蘭曉光 汪 寧 王旭峰 王鳳玲

(德州職業(yè)技術(shù)學(xué)院糧食工程系，山東 德州 253034)

小麥麩皮是小麥制粉加工中的主要副產(chǎn)物，由種皮、糊粉層、少量胚芽及胚乳組成，富含可溶和不可溶性非淀粉多糖，是已知自然界中最好的膳食纖維來源。作為小麥生產(chǎn)大國，中國每年有2.00×107t小麥麩皮資源可供利用，但是目前主要用作飼料和發(fā)酵培養(yǎng)基，附加值較低[1]。

全麥粉或高麥麩含量面粉是提高小麥麩皮利用程度，變廢為寶的重要途徑。但目前中國全麥面粉或麥麩面粉的加工主要是將整粒小麥的麩皮和胚乳分離，再將分離出來的小麥麩皮經(jīng)過粉碎后回添到小麥粉中[2-3]。由于小麥麩皮韌性強、破碎難度大，對設(shè)備要求較高、生產(chǎn)加工較為困難，同時該工藝需建設(shè)單獨的生產(chǎn)車間，無法實現(xiàn)與小麥加工生產(chǎn)線聯(lián)用，此外分批次混合還可能存在各批次間產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定、食品質(zhì)量安全等問題，因此相關(guān)技術(shù)較難在中小型面粉加工企業(yè)推廣應(yīng)用。

針對上述工藝存在的技術(shù)和設(shè)備問題，試驗擬通過改良后路皮磨系統(tǒng)的打麩工藝，利用切麩機的機械研磨作用替代傳統(tǒng)打麩機打擊作用，再配合噴霧調(diào)質(zhì)和篩選工藝分離提取麥麩細粉，以期保留麥麩的營養(yǎng)價值，同時去除粗纖維、木質(zhì)素等對食用品質(zhì)和安全品質(zhì)具有不良影響的成分。在此基礎(chǔ)上，研究麥麩細粉在面包烘焙中的應(yīng)用特性，探討其對面包營養(yǎng)和烘焙品質(zhì)的影響，為營養(yǎng)健康面制品的研發(fā)提供理論和技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料與試劑

小麥麩皮：東海糧油工業(yè)(張家港)有限公司；

面包專用粉：煙臺臺華食品實業(yè)有限公司；

美國金牌全麥粉：通用磨坊食品有限公司；

即發(fā)干酵母：燕子(法國)有限公司；

氯化鉀、碳酸鈣、硫酸鐵銨、氧化鋅：分析純，國藥集團化學(xué)試劑有限公司。

1.1.2 主要儀器設(shè)備

粉質(zhì)儀：Farinograph-AT型，德國布拉本德儀器公司；

拉伸儀：Extensograph-E型，德國布拉本德儀器公司；

糊化黏度儀：Viscograph-E型，德國布拉本德儀器公司；

凱氏定氮儀：KDN型，杭州大成光電儀器有限公司；

原子吸收光譜儀：PinAAcle 900Z型，珀金埃爾默股份有限公司；

切麩機：GTCL2000型，GBS糧食機械制造有限公司；

和面機：SM-25型，新麥機械(中國)有限公司；

醒發(fā)箱：SM-32S型，新麥機械(中國)有限公司；

烤箱：SJ-943型，新麥機械(中國)有限公司；

電子天平：JA5003B型，上海精科天平制造有限公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 麥麩細粉的制備

小麥麩皮原料→過篩(10W號篩網(wǎng))→篩上物→噴霧調(diào)質(zhì)(使篩上物水分含量達到13.5%)→切麩→過篩(CB42號篩網(wǎng))→篩下物即為麥麩細粉(平均粒度范圍為35～50 μm)

1.2.2 麥麩面粉基本營養(yǎng)成分分析

(1)水分的測定：依據(jù)GB 5009.3—2016。

(2)灰分的測定：依據(jù)GB 5009.4—2016。

(3)蛋白質(zhì)含量的測定：依據(jù)GB 5009.5—2016。

(4)脂肪含量的測定：依據(jù)GB 5009.6—2016。

(5)膳食纖維含量的測定：依據(jù)GB 5009.88—2014。

(6)鉀含量的測定：依據(jù)GB 5009.91—2017。

(7)鈣含量的測定：依據(jù)GB 5009.92—2016。

(8)鐵含量的測定：依據(jù)GB 5009.90—2016。

(9)鋅含量的測定：依據(jù)GB 5009.14—2017。

1.2.3 麥麩面粉的理化性質(zhì)測定

(1)濕面筋含量的測定：依據(jù)GB/T 5506.2—2008。

(2)降落數(shù)值的測定：依據(jù)GB/T 10361—2008。

(3)糊化黏度的測定：依據(jù)GB/T 14490—2008。

(4)粉質(zhì)指標的測定：依據(jù)GB/T 14614—2006。

(5)拉伸指標的測定：依據(jù)GB/T 14615—2006

1.2.4 麥麩面包的制作 將麥麩細粉按0%～30%的比例與面包專用粉混合(該復(fù)配粉統(tǒng)稱為麥麩面粉)，應(yīng)用直接發(fā)酵法制作面包，配方見表1，具體工藝流程：

混合(麥麩細粉和面包專用粉混勻)→和面(除起酥油外其他物料，慢速攪拌2 min，中速攪拌4 min，加入起酥油慢速攪拌1 min，中速攪拌至面筋充分擴展)→分割、揉圓、整型→基本發(fā)酵(溫度28 ℃、相對濕度75%，75 min)→整形(壓延2次，間距3.5 mm，中間松弛10 min)→發(fā)酵(溫度38 ℃、相對濕度85%，至模具高度的80%)→烘烤(上火170 ℃/下火220 ℃，35 min)→冷卻→面包

1.2.5 麥麩面包的品質(zhì)評價

(1)面包比容：采用菜籽排重法測定面包體積，按式(1)計算面包比容。

面包比容(cm3/g)=體積(cm3)/質(zhì)量(g)。

(1)

(2)感官評定：面包評分標準根據(jù)GB/T 14611—2008附錄A《面包烘焙品質(zhì)評分標準》制定?？偡?00分，面包體積45分、面包外觀5分、面包芯色澤5分、面包芯質(zhì)地10分、面包芯紋理結(jié)構(gòu)35分。

1.2.6 數(shù)據(jù)處理與分析 采用Microsoft Excel進行數(shù)據(jù)整理。

2 結(jié)果與分析

2.1 麥麩面粉基本營養(yǎng)成分分析

研究[4]表明，小麥麩皮中膳食纖維含量高達35%～50%，是一種理想的食用纖維素源。作為麥麩組織結(jié)構(gòu)最內(nèi)層的糊粉層，其蛋白質(zhì)含量約占小麥總蛋白質(zhì)含量的15%，礦物質(zhì)占小麥總礦物質(zhì)含量的40%～60%，富集了小麥中的蛋白質(zhì)和礦物質(zhì)[5-6]。膳食纖維在維持正常的腸道功能已被廣泛證實；而蛋白質(zhì)則是人體生命活動中必需的重要物質(zhì)；鉀、鈣、鐵、鋅是人體的必需元素，其營養(yǎng)素參考值分別為2 000，800，15，15 mg[7]。

表1 面包配方?

? 表中數(shù)值均為相對于麥麩面粉的添加量；小麥粉加水量依據(jù)粉質(zhì)試驗時的吸水量確定。

利用切麩機加工分離得到的麥麩細粉及所配制的麥麩面粉基本營養(yǎng)成分如表2所示，并與原始小麥麩皮原料以及美國全麥粉組成進行對比。結(jié)果表明，試驗分離提取的麥麩細粉，有效保留了麥麩中的主要營養(yǎng)物質(zhì)，蛋白質(zhì)和膳食纖維含量分別達到15.8%和33.6%，同時富含鉀、鈣、鐵等多種礦物質(zhì)。將麥麩細粉與面包專用粉進行配粉，在30%添加量下，所制備的麥麩面粉主要營養(yǎng)物質(zhì)含量均優(yōu)于美國全麥粉?？梢?，該工藝方法制備的麥麩細粉是配制全麥粉或高膳食纖維面粉的理想原料。

表2 麥麩面粉基本營養(yǎng)成分分析

2.2 麥麩細粉對面包專用粉理化特性的影響

將麥麩細粉分別按10%，20%，30%的比例添加到面包專用粉中進行理化和粉質(zhì)拉伸試驗，結(jié)果見表3～5。濕面筋含量和面筋指數(shù)是反映面筋數(shù)量和質(zhì)量、評估面粉品質(zhì)的重要指標，而降落數(shù)值和糊化黏度分別反映面粉的淀粉酶活性以及糊化特性。由表3可知，隨著麥麩細粉添加比例的增加，濕面筋含量呈遞增趨勢，而面筋指數(shù)、降落數(shù)值和糊化黏度逐漸降低。這是因為隨著麥麩細粉添加量的增加，吸水性和持水性較強的麩皮組分嵌入至面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，從而增加了濕面筋的持水性，但過高的麥麩細粉添加量，使面筋蛋白組成及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)發(fā)生一定程度的變化，導(dǎo)致濕面筋含量增加，面筋指數(shù)有所降低[8-9]。而所分離的麥麩細粉由于引入胚芽中存在的α-淀粉酶，從而使小麥粉中的淀粉水解速度加快，降落數(shù)值和淀粉糊化后的黏度降低[10]。

表3 麥麩細粉添加量對面包專用粉理化指標的影響

Table 3 Effect of the fine wheat bran powder addition on the physics and chemistry indexes of bread flour

添加量/%濕面筋/%面筋指數(shù)降落數(shù)值/s糊化黏度/BU039.888.04985801042.584.94434752044.982.93983903046.280.6348290美國全麥粉32.591.3476525

表4 麥麩細粉添加量對面包專用粉粉質(zhì)參數(shù)的影響

Table 4 Effect of the fine wheat bran powder addition on thefarinograph parameter of bread flour

添加量/%吸水率/%形成時間/min穩(wěn)定時間/min弱化度/FU064.44.917.345.01068.36.413.485.02070.87.510.6115.03075.08.09.0140.0美國全麥粉71.16.012.530.0

由表4可知，隨著麥麩細粉添加比例的增加，面團的吸水率、形成時間、弱化度呈遞增趨勢，而穩(wěn)定時間呈遞減趨勢。這是因為麥麩細粉中的麩皮組分比面粉具有更強的吸水能力，麥麩細粉含量的增加使面團的吸水率增大，進而造成面團稠度的增加，對面團面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)造成一定的影響，導(dǎo)致面團穩(wěn)定時間減少[11-12]。同時，由表5的試驗結(jié)果分析得出，隨著麥麩細粉添加比例的增加，粉力和延伸度均呈現(xiàn)出減小的趨勢，而最大拉伸阻力和拉伸比例則先增大后減小。這可能是由于麥麩細粉中麩皮組分的添加，阻塞了面筋的空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，其填充作用使面團變硬，流散性變差，導(dǎo)致最大拉伸阻力增大、延伸度減小、拉伸比例增大，而隨著麥麩細粉添加量的增加，面團黏稠度逐漸增大，當面團稠度過高時，導(dǎo)致面團的正常結(jié)構(gòu)受到破壞，其最大拉伸阻力和拉伸比例均減小，麩皮組分對面筋蛋白的稀釋作用可能是造成粉力減小的原因[13-14]。

表5 麥麩細粉添加量對面包專用粉拉伸特性的影響

Table 5 Effect of the fine wheat bran powder addition on the extensograph parameter of bread flour(135 min)

添加量/%粉力/cm2最大拉伸阻力/BU延伸度/mm拉伸比例/(BU·mm-1)01309801049.21010610008711.5209610007912.730818107610.6美國全麥粉878208110.1

2.3 麥麩細粉對面包操作特性和烘焙品質(zhì)的影響

麥麩細粉添加量對面包專用粉操作特性和烘焙品質(zhì)的影響見表6～7和圖1。結(jié)果表明，隨著麥麩細粉添加比例的增加，面包在制作過程中，加水量增加、攪拌時間和發(fā)酵時間均有所延長，而且面包的高度、比容和品質(zhì)評分都隨之減小，并且面包的外觀形態(tài)變差，內(nèi)部色澤加深，內(nèi)部組織不均勻。這與麥麩細粉中麩皮組分在面團的形成階段和面包的烘烤過程中，對氣室結(jié)構(gòu)的破壞作用有關(guān)，從而導(dǎo)致面包的制作時間延長且烘焙品質(zhì)變差[15]。然而，麥麩細粉添加比例為10%時，麥麩面包的高度、比容和指標評分均可與采用面包專用粉制作的面包相媲美。當添加量增加20%時，面包的品質(zhì)發(fā)生明顯劣化。但與美國全麥粉對比，當麥麩細粉添加量達到30%時，麥麩面包的發(fā)酵時間縮短了43%，比容提高了近13%，感官品質(zhì)評分提高了28%，面包烘焙品質(zhì)和面團操作特性均優(yōu)于美國全麥粉。

表6 麥麩細粉添加量對面包操作特性的影響

Table 6 Effect of the fine wheat bran powder addition on the bread operational characteristics

添加量/%加水量/%攪拌時間/min發(fā)酵時間/min062.512331064.013362065.015383066.01842美國全麥粉67.01274

表7 麥麩細粉添加量對面包烘焙品質(zhì)的影響

圖1 面包外觀和切面紋理圖

3 結(jié)論

麥麩細粉在面包專用粉中添加量為10%時，面團的操作特性和烘焙品質(zhì)未見明顯劣化，與面包專用粉較為接近，但營養(yǎng)價值顯著改善。而當麥麩細粉添加量達到30%時，其營養(yǎng)價值可與美國全麥粉相媲美，但面團的操作特性和烘焙品質(zhì)遠優(yōu)于美國全麥粉。后期將進一步研究采用酶法改性等手段，提高高麥麩細粉含量面粉的加工特性，提升面制品的品質(zhì)。