小麥胚芽、糊粉層在主食品中的應用

2021-01-15 糧食加工雜誌


小麥胚芽是小麥籽粒的一部分,佔小麥籽粒的2.6%, 是高蛋白、高維生素E、低熱、低脂和低膽固醇的營養品,胚芽具有抗癌、降低膽固醇、降血糖、補虛養血等功效;小麥糊粉層位於小麥籽粒皮層的內層,介於小麥種皮和胚乳之間,約佔小麥籽粒的6~8%,糊粉層中一般不含澱粉,而含有大量蛋白質、脂質、礦質和B族維生素及纖維素。小麥胚芽是小麥生命的根源,糊粉層是小麥籽粒的主要營養來源,它們都是麥粒中的精華,是小麥中營養價值最高的結構,被稱為「人類天然營養寶庫」。雖然營養豐富,但並沒有得到充分有效的利用,甚至被混入麩皮中當作廉價的飼料被處理掉。


本文旨意:

(1)在原麵粉中添加一定比例的胚芽粉、糊粉層粉製作饅頭、麵條;

(2)胚芽、糊粉層作為一種天然的功能性食品和穀物營養添加劑,可在精製麵粉、標準粉、普通粉中以一定的比例回添生產全麥粉或胚芽小麥粉、糊粉層小麥粉等功能性專用麵粉,全面提高麵粉的營養成分及保健功能和麵粉的出粉率。


標準麵粉、胚芽、糊粉層主要化學成分含量比較見表1。

    表1  標準麵粉、胚芽、糊粉層主要化學成分

物理結構

比率

蛋白質/%

脂肪/%

粗纖維/%

灰分/%

水分/%

胚芽

2.7

29.7

12.2

2.7

3.80

15.0

糊粉層

9.3

32.0

6.0

6.05

7.35

14.5

籽粒

100

13.5

1.80

2.25

1.70

14.5

中筋粉

100

11.2

1.50

0.75

0.78

14.0



由表2中可以看出,小麥胚芽、糊粉層蛋白質的含量高達 30%左右,僅次於大豆,是其他動、植物蛋白的多倍。胚芽、糊粉層以富含亞油酸、甾醇等微量生理活性物質而受人們矚目. 亞油酸能與人體血管中的膽固醇起脂化反應,具有防止人體動脈硬化的功效,對調節人體血壓、降低血清膽固醇、預防心血管疾病有積極地預防和抑制作用。甾醇對人體有較強的抗炎作用,能夠抑制人體對膽固醇的吸收、促進膽固醇的降解代謝、抑制膽固醇的生化合成等作用,具有降低人體血清膽固醇、預防心、腦血管疾病的功能。


麥胚油是迄今已知Ve含量最高的食品之一,Ve是大豆油的 1 倍、玉米油的2-2.5 倍,棉籽油的3 -4倍、米糠油的3- 8倍,是國內公認的Ve寶庫,特別是B族維生素更為人體所必需。


表 2 小麥胚芽、糊粉層蛋白和其他動、植物蛋白質含量

名 稱

大豆

中筋粉

標一米

瘦牛肉

瘦豬肉

雞蛋

胚芽

糊粉層

蛋白質/%  

36.3

11.2

6.2

20.3

16.7

14.7

29.7

32.0


從糊粉層生理過程的角度分析,由母體運來的灌漿物質養分必須通過糊粉層才能進入胚乳細胞,胚乳細胞囤積的是澱粉、可溶性糖與蛋白質,糊粉層最早的截留積累了其他礦質元素、脂肪酸以及部分胺基酸、蛋白質,則囤積在糊粉層細胞。即對生理健康有益的植物營養素主要集中在糊粉層中,是小麥籽粒中極富營養成分的結構。


2.1  小麥胚芽提取及穩定化處理

開發利用小麥胚芽,首先要解決的是胚芽的提取及穩定化處理。利用胚芽和胚乳結合較鬆散的特性,全國大中型麵粉企業都具備了提胚能力。小麥胚芽成分複雜,含有多種酶類和活性成分,未經處理的胚芽放置幾天就會氧化酸敗變質,不易儲存,故需預先對胚芽進行滅酶鈍化的穩定化處理,保持其性狀穩定。目前微波技術廣泛應用於麥胚的穩定化處理上。此技術滅酶時間短,效果好。經微波處理的麥胚中的維生素E和其它熱敏性營養成分的破壞程度較小,小麥胚芽蛋白不變性。麥胚的貨架期在半年以上。


2.2  糊粉層的分離

由於糊粉層位於小麥籽粒種皮和胚乳之間,又緊密粘結於種皮,使得糊粉層與小麥種皮皮層的分離比較困難,從而成為麩皮的組成。現在國內大中型麵粉廠採用的剝皮製粉工藝,並取得了一定成效。但是分離技術的制約使小麥糊粉層無法進行大規模的工業化應用。


中科院已實現旋風渦流微納米分離技術將小麥麩皮中的糊粉層純物理高純度分離富集起來,製備出安全的天然營養食品原料,為我國小麥糊粉層的工業化、產業化創造了可能。據專家介紹,由於分離出的糊粉粒度較細,平均粒度36µm。糊粉細胞結構完整、純度極高,最大限度地保留了糊粉層的原有特性、營養成分等特點,可以20%—30%的比例加入麵粉中。試驗結果表明,此法生產的小麥糊粉層粉,約30%的份額,就相當於全糧的營養,糊粉層粉是可以當主食的營養品。

將胚芽、糊粉層為輔料粉加入到麵粉內製作饅頭、麵條、包子、水餃、麵包等在主食領域中的大眾化主食品。以饅頭、麵條為例探討原粉中添加胚芽粉、糊粉層粉後對麵團特性的影響,對饅頭、麵條的製作品質和食用品質的影響。


3.1  麥胚、糊粉層添加量對麵團特性的影響

將比例0%~ 20%的麥胚細粉、糊粉層細粉加入小麥原粉,通過測定及質構分析等手段探究了混合麵團的理化指標特性。結果表明:添加少量小麥胚芽細粉使麵團吸水率、延展性、韌性增加,麵筋結構增強,組織結構均勻;隨著添加比例的增加,是因為胚芽蛋白中的穀胱甘肽是蛋白酶的激活劑,破壞麵團中麵筋結構,筋力下降,導致麵團拉伸能力、粘度、延伸度呈逐漸下降趨勢;弱化度增加;麵團的形成時間有所延長、穩定時間降低,拉伸阻力、最大拉伸阻力都隨胚芽粉含量的加大而增加,這是因為胚芽含脂肪及酶較多,影響麵團的發酵能力,且在脂肪中含有胡蘿蔔素這樣的黃色素而影響麵團的百度。


隨著糊粉層細粉添加量的增加,麵團的蛋白質 、灰分、溼麵筋、 吸水率、形成時間、穩定時間均呈逐漸增加的趨勢,而弱化度、粘度、延伸度、流散性呈逐漸下降的趨勢,其原因是糊粉層中富含的膳食纖維,導致麵粉筋力強化,但麵筋的質量變差,使麵筋的空間網絡結構發生了變化,致使麵團變硬,韌性變強,拉伸阻力增大,另外糊粉層中的蛋白質中含有麥蛋白和球蛋白不參與麵筋的定形,質量亦很低。胚芽粉、糊粉層粉的適量添加,是可以改良麵團的性狀,並增添了營養成分和特有的風味,混合後的麵團仍具有很好的加工特性。

3.2  麥胚添加量對饅頭、麵條品質的影響

3.2.1  麥胚添加量對饅頭品質的影響

實驗結果表明:加入了麥胚粉的饅頭,口感、氣味、色澤都比較好。但是,隨著麥胚加入量的增加,麵團的特性、饅頭的組織結構會受影響,使饅頭的體積、比容的總體變化呈下降趨勢, 硬度明顯增大,內部組織結構不細膩,彈柔性下降,色澤由白色變為淺黃色至深黃色,但賦予饅頭獨有的麥胚香味卻逐漸加強。


結論:麥胚饅頭的最佳工藝參數,即:中筋麵粉,麥胚粗細度50µm ,麥胚粉適宜添加量10% ,和面加水量55%,和面水溫32 ℃,發酵溫度32℃,發酵時間70min,醒發時間60min,醒發溫度36℃,相對溼度80%。饅頭成品表面具有淡黃色、外觀飽滿,內部組織均勻,膨鬆性和柔韌度好,口感好,體積與不加麥胚的饅頭相近。


3.2.2 麥胚添加量對麵條品質的影響

麵團麵筋、粗纖維、灰分含量高低,直接影響麵條的加工性能和食用品質。實驗結果表明:見表3,隨著麥胚粉添加量的增加,麵團灰分、硬度、彈性增加,白度、韌性下降,麵團溼麵筋含量呈下降趨勢,麵條的吸水率減少,麥胚添加量適量對麵條綜合性能影響不大。

表3  麥胚粉添加後麵團化學成分含量

麥胚添加量(%)

0

5

10

15

20

溼麵筋含量%

31.3

31.1

29.0

28.8

27.5

粗纖維%

0.75

0.76

0.81

0.85

0.90

灰分%

0.78

0.79

0.82

0.85

0.89


結論:麥胚麵條的最佳工藝參數,即 :中筋麵粉,麥胚粗細度 50µm, 麥胚粉適宜添加量8%, 和面加水量為30%~34%,和面水溫30℃,加鹽量1.5%。


煮製前:黃色、胚芽香味明顯、表面較光滑、彈性韌性好、不並條、不易斷條、抗拉性延伸性較好。


煮製後:乳黃色、胚芽味、表面光滑、利口、口感筋韌、柔韌性好、不粘、不渾湯、有少量斷條、耐煮性較好。麵條煮製過程中吸水率呈下降的趨勢,彈性韌性有提高的趨勢。

3.3 糊粉層添加量對饅頭、麵條品質的影響

表4 添加糊粉層後麵粉主要化學成分含量

糊粉層細粉

添加量/%

粗纖維/%

蛋白質/%

脂肪/%

灰分/%

0

0.75

11.2

1.5

0.78

5

0.80

11.4

1.25

0.81

10

0.93

12.0

1.38

0.92

15

0.12

12.3

1.42

0.95

20

1.20

12.5

1.45

0.98

由表4可知,隨著糊粉層細粉添加量的增加,麵粉的膳食纖維、蛋白質、脂肪等均呈逐漸增加的趨勢,各項指標均符合特一粉的標準,由於此粉質地疏鬆,可消化的蛋白量優於精白粉的蛋白質量。故在饅頭、麵條中起到營養強化作用。灰分的上升,直接影響麵團吸水的均勻性,從而影響麵筋網絡的形成,還會使麵團的內在品質和饅頭、麵條的外觀質量和食用品質下降,有關研究顯示 , 灰分含量≤1.0%時對麵粉特性影響不大。


3.3.1 糊粉層添加量對饅頭品質的影響

依據實驗結果表明:在饅頭主、輔料配比確定、加水量、饅頭製作工藝、醒發、蒸製時間等相同條件不變的情況下,分別測定和記錄了糊粉層細粉不同的添加量對饅頭品質的影響:隨著糊粉層粉添加量的增加,饅頭的比容、體積、形狀等呈微下降趨勢,內部結構、彈韌性、粘性呈逐漸上升趨勢,饅頭更具有麥香氣味。

結論:當糊粉層細粉添加量為15%時,饅頭色澤、外觀形狀、內部組織、口感和風味各方面指標沒有明顯變化,感官評價總得分最高。在添加量為20%和25%時,饅頭各項指標有下降趨勢。


3.3.2 糊粉層添加量對麵條品質的影響

糊粉層細粉的添加使麵粉中的蛋白量略有增加,但對於混合粉的麵筋質量影響不大。對於同一種麵粉,麵筋含量也會增加。蛋白質是麵條用粉品質的主要指標,它的含量高低直接影響到麵團的吸水率和抗拉伸強度;筋力高的麵團麵條的加工性能好,麵條的彈韌性強;食感好的麵條,則不希望麵筋質的含量過高;另外糊粉層中含纖維素高,使麵條延伸性、可塑性薄弱,溼麵條有斷條。灰分含量增加對麵條的品質、加工、外觀、適口性均不利。


結論:糊粉層粉麵條的最佳工藝參數,即 :中筋麵粉,糊粉層粉粒度50µm,糊粉層粉適宜添加量10% ,和面加水量為32%~36%,和面水溫30~35℃,加鹽量1.5%。溼麵筋質的含量為26~30%。加工出的麵條筋道耐煮,極少量斷條、沒有混湯、煮麵時間略長、口感較細膩、爽滑,彈韌性與原粉麵條相當,完全滿足食用要求。


4 展望

將小麥胚芽粉、糊粉層粉直接加到麵粉中去,製作大眾化主食饅頭、麵條,從營養價值和感官質量確定,胚芽粉、糊粉層粉的饅頭、麵條的配比營養全面合理,是具營養和保健為一體的主食食品。面對現代人因為食用精製米、精製面所產生的種種疾病,敲醒了人們對未來食品營養的取向及膳食結構的調整和再選擇,吃出健康安全是首位,胚芽、糊粉層含有我們人體所需要的蛋白質、礦物質、維生素和膳食纖維,幾乎所有以小麥粉為原料的麵食食品均可添加胚芽粉、糊粉層粉。還可把胚芽粉、糊粉層粉加工為食品專用麵粉,即對麵粉進行營養強化,在食用上更易消化和吸收,其市場的潛力大、銷路廣、增值高。



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