周文卓，溫紀(jì)平

（河南工業(yè)大學(xué)糧油食品學(xué)院，河南鄭州450001）

小麥作為三大谷物之一，廣泛種植在世界各地，因此小麥被稱為“世界性糧食”。在我國約90%的小麥被加工成小麥粉，作為基本原料用于饅頭、面條、糕點(diǎn)等面制品的生產(chǎn)[1-2]。近年來，由于人們的消費(fèi)觀念向“綠色、健康、可持續(xù)”的發(fā)展消費(fèi)觀轉(zhuǎn)變，制粉行業(yè)也摒棄了過去片面追求“精、細(xì)、白”的過度加工理念，提出了“適度加工”新理念[3]。過去比較注重的“細(xì)”，也就是小麥粉的粗細(xì)度（即粒度），是評(píng)價(jià)小麥粉品質(zhì)的重要指標(biāo)之一。小麥粉粒度過小，會(huì)導(dǎo)致研磨難度增大，能耗增大，不符合制粉行業(yè)“適度加工”新理念。同時(shí)，小麥的“過精細(xì)”加工會(huì)導(dǎo)致小麥營養(yǎng)成分流失，違背了當(dāng)代人健康發(fā)展的消費(fèi)理念。研究表明，小麥粉粒度不僅對(duì)小麥粉品質(zhì)、面制品品質(zhì)產(chǎn)生影響，也是衡量加工精度的重要標(biāo)準(zhǔn)之一，作為一種物理檢測指標(biāo)，粒度在小麥粉品質(zhì)監(jiān)控方面具有重要意義。

1 小麥粉粒度檢測方法

小麥粉粒度又稱粗細(xì)度，用來表示小麥粉顆粒的粗細(xì)程度。粒度分布一般是指某一粒徑或某一粒徑范圍內(nèi)的胚乳顆粒在整個(gè)小麥粉體系中的占比[4]。Hareland[5]比較了激光衍射法、近紅外反射光譜法和篩分法測量小麥粉粒度的差異性，得出激光衍射光譜法比篩分法具有更高的準(zhǔn)確性且簡單快捷，近紅外反射光譜法也具有較高的準(zhǔn)確性。Irani等總結(jié)比較重力沉降法、離心沉降法、篩分法、顯微鏡法和庫爾特計(jì)數(shù)法5種測量粒度方法，指出依據(jù)粒度分布幾何平均值，篩分法準(zhǔn)確性最高[6]。激光粒度分析法和篩分法結(jié)合使用，也是目前實(shí)驗(yàn)室測量小麥粉粒度最常用的方法[7]。小麥粉粒度通常在1 μm到330 μm之間，我國小麥粉標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：特制一等粉90%的粒度小于137 μm；特制二等粉90%的粒度小于160μm；標(biāo)準(zhǔn)粉80%粒度小于198μm；普通粉粒度小于336 μm。小麥粉顆粒成分主要由3部分組成，一是粒度大于40 μm的胚乳團(tuán)塊，其蛋白質(zhì)含量和小麥粉中蛋白質(zhì)含量平均值接近；二是粒度介于17 μm到40 μm之間的大淀粉粒，這一粒度范圍內(nèi)蛋白質(zhì)含量低于小麥粉中含量的平均值；三是粒度小于17 μm的蛋白質(zhì)碎片、小淀粉顆粒和破損淀粉，其蛋白質(zhì)含量高于平均值[8]。

2 小麥粉粒度的影響因素

影響小麥粉粒度的因素有很多[9]：一是小麥質(zhì)地，一般情況下，保證同樣的加工條件，軟質(zhì)小麥粉比硬質(zhì)小麥粉粒度更小。李逸鶴試驗(yàn)證明，硬質(zhì)小麥粉粒度集中在110 μm以上，中硬度小麥粉粒度大部分在85 μm～110 μm之間，軟質(zhì)小麥粉粒度大多小于85 μm。小麥軟硬質(zhì)地是由胚乳細(xì)胞中蛋白質(zhì)基質(zhì)與淀粉之間的結(jié)合強(qiáng)度來決定的，硬質(zhì)小麥胚乳細(xì)胞中兩者以水溶性糖蛋白方式緊密結(jié)合，同樣的加工強(qiáng)度，兩者不易分離破碎，軟質(zhì)小麥則與之相反，所以硬質(zhì)小麥粉粒度大，軟質(zhì)小麥粉粒度小[10]。高源采用激光粒度儀和篩分法進(jìn)行不同粒度小麥粉與硬度的相關(guān)性分析得出，小麥硬度與D50值（顆粒累積分布為50%的粒徑，即平均粒徑）無明顯相關(guān)性，而與D10值（顆粒累積分布為10%的粒徑）呈極顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.235，與D90值（顆粒累積分布為90%的粒徑）呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.328。小麥硬度與137 μm到150 μm粒度之間的小麥粉無明顯相關(guān)性，與其他粒度區(qū)間小麥粉均呈顯著負(fù)相關(guān)性[11]；二是小麥粉中混入的麩皮含量，由于麩皮韌性強(qiáng)，與胚乳顆粒相比不易破碎，所以小麥粉中混入麩皮的含量增高，小麥粉粒度變大，小麥粉等級(jí)低；三是研磨條件（研磨強(qiáng)度、粉路長短、篩路和篩網(wǎng)的配備、磨輥轉(zhuǎn)速差、絲的角度等），小麥加工過程中可以通過調(diào)節(jié)磨輥之間的軋距來實(shí)現(xiàn)研磨強(qiáng)度的改變。小麥經(jīng)過相同的前處理，研磨強(qiáng)度越大，小麥粉粒度越小。粉路長短即研磨時(shí)間長短，其他條件相同，改變粉路長短，粉路系統(tǒng)越長，小麥粉粒度越小；四是其他因素，如小麥制粉前處理環(huán)節(jié)中的水分調(diào)節(jié)等也會(huì)對(duì)小麥粉粒度產(chǎn)生影響，適當(dāng)?shù)娜肽ニ謺?huì)增加皮層韌性，降低脆性，同時(shí)還能降低胚乳強(qiáng)度，從而易于皮層剝離和胚乳破碎。適當(dāng)?shù)乃终{(diào)節(jié)有利于胚乳研磨成小麥粉[12]。劉強(qiáng)等指出，潤麥時(shí)間和鹽水調(diào)質(zhì)都會(huì)對(duì)小麥粉粒度產(chǎn)生影響。潤麥時(shí)間主要影響集中在粒徑小于137 μm的粒度區(qū)間內(nèi)，潤麥時(shí)間30 h，可減小小麥粉粒度，使得粒徑小于137μm的小麥粉增多。鹽水調(diào)質(zhì)對(duì)小麥粉粒度的影響主要集中在粒徑小于118 μm的粒徑區(qū)間，5%的鹽水潤麥能夠使得皮磨粉集中118 μm篩網(wǎng)上，5%和15%的鹽水潤麥能夠降低心磨粉95 μm篩網(wǎng)下的小麥粉含量[13]。

3 粒度對(duì)小麥粉品質(zhì)的影響

3.1 粒度分級(jí)對(duì)小麥粉品質(zhì)的影響

常見的小麥粉粒度分級(jí)的方法有篩分分級(jí)和氣流分級(jí)。篩分分級(jí)原理就是樣品在不同規(guī)格的篩子上篩理，不同粒度的樣品彼此分離。篩分分級(jí)是實(shí)驗(yàn)室及面粉廠常用的小麥粉粒度分級(jí)的方式。宋燕燕等將小麥粉篩分為4個(gè)不同粒度區(qū)間（96 μm～109 μm、80 μm～96 μm、75 μm～80 μm、小于 75 μm），指出小麥粉粒度在75 μm～80 μm，小麥粉的揉混特性增強(qiáng)，這是由于小麥粉粒度不同造成小麥粉化學(xué)成分發(fā)生變化引起的，此時(shí)的小麥粉有更高的蛋白質(zhì)含量。而小麥粉加熱糊化與小麥粉粒度和小麥粉粒度不同引起的組分不同都有關(guān)系，小麥粉糊化受破損淀粉含量、干面筋含量、粒度大小的影響，粒度與糊化峰值黏度、最終黏度、衰減值、回升值呈顯著正相關(guān)，而與糊化溫度呈負(fù)相關(guān)[14]。小麥粉篩分過程中，隨著粒度減小，溶劑保持力增加，戊聚糖含量增大，阿拉伯木聚糖含量也增大但其分子量及細(xì)微結(jié)構(gòu)并未發(fā)生改變[15-16]。氣流分級(jí)是利用小麥粉顆粒在氣流中沉降速度差別進(jìn)行的粒度分級(jí)操作。帶有小麥粉粉粒的氣流通過降低流速、改變流向等方法，使粗粒沉降下來而將細(xì)粒帶走，從而分離粗細(xì)粉粒。Wang等研究表明，在不影響面粉廠正常生產(chǎn)的情況下，可采用氣流分級(jí)生產(chǎn)高蛋白或高營養(yǎng)面粉[17]。Ficco等研究發(fā)現(xiàn)，氣流分級(jí)生產(chǎn)富含花青素的有色小麥粉可用來降低血糖[18]。宋賢良等試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，小麥粉進(jìn)行氣流分級(jí)，分為粗粉和細(xì)粉，細(xì)粉粒度主要集中在10 μm～25 μm，與原小麥粉相比，細(xì)粉中蛋白質(zhì)含量高但水分損失大，粗粉蛋白質(zhì)含量低但水分損失小。這是由于細(xì)粉表面積大，在氣流分級(jí)過程中水分容易散失。氣流分級(jí)后的小麥粉流變學(xué)特性也發(fā)生了變化，細(xì)粉中破損淀粉含量高，吸水率增加，穩(wěn)定時(shí)間延長，具有良好延伸性，但是筋力沒有明顯增強(qiáng)[19]。

3.2 粒度對(duì)小麥粉組成成分的影響

小麥籽粒由3部分組成：富含礦物質(zhì)和膳食纖維的皮層、含淀粉和蛋白質(zhì)的胚乳和由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成的胚芽。小麥制粉就是取其胚乳并研磨成粉的過程，由于淀粉、蛋白質(zhì)等成分在胚乳中分布不均勻，所以隨著小麥粉粒度的變化其小麥粉組成也隨之改變。齊婧等研究表明，不同粒度小麥粉中的淀粉含量也不同，隨著小麥粉粒度的減小A淀粉、破損淀粉含量增大，B淀粉含量減少；各粒度區(qū)間淀粉中直鏈淀粉、支鏈淀粉含量無明顯變化[20]。這是由于粒度小的小麥粉受到的粉碎強(qiáng)度大，被破壞嚴(yán)重，所以小粒徑小麥粉中破損淀粉和A淀粉含量多[21]。楊艷虹等研究表明，小麥粉粒度減小，其面筋含量也逐漸降低，這是由于在制粉研磨過程中粗蛋白變細(xì)流失，從而導(dǎo)致面筋含量降低[22]。張劍等研究表明，隨著小麥粉粒度的減小，蛋白質(zhì)和灰分含量上升。這可能與蛋白質(zhì)在小麥胚乳中的分布不均有關(guān)，在小麥胚乳中蛋白含量從皮層到中心依次減少，粒度越小的面粉越接近于皮層，所以蛋白質(zhì)和灰分含量越多，粒度越大的小麥粉越靠近中心，蛋白質(zhì)含量越少。隨著小麥粉粒度的減小，面團(tuán)中的谷蛋白含量、高分子量谷蛋白含量呈下降趨勢，醇溶蛋白含量呈上升趨勢，低分子量谷蛋白變化趨勢不明顯[23]。MaríaBelénVignola 等發(fā)現(xiàn)采用不同研磨方式生產(chǎn)不同粒度小麥粉其中蛋白質(zhì)含量不受影響[24]。

3.3 粒度對(duì)小麥粉基本指標(biāo)的影響

小麥粉進(jìn)行粒度分級(jí)，不同粒度小麥粉組成成分比例改變，導(dǎo)致小麥粉基本指標(biāo)也不相同。楊艷虹等[22]研究指出小麥粉粒度逐漸減小，但是白度呈增加趨勢。這是因?yàn)殡S著小麥粉粒度減小它的相對(duì)表面積反而增大，反光效果增強(qiáng)，使得白度增加。張劍等[23]研究指出，隨小麥粉粒度減小L*值上升、b*值下降，小麥粉色澤有一定程度的改善。齊婧等[20]研究表明，不同粒度小麥粉（96 μm～109 μm、80 μm～96 μm、75μm～80 μm、小于75 μm）的降落數(shù)值在376～509之間波動(dòng)，大粒度小麥粉測得的降落數(shù)值最大。這可能是由于小麥粉粒度越大所含的淀粉顆粒也越大，大淀粉顆粒不容易被淀粉酶水解，α-淀粉酶的活性弱。小麥粉降落數(shù)值與小麥粉中破損淀粉含量和小麥粉粒度呈顯著相關(guān)，即小麥粉的降落數(shù)值越小則小麥粉中破損淀粉含量越多，小麥粉粒度越小。降落數(shù)值反應(yīng)體系的黏度，與體系黏度成正比，降落數(shù)值越小淀粉水解程度越大，體系中酶活性強(qiáng)。陳成等研究表明，隨著各系統(tǒng)粉粒度的減小，水分含量先升高后降低，總體上呈下降趨勢，不同粒度范圍之間差異顯著[25]。劉強(qiáng)等使用快速黏度分析儀測量分析得出，小麥粉糊化溫度隨著小麥粉粒度的減小總體上呈降低趨勢，而峰值黏度、峰谷黏度，最終黏度都呈上升趨勢。這可能是由于小麥粉粒度減小，小顆粒小麥粉更容易吸水膨脹，糊化溫度隨之降低，同時(shí)水分子更容易進(jìn)入小麥粉淀粉顆粒的無定形區(qū)，形成半透明黏稠糊狀，小麥粉越容易糊化[26]。Blanchard等試驗(yàn)表明粒度較大的小麥粉淀粉峰值黏度更大一些[27]。AthinaLazaridou等研究表明，通過氣流磨降低小麥粉的粒度，可以增加面團(tuán)的彈性、抗變形性、硬度、黏附性、松弛時(shí)間以及拉伸黏度，同時(shí)降低淀粉的糊化焓[16]。WANG等也表示，較小粒度全麥粉在粉質(zhì)、拉伸試驗(yàn)中測得的穩(wěn)定時(shí)間較長和延展性及抗延伸性較好[28]。李逸鶴[10]表明，布勒實(shí)驗(yàn)?zāi)ズ筒祭镜聦?shí)驗(yàn)?zāi)ブ迫〉男←湻?，?10 μm～140 μm中等粒度范圍內(nèi)小麥粉品質(zhì)和面團(tuán)流變學(xué)特性最好，粒度小于85 μm的小麥粉品質(zhì)最差。趙吉?jiǎng)P研究發(fā)現(xiàn)，全麥粉隨著粉碎粒度減小，水分含量降低，白度和破損淀粉含量增加，不溶性膳食纖維和總膳食纖維含量降低，可溶性膳食纖維含量增加[29]。

4 小麥粉粒度對(duì)面制品的影響

隨著小麥粉粒度的改變，小麥粉組分、小麥粉品質(zhì)及小麥粉的理化性質(zhì)也會(huì)變化，所以最終制成的面制品品質(zhì)也會(huì)受粒度影響[30-31]。Kim等研究表明，大粒度小麥粉制成的面制品比較容易發(fā)生老化現(xiàn)象[32]。

陳志成指出，制作饅頭用的小麥粉粒度要適宜，小麥粉粒度過大，雖然能提高饅頭的挺立度，使之有彈性，但是大粒度會(huì)降低小麥粉的白度，從而影響成品饅頭的外觀光潔度；小麥粉粒度過小，雖然能提高小麥粉的白度，增加吸水率，但是破損過多會(huì)導(dǎo)致面團(tuán)發(fā)黏，饅頭不挺，饅頭體積減小，影響?zhàn)z頭的商業(yè)價(jià)值。小麥粉粒度與饅頭的彈性和起發(fā)性呈正效應(yīng)，與饅頭外觀形狀呈負(fù)效應(yīng)[33]。甄云光表示，大于88 μm的小麥粉制作的饅頭品質(zhì)較好，但是小麥粉粒度過小制成的饅頭容易發(fā)黏，而且饅頭體積顯著下降[34]。王遠(yuǎn)輝等對(duì)小麥粉粒度與饅頭品質(zhì)的關(guān)系作了進(jìn)一步研究，篩分之后得到的75 μm～80 μm粒度的小麥粉制成的饅頭比容大、外觀力挺有光澤，內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)均勻緊密，持氣量高，與采用其他粒度小麥粉和原饅頭粉制品相比，感官評(píng)分最高，并且測其質(zhì)構(gòu)（彈性、回復(fù)性、內(nèi)聚性）指標(biāo)表現(xiàn)較好，有良好的咀嚼性，硬度適中[35]。趙吉?jiǎng)P[29]發(fā)現(xiàn)180 μm中強(qiáng)筋小麥全麥粉饅頭感官評(píng)價(jià)評(píng)分最高，且饅頭比容、質(zhì)構(gòu)指標(biāo)均達(dá)到最優(yōu)標(biāo)準(zhǔn)。陳成等將布勒實(shí)驗(yàn)?zāi)ブ瞥傻男←湻圻M(jìn)行篩分制成饅頭，研究表明，在 116 μm～129 μm 粒度區(qū)間的小麥粉發(fā)酵40 min～60 min制成的饅頭感官評(píng)價(jià)得分最高、有較好的彈性，且表面光滑、內(nèi)部結(jié)構(gòu)緊致，氣孔細(xì)小分布均勻[36]。

張杏麗指出，隨著小麥粉粒度的減小，鮮濕面條色澤越來越好，面條硬度呈現(xiàn)下降趨勢，109 μm～125 μm小麥粉制成的鮮濕面條品質(zhì)評(píng)分最高，這時(shí)的面條的彈性、回復(fù)性、黏附性呈最大值[37]。李林軒[38]在研究中提到小麥粉粒度對(duì)掛面品質(zhì)會(huì)產(chǎn)生影響，小麥粉粒度過大，面片亮度降低，面條色澤差，同時(shí)小麥粉粒度大相對(duì)表面積小，吸水時(shí)接觸面小，漲潤時(shí)間長，導(dǎo)致面團(tuán)在成型時(shí)發(fā)黏，面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)較差，斷條率增加。這與王震等[39]的研究結(jié)果相同，小麥粉粒度過小，破損淀粉含量增多，會(huì)降低面條的表面強(qiáng)度，增加掛面的煮蒸損失率。同時(shí)淀粉酶更易作用于破損淀粉，使面條黏性增大，韌性降低[38]。破損淀粉含量過高，會(huì)導(dǎo)致面條色澤變暗，趙君蘭表示這可能一方面是由于高破損淀粉的小麥粉質(zhì)地較為緊密，造成光反射效果減弱；另一方面是由于研磨過程中反復(fù)的擠壓、剪切、剝刮導(dǎo)致溫度升高引起的褐變[40]。這與楊艷虹等[22]研究結(jié)果相反。齊婧研究表明，不同粒度區(qū)間小麥粉制成的鮮濕面條吸水率和蒸煮損失率無明顯差異，75 μm～80 μm粒度區(qū)間小麥粉制作的鮮濕面條二硫鍵含量最高、最佳蒸煮時(shí)間最短，感官評(píng)價(jià)中得分最高[41]。

Miller等指出，隨小麥粉粒度減小，面團(tuán)吸水率逐漸增大，同時(shí)烘焙面團(tuán)的黏彈性增大[42]。蔡光榮指出，小麥粉粒度對(duì)餅干質(zhì)量也會(huì)產(chǎn)生影響[43]。Wicher等[44]和Pullkki[45]都已經(jīng)證實(shí)中等粒度小麥粉更適合烘焙。一般來說，軟質(zhì)小麥粉粒度小，破損淀粉含量少，適合做糕點(diǎn)。小麥粉粒度減小，蛋糕體積增大，酥餅口感疏松，結(jié)構(gòu)細(xì)膩。但是粒度過分減小，破損淀粉含量增大，吸水量增大，面團(tuán)發(fā)軟，彈性降低，會(huì)對(duì)蛋糕產(chǎn)生不利影響，也會(huì)造成餅干硬而不酥脆，影響餅干花紋、形態(tài)和口感，容易黏牙。

5 總結(jié)與展望

小麥粉粒度改變，小麥粉中淀粉和蛋白組分隨之改變。粒度對(duì)小麥粉基本指標(biāo)也會(huì)產(chǎn)生一定影響，如：隨粒度減小，小麥粉白度增大，降落數(shù)值減小，糊化溫度降低等，同時(shí)不同粒度小麥粉制成的面制品品質(zhì)也會(huì)有所差異。小麥粉粒度研究可指導(dǎo)小麥制粉行業(yè)生產(chǎn)配粉，同時(shí)為專用粉生產(chǎn)提供合適的粒度參數(shù)。

近年來，小麥制粉行業(yè)依然采用傳統(tǒng)的篩分法進(jìn)行粒度分級(jí)，氣流分級(jí)技術(shù)沒有廣泛應(yīng)用。大多數(shù)研究集中在單一粒度對(duì)小麥粉及面制品影響，但不同粒度配粉對(duì)面制品品質(zhì)的影響研究較少。今后，還可深入研究小麥粉粒度對(duì)面制品品質(zhì)的影響機(jī)理。