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小蘇打?泡打?『粉』不一樣 ~由鬆餅實驗談食品膨鬆劑 次要群組 [化學教學::氣體化學] 列印 推薦
作者或來源 zfang 2013-06-03 21:23:11
關鍵字 1二氧化碳 2小蘇打 3膨鬆劑
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之一  親子鬆餅實驗

這天,買了一包麵粉,帶小蒨做個小實驗。

 

將水與麵粉和勻後分成兩份,其中一份放入碳酸氫鈉 (小蘇打)將它們分別置於平底鍋上加熱,結果如下:

 

未加入碳酸氫鈉的麵粉糊煮熟了像水餃皮,白色而扎實。有加碳酸氫鈉的麵糊,煮熟後產生氣泡與孔洞,並且麵粉糊的顏色由白逐漸轉成黃色。

 

碳酸氫鈉加熱後發生了什麼變化呢?

首先解釋為什麼會產生孔洞,這是因為俗稱小蘇打粉的碳酸氫鈉(NaHCO3),遇熱分解產生二氧化碳:

2NaHCO3(碳酸氫鈉) Na2CO3 (碳酸鈉)  +  H2O ()  + CO2(二氧化碳)    

與鍋子接觸處孔洞較細,而氣泡匯集到表面則形成較大的氣泡。至於,有加小蘇打粉的鬆餅,為什麼顏色由白變黃?這跟加鹼水製作出的油麵一樣。(油麵見文章:油麵大變身~彩虹涼麵DIY  ) 麵粉含有異黃酮,在鹼性環境下便會呈現黃色。小蘇打的受熱分解除了放出二氧化碳之外,也會產生鹼性的碳酸鈉(Na2CO3)

『這個可以吃嗎?』小丫頭肚子餓了。
『這是實驗用的,不好吃!』為了效果,加了不少小蘇打粉,又沒加糖……
小蒨不信,吃一口後表情怪異,呵呵~苦的!!

附註~假日做鬆餅沒這麼麻煩,多買現成的鬆餅粉。加水、加奶、加蛋,再搭配小企鵝造型的鬆餅機,就是小朋友的最愛了。

 

之二   膨鬆劑知多少

麵包、鬆餅、蛋糕,甚至餅乾、油條等,常常都得加入一些幫助膨鬆的添加物。在常見的食品中,有時包裝上是以簡單的『膨鬆劑』三個字代替,究竟膨鬆劑是什麼?

 

麵團或麵糊在烘焙時受熱膨脹而產生多孔性組織的過程,稱為"膨脹過程"。會使烘焙食品膨脹的因素主要有三個:空氣、水蒸氣和二氧化碳。

 1空氣:食品製作時揉入空氣,經由烘烤過程受熱,使空氣膨脹,讓食品的體積增加。
 2水蒸氣:水分遇熱後產生水蒸氣,也可以使食品體積脹大。
 3二氧化碳:因為可以在製作過程大量產生,加上受熱膨脹,所以常用於糕餅食品。

 

讓食品膨鬆的添加物稱為膨鬆劑,除了小蘇打粉,市面糕餅烘焙用還有泡打粉、酵母粉與銨粉。將產生二氧化碳的方式,區分成生物作用化學作用

 

生物性:天然的膨鬆劑是酵母,利用分解醣類代謝後產生二氧化碳及酒精,使麵糰包覆著二氧化碳氣體,讓口感柔軟膨鬆。酵母是活的,需要足夠的時間和溫度讓麵糰發酵產生二氧化碳。而酵母的活動力取決於溫度,在攝氏35度時活動力最旺盛,一但溫度過高,酵母受到破壞而死亡,便會停止發酵。老麵或湯種的麵食之所以好吃,主要是在發酵過程中,除了產生氣體使麵糰膨脹外,還可以使麵筋(蛋白質)的網狀結構被撐開擴展,使得麵糰即使鬆軟也不失嚼勁;口感不同於一般利用蛋白打發或添加化學膨鬆劑快速膨脹的蛋糕。

 

化學性:分成小蘇打粉、泡打粉與銨粉三種,藉由產生的二氧化碳讓烘焙物膨脹。

1.俗稱小蘇打粉的碳酸氫鈉(NaHCO3),遇熱產生二氧化碳。
     受熱分解的化學反應式:2NaHCO3 Na2CO3 + H2O + CO2↑ 
除了放出二氧化碳之外,也會產生鹼性的碳酸鈉(Na2CO3)使用過多會使成品有苦味,有時還會與油脂產生皂化反應,使得食品出現肥皂味

2.泡打粉或發粉:主成分為碳酸氫鈉,另外加入一些酸性鹽類(磷酸鹽、酒石酸鹽),只要調麵糊時,遇水溶解,不需加熱即會反應產生二氧化碳,也沒有鹼性物質的產生。(不會使麵粉中變黃。)
      其離子反應式如下: HCO3-  +  H+ H2O + CO2↑ 
若烘焙時再遇高溫,則因反應速率增加,會釋放更多量的二氧化碳。

3.還有一種是俗稱銨粉的碳酸氫銨(NH4HCO3)受熱分解除了產生二氧化碳與水外,也會產生氨氣(阿摩尼亞),因此也叫做臭粉,常用於水分較少的麵食,不少餅乾與油條均是採用銨粉做為膨鬆劑,產生的氨氣容易被釋放而不至於溶解其中產生異味。前一陣子才因為中國進口銨粉驚爆含高量三聚氰胺事件而受到大家注意,若不慎使用到黑心毒銨粉,對健康會造成危害。

 

 

之三  從化學反應角度看小蘇打粉與泡打粉

有意思的是小蘇打粉與泡打粉。泡打粉為碳酸氫鈉與酸性鹽的混合物,不同於小蘇打粉為碳酸氫鈉的純物質。雖然泡打粉內均為固體粉末反應速度慢,但仍可能因為放置過久或受潮,而使得碳酸氫鈉與酸性鹽提早產生作用,所以在泡打粉內還會添加一些澱粉作為填充劑或防潮,使用前要注意保存期限。至於小蘇打粉,若不受潮可長期存放。

我們以反應的莫耳數關係來看這二種『粉』的反應:

1.碳酸氫鈉的受熱分解時,NaHCO3CO2的莫耳數比例是21
         2NaHCO3
Na2CO3 + H2O + CO2

2.碳酸氫鈉和酸性物質作用時,NaHCO3CO2的莫耳數比例則是11
           HCO3-  + H+
H2O + CO2

以產量來說,泡打粉優於單獨使用碳酸氫鈉。不僅產生氣體量大,而且產生氣體後,食品是中性的。(不像單獨使用碳酸氫鈉,最後產生鹼性碳酸鈉)。但,平常取用並不是用莫耳數來看,而是用克數,於是改以1克的粉末進行簡單計算。

1克的碳酸氫鈉(分子量84),完全受熱分解可產生二氧化碳(1÷84)÷2×440.262克。
1克的泡打粉(其中碳酸氫鈉含32),假設與酸完全反應,則可生成二氧化碳(1×0.32÷84)×440.168克。
也就是說,
若是產生相同量的CO2則需使用較多克數的泡打粉。

 

以反應速率的角度來看,泡打粉藉由調整其中酸性物質種類與份量,還能控制反應的分段進行呢!也就是說,不一定要讓二氧化碳遇水則發,控制或調配酸性鹽,也能讓適量的二氧化碳適當的時間與適合的溫度釋出。

市面上見到的泡打粉多是一種複合化學物質(就是混合物啦!)快速反應的泡打粉(添加酒石酸鹽和磷酸鹽)在溶於水時即開始起作用;而慢速反應的泡打粉(添加明礬)則在烘焙加熱過程才開始起作用;更有一種『雙重反應泡打粉』,可以打麵糊階段先產生部分二氧化碳,隨後才在烤箱加熱時反應產生第二階段的二氧化碳。

 

泡打粉看似合用於糕餅類的膨鬆,但是因為加入的磷酸鹽會使得身體內的鈣質失衡,而明礬或其他含鋁離子的硫酸鹽,也會造成身體的負擔,因此不宜食用過量。純的小蘇打粉也並未不好,如果食材裡本身有其它酸性物質(果汁、巧克力)添加小蘇打粉除了能夠膨鬆之外,也可以做為中和劑,平衡過量的酸。更何況,小蘇打是主婦廚房良品,除了燙青菜保持青菜翠綠、讓牛肉軟嫩外,也能做為清潔聖品喔!

 

同樣是小蘇打的受熱分解,還有一個就是椪糖的實驗,見文章:古早味童食~椪糖  

 


分類:科學五四三 2010/08/19 16:23

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