面团发酵监测的数字成像

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当面粉和水的混合物在酵母和/或其他微生物作用下变得升降的面团时,麸质粘弹性网能够捕获并保留通过微生物代谢产生的气泡(谷物粉碳水化合物在乙醇中的转化,二氧化碳等产品)。死亡的最后一部分(也称为“打样”)是面团余部的特定阶段,其中发生其最大扩张。在此阶段,必须实现面团的特定体积,以便具有成品具有所需特性(尺寸,亮度,碎屑的柔软性,咀嚼质地等)。最终的体积由构成叶子面团肺泡的气泡的数量和尺寸决定。有一些决定易于泡沫形成的因素,它们的放大和稳定性都在这里报道:

-面粉的特性,特别是它的“强度”,对显著发酵起着至关重要的作用:只有面筋丰富且质量好的面粉(称为“高筋面粉”)才会形成一层网,使面团内部积聚大量气体,而不会出现气泡破坏结构,从而导致最终产品的体积损失和质量下降(1,2)。

-某些成分或添加剂,如抗坏血酸、半胱氨酸和某些酶,对气泡有稳定作用(3)。

-在揉制过程中适当加入空气是一个众所周知的因素,它有助于气泡形成初始位置的丰富:在发酵过程中,这些位置将能够膨胀(4)。

-温度(T)和相对湿度(RH)显然是决定发酵产量的两个最重要的物理参数:因此,为了达到所需的最终体积,这些参数必须在发酵单元内精确设置。

-最后,其他不那么重要的因素可能是:面团中的脂肪量、所用水的矿物成分、捏合机施加的压力、发酵过程中施加的真空等等。

在发酵过程中监测面团密度是一种理解和控制枯萎食品的生产一致性的良好方法。面团密度在上升期间明显减少,同时增加了其体积增加。然而,这些参数的测量不是绝对的,而是取决于用于检测它们的方法(5)。生长结束时面团的密度也与面包的大小(6)有关。因此,监测面团密度不像似乎那样简单,特别是由于通常是不规则的形状和面积的表面。在过去,基于计算机软件(7),用FEM(有限元方法)进行表面积的计算。最近,CVS(计算机视觉系统)已被用于更准确地估计各种食物的表面积和体积(8,9,10)。这两种技术都是非破坏性的。最近已经开发了一种数字成像方法,以沿着整个疯狂过程中的面团膨胀(11):与以前的方法相比,它具有非常便宜和能够以动态的方式和实际情况来测量面团密度的优点T和Rh。 In such study the images acquisition was carried out every 5 minutes, using a CVS constituted by a PC coupled to a digital camera. Samples of bread dough were prepared by mixing flour (100%), water (62.5%), sugar (1.5%), salt (1.5%) and yeast (1.5%); such mixture was then divided into pieces of 85 g each. Leavening lasted 90 minutes and was performed at 3 different T (25, 30 and 35° C) and 3 different RH (65, 75 and 85%), thus giving rise to many different parameters combinations. In all the various T and RH combinations, a decrease in dough density in conjunction with the leavening and with the increase in volume was observed. In the first minutes of leavening there were no significant changes of the height of the dough; on the contrary, after the first 10 minutes a steady and significant increase in this height was observed, and it lasted up to 50-60 minutes from start of leavening (depending on T and RH condition). After that phase, the doughs height still increased, but to a lesser speed, until the end of leavening (90 minutes). The initial dough densities ranged from 1.025 to 1.097 g/cm3.,但由于实验条件(T和RH)的不同,最终结果差异较大,范围为0.417 ~ 0.521 g/cm3.。具有较高的T和RH,面团密度降低的速度较高,特别是在生长的第一部分中:这意味着通过在致密细胞内设定高T和RH参数来更快地达到所需的体积。实际上,在发病期间的较高的T增加了微生物代谢,从而增加了形成肺泡的二氧化碳的生产;较高的T也降低了这种气体在面团内的溶解度,使得泡沫的形成和放大倍数。然而,达到40℃,由于酵母上的热应力,对面团体积没有进一步的积极作用和增加的速度。关于RH,其效果与T的效果是次要的,但是RH在软化面团表面时具有重要影响,降低张力,从而促进面团本身的膨胀。因此,在致密细胞内具有更高的RH值,更容易发生面团膨胀,达到更高的最终体积。总之,数字成像可以被认为是一种以简单有效的方式监测面团加热的有效方法,以便在发生中遵循和了解其特点和修改,评估参数如T和RH的影响,也可以评估参数的影响不同成分选择的影响,以及它们在面团内部的数量。

参考书目

1)甘志等。、面包面团的微观结构和气体滞留。谷物科学学报,12-1 (1990)15-24

2)Campbell G.等人。,测量动态面团密度及表面活性剂和面粉型在打样期间混合和气体保留期间通气的影响。谷物化学,78:3(2001)272-277

3)甘志等。,气体电池稳定和气体保留小麦面包面团。谷物科学,21 (1995)215-230

4)Baker J.C.和Mize医学博士,面包面团中的气体细胞的起源。谷物化学,18(1941)19-34

5)Elmehdi H.M.等人。,通过不同的发酵工艺评价面团在发酵过程中密度的变化。谷物化学学报,2007,34(3):449 - 454。

6)Ktenioudaki答:et al。、麦粉发酵过程中动态密度监测。食品工程学报,95(2009)332-338。

7)克莱兰德等。,使用有限元方法预测冻结,解冻或冷却的速率,其在任意形状的固体中。国际制冷杂志,7:1(1984)6-13。

8)郑et al。,利用计算机视觉方法估算大型熟牛肉风冷时的收缩。食品工程学报,72:(2006)56-62。

9)杜春江,孙德威,利用计算机视觉估计椭球腿的表面积和体积。食品工程,73:3(2006)260-268。

10)Stabilov et al。,确定轴对称农产品表面积和体积的图像处理方法。国际食品特性杂志,5:3(2002)641-653。

11)Soleimani Pour-Damanab A.R.等人。,使用数字成像方法监测发酵过程中面团的动态密度。食品工程学报,107(2011)8-13。

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