吹泡儀應(yīng)用于發(fā)酵面團的研究
中國糧油儀器網(wǎng)從法國肖邦技術(shù)了解到：吹泡儀是Marcel Chopin于1927年發(fā)明的面團流變學(xué)檢測設(shè)備。時至今天，吹泡儀已經(jīng)成為了最廣泛使用的面粉質(zhì)量檢測和流變學(xué)特性研究的工具之一。從北半球到南半球，從歐亞大陸到拉丁美洲，都能見到吹泡儀的身影。吹泡儀被應(yīng)用于檢測小麥質(zhì)量、面粉揉混，并用于研究發(fā)酵面團的各項指標以及各種添加劑和配料對面粉的影響，以確保產(chǎn)品和技術(shù)參數(shù)的穩(wěn)定。吹泡儀原理的優(yōu)越性和其對發(fā)酵面團研究的獨特性在國內(nèi)也吸引了很多專家學(xué)者，共同研究和談?wù)摗?/FONT>
1 標準吹泡儀方法
吹泡儀的研究基礎(chǔ)是采用恒量加水作為其標準實驗方案。恒量加水法根據(jù)面粉樣品的含水量確定水分的添加量，實驗結(jié)果如圖1。吹泡儀遵循標準協(xié)議（如：ISO, Afnor, ICC, AACC, GBT等）來測量面團的流變學(xué)特性。恒量加水實驗協(xié)議有兩個目的[2]：
�。�1）一旦面粉的水分已知了，就能進行實驗，從而使分析簡化。
�。�2）使通過相同加水條件下獲得的實驗圖線的比較變得迅速而且簡單。
這個協(xié)議選擇15%濕基含量下吸水率50%的面團作為標準，在判定小麥質(zhì)量上非常有效，特別適用于中低筋小麥的檢測研究。不過這個協(xié)議不適用于質(zhì)地堅硬、富含蛋白、具有很高的吸水能力的小麥樣品。因此，由于硬質(zhì)小麥的需求，催生了新的測試儀器和方法。
圖1 使用ISO 5530-4 標準協(xié)議作的吹泡儀實驗圖。P=耐壓性，W=形變能量，
L/G=曲線長度（破裂時的橫坐標），Ie=彈性指數(shù)，p=面泡破裂時的壓力。
2 吹泡稠度儀的出現(xiàn)
1970年，Nuret等[3]關(guān)注到根據(jù)面粉的吸水能力，適量加水后達到恒量稠度時吹泡結(jié)果的變化。他們提出一種方法，使恒量稠度成為了可能，即設(shè)置一個常量“P”。這個方法首先由實驗得到“P”值，由“p”值確定吸水率，再來進行傳統(tǒng)的恒量加水實驗。
1985年，Chen和d’Appolonia[4]發(fā)表了一篇研究吹泡儀在美國硬質(zhì)紅色春小麥上應(yīng)用的文章。他們的研究表明恒量稠度的方法在研究硬麥上是極其實用的。他們提出了一種方法，即通過布拉班德粉質(zhì)儀對面粉吸水能力的計算，在250克面粉中加入8%的水。這種添加方案特別適用于到達500BU時，吸水率值超過58%的小麥樣品。
1993年，一個法國工作組在IRTAC的贊助下，合作研究了法國小麥的韌性和延展性。這是個跨領(lǐng)域的研究，包含了基因、農(nóng)藝學(xué)和技術(shù)鏈，在多領(lǐng)域中同時被廣泛報道。在它眾多的研究結(jié)果中，有一個是：為了清楚的了解法國地區(qū)小麥的質(zhì)量，最好使用恒量稠度的吹泡儀法。
根據(jù)這個研究，肖邦在1998年推出了吹泡稠度儀，這是一款可以測量恒量加水和恒量稠度的設(shè)備，通過適量加水可以達到恒定的稠度。這個研究結(jié)果在意大利Antonella Petrini等[5]人使用新款吹泡儀做的研究中引起共鳴。他們結(jié)論是：對于所有的硬質(zhì)小麥在制作面團時，用恒量稠度吹泡效果會更好。2001年，A. Barrigon[6]就這個課題發(fā)表了他的研究報告：（1）恒量稠度吹泡使小麥粉顆粒更容易吸水飽和（2）推薦在研究高筋力面團時，使用恒量稠度吹泡法。
3 適量加水吹泡法的原理
吹泡稠度儀是新一代的吹泡儀，它的和面缽進行了一些改善，使其能測量面粉的吸水能力。使用這個特殊的揉面缽（見圖2）成就了稠度儀。傳統(tǒng)吹泡儀的單刀揉混被雙刀代替，而原來的側(cè)臂也被特殊制作為開口較小、帶心軸的側(cè)臂。這個設(shè)備作為一個整體保證了有效的揉混行為。
圖2 稠度儀的雙刀和特殊側(cè)板
稠度儀的壓力傳感器安裝在圖中所示揉面缽左側(cè)內(nèi)部來記錄面團對面缽的壓力。雙臂攪拌刀在面團的揉混過程中將這種壓力推向傳感器。首先，進行恒量加水稠度測試，實驗只需4分鐘即可完成。假設(shè)估算吸水率50%，按照15%濕基進行實驗，測量出被稱作PrMax 的最大壓力值。面粉的吸水能力越強，就越容易吸水不充分并引起稠度的升高，這樣的面團會對傳感器產(chǎn)生很高的壓力，于是得到較高的PrMax。肖邦協(xié)議設(shè)定目標稠度為2200mb，通過設(shè)備自動換算可以確定面粉在2200mb下的吸水能力，在CHOPIN協(xié)議中稱為適量水合能力，簡稱HYDHA。有了HYDHA 就可以進行適量水合條件下稠度實驗或吹泡實驗。
使用稠度儀獲得的吸水率值比粉質(zhì)儀值會低。但是兩種方法得到的結(jié)果顯著相關(guān)性[7]，因此兩種方法都有同樣的地位。
適量加水吹泡測試是接著恒量加水稠度測試而進行的。適量加水吹泡測試的操作方法與恒量加水吹泡測試相同，只是鹽水及面粉需求量要根據(jù)恒量加水測試的結(jié)果（HYDHA）來確定。
適量加水吹泡測試的曲線有點像標準的吹泡曲線。為了避免任何混淆，參數(shù)的名字作了些修改.
4 適量加水實驗的意義
不同的吸水率樣品會得到不同的最大壓力值，吸水率高的樣品，恒量吹泡實驗都會產(chǎn)生比較高的P值，而使區(qū)分不太明顯。然而適量加水吹泡實驗則能夠很好的區(qū)分開來。而影響面粉吸水率的原因涉及到基因、種植技術(shù)、生化和機械因素。說的更簡單些，面粉的吸水量依賴于這四點必要因素：面粉的固有水分，蛋白比例，戊聚糖含量和淀粉損傷。
戊聚糖在面粉中的含量為1%-2%，但它有7倍于自身重量的吸水能力。他們是麥麩麥糠的構(gòu)成成分。面粉的出粉率越高，戊聚糖的含量也越多。由于工業(yè)加工中其戊聚糖的含量很低且比例基本一致，我們一般不考慮其對吸水率的影響。
蛋白在面粉中的含量在8%-16%之間，它具有自身重量1.8倍的吸水能力。成熟小麥的蛋白含量不只取決于品種，還受氣候、土壤條件以及農(nóng)作物管理（如氮肥施加量等）的影響。同樣的品種，生長的越密集，其蛋白比例越低。
淀粉占了面粉中的78%-82%的比重，單個淀粉顆粒吸水大約為自身重量的0.3倍。而由于研磨過程中的機械破損，單個破損淀粉可以吸收多達3倍于自身重量的水分。同樣的磨粉過程，硬麥有較強的反抗碾磨的作用力，因而會比碾磨軟麥產(chǎn)生更多的淀粉損傷。這種堅硬的特性一般來自于基因。對于同樣的硬度，磨粉作用的方式（外部條件、磨輥間距、壓力、研磨次數(shù)等） 也會在生產(chǎn)過程中大大地影響破損淀粉的產(chǎn)生量。
總之，蛋白豐富的硬麥會比蛋白含量較少的軟麥在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生更多的破損淀粉，也會有更強的吸水能力。獲得的曲線就會顯示很高的P/L值，但這并不一定就是樣品本身該有的曲線，卻是測試的沒有充分吸水的實驗面團。因此對于含蛋白豐富的硬質(zhì)小麥樣品，適量加水實驗可以提供更好的分析結(jié)果。
5 總結(jié)
吹泡稠度儀的適量加水方法很好的解決了對硬質(zhì)小麥的分析難題。該法簡單、快速、標準，已經(jīng)在世界范圍內(nèi)被使用了十多年了，但尚未被廣泛應(yīng)用。然而，高吸水率的小麥在世界范圍內(nèi)正在逐步增加，而適量加水法是一個很好的處理高吸水率小麥吹泡分析的方法，但是還沒有形成廣泛的認知，且缺少數(shù)據(jù)經(jīng)驗的積累。
正如制粉工業(yè)、烘焙工業(yè)和小麥本身在最近幾十年都有很大的進步，實驗設(shè)備也在緊跟這個步伐。實驗室也趨向于使用更多的優(yōu)秀工具。適量加水吹泡方法的存在，推動稠度儀的功能的實現(xiàn)，稠度儀也已經(jīng)應(yīng)用在了很多實驗室。現(xiàn)在的問題就是怎么去用好它。相信有了更多的粘度測試儀研究與驗證，大家會逐漸發(fā)現(xiàn)稠度儀所能提供的豐富的信息，從而加深對面粉研究的手段和方法。
