本文標題："小麥蛋白質之化學組成及結構"
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面粉的組成分在面包制造過程所扮演之角色
小麥蛋白質
面粉中的脂質
淀粉粒
非淀粉多醣－聚戊醣
酵素
其他組成分
小麥蛋白質
小麥蛋白質之化學組成及結構
蛋白質與面糰形成
小麥蛋白質與面包品質
小麥蛋白質之化學組成及結構
小麥蛋白質依溶解度可分為水溶性之白蛋白、鹽溶性之球蛋白、醇溶性之榖膠蛋白和可溶于酸堿之麥榖蛋白。
面粉加水后面糰的黏彈性增大，水洗出可溶離淀粉及其他物質，殘留之脂蛋白質部分稱為面筋蛋白質。
面筋是決定面粉吸水量之重要因子，會影響烘焙品質。
小麥面筋蛋白質中離子性胺基酸含量極少，堿性胺基酸如組胺酸、精胺酸及離胺酸含量低，所以小麥面筋蛋白質溶解度低。
醯胺類胺基酸，如麩胺醯胺及天冬門醯胺，與含硫胺基酸含量高，與面糰網狀結構形成有關。
蛋白質與面糰形成
面筋蛋白質由麥穀蛋白及穀膠蛋白組成，此二種成分參與面筋的形成，是面糰形成的主要因子。
麥穀蛋白分子量大于100 kDa，具有彈性而伸展性較小；而醇溶蛋白具有伸展性而彈性較小。
穀膠蛋白為單元體蛋白質，其分子內雙硫鍵可穩定蛋白質結構。
麥穀蛋白含多量麩胺酸，為線型蛋白質多元體，在尿素、胍及界面活性劑存在下具可溶性，可知麥穀蛋白分子間主要有氫鍵及疏水性鍵結，同時結構中具分子內及分子間雙硫鍵，蛋白質間以分子間雙硫鍵之頭尾相連，當力量施于末端時，外型向外伸長，反之，力量移除時，結構會回到原來低能量狀態再度纏繞，因而可提供面糰特性。
高分子量麥穀蛋白因含雙硫鍵，具β-轉折蛋白質構形，其空間結構類似彈性蛋白，亦是產生黏性原因。
小麥蛋白質與面包品質
面糰黏彈性被認為與高分子量麥穀蛋白的結構有關。
面筋蛋白質之流動隨溫度升高而增大，蛋白質與蛋白質分子間發生熱變性而凝聚，網狀結構生成，可提供面包體積的支架。
面粉中的脂質
化學組成與結構
小麥脂質對面筋形成之影響
脂肪與小麥蛋白質交互反應
化學組成與結構
小麥粒中的脂質含量極微，主要為三酸甘油酯。
在磨粉過程中，胚芽內之三酸甘油酯，會因碾壓之機械力而流入面粉中，造成面粉50%之三酸甘油酯來自胚芽部分，約16%的脂質是在淀粉粒中，與直鏈淀粉形成複合物，稱為淀粉脂質，此類淀粉因存在淀粉粒內，不易與其他成分發生作用。
小麥脂質對面筋形成之影響
極性脂質以半乳糖脂及磷脂為主，存在細胞膜內，具典型膜脂質結構，乃由脂肪雙層分子組成，非極性端之碳氫化合物鏈類似液體脂質結構，即液晶相，以不規則排列構成中心核，極性端形成兩端界面，這些雙層分子與水分子交替排列。
當水分過多時，脂肪雙層圍住而生成球狀，與水分子層互相交錯排列。
液晶狀態可穩定氣體，對于面糰氣體保留很重要，因此，脂肪添加液晶油脂，可改善面糰保氣能力。
脂肪與小麥蛋白質交互反應
油脂會與面筋蛋白質形成複合物或稱為面筋膠體。
油脂類似細胞膜，呈現脂肪雙層分子之液晶結構，水及蛋白質分佈于油脂之四周，蛋白質極性表面及疏水性內部，會與脂肪之液晶結構形成複合物，所以具有氣泡穩定能力。
淀粉粒
吸水性
糊化
回凝
吸水性
淀粉不溶于冷水，但在溫水中會吸水膨潤，達到糊化溫度時，淀粉吸水性大大增加，淀粉顆粒體積膨脹。
小麥之淀粉粒其相鄰直鏈與支鏈分子平行結構因氫鍵而排列成高度結晶，成同心環狀的輻射形分佈，此排列結構的淀粉粒在偏極光下會呈現複曲折性或偏光十字性，此為小麥之淀粉粒之特征。
完整之淀粉粒才具有類似儲水槽之功能，即乾燥之淀粉粒分子在細胞膜內部，透過細胞膜吸水后膨潤，但結構并不崩潰，完整淀粉粒具有吸水及保水之能力。
糊化
糊化乃淀粉在水中受熱后黏度上升現象，于加熱時，淀粒不定形區的弱氫鍵先被破壞而吸水，持續加熱時，在約60~75℃之間，結晶區的強氫鍵也被破壞，複曲折性消失，后淀粉粒失去結晶崩解。
淀粉糊化時，水主要會與蛋白質作用，此時淀粉僅部分糊化，烘焙時淀粉在水分之利用會受限制。
此因氣體產生擴張，淀粉膨潤后呈水晶體狀，部分淀粉粒及破碎淀粉粒則會釋出游離淀粉。
回凝
糊化后之淀粉液放置冷卻時，原已被熱散開之氫鍵可逆地任意排列再度結合，淀粉分子會降低與水之結合力，淀粉分子間氫鍵再度生成，淀粉會由膠體狀轉變成含結晶結構之物理改變，新鮮面包淀粉分子為不定型狀態，經存放后會再結晶，淀粉溶解度下降變乾硬，此為面包老化。
水量對淀粉老化十分重要，淀粉膠體水含量會影響老化速率，支鏈淀粉在50%及70%水含量下儲存14天，淀粉粒顯示有結晶現象，表示支鏈淀粉發生回凝形成非顆粒狀，示差掃描熱分析其主要吸熱峰，可推測淀粉釋出之游離態支鏈淀粉為老化主要原因。
非淀粉多醣－聚戊醣
化學組成及結構
氧化凝膠作用
保水性
保留氣體能力
化學組成及結構
面粉內主要非淀粉多醣包括聚戊醣、纖維素、β-聚葡萄糖、半纖維素、葡萄聚甘露糖、半乳聚甘露糖。
水溶性聚戊醣可吸15~20倍水量，生成高黏稠溶液。
不溶性聚戊醣以堿溶解純化后，再添加到小麥粉(2%)可改善面筋特性、面包體積及組織。
氧化凝膠作用
面糰混合時，聚戊醣分子會進行氧化交聯作用，提供面糰流變性，醣蛋白與面筋蛋白質亦會參與凝膠生成。
聚戊醣結構含有阿魏酸(ferulic acid)與阿拉伯糖(arabinose)，阿拉拍糖之氫氧基與阿魏酸是以酯化方式存在，參予氧化凝膠生成不溶性網狀膠體。
當加入過氧化氫或過氧化酶進行氧化時，可溶性聚戊醣即含阿拉伯糖聚木質糖鏈上之阿魏酸，分子間會氧化交聯產生網狀結構，生成聚戊醣膠體溶液。
面粉若添加蛋白質水解酵素，醣蛋白之多元酚因水解其含量降至原來一半而失去氧化凝膠能力，此時凝膠會轉變成流體。
氧化劑之添加，會使面筋蛋白硫氫基氧化，面包油脂中不飽和脂肪酸或醣蛋白亦會氧化等，均可強化網狀結構，改善烘焙性質。
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