柔性剥皮对小麦籽粒及面粉品质的影响研究

• 作 者: 蔡文雅
• 出 处: 河南工业大学
• 发表日期: 2020年01期

随着大众对饮食健康、均衡膳食的追求越来越高,小麦的加工方式也在不断发展。小麦籽粒中富含多种营养物质,但分布不均衡。传统制粉过程中将麸皮、麦胚作为副产物与胚乳分离,会使其中富集的膳食纤维、蛋白质、B族维生素、矿物质等营养组分流失。而全麦粉及其制品又因含有较多的麸皮导致其口感粗糙,且籽粒外果皮含有的污染因子会给全麦粉带来安全隐患。为了改善传统制粉过程中营养组分流失,全麦粉口感粗糙且安全风险高的问题,本课题以小麦柔性剥皮技术为主要处理手段,考察不同剥皮率下小麦籽粒结构的变化以及每部分皮层的主要营养成分,并利用低场核磁测定润麦过程中水分在剥皮籽粒中的分布情况,然后分别采用全粉碎及布勒磨制粉方式对剥皮籽粒进行制粉,探究柔性剥皮技术对小麦粉营养、安全及加工品质的影响。旨在寻找一个既能保留小麦籽粒中的营养组分又可降低其安全风险的适度剥皮率,为开发高营养小麦粉及功能性食品提供基础理论支持。首先采用柔性剥皮机对小麦籽粒进行0～240 s的剥皮处理,得到剥皮率分别为0、5、10、15、20%的籽粒。然后分别采用扫描电镜（SEM）、荧光显微镜、光学显微镜对剥皮籽粒及皮层的微观结构进行观察,并测定了每部分皮层中所含的营养组分含量,以及剥皮籽粒的微生物含量变化。籽粒及皮层的微观结构图显示:当剥皮率为5%～20%时,可依次将果皮、中间层（包含内果皮、种皮、珠心层）、糊粉层及部分胚乳剥除。营养组分测定结果表明:剥皮率为0～5%的皮层中富含阿拉伯木聚糖,5～10%的皮层中烷基间苯二酚含量最高,总磷、总酚在10～15%的皮层中富集,而15～20%的皮层中因含有部分胚乳,所以淀粉含量较高。剥皮籽粒的安全指标变化表明:5%的剥皮率可将籽粒的菌落总数、霉菌及酵母总数分别降低约70%,重金属铅（Pb）、镉（Cd）含量分别降低约34%、50%,砷（As）在样品中均未检出。润麦过程中水分在剥皮籽粒中的分布状态表明:当剥皮率为5%,T21、A21在10 h左右达到平衡,此时籽粒中的水分已分布均匀;剥皮率为10%时,T21、A21在8 h时不再变化;剥皮率达到15%以上时,T21、A21则基本在6 h时就已经趋于稳定;而未经剥皮处理的小麦籽粒在润麦13 h时水分仍未分布均匀。然后采用锤式旋风磨对一部分剥皮籽粒进行全粉碎制粉,分析剥皮对全粉碎小麦粉的膳食纤维、降落数值、面筋特性、矿物质、B族维生素、微生物含量及热机械学特性的影响。结果表明:随着剥皮率的增加,小麦粉中的膳食纤维含量逐渐降低,降落数值、面筋指数不断增加。剥皮率为5%的小麦粉可将全麦粉所含的B族维生素、矿物质保留90%左右。剥皮率为10%时,全粉碎小麦粉的菌落总数、霉菌及酵母总数可降低75%左右,Pb、Cd含量也显著下降（P＜0.05）。采用Mixolab混合实验仪测定小麦粉的热机械学特性,结果显示:随着剥皮率的增加C3（显示淀粉老化特性）、C4（显示淀粉热糊化稳定性）、C5（显示冷却阶段糊化淀粉的回生特性）均增加,表明剥皮处理在改善淀粉糊化稳定性的同时减少了麸皮对淀粉分子重排的阻碍作用,使其易老化。同时对另一部分剥皮籽粒用布勒磨制粉,比较不同剥皮率下小麦粉的出粉率及其所含的B族维生素、矿物质、氨基酸的含量变化,并对其糊化特性进行分析。结果表明:随着剥皮率的增加,出粉率可增加3%左右;与未剥皮小麦粉相比,剥皮率为10%的小麦粉中VB1、VB2、VB6含量可分别增加15～17%,22～24%,12～16%;小麦粉中镁（Mg）、钾（K）含量在剥皮率为5～10%时达到最大值,铁（Fe）含量在剥皮率为10%时达到最大值,钙（Ca）、钠（Na）、铜（Cu）含量变化无显著性差异（P＞0.05）;剥皮率为5%可将糊粉层中大部分的必需氨基酸保留至小麦粉中;随着剥皮率的增加,小麦粉的峰值黏度、谷值黏度、最终粘度、回生值均呈现先降低后增加的趋势,衰减值在剥皮率为20%时显著降低（P＜0.05）,糊化温度未呈现显著性变化（P＞0.05）。