Taiwan International Association for Cereal Science and Technology

國際穀類暨技術學會|R.O.C.(Taiwan)

International Association for Cereal Science and Technology - R.O.C.

【文獻導讀】探討攪拌溫度與壓力對麵糰流變及麵包特性之影響

撰稿人:黃閔裕 / 臺灣穀物產業發展協會秘書處助理

前言:

麵糰的流變特性與麵包品質,主要由原料配方與加工條件共同決定。過去的研究多集中於調整配方組成(如蛋白質、膳食纖維或酵素),或是探討單一加工變數(如攪拌時間、溫度、幾何結構或真空攪拌)的影響。然而,隨著市場對全麥與古代穀物配方的需求日益增加,從「加工技術」層面尋求突破已變得更為迫切。

全麥中的麩皮會干擾麵筋網狀結構的形成,導致麵糰延展性降低並增加韌性,進而嚴重影響麵包品質。儘管單一的加工介入(如低溫或真空攪拌)能初步改善麵筋發展與麵包體積,但目前學界對於「攪拌溫度」與「攪拌壓力」這兩項關鍵物理因子結合後,究竟會產生協同或拮抗作用,仍缺乏系統性的量化分析。

因此,本文獻旨在量化攪拌溫度與壓力之間的「共同作用」,並比較兩種不同麵粉形成麵筋的能力(Verna 古代小麥粉與精製 0 號麵包粉),藉此評估這兩項變數對麵糰流變學、麵包品質及表面形態的影響。本文獻的核心目標不僅在於找出統計數據上的差異,更期望能進一步確認在何種情況下,加工條件的優化能有效突破原料的物理限制,或是否麵糰特性終將受限於其品種與基因。

材料與方法:

本文獻選用兩種蛋白質含量不同的商業軟小麥粉作為實驗材料:一款為富含麵筋的精製「0 號」麵包粉,另一款則為蛋白質含量較低的 Verna 古代小麥粉。為系統性量化加工條件的影響,實驗採 2×2 全因子設計,將「攪拌壓力」(常壓對比真空負壓)與「攪拌溫度」(常溫對比低溫)作為兩大核心變數,針對兩種麵粉分別進行獨立的交叉測試。

研究團隊對吹泡儀(Alveograph)攪拌槽進行改裝以精準控制內部負壓,並透過冷卻水循環系統維持低溫環境。所有麵糰在標準化加水並初步混合後,隨即在設定的溫度及壓力條件下完成攪拌。隨後,麵糰透過手工整形後進行發酵。其中,低溫攪拌組刻意延長發酵時間,以確保爐烤前所有麵糰發酵溫度一致,最後在固定熱風條件下烘烤成型。

加工後的麵糰會直接透過吹泡儀量化其韌性、延展性與整體變形能量;麵包成品則測量其實際體積,並進行質地分析(TPA)以評估麵包心的硬度、彈性與咀嚼性;切片後的內部氣孔結構則交由影像軟體進行數位化運算。最終所有數據皆透過統計計算,評估溫度與壓力各自的影響力,並進一步確認這兩項加工變數在不同麵粉中,是否會產生協同或拮抗作用。

結果與討論:

  1. 溫度與壓力的差異化調控:在麵包粉中,低溫攪拌能顯著提升延展性,形成更具變形能力的麵筋網狀結構;真空攪拌則透過減少氣泡混入,促使水分與固形物緊密結合,顯著提升整體變形能量(W 值)。兩者呈現獨立的疊加效應。相反地,在古代小麥粉中,高溫雖能加速蛋白質水合並增加韌性,卻使麵糰變得僵硬脆弱,延展性降低,表示改變溫度僅能影響物理性質,無法實質促進麵筋發展。
  2. 麵包品質與氣孔結構之影響:麵包粉具備極強的結構緩衝能力,加工條件的改變對其內部氣孔並無影響。然而,真空攪拌因減少二氧化碳膨脹的位點,反而限制烤箱內的膨脹體積。反觀古代小麥粉,其整體烘焙體積普遍較低,且內部氣孔對「溫度×壓力」的交互作用極度敏感。這表示其麵筋結構極易受到加工環境干擾,導致表皮形成大面積且分佈不均的顯著氣泡,證明其結構的不穩定性。
  3. 加工效應受限於品種因素:對麵包粉而言,真空攪拌成為影響咀嚼口感的有效因子,顯著增加麵包心的硬度、黏性與咀嚼度,並改變麵筋受力時的物理反應。然而,對古代小麥粉來說,所有加工變數在質地分析上幾乎無任何影響,這表示當麵筋結構過於脆弱時,後天的加工條件調整無法在最終質地上產生實質影響,證明麵糰表現完全受限於先天的品種及基因。
  4. 產業應用的加工策略: 加工壓力對麵筋的影響並非線性,而是存在特定「閾值」。當麵粉先天強度(W 值)超過 220–240 時,真空攪拌才能作為強化質地的有效工具。反觀古代小麥或全麥等低於此閾值的麵粉,其脆弱的麵筋骨架無法承受與傳遞攪拌能量,施加極端加工條件並無實質效益。這證明真空攪拌並非完美的加工策略,而是針對高強度麵粉的調控方式。

結論:

本文獻證實,「低溫攪拌」是不受品種限制的穩定加工策略,能普遍改善麵筋表現;「真空攪拌」則為有條件的調控方法,僅對高強度麵粉具強化作用,且會犧牲麵包體積。綜上所述,未來針對全麥與古代穀物的加工優化方法必須根據品種進行調整。後續研究應進一步量化真空技術的「麵筋強度加工閾值」,以推動烘焙製程設計由傳統試錯的「經驗法則」,正式邁向科學化的「精準預測」。

文獻來源:國際穀物科學與技術協會(ICC)官方科學期刊 第128卷 (2026.03)

Angeloni, G., Spadi, A., & Corti, F. (2026). Impact of mixing pressure and temperature on dough and bread properties: A comparison between Verna wheat flour and refined type “0” bread flour. Journal of Cereal Science, 104393. https://doi.org/10.1016/j.jcs.2026.104393

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