水分在面粉各组分中的分布状态十分关键,原因在于其会影响面筋网络的形成,而面筋网络是决定面团各项特性的核心因素。即便面粉水分含量出现小幅波动,也会显著改变面团性能,这也体现出和面环节精准把控加水量的重要意义。吸水率是评价小麦粉品质的核心指标,行业内通常采用粉质仪或同类设备开展测定,以此使面团达到工艺所需的最佳和面稠度。
已有研究表明,小麦粉吸水率的波动范围为53.9%~65.5%,蛋白质与破损淀粉均会对吸水率产生显著作用。吸水率与蛋白质含量、破损淀粉含量呈正相关,上述两项指标累计可解释吸水率90%的数值变异。诸多研究均指出,破损淀粉对吸水率的影响程度更高,该结论也得到了多位学者的佐证。蛋白质含量与破损淀粉含量之间存在显著相关性。但也有学者认为,蛋白质含量对吸水率仅存在微弱影响。现有相关研究大多仅测定面粉总蛋白含量,并未对构成面筋网络的醇溶蛋白与谷蛋白进行区分。醇溶蛋白和谷蛋白具备不同理化特性,二者对面筋网络的作用效果也存在差异,进而有可能改变小麦粉的吸水率。
近期研究进一步证实,面粉中其他组分也会影响吸水率,其中水提取阿拉伯木聚糖可提升面粉吸水率。目前已普遍认可阿拉伯木聚糖在面包加工过程中的重要作用。尽管已有大量研究分析了阿拉伯木聚糖对吸水率及面包加工品质的综合影响,但小麦粉中阿拉伯木聚糖含量的自然波动会对吸水率产生何种具体作用,目前尚不明确。现阶段多数相关研究会向面粉中人工添加高浓度阿拉伯木聚糖,或是在加工过程中添加木聚糖酶对其进行改性处理。由于相较于面粉主要组分,阿拉伯木聚糖的天然占比仅为1.3%~2.7%,因此在不进行人工干预的前提下,探究其天然状态下对吸水率的影响存在较大难度。
除阿拉伯木聚糖外,脂质作为面粉中的另一类微量组分,含量约为2%~2.5%,同样会对面包加工过程产生影响。脂质可与醇溶蛋白等蛋白质发生相互作用,还可作用于面筋网络并改变分子间二硫键结构;同时,脂质能够与淀粉结合,和直链淀粉形成复合物。脂质可通过与蛋白质、淀粉的相互作用,间接影响小麦粉的吸水率。
相关研究假设:虽然蛋白质和淀粉是决定面粉吸水率的主要物质,但面粉中的微量组分也能够在很大程度上解释吸水率的自然波动规律。该研究旨在优化吸水率预测模型,明确面粉各组分对应的功能,重点分析微量组分含量的自然波动对吸水率的影响,为面包加工工艺的调控提供理论依据。为此,该研究选取150份2020年及2021年收获的小麦样品,除测定样品的蛋白质含量、破损淀粉含量及常规工艺指标外,还系统分析了脂质、阿拉伯木聚糖等微量组分含量与蛋白质的详细组成。研究结合多元线性回归分析与基于贝叶斯信息准则的变量筛选方法,筛选出对吸水率具有显著影响的特征变量。该研究成果也可为行业提供参考,验证通过检测脂质与阿拉伯木聚糖指标来调控小麦粉品质的可行性。