突破普通麵粉與全麥麵粉局限 中科院研發糊粉層產品助力功能麵粉產業升級

2021-01-15 中國食品報新聞

  目前,中國慢性病人群不斷增加,據統計,中國慢性病患者已超過2.6億,城市白領處於亞健康狀態的比例更是驚人。這種健康狀況在一定程度上是飲食生活習慣造成的,人們的健康消費需求正從疾病防治轉向營養健康。因此,營養健康類食品高速增長,安全、天然、功能性、多營養的食品,已成為食品行業轉型升級的關鍵發展趨勢。

  

  記者日前從中科院嘉興中俄科技轉化中心獲悉,該中心已成功從麩皮中提取出小麥糊粉層。根據其測試,添加糊粉層的功能性麵粉成本遠低於價格高昂的全麥粉,而兩者營養指標則相近,部分指標更優於全麥粉。此成果將極大推進功能麵粉的開發利用。



山東泰安的糊粉層生產線

    

  

  近年來,我國慢病發生呈井噴之勢。

  

  專家普遍認為,精米精面和糖分攝入過多是導致慢性病的魁首。不健康的飲食結構使得人們面臨營養缺乏和能量過剩的雙重負擔,吃出健康成為人們飲食結構調整的追求。高膳食纖維、天然食物的多組分協同效應等等,這些關鍵字意味著食品行業技術創新和產業升級的方向。

  

  穀物食品作為人們飲食結構的重要組成部分,是飲食調整的重中之重,倡導食用全穀物已成全球趨勢,世界各國對於全穀物食品的興趣近年來有顯著提高:美國農業部推薦每人每天至少要食用48克全穀物食品。加拿大政府推出的《食品指南與健康飲食(2007)》中寫道:「每天攝入的穀物食品中至少有一半為全穀物食品,養成吃全穀物麵包、燕麥片和全小麥通心粉的習慣。」《美國膳食指南(2010)》、英國《膳食平衡盤(2011)》、澳大利亞《膳食指南(2003)》、瑞典《關於全穀物的健康聲稱(2003)》都指出了全穀物食品對人類健康的有效作用。

  

  小麥作為全球產量最高的穀物,與燕麥、蕎麥等全穀物食品相比,全麥的成本低、應用更廣泛,將成為全穀物市場的主力。

    

  

  雖然全麥麵粉有諸多好處,但其局限性也十分明顯。小麥種皮顆粒粗糙、質地偏硬,影響口感;全麥麵粉發酵性差,在食品領域的應用受局限;胚芽活性成分存在,使得全麥麵粉的保質期短。另外,全麥麵粉是用全麥粒直接加工而成,種皮表面的殘留(微生物、農藥、重金屬)很難去除,存在食品安全隱患。

  

  據中科院嘉興中俄科技轉化中心主任吳亮介紹,小麥糊粉層主要是位於種皮(糠、麩子)和胚乳(麵粉)之間,以往小麥加工過程中,僅僅將麩皮和麵粉分開,其中麩皮部分一般多拿去餵豬等牲畜。但實際上,小麥麩皮主要由小麥的種皮層和糊粉層所組成,其中糊粉層約佔麥粒總質量的7%—9%。不過,在磨粉過程中,高營養價值的糊粉層通常與外殼緊密粘連難以分離。

  

  上世紀80年代,美國科學家B.A.Stone等率先從小麥麩皮中分離出小麥糊粉層,其顆粒細、口感好、營養價值高,很快被行業人士認可。去掉種皮保留小麥精華的小麥糊粉層成為解決全麥麵粉局限性問題的重要研究方向。

  

  近年來,國內外的研究機構對小麥糊粉層的分離有不少研究,世界500強企業瑞士布勒公司(Buhler)和美國嘉吉公司(Cargill)也在小麥糊粉層的提取分離技術方面進行了深入研究。這些研究有些是通過洗滌和粉碎等物理方法製備粗品糊粉層,其產品適口性差,純度低;有些是利用酸鹼處理的化學方法純化膳食纖維,其產品純度較高,但半纖維素成分損失嚴重,影響產品質量和營養;有些利用酶法通過少數幾種水解酶處理麥麩,其產品營養嚴重受到破壞。另外,上述化學或生物酶解的方法不僅成本高、工藝複雜,而且存在食品安全風險。因此,分離技術的限制使小麥糊粉層無法進行大規模的商業化應用。

  

  一次偶然的機會,由吳亮領頭的中科院嘉興中俄科技轉化中心研發團隊在試驗中意外分離出糊粉層,迅速投入加速研究,自2008年開始,將俄羅斯科學院全球領先的旋風渦流分層剝離技術創新應用於糊粉層的分離提取。經過7年技術研發,該中心將小麥糊粉層通過純物理加工工藝從麩皮中分離出來,設備調試從實驗線到千噸級示範生產線也經歷了3年的不斷調整和改進。吳亮指出,糊粉層的能量攝入比燕麥還低,但是高蛋白、高膳食纖維,維生素和礦物質含量也高於普通麵粉,團隊為這個新產品起了個響亮的名字叫「麥中寶」。

  

  吳亮告訴記者,麥中寶項目已申請12項發明專利,其中三項核心專利已獲批。目前在山東泰安已建成全球第一條糊粉層生產線(千噸級),目標直指國內全麥麵粉和膳食補充劑市場。一年多以來,這條麥中寶產業化示範生產線已經接待了包括雀巢、中糧、益海嘉裡等國際國內多家食品企業的考察,以及包括糧食加工、食品研究、營養健康等領域的多位專家和社會組織的到訪交流。



小麥籽粒剖面圖

    

  

  麥中寶不需經過任何化學或生物提取過程,純物理加工的製備工藝避免了加工工藝帶來的各種殘留和營養損失,保證了產品的品質,同時也大大降低了生產成本。

  

  「目前中國全麥市場佔比非常小,磨粉之後的麩皮大都直接用於飼料工業,造成資源的巨大浪費。中國每年約產生2000萬噸麩皮,按照目前麥中寶的加工工藝,可生產約700萬噸麥中寶。歐美國家豬肉市場小,麩皮飼料的市場也就小,麩皮處理甚至成為糧食加工企業的負擔。麥中寶項目不但解決了糧食行業巨大的資源浪費問題,同時保留了小麥的精華。這可能是我們做這個事情的意義所在。」吳亮告訴記者。

  

  麥中寶的顯著優勢使其可能成為健康食品加工行業的新型天然食品原料,廣泛應用在麵條、饅頭、烘焙等主食領域,以及健康休閒食品、膳食營養補充劑等市場領域。「比如在麵粉中加入20%的麥中寶,即可獲得優於全麥麵粉的營養結構,並且一舉解決了全麥麵粉在口感、發酵性、保質期、安全性等方面的局限。」吳亮說,這也許是穀物食品行業的一次革命性突破。

  

  我國《糧食行業十三五發展規劃》提出,要大力實施「綠色健康穀物口糧工程」,提高綠色安全營養穀物糧食製品的供給能力和市場佔有率。加快推進大米、小麥粉、食用植物油適度加工,積極發展全穀物食品,提高出品率,更大限度保留糧食中的營養成分。無論如何,技術創新是核心競爭力,麥中寶在在這方面確實走在了前列。

  

  詳見今日中國食品報第6版


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    中國小麥糊粉層戰略研發課題組負責人、中科院嘉興中俄科技轉化中心主任吳亮介紹,小麥糊粉層是位於小麥胚乳(麵粉)和種皮之間的一層細胞壁,佔小麥質量的7%~9%,而小麥中70%以上的營養就集中在糊粉層裡,如烷基間苯二酚、膳食纖維等,是小麥的精華所在,又被稱為小麥中的「軟黃金」。 全麥市場是全穀物市場的主力,早在2010年,美國全麥麵包的市場份額已超過白麵包。
  • 教你如何挑選和鑑別全麥麵粉,麵粉選對了,粗糧比白面好吃
    2.減肥健身可以吃,很多人怕長胖不敢吃主食,但這樣容易營養不良,吃全穀物食品就沒問題。3.營養價值更高,小麥大部分的營養都在胚芽中,白面去掉了胚芽,但全麥粉保留了,注重營養的可以吃。白面換成粗糧最近吃了一年的粗糧,全穀物食品。白米飯換成了糙米,白面換成了全麥粉,黑麥粉和雜糧粉。一開始不會挑選全麥粉和糙米。
  • 全麥食品好在哪 如何挑選全麥食品
    這些澱粉主要集中在胚乳層中。澱粉在我們體內能夠轉化為葡萄糖,提供能量,升高血糖。B族維生素主要分布在胚和糊粉層中,純胚乳中的含量極低。礦物質在糊粉層中含量最高,胚乳中含量最低。膳食纖維則主要存在於穀皮中。綜上所述,對於一個小麥籽粒中,胚和糊粉層中主要富含優質蛋白、脂類、維生素E、B組維生素和礦物質,胚乳層中主要富含澱粉,穀皮中富含膳食纖維。
  • 全球獨有的小麥糊粉層產業化項目落戶泰安
    小麥糊粉層佔麥粒總質量的7%-9%,但卻含有小麥中70%以上的營養,其豐富的膳食纖維和微量元素能夠有效增強免疫力、預防富貴病,被稱為小麥軟黃金。近年來,浙江中科院應用技術研究院嘉興中俄科技轉化中心利用火箭技術自主研發純物理分離技術,推進麩皮和糊粉層出產率為3:1,一舉攻克了世界性難題,形成了具有世界領先水平的自主智慧財產權。
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  • 分離小麥糊粉層的生產線設計
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