、瞿麥以及非小麥之外來物。
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刷麥機SCOURER:以安裝在網式圓筒裡的高速旋轉葉片,打掉附著於表面的不潔物和麥茸。
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磁性分離機MAGNETIC
SEPARATOR:吸除鋼、鐵之類的金屬。
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除石水洗機WASHER-STONER:用高速旋轉器使小麥和水形成旋渦,石頭比重大,下沉離析。
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潤麥TEMPERING:加水強化麩皮軔性以利分離,軟化或催熟胚乳。
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掺合BLENDING:混合不同小麥,俾使麵粉性質符合要求。
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打麥機ENYOLETER:使小麥受機械撞擊而破裂,同時去除不健全小麥。
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頭道剪截機FIRST
BREAK:以一對有齒溝的滾輪撕開麥粒。
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平篩SIFTER:破碎麥粒經過一連串不同大小網目的平篩使粉粒分離,最下層的篩網最密。
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清粉機PURIFIER:以流動空氣和篩子分離麩皮,並將粉粒分類。
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碾粉機PEDUCING
ROLLS:粉粒通過一對平面滾輪,使之研磨成粉狀。
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麵粉經過一連串清粉機、碾粉機及平篩反覆處理,研磨成高品質的細白麵粉。
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漂白BLEACHING:添加漂白劑以促使麵粉熟成及中和色澤。
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追補維生素ENRICHING:添加各種維生素。
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包裝SACKED:將麵粉包裝成袋供應家庭及加工業者使用。
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配送BULK
DELIVERY:用卡車或散裝麵粉車運送至加工廠。
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粗麩皮BRAN
細麩皮SHORTS
次級粉CLEAR FLOUR
胚芽GERM
精製麵粉PATENT
FLO
送進現代化磨粉部的小麥,是經過檢驗、分級和徹底清潔的,小麥經過連續式輸送管進入磨粉部之前,還得在潤麥倉裡調質。在實際磨粉中,研磨、篩分和分離得重複操作好幾次,從小麥進入磨粉部的管道開始,到麵粉或副產品出來為止,大約只需花費三十分鐘。在這段時間中,小麥和麵粉產品經過數百道不同的手續,最後磨出產品。其中白麵粉約百分之七十二,做飼料用的副產品約佔百分之二十八。
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麵粉漂白及熟成
很久以前剛剛能將小麥磨成麵粉時,消費者喜歡原有淡黃色之麵粉。但經滾軸式製粉機(Roller
process in milling)發明後,大眾的嗜好改變了,喜歡精白色的麵粉,所以製粉廠為迎合消費者的需要,有經驗的麵粉製造者及加工者,將剛磨好的麵粉用袋包裝後儲放於儲藏室內約1至2個月,再取出加工,則麵糰操作不易沾黏,作出之麵包色澤潔白而有光澤,同時麵包體積大,品質非常之理想。但相反的如剛磨好之麵粉不經儲存而直接製作麵包,發現麵糰操作容易沾黏,麵包體積小,組織粗糙。
後來穀類科學家發現麵粉一經儲存,利用空氣中之氧氣,可氧化麵粉之植物色素使之潔白,另一方面利用空氣中的氧氣氧化含有還原性之硫氫根(Sulfhydryl
group),改善麵團之物理性質,使麵粉熟成。但是利用空氣中之氧必須經過長時間的儲存,需要備有廣大的空間,還要有確實的倉庫管理,避免鼠咬蟲害等衛生問題,同時會有時間耗費資金積壓的困擾,況且讓許多麵粉堆積在一起,其氧化熟成的程度也不均勻。故科學家發明利用人工方法加入各種不同之化學藥品混入麵粉之中來產生氧,加速麵粉的氧化,促使麵粉漂白及縮短熟成的時間。
但化學藥品經氧化後,本身釋出氧之外會有殘留物,其殘留物必須是安全對人體無害的,無毒或毒性低的方可允許使用,像漂白劑過氧化二苯甲醯(Benzyl
peroxide),經釋出氧後,其殘留物為苯甲酸(Benzoic
acid)。科學家不斷研究新的,安全的藥品廣被使用,含有毒性的藥品不斷被淘汰。
一般這些化學藥品可分為三類,一為專門用於漂白麵粉色素者為漂白劑,二為只使麵粉熟成者為熟成劑,三為兼俱有漂白色素及麵粉熟成者共計三類。
麵粉的國家標準
適用範圍:本標準適用於以乾淨小麥磨製之穀粉。
類別與品質:依粗蛋白含量分為高筋、中筋及低筋三類(註一),並須符合下表之規定。
類別
品質項目(註二) |
高筋麵粉 |
中筋麵粉 |
低筋麵粉 |
水分 |
14.0%以下 |
14.0%以下 |
13.5%以下 |
粗蛋白質 |
13.5%以上 |
11.0%以上、未滿13.5% |
7.5%以上、未滿11.0% |
灰分 |
0.80%以下 |
0.65%以下 |
0.60%以下 |
脂肪酸度 |
中和100g麵粉中游離脂肪酸之氫氧化鉀量不得高於50mg |
顆粒粒徑 |
100%
通過試驗篩
0.212mm CNS 386 |
註一:為特殊用途,品質不同於上表規定者,稱為其他麵粉。
註二:粗蛋白質、灰分及酸價均以乾基計。
衛生要求:應符合本國有關衛生法令之規定。
包裝及標示:本品所使用之包材應符合行政院衛生署公告之「食品器具、容器及包裝衛生標準」之規定;附貼或直接印於包裝上之標紙或標識應外觀良好,完整無損,其標示並應符合
CNS 3192(包裝食品標示)之規定。
檢驗:
5.1 抽樣:依 CNS 13476(穀類檢驗法-取樣)之規定。
5.2
測定項目
5.2.1
顆粒粒徑:稱取試樣100g,以試驗篩
0.212mm CNS 386檢驗,試驗篩應以振盪機(rotation-tap
sieve shaker)(註三)振盪10分鐘後精稱篩內殘留樣品,並計算其過篩之百分率。
註三:具迴轉及敲打裝置之振盪機,其迴轉數每分鐘240-290次,敲打數每分鐘140-165次。
5.2.2
水分測定:依
CNS 5033(食品中水分之檢驗方法)之規定。
5.2.3
灰分測定:依
CNS 13499(穀類檢驗法-灰分)之規定。
5.2.4
粗蛋白質:依
CNS 5035(食品中粗蛋白質檢驗法)之規定。
5.2.5
脂肪酸度:稱取試樣約10g,精確稱至0.001g,置於索氏(Soxhlet)萃取器內,以石油醚迴流萃取16小時後,將萃取液立即移至蒸汽浴上,蒸發去除溶劑,而後加入50ml
甲苯-酚酞溶液(註四),再以氫氧化鉀標準溶液(註五)滴定至粉紅色為止,另取50ml甲苯-乙醇-酚酞溶液作空白試驗。脂肪酸度以mgKOH表示之。
脂肪酸度(mgKOH)=100÷W×(A-B)
W:試樣乾重(g)。
A:試樣之滴定值(ml)。
B:空白試驗之滴定值(ml)。
註四:甲苯-乙醇-酚酞溶液:將0.4g酚酞溶於1L乙醇後,再以1L甲苯混合之。
註五:氫氧化鉀標準溶液:以不含
CO2 ADVANCE \u 2
之純水製備之0.078N之氫氧化鉀標準溶液。此溶液每1
ml含1
mgKOH。
經濟部標準檢驗局
公布日期:43年9月21日
修訂公布日期:90年7月5日
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