小麥

小麥
小麥是禾本科,一年生草本植物,高約一公尺,中空有節,葉片長披針形,複穗狀花序,小穗有芒或無芒。穎果卵形或長橢圓形,腹面具深綜溝。種類頗多,為主要糧食之一。
小麥的穀粒是人類所需營養素的一個倉庫,早在文明啟蒙時期,人們就已經知道開始利用小麥,及至今日的饅頭、麵包、麵條、蛋糕…等小麥麵粉產品,都是我們每日的必須食品,而且是經濟可靠的營養來源。
 
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。
 
小麥之物理性質對產粉能力之影響
小麥的產粉能力以產粉率(Flour extraction)表示之,即成品麵粉之重量與所使用原料小麥之比,原料小麥表示法有淨麥與毛麥兩種,前者即已經過淨麥處理但未經水洗之小麥重為準,後者即未經淨麥及水洗處理之小麥重為準,其公式如下:
產粉率=成品麵粉重量÷毛麥重量×100%
或   產粉率=成品麵粉重量÷淨麥重量×100%
同一品種之小麥,因成品麵粉之粗細,使用機器效能之高低,流程圖設計之完善與否,操作管理及調整之精劣,所得之產粉率亦不同,茲分述影響產粉率之各種小麥特性如下:
(一)水份:
小麥之含水量對產粉率影響很大,因成品麵粉之含水量在13.0-15.0之間,如原料小麥乾燥時,磨粉前必須加水,使麵粉總重量增加,產粉率亦隨之增加,反之,潮濕小麥於磨粉前必須乾燥,於是總重量減少,產粉率亦隨之下降。
(二)麥粒之形狀:
圓球型之麥粒其表面積與體積之比,較其他形狀為小,故愈近圓球型之麥粒,其胚乳與麩皮之比例愈大,產粉率亦較高,通常呈圓球型之麥粒,均為完全成熟之飽滿小麥。小麥腹溝之深淺亦影響產粉率,因腹溝隨藏著該顆小麥麩皮量之1/4至1/3,且此部份麩皮最不易與胚乳分離,故腹溝淺之小麥自然較腹溝深者,具有較高之出產粉率。
(三)麥粒之大小:
假設麩皮厚薄相同,而麥粒大小不同時,則麥粒較大者,其胚乳與麩皮之比例亦大,故產粉率較高,澳洲及英國小麥顆粒較大,劣級之加拿大小麥顆粒較小。
(四)麩皮之厚薄及其胚乳之附著情形:
小麥之麩皮較厚時,胚乳與麩皮之比例自然減小,產粉率亦減少,若干英國小麥麩皮甚厚,澳洲小麥則麩皮較薄。胚乳與麩皮黏附不牢之小麥,製粉時易於將其分離,產粉率自然較高,反之,黏附極牢,不易分離,產粉率自然降低,再者軟麥比硬麥易於分離,故軟麥之產粉率亦比硬麥為高。
(五)麥芽大小:
麥芽佔小重之2-3%,顆粒小之麥粒比顆粒大之麥粒所含麥芽之百分比為高,當然在一顆小麥中,麥芽之含量愈高時,相對的胚乳含量必較低,即產粉率愈低。
(六)小麥中雜質之含量:
雜質含量與產粉率成反比,北美洲好小麥之雜質含量約為0.5-2.0%之間,其他用古老方法收獲地區之小麥,雜質含量均在6-7%。
以上係影響產粉率之小麥特性,目前台灣一般產粉率都在74%左右,設備良好者可達78%,出粉率相差很大。六級之加拿大小麥其產粉率僅69%,最佳之澳洲小麥可達80%以上。
麩皮(Bran):約佔整個麥粒的14.5%。麥殼會出現在全麥麵粉中,但大半是被除去做為家畜或家禽的飼料。一般人稱之為麩皮。
 
胚乳(Endosperm):由蛋白質作基質,滿佈澱粉粒的胚乳細包,約佔整個麥粒的83%,是麵粉的主要來源。
 
胚芽(Germ):約佔整個麥粒的2.5%。是這個種子的發芽部份,因為含有脂肪,會影響麵粉儲存的品質,所以將它與麵粉分開。小麥胚芽含有豐富的維他命,是良好的健康食品。
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