王雨晴,辛嘉英,徐陽(yáng),尹一,王貴儒
(哈爾濱商業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,黑龍江 哈爾濱 150076)
小麥作為全球范圍內(nèi)種植最廣泛的作物之一,其總產(chǎn)量約占全球糧食作物總產(chǎn)量的三分之一。世界三分之一以上的人口以小麥為主要食用谷物[1]。小麥麩皮作為小麥粉加工過(guò)程中的副產(chǎn)物,其表皮顏色為麥黃色,普遍呈片狀或粉狀。胚芽加工過(guò)程中,內(nèi)胚層和內(nèi)胚層后的殘留物統(tǒng)稱(chēng)為麩皮,約占小麥的22%~25%[2]。我國(guó)小麥麩皮的年產(chǎn)量在2 000萬(wàn)噸以上,大多加工成飼料,很少被食用。
麥麩價(jià)格低廉,其中的B族維生素和礦物質(zhì)有巨大的開(kāi)發(fā)和利用潛能。據(jù)相關(guān)研究報(bào)道,小麥麩皮可以改善便秘,并促進(jìn)脂肪和氮的排泄,有較好的降低血清膽固醇效果、延緩動(dòng)脈粥樣硬化的形成[3],還可以保護(hù)正常細(xì)胞免受氧化破壞[4],其中的活性物質(zhì)也有利于人體健康。但與精制面粉產(chǎn)品相比,其無(wú)論是口感還是色澤都較差,消費(fèi)者對(duì)全麥或麩皮制品的接受率普遍偏低。因此,目前許多研究人員將麩皮進(jìn)行改性,這不僅能改善麥麩食用品質(zhì)不佳的缺點(diǎn),還可以提高麥麩中的營(yíng)養(yǎng)成分及活性成分含量。近年來(lái),生物改性被越來(lái)越多的應(yīng)用于食品。酶法改性雖然條件溫和、速度快、食用品質(zhì)好,但其價(jià)格高昂[5],因此應(yīng)用較少。發(fā)酵法的基本原理是利用微生物在發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生大量酸性代謝產(chǎn)物,并在酸性條件下破壞食物纖維的糖苷鍵,產(chǎn)生新的還原性末端。目前麩皮發(fā)酵有兩種,第一種是借助微生物菌種對(duì)小麥麩皮進(jìn)行改性,例如酵母菌、里氏木霉菌、黑曲霉或者復(fù)合菌來(lái)改性;第二種是利用自然環(huán)境中的微生物進(jìn)行發(fā)酵。發(fā)酵法具有操作簡(jiǎn)單、安全性高的優(yōu)點(diǎn),但缺點(diǎn)是時(shí)間長(zhǎng)、創(chuàng)新性低。
本文綜述利用小麥麩皮開(kāi)發(fā)的不同種類(lèi)產(chǎn)品和生物發(fā)酵對(duì)小麥麩皮理化性質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)成分、食用品質(zhì)的影響以及麥麩回添面粉中對(duì)后續(xù)面團(tuán)品質(zhì)、色澤、氣味、感官的影響。
非淀粉多糖、淀粉、蛋白質(zhì)、維生素和酚類(lèi)物質(zhì)是小麥麩皮的主要成分,其中非淀粉多糖含量占1/2,阿拉伯木聚糖是小麥細(xì)胞壁的主要成分,也是當(dāng)前研究最廣泛的物質(zhì)。酚類(lèi)物質(zhì)多以酚酸、類(lèi)黃酮、阿魏酸研究利用為主,其具有較強(qiáng)的抗氧化活性,有利于清除體內(nèi)自由基,對(duì)癌癥的預(yù)防也有重要作用[6]。麩皮營(yíng)養(yǎng)成分含量如表1所示。
表1 麩皮營(yíng)養(yǎng)成分百分含量Table 1 Nutrient content of bran
麥麩非淀粉多糖是一種新型健康食糖,具有降血脂、降血糖、抑制癌細(xì)胞等功效。同時(shí)對(duì)體內(nèi)雙歧桿菌具有很高的選擇性增殖作用[7]。阿拉伯木聚糖能有效提高細(xì)胞干擾素產(chǎn)率、白細(xì)胞殺菌率,從而增強(qiáng)機(jī)體免疫。因其具有破壞癌細(xì)胞的能力,所以可以很好地抑制癌細(xì)胞的附著和生長(zhǎng)繁殖[8]。
麥麩中含有較高的蛋白質(zhì),是植物蛋白的優(yōu)質(zhì)來(lái)源,并且含有豐富的活性物質(zhì),有利于人體的生長(zhǎng)代謝[9]。麥麩蛋白中賴(lài)氨酸、精氨酸、丙氨酸、天冬酰胺和甘氨酸含量較高,并且含有少量谷氨酰胺、脯氨酸、苯丙氨酸和含硫氨基酸。麥麩蛋白也可以制備功能性的多肽,如抗氧化多肽、抗疲勞肽等。
有研究表明,小麥麩皮中共有7種酚酸類(lèi)化合物,分別為阿魏酸、綠原酸、p-香豆酸、異阿魏酸、丁香酸、咖啡酸、芥子酸。麥麩的外皮層中酚酸含量最高,在結(jié)合細(xì)胞壁的剛性結(jié)構(gòu)中是穩(wěn)定的。酚酸類(lèi)物質(zhì)對(duì)腫瘤細(xì)胞和癌細(xì)胞具有較強(qiáng)的抑制作用,并對(duì)亞硝胺和多環(huán)芳香烴等有毒物質(zhì)具有顯著的抑制作用和使其誘變的作用[10]。
膳食纖維作為可食用植物的一部分,具有抑制小腸的消化吸收和抵抗大腸的發(fā)酵功能。膳食纖維包括多糖、低聚糖、木質(zhì)素等。麩皮中的粗纖維含量在10%以上,許多調(diào)查研究表明,膳食纖維具有潤(rùn)腸通便、平衡血糖水平、降低血液中膽固醇水平、預(yù)防脂肪肝和預(yù)防心血管疾病的功能[11]。
未經(jīng)加工的小麥麩皮粒度過(guò)大,口感較差,因此主要用于動(dòng)物飼養(yǎng)。但其中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富,特別是含有膳食纖維、蛋白質(zhì)、低聚糖等。市售的食用麩皮都是經(jīng)過(guò)加熱精制后的產(chǎn)品,既改善了麩皮中原有的微生物和植酸酶活性,還提高了二次加工的適應(yīng)性[12]。
肉類(lèi)產(chǎn)品營(yíng)養(yǎng)豐富,飽腹感強(qiáng),是人體獲取營(yíng)養(yǎng)素的重要來(lái)源,在飲食中起著非常重要的平衡作用。但肉制品的脂肪、膽固醇、能量很高,且肉制品中纖維含量較少,食用過(guò)多易對(duì)機(jī)體產(chǎn)生危害。葉丹等[13]分別用發(fā)酵麩皮和非發(fā)酵麩皮替代豬肉丸中部分脂肪,大大降低了豬肉丸中的飽和脂肪酸含量,開(kāi)發(fā)出一款營(yíng)養(yǎng)豐富的低脂豬肉丸。王海濱等[14]在火腿腸中添加7.5%的麩皮,代替了其中50%脂肪,熱量也大大降低,制成新型纖維火腿腸。Choe等[15]將豬皮與小麥麩皮混合添加到弗蘭克香腸中,香腸熱量明顯減少,且感官風(fēng)味沒(méi)有明顯變化。Vuholm等[16]將小麥麩皮、黑麩皮、小麥面粉添加到香腸中,使麥麩香腸飽腹感增加。Talukder等[17]將小麥膳食纖維添加到雞肉餡餅中,得到了品質(zhì)優(yōu)良的高膳食纖維雞肉餡餅。Carvalho等[18]探討不同程度的小麥水化纖維替代牛肉漢堡中的肉和脂肪,感官接受度相同,同時(shí)蛋白質(zhì)、脂肪含量,以及熱量隨麥麩含量增加而減少,但飽腹感與普通漢堡相同。
在肉制品中加入麥麩,不僅可以充分利用小麥麩皮中優(yōu)質(zhì)膳食纖維、低聚糖等,還可以有效彌補(bǔ)產(chǎn)品本身不足之處,滿(mǎn)足不同消費(fèi)者需求。
隨著生活質(zhì)量的不斷提升,人們對(duì)飲品的需求也不斷提升。如今越來(lái)越多的人將目光聚焦在飲料的功能性。麥麩膳食纖維飲料走入人們的視野,成為研究的熱點(diǎn)。
章中[19]將麥麩中膳食纖維和橙汁調(diào)配,研發(fā)出一款新型營(yíng)養(yǎng)飲料。吳衛(wèi)國(guó)等[20]將小麥麩皮用化學(xué)與生物聯(lián)合法進(jìn)行處理,提取膳食纖維,再與花生液混合,研發(fā)出一款新型功能飲料。Pasqualone等[21]對(duì)以小麥麩皮和玉米粉的水懸浮液自然發(fā)酵而成的Bors,飲料進(jìn)行連續(xù)發(fā)酵,揮發(fā)物(醇、羧酸、酯類(lèi))、刺激性酸味和羊奶干酪的氣味在較高的發(fā)酵溫度下增加,而麩皮和酸奶的氣味減少。在4℃下添加天然發(fā)酵劑可以平衡氣味強(qiáng)度和抗氧化活性。Mantzourani等[22]以脫木素麥麩(delignified wheat bran,DWB)為載體,通過(guò)生物發(fā)酵制備了一種功能性石榴飲料,該產(chǎn)品可以結(jié)合副干酪乳桿菌K5的潛在益生菌特性、DWB的益生元特性和石榴的營(yíng)養(yǎng)特性,容易被消費(fèi)者接受。該研究還利用副干酪乳桿菌K5細(xì)胞游離或固定在麥麩上,以山茱萸櫻桃汁為原料,通過(guò)發(fā)酵生產(chǎn)一種新型的、健康的合生元飲料[23]。菅田田等[24]用乳酸菌發(fā)酵后的小麥麩皮與高酸海棠果混合,制備抗氧化活性良好、口感佳、營(yíng)養(yǎng)豐富的麩皮高酸海棠果飲料。還有研究者以麩皮和紅棗為材料,制汁復(fù)合后,經(jīng)過(guò)乳酸發(fā)酵、調(diào)配和澄清等工序,制成麩皮紅棗汁乳酸發(fā)酵飲料[25]。將麩皮纖維與酶解液結(jié)合,不僅提取出膳食纖維又制作出風(fēng)味獨(dú)特的麥香茶,茶體透明不渾濁,具有炒茶獨(dú)特焦香[26]。張俊杰等[27]以小麥麩皮和茶葉為主要原料,制備出調(diào)節(jié)血糖濃度、降低血脂水平、抑制有毒發(fā)酵產(chǎn)物、抗衰老及氧化等功效的麩香茶飲料。當(dāng)前小麥麩皮飲料,不再僅關(guān)注改善食用品質(zhì),而是對(duì)飲料中的功能成分進(jìn)行探究。
隨著乳業(yè)的發(fā)展和人們牛奶消費(fèi)習(xí)慣的改變,酸奶已經(jīng)成為人們餐前飯后、休閑放松的必備品。酸奶具有降低膽固醇水平、改善腸道內(nèi)環(huán)境、提高機(jī)體免疫力等功能,而小麥麩皮中的某些成分對(duì)酸奶的功效具有提升作用。Aportela等[28]向每100 mL酸奶中添加50 mg鈣和2種麥麩來(lái)源的3種纖維,降低了脫水率,提高酸奶的黏稠率。李雪玲[29]將麩皮膳食纖維加入到生牛乳中,通過(guò)乳酸發(fā)酵,制得高纖維高蛋白的酸奶。毛景海等[30]將麩皮中膳食纖維進(jìn)行提取分離純化,制作膳食纖維酸奶,并不斷優(yōu)化酸奶制作工藝,得到具有增強(qiáng)腸道蠕動(dòng)、排除體內(nèi)毒素、提高人體免疫力功效的新型膳食纖維酸奶。曹新志等[31]以小麥麩皮膳食纖維和優(yōu)質(zhì)復(fù)原乳為主要原料,經(jīng)乳酸發(fā)酵,通過(guò)單因素試驗(yàn),初步確定小麥麩皮膳食纖維保健型酸奶主要原料最佳配比,制備出了一種新型保健酸奶。
小麥麩皮在面制品應(yīng)用中最常見(jiàn),特別是在饅頭、面包、餅干中的應(yīng)用。大量的研究表明,在面制品中添加小麥麩皮能夠提高其維生素和膳食纖維含量,增強(qiáng)飽腹感,同時(shí)有利于減肥,因此麩皮面制品越來(lái)越受到年輕人的喜愛(ài)。
Kaur等[32]以麥麩膳食纖維與意大利面為主要原料,制備感官和性質(zhì)更容易被消費(fèi)者接受的面食,其營(yíng)養(yǎng)更均衡,口感更豐富。Lebesi等[33]研制出一款富含麩皮膳食纖維、營(yíng)養(yǎng)全面的紙杯蛋糕。Gomez等[34]為提高面制品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,將小麥麩皮進(jìn)行改性后再次回添到普通市售面粉中。劉艷香等[35]研究發(fā)現(xiàn)添加麩皮粉的饅頭呈淡黃棕色,色澤較深,不如普通面粉白亮,且體積較小,質(zhì)地較硬,但麥香味更濃郁。劉姣等[36]為改善全麥掛面品質(zhì),采用木聚糖酶酶解處理技術(shù)對(duì)全麥粉麩皮組分進(jìn)行加工預(yù)處理,制備質(zhì)構(gòu)特性變化不大、營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)明顯提高的面條。王小平等[37]利用甜酒曲聯(lián)合酵母發(fā)酵得到的麩皮與面粉混合,制成新型面包,此款面包的感官評(píng)分及質(zhì)構(gòu)指標(biāo)明顯優(yōu)于單純的麩皮面包,且抗氧化活性有一定程度的提高。肖志剛等[38]將改良后的小麥麩皮添加至高筋粉中得到不同小麥麩皮含量的面粉并將其制作成含麩皮面包,其穩(wěn)定性、貯藏性和質(zhì)構(gòu)得到明顯提高。還有研究者在常規(guī)酥性餅干配方基礎(chǔ)上添加適量的麩皮,制成膳食纖維含量豐富、品質(zhì)優(yōu)良的新型酥性餅干[39]。Filip?ev等[40]用富含麥片混合物的餅干配方并添加麥麩替代部分脂肪,制備能夠減脂且更具營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的餅干。
當(dāng)前,全球范圍內(nèi),面制品的種類(lèi)繁多,研究空間巨大,在面制品中添加適宜的麩皮,不僅可以平衡膳食,而且可以促進(jìn)膳食纖維主食的發(fā)展。
目前有學(xué)者已經(jīng)研發(fā)出了一款口感綿軟、營(yíng)養(yǎng)豐富,具有保健功能的麥麩膳食纖維軟糖。同時(shí)在當(dāng)前市場(chǎng)中利用麥麩膳食纖維粉制備出軟硬適中、口感豐富的新型咀嚼片也成為消費(fèi)者的首選。目前市面上還有一些冰淇淋中也添加了小麥麩皮。小麥麩皮在油條中的添加與應(yīng)用使得居民的飲食結(jié)構(gòu)更加豐富。越來(lái)越多的小麥麩皮產(chǎn)品被不斷研發(fā)并投向食品市場(chǎng),但仍不易被消費(fèi)者接受,所以小麥麩皮產(chǎn)品開(kāi)發(fā)還有待進(jìn)一步研究。
為解決小麥麩皮制品的色澤、口感、營(yíng)養(yǎng)等問(wèn)題,越來(lái)越多的研究者將微生物發(fā)酵技術(shù)應(yīng)用于小麥麩皮制品的前處理,經(jīng)過(guò)前處理后的小麥麩皮和產(chǎn)品的各種性質(zhì)發(fā)生了改變。
小麥麩皮經(jīng)過(guò)生物發(fā)酵后理化性質(zhì)發(fā)生了不同變化,面制品烘烤前用生物發(fā)酵來(lái)處理小麥麩皮不僅能夠增大面包體積,使面包更加松軟綿密,還可以改善面包色澤口味,延長(zhǎng)面包的貨架期。無(wú)論是感官評(píng)分還是色差L、b值,均明顯優(yōu)于麩皮面包,接近普通市售面包的各項(xiàng)指標(biāo)。Tu等[41]研究表明發(fā)酵麩皮面團(tuán)的保水能力和膨脹能力得到提高,在發(fā)酵6 d內(nèi),麥麩的吸水性指數(shù)、水溶性指數(shù)和膨脹能力明顯提高。與未發(fā)酵麩皮相比,發(fā)酵麩皮中上述參數(shù)分別提高7.18%、325.00%和81.05%。此外,麩皮發(fā)酵后的酸堿性由弱酸性變?yōu)槿鯄A性。Coda等[42]研究發(fā)現(xiàn),發(fā)酵后pH值降低,天然麩皮的pH值在6.2~6.7內(nèi),而發(fā)酵24 h后pH值為5.6~5.8。王太軍[43]證明小麥麩皮發(fā)酵過(guò)程中菌落總數(shù)先降低后升高且隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng),pH值下降到4.0左右,然后趨于穩(wěn)定,總酸度(total acidity,TTA)升高。發(fā)酵后的麩皮持水力、水溶性指數(shù)和吸水指數(shù)提高。發(fā)酵麩皮的添加可彌補(bǔ)麩皮饅頭本身存在的缺陷,賦予饅頭更好的口感。Hartikainen等[44]試驗(yàn)表明添加天然麩皮的面包粉中膳食纖維(dietary fiber,DF)含量達(dá)到8%時(shí),面包體積減小,面包屑硬度增加,含發(fā)酵麩皮面包具有與白小麥面包相同的體積和硬度。Katina等[45]研究發(fā)現(xiàn),與未發(fā)酵面包相比,含酵母發(fā)酵去皮麩皮的面包體積和面包屑柔軟度有所提高。
大量研究表明,將發(fā)酵麩皮添加到肉制品中對(duì)pH值、失水率、剪切力均無(wú)明顯影響[46]。胡宇超等[47]研究表明發(fā)酵麩皮的添加提高了肉的嫩度。張俊等[48]將發(fā)酵麩皮應(yīng)用于火腿腸,火腿腸的色澤本身無(wú)顯著變化,保水性得到提高,黏性也有顯著改善。對(duì)于發(fā)酵麩皮肉糜來(lái)說(shuō),無(wú)論是保水性、蒸煮失損率、乳化穩(wěn)定性均有所改善[49]。添加微生物發(fā)酵產(chǎn)品有效改善了肉類(lèi)的色澤,使其顏色更加鮮艷,吸引更多消費(fèi)者[50]。
發(fā)酵麩皮酸奶,發(fā)酵時(shí)間延長(zhǎng),其pH值呈降低的趨勢(shì),同時(shí)其酸度呈現(xiàn)上升的趨勢(shì),當(dāng)麥麩膳食纖維添加量在1%~2%時(shí),酸奶色澤、質(zhì)地和口感均較好,且麩皮酸奶持水力有所增加,最高達(dá)到91.28%[51]。
發(fā)酵麩皮餅干比普通餅干具有更高的TTA,并且增加了餅干的咬合力,加快了色澤的形成。小麥麩皮蛋白質(zhì)冰淇淋因?yàn)榫哂辛己玫呐蛎浡剩詺馀莘€(wěn)定,同時(shí)冰淇淋的保型性和抗融性顯著提高。經(jīng)過(guò)微生物發(fā)酵的米粉其硬度、抗斷能力、延展性均有所增加[52]。
大量研究表明,谷物中的酚酸類(lèi)化合物因具有很強(qiáng)的抗氧化活性而對(duì)心臟病和癌癥有積極的預(yù)防作用。小麥麩皮作為酚酸的重要來(lái)源,被廣泛應(yīng)用于抗氧化產(chǎn)品的研發(fā)中。麩皮經(jīng)過(guò)微生物發(fā)酵后,酚酸類(lèi)含量提高,有效地提高麥麩的抗氧化性能。
面制品中添加發(fā)酵麩皮能夠提升其抗氧化活性。Moore等[53]研究表明,微生物固態(tài)發(fā)酵小麥麩皮能夠顯著提高麩皮的抗氧化性能,包括對(duì)過(guò)氧基(oxygen radi cal absorbance capacity,ORAC)、ABTS+自由基、DPPH自由基和羥基自由基的清除能力,顯著提高總酚含量和酚酸含量。Schmidt等[54]以麩皮和發(fā)酵麩皮為原料,研究麩皮和發(fā)酵麩皮的酚類(lèi)提取物對(duì)DPPH自由基的清除能力以及對(duì)過(guò)氧化物酶和多酚氧化酶的抑制作用。結(jié)果表明,發(fā)酵過(guò)程中酚類(lèi)化合物的含量增加了2倍以上,其中阿魏酸的含量隨發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)而增加,從33 mg/g增加至765 mg/g。酚類(lèi)提取物對(duì)DPPH自由基和過(guò)氧化物酶有抑制作用,但對(duì)多酚氧化酶無(wú)抑制作用。史俊祥[55]研究表明,經(jīng)過(guò)發(fā)酵處理后的麩皮制品可有效提高大鼠血漿及肝臟中的抗氧化酶活性和谷胱甘肽含量,有明顯的抗氧化能力。
將發(fā)酵麩皮應(yīng)用于肉制品也可以提高肉的抗氧化活性。例如,將發(fā)酵麩皮添加到羊肉中可以提高羊肉本身肌肉的抗氧化酶活性,進(jìn)而提高抗氧化活性。楊敏[56]的試驗(yàn)表明,經(jīng)過(guò)微生物發(fā)酵后的麩皮香腸對(duì)大鼠具有更強(qiáng)的清除自由基能力及抗氧化能力。
程細(xì)菊[57]將發(fā)酵麩皮汁與海棠果混合,制得飲料,其DPPH·清除能力大大提高。留麩香茶飲料的研究表明,麩皮中的酚類(lèi)物質(zhì)能有效清除自由基、抑制細(xì)胞膜脂質(zhì)氧化、防止脂褐質(zhì)形成等。
發(fā)酵麩皮餅干具有良好的抗氧化能力,這是因?yàn)榘l(fā)酵后的麩皮中酚酸含量大大增加,同時(shí),發(fā)酵麩皮餅干的預(yù)測(cè)血糖指數(shù)降低。湯葆莎等[58]研發(fā)的麥麩膳食纖維咀嚼片具有較高的脂質(zhì)過(guò)氧化抑制作用和羥自由基清除能力。
隨著發(fā)酵麩皮用量的增加,其峰值黏度、最低黏度、最終黏度、回生值均顯著降低,糊化溫度較普通面粉有所提高。與麩皮面團(tuán)相比,發(fā)酵麩皮面團(tuán)的吸水率顯著降低,形成時(shí)間和穩(wěn)定時(shí)間縮短,拉伸阻力明顯提高,延伸度顯著下降。微生物發(fā)酵改性后的麩皮制作而成的面團(tuán)中面筋蛋白二級(jí)結(jié)構(gòu)更加趨于穩(wěn)定[59]。發(fā)酵麩皮面包的硬度、黏性和咀嚼性隨著麥麩發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)而降低。趙慧敏等[60]證明發(fā)酵麩皮有助于改善重組全麥粉的糊化特性,使其向空白小麥粉靠近。小麥粉中加入麩皮后,起始溫度和峰值溫度均顯著提高(P<0.05),終止溫度變化不大,熱焓值顯著降低(P<0.05)。發(fā)酵麩皮粉的合理添加可以有效地改善重組全麥粉的黏彈性。崔晨曉[61]研究發(fā)現(xiàn),與未發(fā)酵組小麥麩皮面團(tuán)相比,添加15%發(fā)酵小麥麩皮后,面團(tuán)最大膨脹高度從15.6 mm增加到16.8 mm,發(fā)酵組面團(tuán)的吸水率下降,但面團(tuán)形成時(shí)間、穩(wěn)定時(shí)間和面團(tuán)拉伸特性沒(méi)有顯著差異,持氣能力顯著提升,使得后續(xù)面包具有更加松軟的口感。
對(duì)于肉制品來(lái)說(shuō),發(fā)酵麩皮的添加對(duì)產(chǎn)品最終硬度的影響較小,但對(duì)其黏性、彈性都有不同程度的提高。麩皮的添加會(huì)使肉制品硬度增大,但發(fā)酵麩皮豬肉丸的硬度更接近市售肉丸,彈性及黏著性也可被大多數(shù)食用者接受。
經(jīng)過(guò)微生物發(fā)酵處理后的酸奶有較好的組織狀態(tài)和黏稠度,符合大眾需求[62]。對(duì)于酸奶的流變學(xué)特性,麩皮的加入會(huì)對(duì)其造成一定影響,但大部分不影響食用品質(zhì)[63]。
對(duì)于發(fā)酵麩皮餅干來(lái)說(shuō)其延展性有所提高,脆度也大大改善[64]。發(fā)酵麩皮冰淇淋的質(zhì)地較普通冰淇淋松軟,并且其黏度也有所增加,但對(duì)彈性沒(méi)有明顯影響[65]。麥麩膳食纖維咀嚼片具有成形性好和硬度適中的優(yōu)點(diǎn)。
為提升麩皮以及麩皮制品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,大量學(xué)者將目光聚焦在微生物發(fā)酵上。研究表明,發(fā)酵后的麩皮蛋白質(zhì)含量、可溶性膳食纖維、阿拉伯木聚糖、總酚含量均有所增加,使得麩皮制品的營(yíng)養(yǎng)更加均衡合理。微生物發(fā)酵技術(shù)除了可以使蛋白質(zhì)的消化率提高,也可以降低淀粉的消化率和血糖反應(yīng),利于人體消化吸收。
經(jīng)過(guò)微生物發(fā)酵處理使小麥麩皮的蛋白質(zhì)含量明顯增加,但沒(méi)有顯著改變麩皮的纖維組成。趙云蛟等[66]研究米根霉固態(tài)發(fā)酵麩皮對(duì)小麥粉和面條品質(zhì)的影響,其中固態(tài)發(fā)酵使得麥麩中的蛋白質(zhì)含量增加85.44%,可溶性膳食纖維的含量增加了270.74%。該研究還分析了發(fā)酵麩皮面條的體外消化特性,淀粉水解指數(shù)為(61.29±3.68)%,預(yù)測(cè)血糖生成指數(shù)為73.63±2.01,均優(yōu)于普通面條,大大提升了麥麩以及面條的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。
對(duì)于發(fā)酵麩皮肉制品來(lái)說(shuō),最重要的是產(chǎn)品不飽和脂肪酸顯著增加,同時(shí)小麥麩皮的添加可以充分彌補(bǔ)膳食纖維含量少的缺點(diǎn),從而提升肉制品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。張?jiān)婄鞯萚67]將小麥麩皮添加到午餐肉中,大大提高了膳食纖維含量。而對(duì)于發(fā)酵麩皮午餐肉的研究還存在空白。添加麩皮的豬肉丸,大大降低脂肪含量,同時(shí)減少飽和脂肪酸含量,使其具有更豐富的營(yíng)養(yǎng)與層次。
于笑容等[68]將麩皮阿魏酸糖酯加入到乳酸菌飲料中,不僅促進(jìn)了飲料中雙歧桿菌的增殖,同時(shí)大大提高了乳酸菌飲料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。程細(xì)菊等[69]采用木聚糖酶酶解阿拉伯木聚糖為低聚木糖制作的小麥麩皮飲料,營(yíng)養(yǎng)成分以及可溶性礦物質(zhì)、維生素均保留在麩皮飲料中,使麩皮的營(yíng)養(yǎng)成分得到了充分利用。酸乳中添加麥麩膳食纖維能顯著提高酸乳中鈣和必需氨基酸的含量。
對(duì)于餅干來(lái)說(shuō),添加發(fā)酵麥麩有助于提高餅干中蛋白質(zhì)、膳食纖維和礦物質(zhì)的含量,而且麥麩可以代替脂肪,卡路里含量更低[70]。
小麥麩皮氣味主要是由正己酸乙酯等為代表的水果香、以檸檬烯等為代表的柑橘香、以正己醛為代表的青草味和以苯酚為代表的特殊臭味構(gòu)成[71]。其中烴類(lèi)物質(zhì)是小麥麩皮中含量最多的物質(zhì)。經(jīng)發(fā)酵處理后,烴類(lèi)物質(zhì)顯著減少,有機(jī)酸、酯類(lèi)、醇類(lèi)、苯類(lèi)和酮類(lèi)顯著升高。普通饅頭主要揮發(fā)性物質(zhì)為醇類(lèi)、酯類(lèi)、醛類(lèi)和雜環(huán)類(lèi)物質(zhì),發(fā)酵麥麩的添加使得饅頭醇類(lèi)、酯類(lèi)、醛類(lèi)、苯環(huán)類(lèi)和雜環(huán)類(lèi)物質(zhì)有所增加。綜合來(lái)看,微生物發(fā)酵,可使麩皮中的風(fēng)味化合物總量和種類(lèi)增加。經(jīng)過(guò)微生物改性的肉制品,由于微生物和外界環(huán)境因素的共同作用,肉中的蛋白質(zhì)、脂類(lèi)和碳水化合物被降解,產(chǎn)生醇、醛、酮、酯、羧酸、內(nèi)酯、吡啶等多種揮發(fā)性有機(jī)化合物,其中呋喃和某些含有硫和鹵素的化合物,使肉制品具有獨(dú)特的風(fēng)味,其不同風(fēng)味物質(zhì)的種類(lèi)和含量決定了產(chǎn)品最終的感官特征[72]。發(fā)酵飲料中的風(fēng)味物質(zhì)主要為一些酯類(lèi)、醇類(lèi)、醛類(lèi)以及呋喃類(lèi)化合物。其中乙酸乙酯和正丁醇高達(dá)4%~6%,二者具有果香和淡花香,使產(chǎn)品具有較好的風(fēng)味[73]。對(duì)于發(fā)酵奶片制品來(lái)說(shuō),發(fā)酵使得醇、醛類(lèi)物質(zhì)分別增加了5種和7種,其中乙酸乙酯、己酸和2-庚酮等風(fēng)味物質(zhì)含量上升較為顯著,對(duì)其風(fēng)味有很大提升[74]。
綜上所述,通過(guò)微生物發(fā)酵的各種制品,在風(fēng)味上都有顯著提升,因此,微生物發(fā)酵手段被廣泛應(yīng)用于食品領(lǐng)域。
小麥麩皮作為面粉深加工的副產(chǎn)物,越來(lái)越受到研究者的關(guān)注,研究者致力于將麩皮的剩余價(jià)值最大化,研發(fā)出營(yíng)養(yǎng)更豐富、口感近于普通產(chǎn)品、具有芳香氣味的產(chǎn)品。麩皮產(chǎn)品涉及理化、營(yíng)養(yǎng)、質(zhì)構(gòu)、感官等方面的變化,營(yíng)養(yǎng)素和功能成分的保存和生物利用,產(chǎn)品穩(wěn)定性和貨架儲(chǔ)存期把控,微生物等衛(wèi)生方面的嚴(yán)格管控,以及新產(chǎn)品研發(fā)等方面的諸多問(wèn)題。綜合當(dāng)前食品行業(yè)生產(chǎn)研發(fā)、衛(wèi)生管理、食品儲(chǔ)藏、運(yùn)輸銷(xiāo)售等各個(gè)環(huán)節(jié)的局限性,麩皮添加到食品中依然是一項(xiàng)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。如何解決和改善麩皮產(chǎn)品的口感和品質(zhì),優(yōu)化麩皮產(chǎn)品生產(chǎn)加工工藝是此產(chǎn)業(yè)發(fā)展過(guò)程中急需解決的問(wèn)題。
生物發(fā)酵技術(shù)作為是一種高效、環(huán)保的技術(shù),能夠使麩皮的結(jié)構(gòu)達(dá)到滿(mǎn)意的改變,而被越來(lái)越多的企業(yè)和研究者所開(kāi)發(fā)。當(dāng)前,有關(guān)微生物發(fā)酵改性麩皮在食品行業(yè)的應(yīng)用及其產(chǎn)品品質(zhì)影響的研究,主要局限于以面包、饅頭、面條為代表的主食產(chǎn)品,在產(chǎn)品的熱加工環(huán)節(jié)、儲(chǔ)藏運(yùn)輸以及新產(chǎn)品研發(fā)領(lǐng)域都還十分薄弱,亟需尋找更大突破。因此,一方面要繼續(xù)研發(fā)以饅頭等為基礎(chǔ)的主食類(lèi)新型功能性發(fā)酵麩皮產(chǎn)品,同時(shí)確保麩皮的添加會(huì)對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)、感官等方面有顯著提升;另一方面需要更加深入地開(kāi)展以饅頭為對(duì)象的酶制劑和發(fā)酵菌的作用機(jī)理及其應(yīng)用研究,根據(jù)特定的應(yīng)用對(duì)象有針對(duì)性地創(chuàng)造最佳的反應(yīng)條件,最大限度的發(fā)揮酶制劑和發(fā)酵菌的作用,提高產(chǎn)品質(zhì)量,降低生產(chǎn)成本。
通過(guò)更加先進(jìn)的加工方法和簡(jiǎn)潔生產(chǎn)工藝,改善麥麩的功能特性,提高其產(chǎn)品營(yíng)養(yǎng)品質(zhì),平衡人體所需營(yíng)養(yǎng),不斷拓寬麥麩的應(yīng)用渠道,積極開(kāi)展相關(guān)課題研究。結(jié)合膳食推薦的營(yíng)養(yǎng)與健康需求,加大對(duì)麩皮產(chǎn)品的推廣,充分考慮小麥麩皮的經(jīng)濟(jì)和使用價(jià)值,讓小麥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有更加深遠(yuǎn)的意義。