面条加工尽管面条的配方、尺寸和形状差异很大,但不同类型的面条形成面条束的过程却非常恒定。它通常包括和面、面带的形成、两个面带的复合、通过压延来减小面带厚度、以及通过使面带穿过一对切割辊来形成面条。切割后,进一步加工和包装有很大的灵活性。面条可以直接包装并作为生鲜面销售,也可以经过干燥、蒸、炸、煮、冷冻或这些工艺的组合来制作不同种类的面条。1. 基本加工:从面粉到生面条1.1. 和面
和面是面条加工的第一步。大多数成分预先溶解在水中并储存在罐中。称重小麦粉并将其放入和面机中,并添加适量的水。在面条加工中,和面的主要目的是使成分均匀分布并使面粉颗粒水合。低吸水性面团在和面阶段几乎没有面筋形成。然而,在高吸水率面团 (>35%) 和长和面时间 (>15 min) 中,面筋形成程度可能非常显著。和面的面团应使其面筋蛋白尽可能多地水合,但不会达到因粘性而在压延过程中出现粘辊的程度。这将在压延过程中最大限度地形成带有嵌入淀粉颗粒的连续面筋基质。
面条行业常用的和面机有两种:卧式和面机和立式和面机。它们都可以在和面过程中提供良好的混合和一些揉捏作用。两种和面机通常都以中速 (70–100 rpm) 混合 10–20 min。
立式和面机更适于大规模自动连续面条生产。大多数立式和面机的搅拌叶片具有很大的表面积。在和面的早期阶段,它们能够非常有效地将水均匀地分布在面粉中。一旦面粉颗粒充分水合,立式和面机还可以提供一定程度的揉捏作用。
卧式和面机可以有单轴或双轴。后者已被证明在面团混合方面更有效。两根带有特殊叶片的轴在和面过程中以相反方向旋转。连接在两个轴上的刀片相互连接,使面絮同时沿相反方向垂直和水平移动。这些和面行为有助于均匀混合,并通过刀片的敲击动作促进面筋的形成。
为面条行业开发了一些新型和面机:连续式高速和面机;低速超级和面机和真空和面机。连续高速和面机可以在几秒钟内将面粉和水混合均匀。在和面机中,将混合水以 1500 rpm 的速度喷入飞扬的细面粉颗粒中。和面机的高速为水和面粉创造了很大的表面积,使面粉颗粒能够均匀、即时地水合。低速超级和面机是针对高吸水性面团的混合而开发的。它旨在模仿手动搅拌,并以非常低的速度(<10 rpm)运行,以避免损坏面筋结构。高吸水性、长时间的搅拌和特殊的揉捏动作相结合,可以生产出面筋结构发达的面团。真空和面机广泛应用于现代面条厂。在真空下和面可以向面粉中添加额外的水,而不会引起加工问题。这使得面粉颗粒能够充分水合,并且面筋网络能够在和面和随后的压延过程中有效地形成。
除了和面机的机械原理外,和面还受到面粉质量、加水量、某些成分(特别是盐和碱性盐)的存在/不存在和数量以及加工环境的温度和湿度的影响。蛋白质含量高的面粉水合速度相对较快,容易形成大块的面絮,因此需要较少的混合。淀粉颗粒一旦在研磨过程中受损,其水合能力就会显著增加,并且会与面粉中的面筋成分竞争面团中有限的水分。淀粉损伤高的面粉需要更高的吸水性和更长的和面时间。对于大多数面条来说,只要保证良好的面团加工性能,和面过程中的加水量就应该最大化。随着水添加量的增加,面带表面粘性的发展需要限制面团的吸水率。盐和碱性盐的面团强化和收缩作用允许添加更多的水而不会引起加工问题。盐还可以在和面过程中促进面粉颗粒的水合作用。在低温(<20℃)下和面可能会减缓面粉的水合作用和面筋的形成。也不宜在高温(>35℃)下混合面团,因为这样会增加酶活性并可能损坏面筋。大多数面团的最佳和面温度是 25–30℃。
和面后通常将面团熟化。此步骤允许面絮熟化一段时间,以加速面粉颗粒的进一步水合并在面团系统中重新分配水分。熟化还可以改善加工性能并促进压延过程中面筋的形成,这是通过在和面过程中已经形成的面筋结构的松弛来实现的。熟化设施通常位于和面机和第一对压面辊之间。通过以极低的速度(5-8 rpm)和面 10-20 min进行熟化。和面可以避免在熟化期间形成大的面絮,并且还可以在连续过程中用于压面辊的供给。1.2. 压延
尽管面粉颗粒在和面和熟化后已充分水合,但面筋网络的发展还远未完成,并且是局部的,没有连续性。连续面筋网络正是在压延过程中形成的。开发具有良好弹性和延展性平衡的均匀面筋网络对于确保成品良好的加工性能和最佳食用品质至关重要。在压缩下,相邻的胚乳颗粒融合在一起,使得一个胚乳颗粒内的蛋白质基质与相邻颗粒的蛋白质基质连续。压延工艺的目的是获得具有所需厚度的光滑面带,以及面带中连续且均匀的面筋网络。
面絮被转移到料斗中并穿过一对或两对面辊以形成连续的面带。刚压好的面带通常表面粗糙,质地不均匀。通常在下一次通过之前折叠一张面带或层压两张面带。第二次通过后,复合面带通常熟化短至几分钟或长至几个小时。面带可以通过在自动化工厂中的锯齿形输送机上缓慢通过并熟化。也可以通过存放缠绕在木制或塑料线轴上的面带来实现熟化。
熟化可以使面筋结构松弛。面筋在熟化时会变软并变得更具延展性。此阶段的熟化作用有利于随后的片层减少,并且可以开发出具有更少气孔、更均匀的蛋白质基质。
熟化后,通过使复合面带穿过一系列压面辊,使复合面带的厚度逐步减小,这些压面辊之间的间隙逐渐减小。通过压面辊的压下次数各不相同,但通常在三到五次之间。最终面带的厚度取决于要生产的面条的类型。机器压延面团中的面筋基质沿压延方向排列。这与手工制作的面团形成鲜明对比,其中面筋结构在各个方向上展开。手工面条的**质感很大程度上取决于面筋形成的程度和方式。多辊和波浪辊压延技术的开发是为了模拟手部动作,形成手工面条特有的面筋结构。在现代面条工厂中,该技术的应用加上高吸水性,显著提高了成品的食用品质。
为了生产出具有最佳食用品质的面条,必须在压延阶段获得均匀且发达的面筋网络。除了面粉质量和和面之外,压延过程对面带中面筋基质的形成也有重大影响。主要因素是压下率、通过次数以及压面辊的尺寸、速度、温度和位置。第一对压面辊动作缓慢,直径较大,水平排列,以利于面絮的送入。由于需要高压将两面带压在一起,复合道次的辊子直径通常更大,并且以一定角度(大多为 45°)排列。接下来的缩减过程是形成具有均匀面筋基质的光滑面带。面带的厚度应逐渐减小,以免损坏表面和面筋结构。这是通过一系列平滑辊的间隙设置来控制的。复合后面带厚度减少不应超过40%,且减少率随着每次连续减少而减小。切割前的最终厚度减少量不应超过10%。随着每次连续通过,辊直径应逐渐减小,从而压缩距离,压力也会减小。每次经过后,压面辊的线速度必须随着辊直径的减小和面带长度的增加而增加。然而,以非常高的速度压延可能会在没有足够压缩的情况下过度拉伸面带。每对压面辊的速度根据最后一对辊的线速度进行控制,通常限制在28 m/min以内。由于温度对面筋的物理性质有显著影响,因此控制压面辊的温度以在压延过程中保持良好的面带流动和适当的面筋形成非常重要。
1.3. 切割一旦面带减至所需厚度,则沿压延方向将面带切成面条。面条的宽度和形状由切割辊决定。切割装置由一对槽宽相同的槽辊组成。每个卷上的槽彼此偏移,以允许进行切割。两个切割辊水平排列,后侧顺时针转动,前侧逆时针转动,速度相同。两个切割辊的相邻两个锋利边缘之间产生切割力。每个切割辊下方都有一个梳子,以防止面条粘在辊上。面条的横截面形状取决于槽的凹槽、槽的宽度和面带的厚度。形状平常有长方形、正方形和圆形。有两种指定面刀的系统:公制和英制。面条的宽度等于 30 mm除以分配给公制单位的切割辊的数量,以及 25.4 mm除以英制单位的刀具编号。面条最后被定尺机切成合适的长度。在生产方便面的情况下,面条被连续送入移动网式输送机,该输送机的移动速度比其上方的切割辊慢。面条进给和网移动之间的速度差导致面条产生独特的波浪。蒸汽蒸煮后,将丝切成食用大小,然后进行油炸或热风干燥。2. 二次加工——从鲜面条到成品2.1. 烘干
如果保证微生物和生化稳定性,面条的保质期可以显著延长。实现这一目标的最有效方法是将面条干燥至微生物无法生长的水分含量。面条的水分可以通过风干、油炸或真空干燥来去除。油炸是蒸炸方便面生产中的重要工序,下面将分别介绍。真空干燥是一种较新的技术,在面条行业中的应用非常有限。冷冻面可以真空干燥来生产优质产品。根据面条干燥过程中使用的最高干燥温度,风干可进一步分为热风干燥(>70℃)和非热风干燥(<50℃)。非热风干燥用于普通挂面的生产,热风干燥主要用于蒸制、热风干燥方便面的生产。
将长度为 2-4 m 的新鲜面条挂在干燥室中的杆上,在干燥室中调节温度、相对湿度并通风,或者在干燥隧道中,杆穿过不同受控环境的部分。通过空气去除面条表面的水分。除湿的驱动力是面条表面水蒸气分压与空气中水蒸气分压的差值。面条的特性、温度、相对湿度和空气流量都是影响面条干燥的重要因素。在干燥过程中,面条表面的水分变成水蒸气并被周围的空气带走。这会在面条内部产生水分含量梯度,并且随着水分从中心沿着水分梯度移动到面条的表面,水分将会扩散。随着蒸发速率的减慢,干燥速率主要受到面条条内水分扩散的限制。由于其吸湿性,盐对干燥过程中的水分扩散速率有显著影响。含盐量高的面条比含盐量低的面条干燥得慢。
在干燥过程中必须保持面条的品质。干燥不当可能会破坏面条结构,导致面条过度伸长、开裂、翘曲和分裂。这些情况会导致处理和包装方面的问题。此外,蒸煮品质和质地可能会受到严重影响。如果试图干燥得太快,面条的表面和核心之间就会存在很大的水分差异。当面条在失去水分的同时收缩时,干燥的表面会试图收缩到潮湿的核心上。面条的表面将受到拉力,而核心将受到压力。面条会通过**变形来释放这些应力。适当的面条干燥过程通常涉及多个阶段,以尽量减少不良的面条结构变化。三阶段干燥过程,包括预干燥、主干燥和冷却,是一种非常常见的做法。
第一阶段占总干燥时间的 15%,是最重要的。在此阶段,采用低温(15-25℃)和干燥空气,将面条含水量从32%~38%降低到28%以下。其主要作用是面条切完后立即进行表面干燥,防止面条粘在一起,避免面条过度拉长。预干燥阶段之后是在相当高的湿度和温度(75-85% RH,30-40℃)下的第一干燥阶段。内部水分向表面扩散,内部水分扩散与表面水分蒸发达到平衡。在第二个干燥阶段,采用更高的温度和更干燥的空气(40-50℃,55-60% RH)来去除面条的水分。在最后阶段,产品逐渐冷却并进一步干燥。这里主要关注的是逐渐降低温度以避免面条产生内应力。
对炒面中脂肪的健康担忧阻碍了蒸方便面和热风方便面的生产。蒸面是用热风干燥而不是油炸,至水分含量低于12%。使用70-80℃的热风干燥 30–45 min。影响干燥过程的主要因素有温度、湿度、气压以及面的尺寸、含水率和堆积密度。2.2. 蒸制
蒸制在面条加工中应用广泛。只要蒸汽的温度足够高,湿生面条在蒸制过程中就会发生淀粉糊化和蛋白质变性。煮的程度取决于面条原来的水分含量,蒸汽量、压力和温度,以及蒸的时间。在高水分蒸面过程中,面条用热水喷洒,以加速淀粉的糊化,之后浸泡,或在蒸完后用冷水清洗以停止蒸煮。洗去面条表面的可溶性淀粉后,将面条沥干并涂上食用油。
为了生产出高质量的蒸面,生面条必须采用吸水率高的面团,并且在蒸制过程中使用饱和的高温蒸汽是非常重要的。蒸时的熟度很关键。未蒸熟的面条会有硬芯,很难在食用前炒熟。蒸过头的面条又软又粘。炒面的适宜含水量为59%~61%。
蒸制是方便面生产的关键工序。生产热风干燥方便面需要淀粉高度糊化。热风挂面的蒸制时间比油炸挂面长。在方便面生产的蒸制过程中,应避免面条表面淀粉过度膨胀,从而导致许多加工问题。2.3. 煎炸
大多数方便面都是油炸的。蒸熟后,面块被送入安装在隧道式油炸机的移动链条上的油炸篮中。将装满面块的篮子浸入热油中进行油炸。油炸温度和时间通常分别为140-160℃和60-100 s。油炸机出口的温度通常保持略高于入口的温度。应优化油炸工艺,使炒面具有良好的感官特性、低脂肪含量和低脂肪分解产物。面条的油炸实现了以下目的:(1)水分损失和油吸收,(2)在游离水蒸发之前淀粉糊化,以及(3)在面条中产生外部和内部多孔结构。
关于如何以及为何在热油中煎炸面条的讨论涉及传质和传热。油炸面条中的水从中心部分急剧向外迁移,以补充因外表面脱水而损失的水。在油炸过程中,由于蒸汽的蒸发,面条中形成了多孔的海绵结构。油转移到面条表面的开放孔隙中,蒸汽从这些孔隙中冲出。油炸过程中传质的动力学取决于蒸面条的特性、煎炸油的温度和煎炸时间。油炸面条的水分和含油量分别为3%~6%和15%~22%。水在将热量传递到面条的过程中发挥着多种作用。它从油炸面条周围的热油炸油中带走热能。这种从面条表面去除能量的方法可以防止因过度脱水而引起的烧焦或燃烧。当水离开食物时,液态水转化为蒸汽,带走了接触油的大部分能量。只要水离开,面条就不会烧焦。水的另一个作用是煮面条的内部。必须将足够的热量传递给结合水以完成在蒸制过程中开始的淀粉糊化过程。
油炸方便面可以通过浸泡和煮来制备,但煮面的口感明显优于浸泡面。面条中淀粉的溶胀程度和水分梯度对于决定面条的质地起着非常重要的作用。煮沸油炸方便面时,在水分梯度变小时,淀粉已充分膨胀。相反,当通过浸泡烹调油炸方便面时,在淀粉充分膨胀之前,面条中的水分梯度就消失了。2.4. 煮沸煮沸是一个简单的过程,但对于成品质量而言非常关键。近年来,由于冷藏、冷冻和LL面条的日益普及,煮沸在面条加工中的应用显著增加。煮的关键因素是面与水的比例、煮的时间和煮水的水质。开水的量最好是生湿面条重量的10-20倍。当开水量不够时,面条需要更长的时间才能重新煮沸。面条靠得很近,没有足够的相对运动,导致面条表面粗糙,蒸煮不均匀。另一方面,过多的沸水或过强的加热会由于面条与沸水之间的强烈摩擦而损坏面条的表面。在连续煮面条的过程中,水应始终处于微沸状态。沸水的温度通常保持在98℃。煮沸时间取决于面条的尺寸和成品的类型。它经过精确调整以提供最佳的质地特性。面条中适当的水分含量和水分梯度是成品质量的关键。在煮沸过程中将蒸煮损失保持在较低水平非常重要。在压延过程中形成充足且均匀的面筋网络是低蒸煮损失的先决条件。面条加工中的高吸水率和高盐含量(高达8%)可以缩短所需的煮沸时间,从而减少蒸煮损失。用低淀粉损伤面粉制成的面条比用高淀粉损伤面粉制成的面条蒸煮损失要低。虽然水的硬度对蒸煮损失没有显著影响,但水的碱度却有显著影响。用 pH 5-6 的水煮面条的蒸煮损失最少。一旦沸水的 pH 值达到 7-8,损失就会显著增加。碱性水的 pH 值很可能在 8.0 左右。因此,调整煮面水的pH值非常重要。在生产煮面条(例如乌冬面)时,经常添加有机酸,例如乳酸、乙酸、苹果酸或柠檬酸来调节水的pH值。如果煮沸过程中 pH 值保持在 9.5,面条的蒸煮损失也较低,这就是为什么煮碱面时不需要调节水的pH值。2.5. 冷冻由于在储存过程中面条内部和外部之间的水分梯度消失,煮熟的面条的质地很快就会变质。然而,快速冷冻可以延长熟面的“最美味”状态。了使成品获得理想的质地,在和面过程中需要高吸水率(>40%),因为高吸水率可以缩短所需的煮沸时间。这通常通过真空和面来实现。淀粉的加入也有利于保持熟面在冷冻时的质地。煮沸后的面条先用冷水清洗,然后浸入5℃以下的冷水中,最后用-30℃的冷风快速冷冻。如果在快速冷冻之前将面条冷却至 0–5°C,则在解冻过程中面条更容易分离。过度冷冻(<−40°C)可能会损坏面条结构,因为冷冻过程中面条芯的膨胀会破坏面条表面,而面条表面在面条芯冷冻之前就完全冻结了。