摘要:為對小麥粉制品的研究開發提供理論依據,將擠壓處理的小麥糊粉層粉以不同比例添加至小麥粉中,對其基本理化指標、色澤、糊化特性、微觀結構和面團流變學特性進行測定分析。結果表明:隨著擠壓處理的小麥糊粉層粉添加量的增加,小麥粉的L∗降低,a∗、b∗均增加;溶劑保持力(SRC)中水SRC值、碳酸鈉SRC值、蔗糖SRC值均增加,乳酸SRC值先降低后增加;糊化溫度增加,峰值黏度、最低黏度、最終黏度、衰減值、回生值均下降;面團的吸水率、弱化度、拉伸比例增加,形成時間、穩定時間、粉質質量指數、拉伸面積、延伸度均下降;動態頻率掃描發現儲能模量(G′)和損耗模量(G″)均隨著頻率的增加而增加;添加量在0~15%范圍內,面團的微觀網絡結構較好,添加量在15%~30%范圍內面筋-蛋白基質變差但面團品質尚可接受,添加量為30%以上時,面團結構劣變嚴重。經擠壓處理后的小麥糊粉層粉添加至小麥粉中導致其品質劣化,最佳添加量宜在0~15%范圍內,最大添加量不宜超過30%。

　　關鍵詞:小麥粉;糊粉層粉;面團;流變學特性;擠壓處理

　　長期攝入高脂肪、高蛋白、高膽固醇的食物,會影響腸道菌群,產生炎癥反應,對身體產生傷害,導致肥胖、代謝綜合征、結腸癌等。而從谷物中獲取的植物蛋白、纖維和多糖等可以改善腸道菌群,達到抑制肥胖、脂肪吸收和血糖調節胰島素水平等作用[1-2]。全谷物中含有大量的膳食纖維,雖然不可消化但影響腸道的運輸和運動,同時也是腸道菌群的底物,關系著人們的身體健康,食用大量粗糧或全谷物的人群更容易達到每日微量元素推薦攝入量[3]。

　　但是,由于受到文化信仰、飲食模式、感官特性以及全谷物成本高等因素影響,使得人們食用全谷物的意愿不高,這是全谷物推廣的一大障礙[4]。研究發現,一般用可替代品全谷物或者一些含麩質的小麥替代純小麥粉,如添加10%~20%的替代品,會降低面團的彈性,但不會對面包顏色、結構、體積產生顯著影響,仍被人們所接受,因為面筋是面包制作的主要物質,會被添加的小麥替代物所稀釋,但是其他成分具有彌補面筋的功能[5]。

　　小麥糊粉層包含豐富的膳食纖維、抗氧化劑、植酸、蛋白質、微量元素等,營養豐富,可以被分離純化成單獨的組分。小麥麩皮作為傳統面粉工業的主要副產品,產量高且價格低廉,具有較高的營養潛力,是作為小麥糊粉層粉初始原料的不錯選擇[6]。擠壓處理能有效地降低小麥糊粉層粉酶活性及菌落總數,同時還增加了小麥糊粉層粉的可溶性膳食纖維的含量及總抗氧化性,改善了小麥糊粉層粉的儲藏特性及營養特性[7]。

　　研究顯示,將糊粉層粉以20%~30%添加到普通面粉中,其綜合營養可以達到甚至超過美國全麥粉的標準[8]。將小麥糊粉層粉提取并擠壓后添加到小麥粉中,能增加小麥粉的營養,改善人們的膳食品質,提高小麥加工的利用率和附加值。經預試驗發現其添加量超過35%,面團穩定性差,黏性較大,操作困難。因此,作者采用擠壓處理后的小麥糊粉層粉以0、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%添加至小麥粉中,進行基本理化指標和面團流變學特性的測定分析,為小麥粉制品研究開發提供理論依據。

　　1材料與方法

　　1.1試驗材料

　　小麥糊粉層粉:山東知食坊食品科技有限公司;高筋小麥粉:五得利面粉集團有限公司;石油醚、乙醇、鹽酸、蔗糖、乳酸、碳酸鈉、氯化鈉等均為分析純。

　　1.2儀器與設備

　　THZ-82A振蕩器:河南捷隆科技有限公司;GM2200面筋數量和質量測定儀:北京東孚久恒儀器技術有限公司;MARS60哈克流變儀:美國ThermoFisherScientific公司;全自動粉質儀、電子型拉伸儀:德國Brabender儀器公司;NKT-2010L激光粒度分析儀:山東耐克特儀器有限公司;破損淀粉儀:法國肖邦技術公司;Freezone6plus型冷凍干燥機:美國Labconco有限公司;S-3400N型掃描電子顯微鏡:日本HITACHI公司。

　　1.3試驗方法

　　1.3.1樣品的制備

　　小麥糊粉層粉擠壓處理條件為模口溫度145℃、物料水分含量24%、主機頻率18Hz;擠壓后烘3h,粉碎、過80目篩[7]。處理后按質量比5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%質量分數添加至小麥粉中。

　　1.3.2指標測定

　　脂肪酸值測定參照GB/T5510—2011中的石油醚提取法;水分測定參照GB5009.3—2016中的直接干燥法;灰分測定參照GB5009.4—2016中的直接灼燒法;蛋白質測定參照GB5009.5—2016中的凱氏定氮法;粗淀粉含量測定采用1%鹽酸旋光法[9];脂肪測定參照GB5009.6—2016中的索氏抽提法;濕面筋含量測定參照GB/T5506.2—2008;濕面筋質量測定參照SB/T10248~10249-95。

　　損傷淀粉含量測定參照AACC方法76-31;膳食纖維測定參照GB5009.88—2014;粒度分布使用激光粒度儀測定,控制遮光度為10%~15%;色澤使用色差計進行測定;溶劑保持力(SRC)測定參照GB/T35866—2018;粉質特性測定參照GB/T14614—2019;拉伸特性測定參照GB/T14615—2019。

　　1.3.3動態流變學的測定面粉中加水(吸水率的80%),和面4min,取出適量放置夾具上,切去多余面團,并涂抹硅油密封,采用哈克流變儀進行頻率掃描。動態頻率掃描測試條件:測試溫度25℃,應力0.1%,平衡時間180s,振蕩頻率0.1~20Hz。測試面團的儲能模量(G′)、損耗模量(G″)、損耗角正切值(tanδ=G″/G′)隨頻率的變化。

　　1.3.4面團微觀結構的觀察面團制備同1.3.3,制好的面團壓片,切長條后凍干。制成0.5cm×0.7cm×0.5cm的樣品,于掃描電鏡下觀察。

　　1.3.5數據統計與分析采用SPSS25軟件對試驗數據在95%置信區間內進行顯著性分析,使用Origin9.5軟件進行作圖等。

　　2結果與分析

　　2.1擠壓處理的小麥糊粉層粉添加量對小麥粉基本組分的影響

　　擠壓處理的小麥糊粉層粉添加量對小麥粉基本組分的影響，隨著擠壓處理的小麥糊粉層粉添加量的增加,水分、淀粉含量均呈下降趨勢,這是由于小麥糊粉層粉中的水分和淀粉含量比小麥粉低。灰分、蛋白質、脂肪、膳食纖維含量均呈增加趨勢,這是因為小麥糊粉層中的礦物質、蛋白質、膳食纖維含量豐富,且脂類含量也遠高于小麥胚乳[10]。

　　2.2擠壓處理的小麥糊粉層粉添加量對小麥粉理化指標的影響

　　擠壓處理的小麥糊粉層粉添加量對小麥粉理化指標的影響。濕面筋含量及面筋指數隨著小麥糊粉層粉添加量的增加而降低,這是小麥糊粉層粉中的膳食纖維、脂質等與面筋蛋白相互作用對面筋復合物產生不利影響造成的[11]。

　　降落數值呈降低趨勢,說明α-淀粉酶活度隨著擠壓處理的小麥糊粉層粉添加量的增加呈現增大趨勢。烷基間苯二酚含量隨小麥糊粉層粉添加量的增加而增加,這是因為糊粉層粉中烷基間苯二酚含量顯著高于純小麥粉[12]。隨著小麥糊粉層粉添加量的增加,各樣品之間的破損淀粉含量無顯著差異,呈現逐漸減少的趨勢,而D90粒度逐漸增大,這是因為小麥糊粉層中膳食纖維的粒徑大于小麥粉,小麥粉整體粒度變大可能會對饅頭的品質造成不利影響。

　　2.3擠壓處理的小麥糊粉層粉添加量對小麥粉色澤的影響

　　這歸因于小麥糊粉層粉中的灰分含量高于小麥粉,且含有較多的核黃素、類胡蘿卜素、葉黃素、葉黃素酯、黃酮等天然色素[13],導致小麥粉的顏色變深。另外,經過擠壓處理的糊粉層粉受到高溫后發生美拉德反應,導致顏色變暗[14]。

　　2.4擠壓處理的小麥糊粉層粉添加量對小麥粉溶劑保持力的影響

　　擠壓處理的小麥糊粉層粉添加量對小麥粉溶劑保持力的影響。隨著小麥糊粉層粉添加量的增加,蔗糖SRC值增加,這是因為小麥糊粉層粉中戊聚糖的含量較高;小麥粉中的破損淀粉含量逐漸降低,碳酸鈉SRC值增加,這可能是破損淀粉的吸水性和水SRC值顯著增大共同作用的結果。

　　乳酸SRC值先從141.9%降低至113.1%后再增加至121.7%,這是因為小麥糊粉層膳食纖維和面筋蛋白之間的相互作用會阻礙面筋網絡結構形成[11]。GPI從70.4%降至39.5%,說明小麥糊粉層粉加入會對小麥粉面筋特性產生不利影響,這與前面提到的濕面筋含量和面筋指數的變化趨勢具有一致性。

　　擠壓處理的小麥糊粉層粉添加量對面團微觀結構的影響，隨著擠壓處理的小麥糊粉層粉添加量的增加,面團結構發生了明顯變化,在添加量為5%和10%時,面團的微觀結構變化不大,面筋網絡較為連續且與淀粉顆粒包裹狀態良好。在添加量為15%時,其中的連續的面筋網絡結構開始變得不連續,出現了較大的孔洞和裂縫,淀粉顆粒逐漸暴露在面團表面,這是因為糊粉層粉的加入阻礙了面筋網絡的形成。

　　在添加量為20%和25%時,其中的面筋網絡中的孔洞結構逐漸變得不規則、個數較多且面積較大,淀粉顆粒完全暴露在面團表面;在添加量為30%和35%時,其中的面筋結構受到嚴重破壞,幾乎觀察不到完整的氣孔結構,這歸因于小麥糊粉層粉的過量加入,膳食纖維阻斷面筋-淀粉基質的連續性,導致面筋網絡結構松散、孔洞較大且不均勻,這會使面團在發酵時不能保持良好的氣孔結構,導致面制品的體積較小。

　　綜上所述,擠壓處理的小麥糊粉層粉添加量在0~15%范圍內,面團的微觀網絡結構較好,添加量在15%~30%之間,面團品質變差但尚可接受,添加量為30%以上時,面團的面筋-淀粉基質逐漸變得不連續,微觀結構較差。

　　3結論

　　通過對相關指標測定發現,添加擠壓處理的小麥糊粉層粉對小麥粉的粗淀粉、濕面筋含量、面筋指數、色澤、糊化特性、粉質拉伸特性均有負面影響,擠壓處理的小麥糊粉層粉的添加對面團的面筋網絡結構產生破壞,而粗蛋白含量、粗脂肪含量、膳食纖維含量、烷基間苯二酚含量等營養組分隨添加量增加而增加;在掃描頻率范圍內,面團的黏彈性隨著頻率的增加而增加;添加量在0%~15%范圍內,面團的微觀網絡結構較好,添加量為30%以上時,面團的面筋-淀粉基質逐漸變得不連續,微觀結構較差。因此,少量地添加糊粉層粉對面團性質的破壞尚在可接受范圍內,并且營養成分含量增加。

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　　作者：朱慧雪1,靳燦燦2,溫紀平1∗