吹泡儀應用于發酵面團的研究
中國糧油儀器網從法國肖邦技術了解到：吹泡儀是Marcel Chopin于1927年發明的面團流變學檢測設備。時至今天，吹泡儀已經成為了最廣泛使用的面粉質量檢測和流變學特性研究的工具之一。從北半球到南半球，從歐亞大陸到拉丁美洲，都能見到吹泡儀的身影。吹泡儀被應用于檢測小麥質量、面粉揉混，并用于研究發酵面團的各項指標以及各種添加劑和配料對面粉的影響，以確保產品和技術參數的穩定。吹泡儀原理的優越性和其對發酵面團研究的獨特性在國內也吸引了很多專家學者，共同研究和談論。
1 標準吹泡儀方法
吹泡儀的研究基礎是采用恒量加水作為其標準實驗方案。恒量加水法根據面粉樣品的含水量確定水分的添加量，實驗結果如圖1。吹泡儀遵循標準協議（如：ISO, Afnor, ICC, AACC, GBT等）來測量面團的流變學特性。恒量加水實驗協議有兩個目的[2]：
（1）一旦面粉的水分已知了，就能進行實驗，從而使分析簡化。
�。�2）使通過相同加水條件下獲得的實驗圖線的比較變得迅速而且簡單。
這個協議選擇15%濕基含量下吸水率50%的面團作為標準，在判定小麥質量上非常有效，特別適用于中低筋小麥的檢測研究。不過這個協議不適用于質地堅硬、富含蛋白、具有很高的吸水能力的小麥樣品。因此，由于硬質小麥的需求，催生了新的測試儀器和方法。
圖1 使用ISO 5530-4 標準協議作的吹泡儀實驗圖。P=耐壓性，W=形變能量，
L/G=曲線長度（破裂時的橫坐標），Ie=彈性指數，p=面泡破裂時的壓力。
2 吹泡稠度儀的出現
1970年，Nuret等[3]關注到根據面粉的吸水能力，適量加水后達到恒量稠度時吹泡結果的變化。他們提出一種方法，使恒量稠度成為了可能，即設置一個常量“P”。這個方法首先由實驗得到“P”值，由“p”值確定吸水率，再來進行傳統的恒量加水實驗。
1985年，Chen和d’Appolonia[4]發表了一篇研究吹泡儀在美國硬質紅色春小麥上應用的文章。他們的研究表明恒量稠度的方法在研究硬麥上是極其實用的。他們提出了一種方法，即通過布拉班德粉質儀對面粉吸水能力的計算，在250克面粉中加入8%的水。這種添加方案特別適用于到達500BU時，吸水率值超過58%的小麥樣品。
1993年，一個法國工作組在IRTAC的贊助下，合作研究了法國小麥的韌性和延展性。這是個跨領域的研究，包含了基因、農藝學和技術鏈，在多領域中同時被廣泛報道。在它眾多的研究結果中，有一個是：為了清楚的了解法國地區小麥的質量，最好使用恒量稠度的吹泡儀法。
根據這個研究，肖邦在1998年推出了吹泡稠度儀，這是一款可以測量恒量加水和恒量稠度的設備，通過適量加水可以達到恒定的稠度。這個研究結果在意大利Antonella Petrini等[5]人使用新款吹泡儀做的研究中引起共鳴。他們結論是：對于所有的硬質小麥在制作面團時，用恒量稠度吹泡效果會更好。2001年，A. Barrigon[6]就這個課題發表了他的研究報告：（1）恒量稠度吹泡使小麥粉顆粒更容易吸水飽和（2）推薦在研究高筋力面團時，使用恒量稠度吹泡法。
3 適量加水吹泡法的原理
吹泡稠度儀是新一代的吹泡儀，它的和面缽進行了一些改善，使其能測量面粉的吸水能力。使用這個特殊的揉面缽（見圖2）成就了稠度儀。傳統吹泡儀的單刀揉混被雙刀代替，而原來的側臂也被特殊制作為開口較小、帶心軸的側臂。這個設備作為一個整體保證了有效的揉混行為。
圖2 稠度儀的雙刀和特殊側板
稠度儀的壓力傳感器安裝在圖中所示揉面缽左側內部來記錄面團對面缽的壓力。雙臂攪拌刀在面團的揉混過程中將這種壓力推向傳感器。首先，進行恒量加水稠度測試，實驗只需4分鐘即可完成。假設估算吸水率50%，按照15%濕基進行實驗，測量出被稱作PrMax 的最大壓力值。面粉的吸水能力越強，就越容易吸水不充分并引起稠度的升高，這樣的面團會對傳感器產生很高的壓力，于是得到較高的PrMax。肖邦協議設定目標稠度為2200mb，通過設備自動換算可以確定面粉在2200mb下的吸水能力，在CHOPIN協議中稱為適量水合能力，簡稱HYDHA。有了HYDHA 就可以進行適量水合條件下稠度實驗或吹泡實驗。
使用稠度儀獲得的吸水率值比粉質儀值會低。但是兩種方法得到的結果顯著相關性[7]，因此兩種方法都有同樣的地位。
適量加水吹泡測試是接著恒量加水稠度測試而進行的。適量加水吹泡測試的操作方法與恒量加水吹泡測試相同，只是鹽水及面粉需求量要根據恒量加水測試的結果（HYDHA）來確定。
適量加水吹泡測試的曲線有點像標準的吹泡曲線。為了避免任何混淆，參數的名字作了些修改.
4 適量加水實驗的意義
不同的吸水率樣品會得到不同的最大壓力值，吸水率高的樣品，恒量吹泡實驗都會產生比較高的P值，而使區分不太明顯。然而適量加水吹泡實驗則能夠很好的區分開來。而影響面粉吸水率的原因涉及到基因、種植技術、生化和機械因素。說的更簡單些，面粉的吸水量依賴于這四點必要因素：面粉的固有水分，蛋白比例，戊聚糖含量和淀粉損傷。
戊聚糖在面粉中的含量為1%-2%，但它有7倍于自身重量的吸水能力。他們是麥麩麥糠的構成成分。面粉的出粉率越高，戊聚糖的含量也越多。由于工業加工中其戊聚糖的含量很低且比例基本一致，我們一般不考慮其對吸水率的影響。
蛋白在面粉中的含量在8%-16%之間，它具有自身重量1.8倍的吸水能力。成熟小麥的蛋白含量不只取決于品種，還受氣候、土壤條件以及農作物管理（如氮肥施加量等）的影響。同樣的品種，生長的越密集，其蛋白比例越低。
淀粉占了面粉中的78%-82%的比重，單個淀粉顆粒吸水大約為自身重量的0.3倍。而由于研磨過程中的機械破損，單個破損淀粉可以吸收多達3倍于自身重量的水分。同樣的磨粉過程，硬麥有較強的反抗碾磨的作用力，因而會比碾磨軟麥產生更多的淀粉損傷。這種堅硬的特性一般來自于基因。對于同樣的硬度，磨粉作用的方式（外部條件、磨輥間距、壓力、研磨次數等） 也會在生產過程中大大地影響破損淀粉的產生量。
總之，蛋白豐富的硬麥會比蛋白含量較少的軟麥在生產過程中產生更多的破損淀粉，也會有更強的吸水能力。獲得的曲線就會顯示很高的P/L值，但這并不一定就是樣品本身該有的曲線，卻是測試的沒有充分吸水的實驗面團。因此對于含蛋白豐富的硬質小麥樣品，適量加水實驗可以提供更好的分析結果。
5 總結
吹泡稠度儀的適量加水方法很好的解決了對硬質小麥的分析難題。該法簡單、快速、標準，已經在世界范圍內被使用了十多年了，但尚未被廣泛應用。然而，高吸水率的小麥在世界范圍內正在逐步增加，而適量加水法是一個很好的處理高吸水率小麥吹泡分析的方法，但是還沒有形成廣泛的認知，且缺少數據經驗的積累。
正如制粉工業、烘焙工業和小麥本身在最近幾十年都有很大的進步，實驗設備也在緊跟這個步伐。實驗室也趨向于使用更多的優秀工具。適量加水吹泡方法的存在，推動稠度儀的功能的實現，稠度儀也已經應用在了很多實驗室。現在的問題就是怎么去用好它。相信有了更多的粘度測試儀研究與驗證，大家會逐漸發現稠度儀所能提供的豐富的信息，從而加深對面粉研究的手段和方法。
