小麥之化學結構
一顆小麥係由蛋白質、碳水化合物、脂肪、礦物質鹽類、維他命及水所構成,其成分因產地、氣候、土壤及品種不同而異,最大的差別在於蛋白質之量與質。
(一)蛋白質(Protein):
蛋白質為有機化合物之複合體,由碳、氫、氧及氮、有時存有少量之硫與磷所組合而成,永遠存在有生命之細胞中,從最簡單之氨基酸(Amino acid),變成極複雜之各種分子,在人體內能製造肌肉及血球,並可發生熱與能。
在小麥及麥粉中尚含有少量之有基化合物,它亦含有氮、碳、氫及氧,但不是真正的蛋白質,稱為含氮物之非蛋白質,其營養價值僅真正蛋白質之一半。一般所稱之粗蛋白質(Crude Protein),即包括真正蛋白質與含氮物之非蛋白質。
小麥中所含蛋白質之多寡與將來製成麵粉後蛋白質含量之高低成正比。
小麥中所含之蛋白質可分為麥穀蛋白(Glutenin)、醇溶蛋白(Gliadin)、酸溶蛋白(Mesonin)、白蛋白(Albumin)、球蛋白(Globulin)等五種。
前三者不溶於水,後二者極易溶於水而流失,如果以水洗滌麵粉糊時,前二者即互相黏聚在一起稱為「麵筋」,其中除麥穀蛋白及醇溶蛋白外,尚有少部份之纖維及澱粉。此兩種蛋白質與其他動物性或植物性蛋白質不同,最大的特點即會互相黏聚在一起成為麵筋,此特點可因儲存時間之太長,受潮濕氣候之影響,麵粉或小麥發黴程度之強弱而逐漸變性,蛋白質含量雖未減少,但麵筋之凝結力已漸形減少,甚至全部消失,此情況之下之麵粉已不適宜做麵包。
麥穀蛋白與醇溶蛋白佔小麥中蛋白質含量之70%以上,但其比例因小麥品種及麵粉品種不同略有變化,通常此二種蛋白質之比例幾乎相等,有時亦成四與六之比。其他三種蛋白質約佔小麥中蛋白質之15%,佔麵粉中蛋白質之10%。
一顆小麥中蛋白質之含量以麥芽最高,麩皮次之,胚乳最少。又一般小麥之蛋白質含量,以玻璃質之硬麥最高,粉質之軟麥最低,加拿大硬質春麥與美國之春紅麥蛋白質含量在13.0-17.0%之間,普通各種軟麥則在8.0-12.0%之間。
(二)碳水化合物(Carbohydrates):
碳水化合物為一種有機物之複合體,包括碳、氫、氧三原素,其中氫與氧原子比為2比1,小麥中碳水化合物可分成溶解性碳水化合物(Soluble carbohydrates)及纖維(Fiber)二種,茲分述如下:
A. 溶解性碳水化合物:
澱粉與糖類均屬之,可直接溶於水中,在沸水及稀酸或受酵母之作用更易溶解,主要在於可以發生熱及能。
B. 纖維
有些碳水化合物具有很強的結合性,在氯、溴或沸騰之稀酸、稀鹼中,幾乎不發生任何作用,最主要纖維素(Celullose),它即食物中之粗纖維(Crude fiber),不但不活動且極難消化,雖然如此,但食物中必須含有少量,可刺激腸之蠕動以免便秘。
麵粉中纖維含量愈高,可消化性愈低,製粉工程師在磨粉時,必須將纖維含量減至最少之程度,此時清粉機在製粉上佔有很重要之作用,它可以除去纖維薄皮及果皮層,而將麵粉中纖維成分除去。產粉率與纖維素含量亦有很大之關係,麵粉及純麩皮中纖維素量與產粉率成正比。
(三)脂肪(Fat):
脂肪是一種甘油(Glycerol)與脂肪酸(Fatty acid)之化合物,常含有少量之游離脂肪酸,如受潮濕或儲存時間過久時,此游離脂肪酸即隨之增加,進而變成酸臭之味。食物中含有之脂肪,可用乙醚溶出而測定之,此曰粗脂肪(Crude fat),小麥中以麥芽之含脂肪最多,而脂肪最易酸敗使麵粉變味,所以在製粉過程中,應盡量避免麥芽之混入麵粉中。
(四)灰份或礦物質鹽類(Ash or mineral salt):
小麥或麵粉中之礦物質或無機物係呈化學鹽之狀態而存在,將小麥或麵粉完全燃燒後之殘留物,絕大部份為礦物質鹽類或稱為灰份,在小麥或麵粉中灰份含量是很少的,小麥的礦物質鹽類中,鹽基性部份包括金屬鈣、鉀、鈉、鎂及鐵等,酸根部份包括非金屬之硫、磷、氯及碘等。
(五)維他命(Vitamins):
維他命為人體生存所不可缺少之物質,小麥之胚芽含有豐富之唯他命E,每公克麥芽中含量高達0.2-0.4公絲,小麥中尚含有少量之唯他命A及微量之唯他命C,但完全不含唯他命D。