不同烘烤工藝對食用小麥麩皮品質(zhì)的影響

杜家鈺，姚　惠，王田煜，王　卓，付從釗，張志陽，劉金福（天津農(nóng)學(xué)院食品科學(xué)與生物工程學(xué)院，天津300384）

不同烘烤工藝對食用小麥麩皮品質(zhì)的影響

杜家鈺，姚惠，王田煜，王卓，付從釗，張志陽，劉金福*
（天津農(nóng)學(xué)院食品科學(xué)與生物工程學(xué)院，天津300384）

摘要：以小麥麩皮為原料，通過感官評定研究3種不同的烘烤工藝對麩皮的口感、色澤及香味的影響，進(jìn)而提高麩皮的食用性。研究烘烤前后麩皮中膳食纖維、植酸等成分含量的變化及麩皮的持水性、持油性、膨脹力等性質(zhì)。結(jié)果表明：小麥麩皮烘烤的最佳工藝為：在麩皮中加入蔗糖1%，檸檬酸0.1%后蒸煮30 min，85℃干燥50 min，165℃烘烤20 min。烘烤前后麩皮中膳食纖維的含量分別為43.89%和47.31%；植酸含量分別為1.61%和1.05%；烘烤后麩皮的持水力和膨脹力有所上升，持油力有所下降。

關(guān)鍵詞：小麥麩皮；烘烤工藝；蒸煮；食用性；成分含量變化

小麥麩皮（wheat bran）是面粉加工中的主要副產(chǎn)品。我國每年加工出的小麥麩皮可達(dá)2000萬t以上，是一項很大的資源，值得開發(fā)和利用。在我國，麩皮主要直接用作飼養(yǎng)、發(fā)酵食品原料等，大多數(shù)都沒有進(jìn)行深加工和再利用，經(jīng)濟利用價值不高。2008年以來，隨著飼料業(yè)的發(fā)展，對小麥麩皮的需求減少，造成麥麩不同程度的積壓[1]。鑒于麩皮含有豐富的膳食纖維、蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)及維生素等營養(yǎng)成分，研究開發(fā)一些高附加值的麩皮產(chǎn)品，不僅可取得一定的經(jīng)濟效益，也具有重要的社會效益。通過蒸煮、加酸加糖、烘烤，除掉麩皮本身的氣味，使之產(chǎn)生香味，可以提高麩皮的食用性。麩皮中的膳食纖維營養(yǎng)價值和生理價值均較優(yōu)，是一種物美價廉的膳食纖維來源[2]。采用合理的加工工藝除去麥麩中的非纖維成分和不良?xì)馕?，可進(jìn)一步純化膳食纖維并提高其含量。小麥中80%以上的植酸存在于麩皮中[3]，植酸對金屬離子表現(xiàn)出很強的螯合能力，植酸含量高，可能會影響人體對金屬離子微量元素的吸收。此外，植酸還具有降低蛋白質(zhì)的消化利用、降低消化酶的活性等抗?fàn)I養(yǎng)特性[4]。大量攝食植酸含量較高的谷物產(chǎn)品，被認(rèn)為是普遍存在的鐵、鋅缺乏病癥的主要原因之一[5]。本文通過不同烘烤工藝對小麥麩皮產(chǎn)品進(jìn)行研究，并探討最佳加工工藝條件[6]。

1　材料與方法

1.1材料

小麥麩皮（過30目篩）：購自天津市西青區(qū)面粉廠；中性蛋白酶：購自天津市諾奧科技發(fā)展有限公司；耐高溫α-淀粉酶：天津市利華酶制劑技術(shù)有限公司；丙酮、95%乙醇、磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉、硼酸均為分析純：天津北方天醫(yī)化學(xué)試劑廠；硅藻土（助濾劑）、5-磺基水楊酸、六水三氯化鐵：天津市光復(fù)科技發(fā)展有限公司；蒽酮：天津農(nóng)學(xué)院實驗樓417實驗室；植酸鈉：北京索萊寶科技有限公司。

1.2儀器

TDL－10型離心機：上海安亭科學(xué)儀器廠；PB－10標(biāo)準(zhǔn)型pH計：上海正慧工貿(mào)有限公司；JB-3型定時恒溫磁力攪拌器：上海雷磁新涇儀器有限公司；UDK140型凱氏定氮儀：意大利VELP公司；DH－101型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱、WD142高溫爐：天津市中環(huán)實驗電爐有限公司；TBD25型電烤箱：佛山市偉仕達(dá)電器實業(yè)有限公司；DL-1型電子萬用爐：北京市永光明醫(yī)療儀器廠；WFJ7200紫外可見分光光度計：尤尼科（上海）儀器有限公司；CTF200高速粉碎機：山東精誠醫(yī)藥裝備制造有限公司。

1.3方法

1.3.1小麥麩皮加工工藝設(shè)計

1.3.1.1直接烘烤工藝

麩皮→高溫焙烤→冷卻→產(chǎn)品→感官評價→包裝

1.3.1.2蒸煮再烘烤工藝

麩皮→蒸煮→85℃干燥40 min→高溫焙烤→冷卻→產(chǎn)品→感官評價→包裝

1.3.1.3添加糖酸蒸煮再烘烤工藝

麩皮→加糖（麩皮質(zhì)量的1%）、酸（麩皮質(zhì)量的0.1%）→蒸煮→85℃干燥50 min→高溫焙烤→冷卻→產(chǎn)品→感官評價→包裝

1.3.2感官評價方法

隨機選擇15名學(xué)生對樣品的色澤、形狀、口感、氣味等感官性質(zhì)方面做出評價，每項25分，總分100分。最終結(jié)果取15名同學(xué)評分平均值。感官評分準(zhǔn)則見表1。

1.3.3加工工藝試驗

小麥麩皮的加工受到蒸煮時間、烘烤溫度、烘烤時間3個因素的影響。對影響產(chǎn)品生產(chǎn)工藝的這3個因素進(jìn)行試驗分析。

1.3.4小麥麩皮成分的測定

1.3.4.1小麥麩皮植酸含量測定

植酸的測定采用三氯化鐵滴定法[3-4，7-8]。

表1　小麥麩皮產(chǎn)品綜合感官評分準(zhǔn)則Table 1　Comprehensive sensory scoring criteria of wheat bran product

1.3.4.2小麥麩皮膳食纖維含量測定

膳食纖維的測定采用酶重量法[9]。

1.3.4.3小麥麩皮總糖含量測定

總糖含量的測定采用蒽酮比色法。

1.3.4.4小麥麩皮戊聚糖含量測定

戊聚糖含量的測定采用間苯三酚法[10-11]。

1.3.5食用小麥麩皮加工性能的測定

1.3.5.1小麥麩皮持水力試驗

取未經(jīng)處理的小麥麩皮和加糖酸蒸煮烘烤處理后的麩皮各1 g分別置于100 mL燒杯中，各加入50 mL蒸餾水，之后在電磁攪拌器上攪拌30 min，取下后在3 000 r/min條件下離心20 min，除去上層水分后，稱重殘留物，按照下式計算持水力并比較持水力的變化：

1.3.5.2小麥麩皮膨脹力試驗

取未經(jīng)處理的小麥麩皮和加糖酸蒸煮烘烤處理后的麩皮各1 g，加入玻璃的帶有刻度的試管中，記錄下體積（mL），分別加入10 mL蒸餾水，均勻震蕩后，在室溫靜置24 h后，分別記錄下此時體積（mL），比較膨脹力變化并按下式計算：

1.3.5.3小麥麩皮持油力試驗

準(zhǔn)確稱取取未經(jīng)處理的小麥麩皮和加糖酸蒸煮烘烤處理后的麩皮各3.0 g，分別與24 mL的大豆油在50 mL離心杯中混合，于電磁攪拌器上攪拌30 min后，將混合物在3 500 r/min條件下離心20 min，棄去上清液，離心管內(nèi)外壁如果有附著的油脂和水分，則要擦干，稱量沉淀重量，并按下式計算持油力：

2　結(jié)果與討論

2.1不同加工工藝條件的確定

2.1.1直接烘烤工藝

烘烤時間30 min，烤箱溫度以每次升高10℃為間隔從120℃升高到170℃。烘烤溫度為150℃時麩皮的色澤略顯深黃，且稍有焦糊味，酥脆感不明顯；低于150℃時，麩皮的色澤、口感及風(fēng)味均無明顯變化；升溫至160℃，麩皮品質(zhì)與150℃時差別不大；繼續(xù)升溫至170℃時，麩皮香氣不足而焦糊味較濃，沒有達(dá)到預(yù)期的濃郁麥香味及金黃色澤和酥脆口感。因此，確定直接烘烤工藝的最佳烘烤溫度為150℃。因此，為進(jìn)一步提高麩皮品質(zhì)，有必要對工藝進(jìn)行改進(jìn)，即蒸煮再烘烤工藝。

2.1.2蒸煮再烘烤工藝

2.1.2.1蒸煮時間對產(chǎn)品品質(zhì)的影響

在烘焙溫度150℃，烘焙時間30 min條件下，5個不同蒸煮時間：10、20、30、40、50 min所得到的麩皮成品的品質(zhì)得分情況如圖1所示。

圖1　蒸煮時間對麩皮產(chǎn)品品質(zhì)的影響Fig.1　Influence of steaming time on quality of wheat bran products

蒸煮時間為10 min～20 min時，麩皮成品麥香味不足，品質(zhì)評分較低；蒸煮時間為30 min時的麩皮成品麥香味最濃，且口感較脆，品質(zhì)評分最高；蒸煮時間為40 min～50 min時麩皮成品香味減退，品質(zhì)有下降的趨勢。因此，應(yīng)選擇蒸煮時間30 min。

2.1.2.2烘烤溫度對產(chǎn)品品質(zhì)的影響

在蒸煮時間30 min，烘焙時間30 min的條件下，5個不同烘烤溫度150、155、160、165、170℃所得到的麩皮成品的品質(zhì)得分情況如圖2所示。

烘烤溫度從150℃增加到165℃，麩皮的色澤、口感、風(fēng)味也隨之提高，且在烘烤溫度為165℃時得到的麩皮成品色澤金黃、口感酥脆、麥香最為濃郁，品質(zhì)評分最高；溫度升至170℃時麩皮出現(xiàn)輕微的焦糊味，品質(zhì)略有下降。因此，應(yīng)選擇烘烤溫度165℃。

2.1.2.3烘烤時間對產(chǎn)品品質(zhì)的影響

在蒸煮時間30 min，烘焙溫度165℃的條件下，5個不同烘烤時間10、20、30、40、50 min所得到的麩皮成品的品質(zhì)得分情況如圖3所示。

圖2　焙烤溫度對產(chǎn)品品質(zhì)的影響Fig.2　Influence of baking temperature on quality of wheat bran products

圖3　焙烤時間對產(chǎn)品品質(zhì)的影響Fig.3　Influence of baking time on quality of wheat bran products

在前30 min，隨著烘烤時間的增加，麩皮的品質(zhì)得分依次升高，且在焙烤30 min時獲得麥香味濃厚、明顯的焦黃色澤及酥脆的口感，卷曲度最為理想，品質(zhì)得分最高，焙烤時間超過30 min時，麩皮成品出現(xiàn)隨溫度升高而有所增加的焦糊味，品質(zhì)評分下降。因此，應(yīng)選擇的烘烤時間為30 min。

根據(jù)上述3個方面的單因素試驗，得到蒸煮再烘烤工藝的最適加工條件，即蒸煮時間30 min、焙烤溫度165℃、焙烤時間30 min。

2.1.3添加糖酸后蒸煮再烘烤工藝

檸檬酸有利于麩皮中的蛋白分解成小分子氨基酸，糖與氨基酸在加熱條件下反應(yīng)可以發(fā)生美拉德反應(yīng)，產(chǎn)生香氣物質(zhì)。蒸煮前，添加1%蔗糖和0.1%檸檬酸，烘烤后的麩皮成品色澤比不添加糖、酸的麩皮成品色澤更加焦黃，口感及味道更佳。同2.1.2中的試驗方法獲得的最佳麩皮產(chǎn)品的品質(zhì)得分為96分，即食用小麥麩皮的最佳加工工藝條件為：在麩皮中加入蔗糖1%，檸檬酸0.1%后蒸煮30 min，85℃干燥50 min，165℃烘烤20 min。結(jié)果表明，添加糖、酸不僅可使產(chǎn)品品質(zhì)有所提高，且可縮短烘烤時間。干燥時間有所延長是因為蒸煮前加入糖酸混合溶液使麩皮獲得一定的水分，增加了麩皮后期的干燥時間。

直接烘烤、蒸煮再烘烤及加糖酸蒸煮再烘烤3種工藝下得到的麩皮成品的品質(zhì)評分如圖4所示。

圖4　3種不同烘烤工藝產(chǎn)品品質(zhì)評分Fig.4　Quality scores of wheat bran products by three different baking processes

結(jié)果表明，加糖酸蒸煮再烘烤工藝得到的食用小麥麩皮色澤最為金黃、口感最為酥脆且有濃郁的麥香味，品質(zhì)得分最高。

2.2麩皮成分的測定結(jié)果

麩皮成分的測定結(jié)果見圖5。

圖5　麩皮成分含量的測定結(jié)果Fig.5　The testing results of components content of wheat bran products

經(jīng)過蒸煮烘焙處理后小麥麩皮植酸含量約降低了0.56%，說明蒸煮再干燥工藝有助于降低植酸含量。加工后的食用小麥麩皮中膳食纖維含量為47.31%，比加工前增加了3.42%；加工后的總糖含量為61.12%，加工前后總糖含量無明顯變化；加工后的戊聚糖含量為15.01%，比原來減少3.47%。

2.3食用小麥麩皮的加工性能

將烘焙食用麩皮與未經(jīng)過處理的小麥麩皮分別進(jìn)行持水力、持油力、膨脹力的性質(zhì)測定，結(jié)果見表2。

表2　小麥麩皮持水力、持油力及膨脹力的測定結(jié)果Table 2　The testing results of the water-holding capacity，oilholding capacity and expansion force of wheat bran

麩皮蒸煮焙烤后，質(zhì)地變得酥脆，化學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)生一定變化，使麩皮顆粒與水的接觸面積更充分并使顆粒能夠更好地伸展產(chǎn)生更大的容積，致使持水力和膨脹力均增大，持油力下降可能是由于蒸煮、焙烤導(dǎo)致大分子物質(zhì)的長鏈斷裂，降低與油脂的結(jié)合能力。

3　結(jié)論

通過蒸煮再烘烤工藝使麩皮呈現(xiàn)明顯的酥脆口感、焦香味以及金黃色澤，可以彌補直接烘烤工藝的不足。糖、酸的添加可使麩皮發(fā)生美拉德反應(yīng)，得到焦香味更加濃郁，色澤更加金黃。小麥麩皮的最佳加工工藝條件為：在麩皮中加入蔗糖1%，檸檬酸0.1%后蒸煮30 min，85℃干燥50 min，165℃烘烤20 min。

經(jīng)過加工后小麥麩皮植酸含量約降低了1/3，說明該工藝有助于降低植酸含量。加工后的小麥麩皮中膳食纖維含量比加工前增加了3.42%；總糖含量無明顯變化；戊聚糖是麩皮中極易與氨基酸發(fā)生美拉德反應(yīng)的多糖，加工后的戊聚糖含量比原來減少3.47%。通過對麥麩的持水力、持油力和膨脹力的考察，加工后的食用麩皮更容易吸水膨脹，但持油能力有所下降，作為食品配料加工時應(yīng)考慮到油脂的滲出。

經(jīng)加工后小麥麩皮可以作為生產(chǎn)饅頭、面包餅干等食品的配料，彌補此類產(chǎn)品缺乏膳食纖維的不足，開發(fā)出具有高膳食纖維營養(yǎng)價值的產(chǎn)品。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王菁莎,王頡,劉景彬,等.小麥麩皮的加工利用現(xiàn)狀[J].纖維素科學(xué)與技術(shù),2005,13(2):1

[2] 王萍,高天,趙曉丹.小麥麩皮蛋白質(zhì)的提取[J].糧油加工與食品機械,2004(10):1-2

[3]肖傳豪,陳來成.快速簡便測定植酸的方法[J].化工時刊,2010，24 (8):66-67

[4] 何欣,計成,丁麗敏,等.植酸及其測定方法[J].中國飼料,1998(3): 30-32

[5]Mage J A.Phytate:Its chemistry,occurrence,foodinteraction,nutritional significance,and methods of analysis[J].J A gric&Food Chem, 1982,30(1):1-9

[6]王欽德,楊堅.食品實驗設(shè)計與統(tǒng)計分析基礎(chǔ)[M].2版.北京:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社,2003:180-221

[7]王國蓉,萬文貴,王麗,等.三氯化鐵滴定法測定植酸含量方法的優(yōu)化及改進(jìn)研究[J].食品科學(xué),2009,30(10):118-190

[8]傅啟高,李慧荃.三氯化鐵比色法測定植酸含量的研究[J].營養(yǎng)學(xué)報,1997,19(2):216-220

[9]汪紅,祁玉峰,魏紅.酶重量法測定食品中膳食纖維含量方法的改進(jìn)[J].食品工業(yè)科技,2007,28(9):203-205

[10]林琳.戊聚糖含量測定方法的優(yōu)化[J].分析與檢測,2005,31(6): 101-104

[11]李利民,朱永義,姚惠源.谷物中戊聚糖含量測定方法的比較研究[J].中國糧油學(xué)報,2004,19(6):76-79

DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2015.20.024

收稿日期：2015-05-06

基金項目：大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目（201410061124）

作者簡介：杜家鈺（1994—），女（漢），本科，研究方向：食品科學(xué)與工程專業(yè)。

*通信作者：劉金福，教授。

Influence of Different Baking Processes on Quality of Edible Wheat Bran

DU Jia-yu，YAO Hui，WANG Tian-yu，WANG Zhuo，F(xiàn)U Cong-zhao，ZHANG Zhi-yang，LIU Jin-fu*
（College of Food science and Bio-engineering，Tianjin Agricultural University，Tianjin 300384，China）

Abstract：Using wheat bran as raw material，studied influence of three different baking processes on mouthfeel，color and flavor of wheat bran through sensory evaluation to improve edibility of wheat bran. Researched the change of the components content in the bran such as dietary fiber，phytic acid，etc and the water-holding capacity，oil-holding capacity and expansion force of wheat bran before and after baking.The results showed that the optimal baking process and conditions of wheat bran were adding 1%sugar，0.1%citric acid in bran，steaming 30 minutes，drying 50 minutes at 85℃，and baking 20 minutes at 165℃.Content of total dietary fiber in the bran were 43.89%and 47.31%before and after baking，respectively；Content of phytic acid were 1.61%and 1.05%before and after baking，respectively；The water-holding capacity and expansion force of wheat bran increased，however，the oil-holding capacity decreased after baking bran.

Key words：wheat bran；baking processes；steaming；edibility；change of components content