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饼干破裂机理与防控措施

放大字体  缩小字体 发布日期:2017-04-10  来源:网络  浏览次数:319
核心提示:在饼干生产实践中,经常碰到饼干的破裂问题,并习惯地把饼干由于受到外来的压力或撞击而造成的破裂,称为非正常破裂,这种破裂一般是由人为因素、机械因素等外部原因造成的。把饼干由于急剧冷却,其内部产生不平衡的应力而导致超出饼干的强度极限面产生的破裂称为自然破裂,这种破裂多是由饼干的内在因素造成的,影响因素较多。
 
    在饼干生产实践中,经常碰到饼干的破裂问题,并习惯地把饼干由于受到外来的压力或撞击而造成的破裂,称为非正常破裂,这种破裂一般是由人为因素、机械因素等外部原因造成的。把饼干由于急剧冷却,其内部产生不平衡的应力而导致超出饼干的强度极限面产生的破裂称为自然破裂,这种破裂多是由饼干的内在因素造成的,影响因素较多。

    一般来说,非正常破裂我们可通过加强管理、改善包装等措施加以减少或解决,但对于自然破裂问题的处理就显得比较复杂,这也是一直困扰着饼干行业的大问题,是某些厂家经济效益下降的原因之一。因此,本文就影响饼干破裂等质量问题的多种因素以及如何防控加以探讨。

一、饼干破裂的影响因素

    1、冷却环境温度

    在实际生产中,发现饼干的破裂往往在较低的环境温度下特别严重。研究发现饼干的破裂与冷却温度有明显的关系,随着温度的降低,破裂率明显提高,并且在很短的时间里已经破裂。

    —般来说,环境温度对饼干破裂的影响有2个方面,第一是热力冲击,第二是水分过剧扩散。饼干在出炉时表面温度高达180℃,冷却时,由于环境温度低于15℃,温度差达160℃之多,饼干急剧冷却,表面水分迅速挥发,内部水分在热力的推动下急剧向外层移动,强烈的热量交换和水分挥发致使饼干内部产生强大的应力使饼干内部的固体微粒相对位置发生变化,这种变形随时间的迁移而增加,当这种变形达到一定程度时,饼干本身的结合已经抵抗不了这种变形,饼干就产生裂缝。

    据观察,饼干的裂缝往往从中间开始,然后向外扩展,直到饼干破裂,在生产的第2d即可发现裂缝;在低温低湿的天气里,5h就可发现裂缝。

    2、烘烤时间与温度

    饼干的烘烤过程—般分为胀发、定型、脱水、上色4个阶段。脱水现象始终贯穿了整个烘烤过程,前期主要排除的游离水和吸附水,而后期排除结合水;结合水蒸发的温度不需要太高,但需要时间,如果网带转速过快,同时炉温过高,饼干外部的水分迅速排干,而内部水分排除不彻底,造成饼干内外水分差异,极大的水分梯度在热冲击下迅速变化,饼干就极容易破裂,有学者研究发现平均炉温为210℃时,烘烤3min,饼干自然破裂率高达94.6%;烘烤5min以上,平均炉温为176℃,破裂率仅为2.8%,饼干水分含量随烘烤时间延长而降低,饼干的自然破裂率也随之递减。

    3、油脂用量

    研究发现,饼干自裂率随油脂用量增加而增大,达到一定值时自裂率最大,然后自裂率又随油脂用量的增加而减少,直至为零。随着油脂用量的增加,面筋质由正常变得碎散,韧性,弹性降低。

    在口感上,成品饼干由韧脆变为酥脆。面团形成过程中,面筋性蛋白质吸水胀润,吸水量可达150%~200%。面筋形成越多,结合水形成也越多,烘烤时也难以脱去,也极易造成饼干内外水分不平衡,饼干在烘烤过程中蛋白质分子失去水分发生凝聚、变形,直至变性为止。

    约占面粉中25%的直链淀粉也由于水分散失发生凝聚、变形,当烘烤不当两引起“外焦里不熟”现象时,上述凝聚现象将在冷却时继续发生。此时由于饼干外形基本固定,凝聚现象将产生较大的应力。

    烘干后的饼干是一种脆性材料,缺乏抗裂的性质。如没有伤痕就非常坚硬,而一旦有了裂纹,就容易破碎,面筋的存在虽能增加饼干的抗裂能力,但又是引起饼干自裂的内在原因。当面筋纤维成网状排列时,抗裂能力就很强,而当面团由于压延比过大使面筋纤维排布方向一致时,就较容易产生自裂。

    观察的结果发现,太多数裂缝和压延方向一致,即与面筋纤维排列的方向一致。

    综上所述,油脂用量较少时,由于面筋形成较多,质量较好,增加了饼干的抗裂能力,其本身的强度足以抵抗其内部产生的应力。当油脂用量较多时,虽然此时饼干抗裂能力低,但其本身产生的应力较小,故不易引起自裂。只有当油脂用量不太多又不太少时,饼干内部产生的应力较大,而本身抗裂能力又小,因此最易引起自裂。

    4、糖用量

    饼干破裂率随糖用量的增加而下降,面筋质随糖用量增加变得碎散,粘性降低;在口感上,饼干变得越来越硬脆。由于糖的强烈反水化作用,面团中面筋形成减少,由此产生内应力的机会减少,而且由于糖的胶凝性提高了饼干的抗裂能力。因此,饼干破裂率随糖用量的增加而降低。

    5、模具的设计

    模具一般都有针孔和花纹,针孔有利于膨松剂气体和水气的排出,若针孔设计得过宽,水气就难以排除均匀,破裂就多,如果针孔太密,气体过快排除就会影响饼干的膨松度。实践告诉我们:平均每2.5平方厘米一个孔较宜,饼干的平整度和破裂率都有较好的改善。

二、饼干破裂的防控措施

    1、冷却环境温度

    对于冷却环境温度低造成的饼干破裂,其解决方法大致有两点,—是在条件允许的情况下,尽可能延长冷却线的长度,适当提高冷却线周围的温度,以防止由于温、湿条件的突变造成残余应力,二是可以在冷却线的前部加上盖罩,关闭冷却风扇,用以抑制水分的蒸发速度,对防止饼干冷却过快、避免自裂均起着积极的作用。

    2、烘烤时间与温度

    合理的调整烘烤过程中烤炉内“底火”及“面火”的温度是防止饼干自裂的关键所在。一般来说,前温区,应适当提高“底火”温度,降低“面火”温度,使饼坯承载模具迅速升温,保证饼坯的均匀胀发;中温区应适当提高“面火”温度,相应降低“底火”温度,使饼坯两面均处于高温状态,以利于饼坯内部水分的蒸发,在末温区,可仅保留部分“面火”温度,取消“底火”,利用饼坯承载模具的热量对饼坯底面加热,直至烘烤出炉。

    3、油脂及糖的用量

    针对原材料用量导致的饼干破裂,经验上我们一般的解决方法是合理设计配方、避开敏感的临界点,改进和面工序,保证面团面筋形成网络状,成型时保证每轧辊合理的压延比,保证面团有自我调筋的后段时间等。

    4、模具

    经常检查、清理饼坯承载模具,使模具内保持清洁,冲针高度适中,防止饼坯上的针孔冲不透,造成饼坯的透气性达不到要求,在烘烤过程中,保持饼坯的承载模具呈“人”字型排布,这样有利于饼干形态平整和饼坯的胀发,同时,“人”字型热容量高,也有利于烘烤后饼干的缓慢降温。

三、结语

    饼干破裂是一个涉及食品化学、热力学、材料学和生产管理等方面的综合问题。不能从单一方面来解决。实践表明,要综合考虑以上多方面因素才熊较好地抑制饼干的破裂问题。

编辑:foodnews

 
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