CN107581215A - 一种多模式超声波辅助醒发非发酵面团的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于非发酵面团的食品加工技术领域，具体涉及一种多模式超声波辅助醒发非发酵面团的方法。本发明分别利用发散式和聚能式超声波在300 W/L的功率密度下辅助醒发面团5‑30 min。最终使得面团的弹性模量G’提高了10.74%～66.10%；粘性模量G’’分别下降了4.46%～29.40；损耗角正切下降了1.79%～16.20%。强结合水提高了2.60%～44.16%；弱结合水下降了2.95%～22.00%；自由水含量提高了13.18%～25.43%。本发明利用超声波的空化作用，改善了面团的流变学特性，加速了面团醒发过程中的水分分布，具有较好地实际应用价值。
Description
技术领域
本发明涉及非发酵面制品加工技术领域，具体涉及一种多模式超声波辅助醒发非发酵面团的方法。
背景技术
面团醒发工艺，是很多传统面制食品加工过程中的－个重要工序。和面的过程中面团受到机械拉伸和挤压而形成应力，需要经一段时间进行静置和熟化使面团质量趋于均匀稳定，使得处于紧张状态的面筋组织得到松弛缓和，增加其延伸性。并可促进面筋网络进一步形成，提高面筋性能。面团在醒发过程中，发生了一系列物理、化学和生物变化，如面制品风味的产生，面团体积的增大，面团面筋的扩展形成等。其中，面团流变学特性和水分分布的变化，对后续面制品的加工品质具有重要的影响作用，如产品的体积、组织、颗粒度、柔软度等。传统的面团醒发方式存在醒发时间长，水分分布均匀性差等缺点。
超声作为一种强化过程的手段，其产生的空化作用、机械效应和热效应等可对原料的结构和功能产生较大影响。目前，超声波已被广泛用于清洗、提取分离、蛋白和多糖的改性等方面。除此之外，超声波还具有一定的均质作用和定向作用能够加速生化反应过程，改善反应环境，不同的超声波工作模式作用效果不同。研究发现超声波处理可以通过改变面筋蛋白的微观结构和二级结构而改善面团的加工性能。但是，目前超声波在面团醒发方面的应用还鲜有报道。
发明内容
本发明在非发酵面团醒发过程中施加超声场（发散式超声波和聚能式超声波），提供一种多模式超声波辅助醒发非发酵面团的方法，拟提高面团的流变学特性并加速其水分分布，缩短面团的醒发时间。
实现本发明的技术方案是：一种多模式超声波辅助醒发非发酵面团的方法，步骤如下：
（1）面团制备：将面粉和水和成面团，面粉和水的质量比为2:1，之后用保鲜膜密封；称取面粉（100%）、蒸馏水（50%），加入150 r/min的立式食品搅拌机中搅拌和面10 min，制成长5 cm，宽5 cm制成高3 cm左右的面团，然后取出用保鲜膜密封；
（2）将步骤（1）制备好的面团放入多模式超声波工作池中醒发面团。
所述步骤（2）中多模式超声波为发散式超声波，将密封好的面团直接放入超声波工作池中，工作池中加蒸馏水6 L，蒸馏水的初始温度为30℃，超声波频率为20-60kHz，功率为300 W；发散式超声波采用单频、同步三频和顺序三频的工作模式。
所述单频工作模式为：频率20-60 kHz，以同一频率超声时间5s、间歇时间5s，超声处理5-30min。
所述同步三频的工作模式为：采用20/40/60 kHz同步处理5-30min。
所述顺序三频的工作模式为：以20 kHz、40 kHz和60 kHz的顺序，每个频率依次工作10s，30s为一循环，超声处理5-30min。
所述步骤（2）中多模式超声波为聚能式超声波，将密封好的面团放入500 mL的烧杯中。在烧杯中添加蒸馏水300 mL，蒸馏水的初始温度为30℃。将聚能式超声波的探头伸入液面下2 cm，对面团进行超声波辅助醒发。聚能式超声波采用单频工作频率对面团进行处理，超声波频率为20-60kHz，功率为300 W，超声工作5s、间歇5 s，超声处理总时间5-30min。
本发明的有益效果是：利用超声波技术辅助醒发面团，提高面团的流变学特性，加速面团的水分分布。与已有技术相比，在频率组合为20/40/60 kHz的顺序工作超声波的工作模式下对面团进行超声波辅助醒发20 min。面团的弹性模量G’提高了44.50%；面团的粘性模量G’’分别下降了30.10%；面团的损耗角正切分别下降了14.40%。面团的强结合水提高了20.35%；弱结合水下降了8.00%；自由水含量提高了15.88%。
本发明的方法最终使得面团的弹性模量G’提高了10.74%～66.10%；粘性模量G’’分别下降了4.46%～29.40；损耗角正切下降了1.79%～16.20%。强结合水提高了2.60%～44.16%；弱结合水下降了2.95%～22.00%；自由水含量提高了13.18%～25.43%。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明中面团流变学特性和水分分的测定按照文献“张华，张艳艳，赵学伟，等。竹笋膳食纤维对冷冻面团流变学特水分分布和微观结构的影响[J].食品科学，2017，28(3)：223～227.”的方法进行。流变学特性的测定采用美国TA仪器公司的Discovery流变仪测定，水分分布采用上海纽迈电子科技有限公司生产的PQ001型低场核磁进行测定。
对照例
传统醒发：以面粉为基准，称取面粉（100%）、蒸馏水（50%），加入150 r/min的立式食品搅拌机中搅拌和面10 min，长5 cm，宽5 cm制成高3 cm左右的面团，然后取出用保鲜膜密封。参照此方法制备的面团，分别在温度30℃、湿度75%的培养箱中醒发0、5、10、15、20、25、30 min，醒发过程结束之后测定其流变学特性和水分分布情况。
实施例1
参照对照例制备面团，将面团直接放入超声波工作池中。在超声波工作池中添加蒸馏水4 L，蒸馏水的初始温度为30℃。超声波功率设定为300 W，工作模式设定为单频工作，频率依次设定为20、40、60 kHz，分别以单一频率对面团进行超声波辅助醒发5、10、15、20、25、30 min。与对照例相比，面团的弹性模量G’提高了6.84%～50.10%；面团的粘性模量G’’分别下降了7.46%～20.40%；面团的损耗角正切分别下降了1.99%～18.20%。面团的强结合水提高了3.60%～30.16%；弱结合水下降了2.95%～22.00%；自由水含量提高了13.18%～28.55%。
实施例2
具体操作同实施例1，其不同为将超声波的工作模式设定为同步工作，频率组合为20/40/60 kHz，对面团进行超声波辅助醒发5、10、15、20、25、30 min。与对照例相比，面团的弹性模量G’提高了9.66%～40.23%；面团的粘性模量G’’分别下降了6.43%～30.10%；面团的损耗角正切分别下降了2.99%～18.33%。面团的强结合水提高了2.70%～25.56%；弱结合水下降了3.88%～14.30%；自由水含量提高了13.10%～22.45%。
实施例3
具体操作同实施例1，其不同为将超声波的工作模式设定为顺序工作，频率组合为20/40/60 kHz，对面团进行超声波辅助醒发5、10、15、20、25、30 min。与对照例相比，面团的弹性模量G’提高了8.23%～44.50%；面团的粘性模量G’’分别下降了10.55%～30.10%；面团的损耗角正切分别下降了1.66%～14.40%。面团的强结合水提高了4.60%～20.35%；弱结合水下降了0.75%～8.00%；自由水含量提高了10.08%～15.88%。
实施例4
参照对照例制备面团，将面团放入500 mL的烧杯中。在烧杯中添加蒸馏水300 mL，蒸馏水的初始温度为30℃。将聚能式超声波的探头伸入液面下2 cm，功率设定为300 W，探头的频率依次设定为20、40、60 kHz，对面团进行超声波辅助醒发5、10、15、20、25、30 min。与对照例相比，面团的弹性模量G’提高了10.74%～66.10%；面团的粘性模量G’’分别下降了4.46%～29.40%；面团的损耗角正切分别下降了1.79%～16.20%。面团的强结合水提高了2.60%～44.16%；弱结合水下降了0.88%～11.00%；自由水含量提高了11.18%～25.43%。
实施例5
本实施例超声波辅助醒发面团的方法，步骤如下：
（1）称取面粉（100%）、蒸馏水（50%），加入150 r/min的立式食品搅拌机中搅拌和面10min，长5 cm，宽5 cm制成高3 cm左右的面团，然后取出用保鲜膜密封；
（2）步骤（1）制备好的面团放入超声波工作池中，工作池中水的初始温度为30℃，超声波采用发散式超声波，工作模式：超声波频率为20kHz，功率为300 W，以20kHz超声处理5s、停顿5s为一循环，循环处理30min。
实施例6
本实施例超声波辅助醒发面团的方法，步骤如下：
（1）步骤（1）同实施例5；
（2）步骤（1）制备好的面团放入超声波工作池中，工作池中水的初始温度为30℃，超声波采用发散式超声波，工作模式：超声波频率为40kHz，功率为300 W，以20kHz超声处理5s、停顿5s为一循环，循环处理15min。
实施例7
本实施例超声波辅助醒发面团的方法，步骤如下：
（1）步骤（1）同实施例5；
（2）步骤（1）制备好的面团放入超声波工作池中，工作池中水的初始温度为30℃，超声波采用发散式超声波，工作模式：超声波频率为60kHz，功率为300 W，以20kHz超声处理5s、停顿5s为一循环，循环处理5min。
实施例8
本实施例超声波辅助醒发面团的方法，步骤如下：
（1）步骤（1）同实施例5；
（2）步骤（1）制备好的面团放入超声波工作池中，工作池中水的初始温度为30℃，超声波采用发散式超声波，工作模式为：依次以20 kHz、40 kHz和60 kHz的顺序，每个频率依次工作10s，30s为一循环，超声处理5min。
实施例9
本实施例制备方法同实施例8，不同的是超声处理时间为15min。
实施例10
本实施例制备方法同实施例8，不同的是超声处理时间为30min。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种多模式超声波辅助醒发非发酵面团的方法，其特征在于步骤如下：
（1）制备面团：将面粉和水和成面团，面粉和水的质量比为2:1，之后用保鲜膜密封；
（2）将步骤（1）制备好的面团放入多模式超声波工作池中醒发面团。
2. 根据权利要求1所述的多模式超声波辅助醒发非发酵面团的方法，其特征在于：所述步骤（2）中多模式超声波为发散式超声波，超声波频率为20-60kHz，功率为300 W；发散式超声波采用单频、同步三频和顺序三频的工作模式。
3. 根据权利要求2所述的多模式超声波辅助醒发非发酵面团的方法，其特征在于，所述单频工作模式为：频率20-60 kHz，以同一频率超声时间5s、间歇时间5s，超声处理5-30min。
4. 根据权利要求2所述的多模式超声波辅助醒发非发酵面团的方法，其特征在于：所述同步三频的工作模式为：采用20/40/60 kHz，三个频率同时处理5-30min。
5. 根据权利要求2所述的多模式超声波辅助醒发非发酵面团的方法，其特征在于：所述顺序三频的工作模式为：以20 kHz、40 kHz和60 kHz的顺序，每个频率依次工作10s，30s为一循环，超声处理5-30min。
6. 根据权利要求1所述的多模式超声波辅助醒发非发酵面团的方法，其特征在于：所述步骤（2）中多模式超声波为聚能式超声波，聚能式超声波采用单频工作频率对面团进行处理，超声波频率为20-60kHz，功率为300 W，超声工作5s、间歇5 s，超声处理总时间5-30min。
7.根据权利要求1所述的多模式超声波辅助醒发非发酵面团的方法，其特征在于：所述工作池中水的初始温度为30℃。
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