馮文婷

（邯鄲科技職業(yè)學院，河北 邯鄲 056046）

0 引言

中國是世界上最大的小麥生產國和主要消費國，據我國近2 年統(tǒng)計數據顯示，中國小麥生產能力保持在1.3 億t 以上。小麥麥麩是面粉生產的主要副產品。麥麩中含有豐富的營養(yǎng)物質和生物活性物質，隨著人們對飲食健康的關注，麥麩食品越來越受到青睞。但添加麥麩會對烘焙食品品質產生不良影響，從而制約了麥麩在功能型食品中的有效利用[1]。從麥麩營養(yǎng)成分的功能特性及其對面包品質的限制因素入手，對超微粉碎技術在麥麩面包中的應用與存在問題進行介紹，以期為我國小麥麥麩功能化應用提供參考。

1 小麥麩皮的組成及營養(yǎng)特性

1.1 小麥麩皮組成

1.1.1 小麥籽粒的構造

小麥主要由胚乳、皮層和胚芽3 個部分組成。小麥皮層亦稱麥皮，其質量占整粒小麥的14.5%~18.5%，小麥皮層按其組織結構分為6 層，由外向里依次為小麥皮、外果皮、內果皮、種皮、珠心層、糊粉層。糊粉層是胚乳最外層的單層活細胞，亦稱外胚乳或內皮層。種皮、珠心層及糊粉層統(tǒng)稱為種皮。

小麥籽粒構造及營養(yǎng)成分分布見圖1[2]。

圖1 小麥籽粒構造及營養(yǎng)成分分布

1.1.2 小麥麩皮的組成及成分

面粉廠加工的面粉主要是胚乳，其副產物麥麩主要包括表皮、果皮、種皮、珠心層和糊粉層，胚芽成為獨立的產品。

果皮和種皮是具有木質化的次生細胞壁，其主要成分是阿拉伯木聚糖和纖維素，其中纖維素占30%，阿拉伯木聚糖占60%。糊粉層僅有初生細胞壁，其主要成分為阿拉伯木聚糖（50%~60%） 和β -葡聚糖（30%~40%）[3]。小麥麩皮的蛋白質主要分布于糊粉層。酚類化合物是小麥麩皮中最主要的一類植物化學物，包括酚酸類、烷基間二苯酚及黃酮類，其中，酚酸中以阿魏酸為主，主要分布于麥麩細胞壁中，以酯鍵形式與半纖維素結合[4]。此外，小麥麩皮中還含有豐富的礦物質元素、維生素和淀粉酶、脂肪氧化酶和脂肪水解酶等。小麥麩皮的組成成分由于小麥種類、品質、制粉工藝和設備的不同而有所差異[4]。

1.2 小麥麥麩功能特性

1.2.1 小麥麥麩麩膳食纖維

膳食纖維（DF） 是指很難被人體消化吸收，由多糖類組成的高分子物質的統(tǒng)稱。膳食纖維包括可溶性膳食纖維（SDF） 和不溶性膳食纖維（IDF）。SDF 主要是指在室溫下能溶于水，但不能被人體內消化酶所降解的一類非淀粉活性多糖[5]，IDF 主要是指在室溫下不溶于水且不被人體內消化酶所降解的一類非淀粉多糖，主要包括纖維素、半纖維素、木質素等。而可溶性膳食纖維具有比不溶性膳食纖維更強的生理功能。麥麩中膳食纖維的含量占35%~50%，而可溶性膳食纖維的含量僅占2%~3%[6]。小麥麩皮膳食纖維中含量占比最多的成分是阿拉伯木聚糖。

國內外很多研究證明，麥麩膳食纖維有改進腸道代謝功能、降血糖、降低膽固醇、抑制脂肪吸收、預防動脈硬化、抗氧化、抗菌、抗腫瘤、調節(jié)免疫力等藥理作用。例如，Mendis M 等人[7]研究證明，阿拉伯木聚糖是一種良好的益生元，其在結腸中可被微生物選擇性地降解為阿拉伯木聚糖寡糖。Klepacka J 等人[8]研究發(fā)現，阿拉伯木聚糖及阿拉伯木聚糖寡糖都能促進許多腸道細菌的生長，如雙歧桿菌屬、乳桿菌屬、擬桿菌門等。張翼等人[9]研究證明了膳食纖維不但可抑制葡萄糖的吸收，進而降低血糖濃度，還可螯合膽固醇，從而控制身體對膽固醇的吸收，進而有效地控制血脂。

綜上所述，麥麩膳食纖維中不溶性膳食纖維主要促使胃腸發(fā)生機械運動，而可溶性膳食纖維則較多地參與機體代謝功能。

建立扶貧工作責任清單，選擇重點部門和重點鄉(xiāng)鎮(zhèn)村進行聯(lián)合督查。實行驗收制，將驗收結果與績效考評、評優(yōu)評先、干部選拔相結合。對于驗收不合格的單位實行約談、函詢或誡勉談話。

1.2.2 麥麩蛋白

麥麩中的植物蛋白占15%~20%，麥麩蛋白的氨基酸構成相較于面粉中蛋白的氨基酸更為豐富，包括有十八氨基酸，含有了人類所需要的全部8 種氨基酸，其中纈氨酸、酪氨酸、亮氨酸、賴氨酸，苯丙氨酸和異亮氨酸的含量較高，而蛋氨酸、色氨酸含量則相對較低。植物蛋白含有豐富的不飽和脂肪酸，麥麩中的氨基酸組成也基本平衡，要優(yōu)于小麥胚乳蛋白[10]，容易被機體消化吸收。植物性蛋白質能夠降低血脂濃度，預防心血管疾病[11]；有利于改善肝功能和預防肝性腦病的發(fā)生；可以增強肝臟和乳腺的代謝，減少肝癌和乳腺癌的發(fā)生[12]。

1.2.3 麥麩酚類物質

麥麩中存在著某些多酚類元素，如阿魏酸、木酚素、類黃酮等。其主要成分是阿魏酸，這些酚類物質擁有很多生物學特性，比如阿魏酸能有效清除人體內的自由基，預防心腦血管疾病[13]。木酚素對雌激素依賴性疾?。ㄈ缛橄侔?、前列腺癌、婦女經期綜合征、骨質疏松等） 有預防作用[11]。

1.2.4 植酸

麥麩中的植酸通常以鈣鎂鹽化合物的形式存在，植酸及其水解產物能抑制蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶的活性，是一種抗營養(yǎng)因子[14]。植酸還易與蛋白質結合形成不溶性蛋白或與礦物質形成螯合物，從而阻礙機體對蛋白質、碳水化合物在腸道中的消化吸收，對維生素和礦物質的吸收也存在不利的影響，長期攝入會影響機體健康[15]。

2 麩皮對面包品質的影響

2.1 膳食纖維

麥麩中的不溶性膳食纖維主要有木質素、半纖維素[16]。麥麩中的木質素半纖維素形成共價鍵相連構成致密的組織結構，這種致密的組織結構在面團成型過程中會破壞空腔穩(wěn)定性，從而降低面包質量。在生產面包中，由于膳食纖維顆粒對面筋蛋白的稀釋影響，當加入用量過小時，半纖維素中聯(lián)結的阿魏酸等活性雙鍵與面筋蛋白結合成更大的分子，對網絡結構的影響遠大于對其稀釋作用，從而對面團的流變學性質起到改善作用，而又如添加量過大時這種有利影響遠小于對稀釋的面筋網絡帶來不利影響，從而不利于面團的流變學特性[17]。

2.1.2 纖維素

對于普通小麥面粉，里面含有的纖維成分對面包品質影響不大。但麥麩回填帶入了大量纖維素，纖維素首先在分子內和分子間形成大量氫鍵，進而形成剛性的不溶性微纖絲；在微纖絲形成過程中，有的區(qū)域中葡聚糖長鏈沿分子長軸平行排列，呈現一定的規(guī)律，形成高度有序的結晶區(qū)，其間又夾雜很多無序結構，形成交織的無定形區(qū)，是一種兩相共存的體系[18]。這種體系結構除本身導致面包組織變硬，還破壞了淀粉與面筋結構，限制氣泡自由膨脹，而且大大降低面團持氣能力，但在另一方面，又因為膳食纖維素吸水性很強，從而產生了稀釋面筋的效果，這樣就造成了面包比體積（體積質量比） 下降，從而使得面包組織結構變得租糙。

2.1.3 戊聚糖

戊聚糖（又稱阿拉伯木聚糖） 是細胞壁多糖的主要成分，是一種主要的谷物非淀粉胞外多糖，主要由阿拉伯糖和木糖所構成。戊聚糖大約占麩皮干質量的20%以上。研究人員認為，小麥麩皮水溶戊聚糖與面粉中的水溶戊聚糖相似，都能改善面團特性及面包烘烤品質。而小麥麩皮水不溶戊聚糖對面團特性及面包烘烤品質有明顯的弱化作用；而普通面粉中的水不溶戊聚糖，則對面團特性和面包烘烤質量的作用并不明顯[19]。Khalid K H 等人[20]的研究結果表明，在面團體系中麥麩纖維的存在對面團的吸水和吸氣等功能具有積極作用，而對濕面筋、面筋系數、面粉穩(wěn)定性、面包體積，以及面團的烘烤性能等均有不利影響。

2.2 酶類物質

小麥麩皮中還含有脂肪酶、脂肪氧化酶、蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶、脂肪氧化酶。和麥麩中大量的微生物同時作用，加速了麥麩和麥胚的酸敗和氧化變質，影響小麥麩皮的貯藏穩(wěn)定性。蛋白酶能分解面筋蛋白，阻礙面筋網絡的形成，從而影響面包品質。β -淀粉酶使面粉中的淀粉糖化，及時給酵母提供能量，有利于面團的發(fā)酵。

2.3 其他成分

小麥麥麩中所含的酸性果膠等含量很少，但可以改良面包的品質[21]，主要是因為這些成分可通過與主鏈間氫鍵等非共價鍵形成三維凝膠網絡結構，而膳食纖維中的酚酸等活性雙鍵則可與小麥粉蛋白質結合成更大分子的網絡結構[22]。另外，麩皮中含有抗營養(yǎng)因子（如植酸等） 對面筋蛋白形成和成熟有不利影響。

3 小麥麥麩超微粉碎技術對面包的影響

3.1 超微粉碎技術機理

麩皮顆粒度大小是影響全麥或麥麩食品品質重要因素，但常規(guī)的降低顆粒度的粉碎技術主要適用于以淀粉為主成分的原料，對膳食纖維含量比較豐富的麥麩類則不適用。超微粉碎技術，主要是指通過采用各種超微水平技術的粉碎手段改變麥麩顆粒中的超微水平顆粒質量（p<50 μm)，使粒徑在3 mm以上的物料顆粒碎至10~25 μm 的技術[23]。

3.2 超微粉碎技術對麥麩功能因子影響

對于作用機制的探討，李璐等人[24]研究發(fā)現超微粉碎物料能夠提高其比表面積和多孔性，從而提高了其SDF 的質量。陳存社等人[25]研究表明超微粉碎后，麥麩中SDF 升高，IDF 含量顯著下降，可能由于在超微粉碎過程中各種強作用力下，麥麩中不溶性半纖維素、纖維素，以及與其化學鍵合的果膠類物質發(fā)生化學鍵斷裂，轉化成可溶性的聚合物。

3.3 超微粉碎對面包品質影響

因為小麥麥麩回填加工食品的質量不好，很多研究者通過嘗試物理、化學、生物的手段改善麥麩物化特性。超微粉碎麥麩技術是一種物理改性技術，相比于化學改性技術，物理改性技術更為安全；而相比于生物改性技術，物理改性技術在增加可溶性膳食纖維含量的效果上也更為明顯。超微粉碎麥麩工藝主要是通過外力剪切技術改變麥麩的分子結構，使其基團完全暴露、使其功能性成分溶出，從而提高了麥麩功能面包的品質[26]。

余青等人[27]研究表明，超微粉碎與普通粉碎相比，處理后麥麩粉粉體的持水性、持油性、吸水溶脹性、水溶性、陽離子交換能力均顯著升高（p<0.05）。當麥麩超微粉碎后，其粒徑減小，粉體也變得更加均勻一致。但隨著超微粉碎時間的逐漸延長，當粉體顆粒粉碎達到更加細碎狀態(tài)后，部分粉體之間很易發(fā)生相互黏結團聚的現象，由此造成了麥麩粉保持水性、持油性、熱穩(wěn)定性等均大大下降。田曉紅等人[28]認為可能由于麥麩顆粒的的減小，引起膳食纖維中親水性基團的暴露，與水的接觸面積增多，從而使全麥面團的吸水性與持水力均提高，也因此促進了面筋形成的發(fā)生。

4 結語

當前，對于麥麩中功能物質物化特性及超微粉碎后對面包品質影響的研究，雖然有了一定進展，但對于小麥麩中某些營養(yǎng)物質的化學功能特性及其所產生的不利影響，還需進一步研究；對小麥麩皮破碎機理，還需進一步研究；而對于麩皮專用超微粉碎設備的選型與設計上研究仍舊有著很大的缺失，在實際控制與破碎小麥麩皮粒度上還需進一步研究。