馮春露，郭禎祥，郭嘉

（河南工業(yè)大學糧油食品學院，河南鄭州450001）

在我國，由于環(huán)境的差異種植出的小麥的品質也各不相同，加上制粉工藝的不同，面粉廠所生產的面粉的粒度一般維持在70目至110目之間，而小麥粉的出粉率一般為73%～77%[1]。小麥的精深加工去掉了小麥本身超過23%～27%的麩皮、胚芽以及殘存的胚乳，其中麩皮作為小麥主要的加工副產物約占小麥籽?？傊氐?5%[2]。目前，我國高產量的小麥麩皮絕大部分都作為動物飼料使用，只有一少部分進行精加工后作為食品的原料，既造成了資源的浪費，又間接增加了小麥的生產成本。因此，為小麥麩皮開拓新的利用途徑已是糧油行業(yè)當務之急。全麥粉的開發(fā)與研制拓寬了麩皮的利用渠道，為面粉企業(yè)帶來巨大的經濟效益，同時也改善了現今人類攝入營養(yǎng)組分嚴重失衡的現象[3]。

我國傳統(tǒng)生產全麥粉主要方法有兩種：直接粉碎法和回添法。經研究，直接粉碎法無法對麩皮進行穩(wěn)定化處理，導致全麥粉不易儲藏；而在回添法中，現有的一些加工技術可對麩皮進行穩(wěn)定化處理，如擠壓處理，微波處理等，可以改善麩皮的安全性以及加工特性后再回添到面粉中，從而生產出更優(yōu)質量的全麥粉。擠壓處理技術是一種高溫高壓處理技術[4]，一些物料中含有致病菌及易被氧化的物質，經擠壓處理可利用其高溫原理使致病菌致死、使酶類失活，使產品的保存期提高，同時提高了食用安全性。

本文中所用麩皮為3B麩片，代替普通麩皮，主要研究將未經擠壓處理和經擠壓處理的3B麩片分別回添面粉，通過測定在5、15、25、35℃儲藏條件過程中回添粉中酶活、微生物指標、脂肪酸、還原糖、可溶性蛋白、總酚含量的變化，探討還原糖、可溶性蛋白、總酚與酶活、微生物指標、脂肪酸之間的變量關系，探索擠壓處理對麩片回添粉的影響。

1　材料與方法

1.1　材料

經擠壓處理前后的3B麩片、金苑特一粉：鄭州金苑面業(yè)有限公司。

1.2　設備與儀器

FW100型高速萬能粉碎機：北京市永光明醫(yī)療儀器廠；DS32-II型雙螺桿擠壓膨化試驗機：濟南賽信膨化機械有限公司；HFQ型面粉混合器：開封海德機械有限公司；電子天平JA 12002：上海精科天平制造有限公司；BAS224S電子天平：北京賽多利斯科學儀器有限公司；DHG-9023A電熱恒溫鼓風干燥箱：上海精宏實驗設備有限公司；蘇州凈化SW-CJ-1D超凈工作臺：蘇州智凈凈化設備有限公司；SYQ-DSX-280B型高壓滅菌器：上海申安醫(yī)療器械廠；飛鴿牌系列離心機：上海安亭科學儀器廠產品；紫外可見分光光度計：北京普析通用儀器有限責任公司；HJ-6A型數顯多頭磁力恒溫攪拌器：江蘇省金壇市榮華儀器制造有限公司；THZ-82A水浴恒溫振蕩器：金壇市杰瑞爾電器有限公司。

1.3　方法

1.3.1　3B麩片的擠壓處理

擠壓前處理：釆用FW100型高速萬能粉碎機將3B麩片預粉碎30 s，將粉碎后的原料根據其本身含水量將其統(tǒng)一調制成含水量為22%。

擠壓處理：采用DS32-Ⅱ型雙螺桿擠壓膨化試驗機進行試驗，在Ⅰ區(qū)溫度40℃，Ⅱ區(qū)溫度140℃，Ⅲ區(qū)溫度160℃，主機頻率15 Hz，喂料頻率10 Hz、旋切頻率60 Hz的條件下對調制好的3B麩片進行擠壓處理。

擠壓后處理：將擠壓后的物料在50℃條件下烘48 h，使用錘式旋風磨將其粉碎至粒度為60目以上（＜250 μm）[5]。

1.3.2　回添粉的制備及模擬儲藏

回添粉的制備：將粉碎過60目篩（＜250 μm）的擠壓前后的3B麩片按照國標LS/T3244-2015《全麥粉》，將其以膳食纖維含量9%為標準回添至面粉中，將回添粉充分混勻，最終保證回添粉中的各個指標均能達到國標中所要求的標準。

回添粉的模擬儲藏：將混勻后的兩種3B麩片回添粉，分裝成每袋2 kg，將其置于恒溫恒濕箱內進行儲藏試驗。儲藏條件：相對濕度60%RH；溫度5、15、25、35℃；儲藏時間為75 d；每隔15天測定一次。

1.3.3　菌落總數及霉菌的測定

菌落總數的測定參照國標GB 4789.2-2010《食品安全國家標準食品微生物學檢驗菌落總數》測定進行；霉菌的測定參考國標GB4789.15-2010《食品安全國家標準食品微生物學檢驗霉菌和酵母》計數進行。

1.3.4　脂肪酶以及脂肪酸含量的測定

脂肪酶含量的測定參照國標GB/T5523-2008《糧油檢驗糧食、油料的脂肪酶活動度》測定進行；脂肪酸含量的測定參照王肇慈[6]的方法。稱取10 g樣品，加入50 mL無水乙醇，震蕩10 min后靜置、過濾，準確量取25 mL濾液，加入1到3滴酚酞指示劑，用標定過的KOH-乙醇溶液滴定至微紅色（脂肪酸值mg KOH/100 g）。

1.3.5　還原糖含量的測定

取0.5 g樣品，加入50 mL去離子水，50℃水浴震蕩20 min，在10 000 r/min條件下離心10 min后定容至50 mL。取1 mL已定容待測液，加入去離子水1 mL，DNS顯色劑1.5 mL，震蕩均勻，沸水浴5 min后立即冷水冷卻，然后定容到25 mL，混勻后，在540 nm測定吸光值。

1.3.6　可溶性蛋白含量的測定

參照余瑞元[7]的方法?？扇苄缘鞍滋崛。喝?.5 g樣品，加25 mL去離子水超聲30 min，在10 000 r/min條件下離心10 min，倒出上清液并定容至25 mL。

可溶性蛋白測定：取0.25 mL提取液，加入0.75 mL去離子水，混勻后加5 mL考馬斯亮藍試劑，混勻，反應2 min后在595 nm波長下測定吸光值。

1.3.7　總酚含量的測定

稱取1 g樣品，加30 mL80%的乙醇于40℃條件下，超聲0.5 h，過濾收集提取液。向試管中加2 mL樣品提取液、福林酚試劑4 mL，震蕩均勻后靜置5 min。繼續(xù)加入8 mL 10%Na2CO3，搖勻，30℃密封避光水浴2 h。在740 nm處測定吸光度。

式中：V1為提取液總體積，mL；V0為測定液體積，mL；m為樣品質量，g；C標曲為樣品在標準曲線中對應的濃度，mg/mL。

1.3.8　數據統(tǒng)計與分析

采用SPSS軟件對數據進行處理分析，應用鄧肯氏極差法（Duncan）對數據進行多重比較；使用Origin8.5軟件進行作圖。

2　結果與分析

2.1　擠壓處理對麩片回添粉微生物含量的影響

麩片中的微生物主要來源于原料小麥籽粒本身及其儲藏環(huán)境。小麥中含有豐富的碳源、氮源及無機鹽等，是促進微生物生長的天然培養(yǎng)基。在儲藏過程中，尤其是霉菌，在適宜條件下，一些產毒霉菌會產生毒素，不僅污染糧食，還對人體有致癌作用[8]。

不同儲藏條件下麩片回添粉的菌落總數的變化結果見圖1。

圖1　不同儲藏條件下麩片回添粉的菌落總數的變化Fig.1　Aerobic bacterial count of bran flour under different storage temperature and time

由圖1可知，隨儲藏時間的延長，處理前后回添粉中菌落總數呈先降低再上升，最后平穩(wěn)的生長過程，且處理后回添粉上升速度明顯低于未經處理的回添粉。未處理回添粉初始帶菌量為3.8×104cfu/g，處理后回添粉則為1.0×104cfu/g；在5℃儲藏條件下，菌落總數變化量最??；在35℃下儲藏75天后，未處理回添粉和處理后回添粉分別上升到 4.8×104、1.2×104cfu/g，由此可見，擠壓處理可有效控制回添粉中菌落的生長。隨著溫度的升高，菌落的生長呈顯著上升，在儲藏至45 d時，擠壓處理與未擠壓處理回添粉在5℃條件下和35℃條件下菌落生長速率差異最大，分別相差1.9倍和2.6倍。

不同儲藏條件下麩片回添粉的霉菌的變化結果見圖2。

圖2　不同儲藏條件下麩片回添粉的霉菌的變化Fig.2　Mould count of bran flour under different storage temperature and time

由圖2可知，隨著儲藏時間的延長，在儲藏初期，霉菌先下降后上升，在后期，則呈現無規(guī)則的變化趨勢；另外，處理后回添粉霉菌生長明顯慢于未處理回添粉。在5、15℃低溫條件下，微生物活性受到抑制，增殖速度低于25、35℃條件。

由蔣甜燕[9]對儲藏中小麥粉的研究可知，在55%RH各溫度儲藏條件下，小麥粉中的水分隨時間的延長和溫度的升高均逐漸降低，而低水分活度（Aw＜0.8）使微生物的活性受到抑制，儲藏環(huán)境逐漸不適合大部分菌群生長，因此后期菌落數量開始迅速下降。因此回添粉中細菌的生長速度明顯高于霉菌，成為優(yōu)勢菌。

2.2　擠壓處理對麩片回添粉脂肪酸含量的影響

脂肪酸是評價回添粉新鮮程度與劣變程度的重要指標之一，回添粉在儲藏中脂類物質會發(fā)生復雜的水解和氧化反應，隨著氫過氧化物等產物的積累，會對回添粉的食用品質、營養(yǎng)品質產生很大影響[10]。

不同儲藏條件下麩片回添粉的脂肪酸含量的變化結果見圖3。

圖3　不同儲藏條件下麩片回添粉的脂肪酸含量的變化Fig.3 Fatty acids value of bran flour under different storage temperature and time

由圖3可知，脂肪酸值：未處理回添粉＞處理后回添粉，未處理回添粉脂肪酸值28.99mgKOH/100 g，處理后為15.76mgKOH/100 g，下降了45.64%，這與Creighton[11]的研究結果相似，經過擠壓處理后的麩片，大部分酶類被鈍化，大量水散失，抑制酶類對脂類物質的水解及氧化作用。另外，麩片中本身存在的脂肪酸在高溫作用下也被降解，因此處理后的脂肪酸值顯著降低。

隨著儲藏時間的延長，未處理回添粉脂肪酸值迅速升高，在5、35℃條件下儲藏到75 d時分別增長到78.36、175.80mgKOH/100 g，增長幅度為 170.30%、506.41%；處理后的回添粉在5、35℃條件下儲藏到75 d時分別增長到30.81、59.84mgKOH/100 g，增長幅度為95.49%、279.69%。在75 d儲藏中，5℃條件下變化最小，35℃條件下變化最明顯?？梢姅D壓處理后的回添粉穩(wěn)定性明顯改善。隨著儲藏溫度的升高，處理前后回添粉均呈現顯著升高趨勢。所以，溫度對脂肪酸的影響效果顯著。

2.3　擠壓處理對麩片回添粉脂肪酶含量的影響

小麥麩皮不宜在食品中應用除了其富含粗纖維，不易粉碎、適口性差的原因外，麩皮中高含量易促使脂肪水解酸敗的脂肪酶類也是其主要原因之一，在各類含脂食品的儲藏過程中，脂質物質的降解是導致食品功能特性喪失的主要原因之一。

不同儲藏條件下麩片回添粉的脂肪酶含量的變化結果見圖4。

圖4　不同儲藏條件下麩片回添粉的脂肪酶含量的變化Fig.4　The influence on lipase activity degrees of bran by extrusion processing

由圖4知，擠壓處理對回添粉中脂肪酶酶活影響顯著（P＜0.05）。隨著儲藏時間的延長，在儲藏前期，回添粉中的酶活均先下降后升高；在儲藏后期，脂肪酶活逐漸下降；但處理后的回添粉中的酶活降低速率要低于未處理的回添粉。在5℃儲藏條件下處理前后回添粉變化最小，分別降低了19.24%、15.99%。在35℃變化最大，降低了49.07%、43.71%，即在儲藏期間，低溫儲藏下的脂肪酶活均高于高溫下的脂肪酶活。在張志慧[12]等的研究中得出，在脂肪酸敗過程中，脂肪酶是首先參與進行反應的酶。在回添粉儲藏過程中，隨著溫度的升高，會使酶蛋白受熱發(fā)生變性，因此，隨著儲藏溫度的升高，脂肪酶的活性逐漸降低。

2.4　擠壓處理對麩片回添粉還原糖含量的影響

回添粉中糖類為人類提供機體所必須的碳水化合物，在儲藏過程中，處于適當的溫度和濕度下，回添粉中的一些酶類作用于部分淀粉，將其水解為還原糖[13]，另外，還原糖還做為多種微生物生長繁殖所必須的天然碳源，通過對還原糖的測定，也可以間接地反映出儲藏過程中回添粉中微生物和酶類物質的活動規(guī)律。

不同儲藏條件下麩片回添粉的還原糖含量的變化結果見圖5。

圖5　不同儲藏條件下麩片回添粉的還原糖含量的變化Fig.5　The reducing sugar of bran flour under different storage temperature and time

擠壓前后的3B麩片回添粉進行同濕不同溫條件儲藏，其還原糖含量變化如圖5所示，擠壓處理后的回添粉相較于未處理的回添粉中還原糖含量顯著升高，由0.92%增長到2.03%；在為期75 d的儲藏中，四種儲藏溫度下的回添粉中還原糖均呈先升高后降低趨勢。在5、15、25、35℃條件下未處理回添粉還原糖分別降低了9.25%、13.81%、15.05%、17.12%；擠壓處理后的分別降低了2.02%、3.01%、8.57%、9.85%。擠壓處理后降低趨勢明顯低于未處理回添粉，由孟雅倩[14]在擠壓處理對燕麥多糖加工特性及結構的影響中可知，在擠壓過程中，高溫高壓條件構成了殺菌環(huán)境，微生物被大量殺死；未經處理的回添粉中微生物和未被鈍化的酶類生長較為旺盛，需要的碳源更多；另外，微生物的呼吸作用也會消耗還原糖使其轉化為CO2?；靥矸墼趦Σ刂?5 d～30 d時，還原糖含量均有向上浮動的趨勢，究其原因，可能是在這個時間段內的儲藏環(huán)境更能促進一些酶類對淀粉及非還原糖類進行水解，促進還原糖的生成[15]。

2.5　擠壓處理對麩片回添粉可溶性蛋白含量的影響

小麥蛋白主要包括水溶、鹽溶、醇溶以及不溶性蛋白，其中，可溶性蛋白作為營養(yǎng)物質對人體起到調節(jié)滲透作用，從而提高機體細胞的保水能力。另外，食品本身的功能特性也受到本身所含有蛋白的溶解性所決定，且可溶性高的蛋白在食品中的應用更為廣泛。

不同儲藏條件下回添粉的可溶性蛋白含量的變化結果見圖6。

圖6　不同儲藏條件下回添粉的可溶性蛋白含量的變化Fig.6　The soluble protein of bran flour under different storage temperature and time

由圖6知，經擠壓處理后的回添粉其可溶性蛋白的含量明顯低于未經過處理的回添粉，主要是因為在擠壓過程中，由于高溫高剪切力作用使蛋白質發(fā)生降解變性，使蛋白質構象展開，表面結合水能力發(fā)生改變[16]。在四個儲藏溫度下，處理前后的回添粉可溶性蛋白含量均呈降低趨勢，其中，未處理的分別降低了6.90%、6.36%、5.83%、7.87%，處理后的降低了9.92%、12.25%、13.54%、15.75%；回添粉在儲藏過程中，隨時間的延長，蛋白質分子表面的結合水能力發(fā)生改變，疏水性集團增加，非共價鍵之間互相作用發(fā)生聚合[17]。在儲藏過程中，粉中的-HS被氧化成-S-S-，而-S-S-具有促進低分子麥谷蛋白聚合的作用，回添粉中所含有的球蛋白、清蛋白和低分子的麥谷蛋白亞基在-SS-的作用下聚合成高分子麥谷蛋白。因此，隨著時間的延長，因高分子麥谷蛋白的增加而導致可被溶劑提取的蛋白質含量下降。

2.6　擠壓處理對麩片回添粉總酚含量的影響

小麥籽粒中含有豐富的酚類物質，主要存在于其外表皮中，小麥中的酚類物質如生育酚和酚酸等含有的高抗氧化活性不僅能夠防止小麥粉中的其他成分發(fā)生氧化，做為功能性物質對人體也具有保健性能?；靥矸壑械姆宇愇镔|的高低直接影響到回添粉的營養(yǎng)價值。

不同儲藏條件下麩片回添粉的總酚含量的變化結果見圖7。

圖7　不同儲藏條件下麩片回添粉的總酚含量的變化Fig.7　Polyphenol of bran flour under different storage temperature and time

經過75 d的儲藏，其總酚結果如圖7所示，儲藏過程中，隨著儲藏時間的延長，處理前后的兩種回添粉中的總酚均呈降低趨勢，且其下降速率基本相同。隨著溫度的升高，兩種回添粉整體呈現下降趨勢，其中處理前后的回添粉總酚含量均在5℃下變化最小，分別從0.854mgGAE/g下降到0.733、0.913mgGAE/g下降到0.792mgGAE/g，降低了14.17%、13.25%。35℃時變化最大，從0.854mgGAE/g下降到0.719、0.913mg－GAE/g下降到0.769mgGAE/g，損失了15.81%、15.77%，說明溫度對儲藏過程中總酚的作用效果顯著（P＜0.05）。隨著儲藏時間的延長和溫度的升高，因為儲藏期間氫過氧化物等物質的積累和自由基的產生而造成粉中的酚類等生理活性物質作為抗氧化劑而被消耗[18]。因此，在儲藏過程中，酚類物質逐漸被消耗而造成回添粉營養(yǎng)價值損失。

2.7　相關性分析

麩片回添粉儲藏指標的相關性分析見表1。

表1　麩片回添粉儲藏指標的相關性分析Table 1 Correlation analysis of bran flour basic index of storage

由表1可知，在儲藏過程中，處理前后回添粉的脂肪酶和還原糖均與脂肪酸、菌落總數、霉菌呈顯著負相關（P＜0.01），總酚與脂肪酸、霉菌呈顯著負相關（P＜0.01），可溶性蛋白與脂肪酸、菌落總數、霉菌呈顯著負相關（0.01＜P＜0.05）。

3　結論

脂肪酸做為麩片回添粉儲藏品質的主要評定指標，儲藏過程中，在高溫（35℃）儲藏條件下，擠壓后的回添粉脂肪酸值在儲藏至75 d時僅為59.84mgKOH/100 g，而未經處理的回添粉在儲藏至15 d時，脂肪酸值已接近國家標準100mgKOH/100 g，由此說明，擠壓處理是一種有效的穩(wěn)定化技術。在儲藏過程中，經擠壓處理后的回添粉中菌落總數、霉菌、脂肪酸值的增長幅度顯著低于未經處理的回添粉（P＜0.05）；還原糖、脂肪酶、總酚的降低率顯著低于未處理回添粉（P＜0.05）；可溶性蛋白下降幅度則比未處理回添粉略高。說明擠壓處理可有效改善麩片回添粉的儲藏穩(wěn)定性。在儲藏過程中，處理前后兩種粉的脂肪酸值與還原糖、可溶性蛋白、總酚的含量均呈極顯著負相關（P＜0.01）。處理前后回添粉中的微生物、脂肪酸隨著儲藏溫度的升高均表現出逐漸升高的趨勢，脂肪酶、還原糖、可溶性蛋白、總酚整體呈現降低趨勢，并且高溫儲藏對回添粉各指標的影響比低溫儲藏更加顯著。

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