脫皮率對青稞粉的品質(zhì)及面團特性的影響

張龑，龔號迪，陳志成

(河南工業(yè)大學(xué) 糧油食品學(xué)院，河南 鄭州，450001)

青稞，是我國青藏高原地區(qū)對多棱裸粒大麥的統(tǒng)稱，由于其籽粒內(nèi)外稃與穎果分離，籽粒裸露，故稱裸大麥，也稱為裸麥、元麥等，屬于大麥的變種，是我國產(chǎn)量最小的主糧和最大的雜糧[1-2]。

青稞由于其具有“三高兩低”的營養(yǎng)成分，即高蛋白、高可溶性膳食纖維、高維生素和低脂肪、低糖，而被廣泛關(guān)注。青稞中蛋白質(zhì)含量平均達到11.31%，含有人體必需的8種氨基酸，其中賴氨酸、色氨酸的含量顯著高于小麥、玉米等[3]。KOKSEL等[4]研究表明,青稞含有高達20.32%的膳食纖維，高于蕎麥、玉米等谷物中的含量。除此之外，青稞中含有如β-葡聚糖、多酚類物質(zhì)和γ-氨基丁酸等功能因子，具有降血糖、血脂和抗氧化等功效[5-8]。青稞籽粒中維生素B1、維生素B2、煙酸、多酚類物質(zhì)和微量元素鈣、磷、鐵的含量都較高。

青稞的傳統(tǒng)食品有糌粑、醪糟和青稞酒等，近年來，研究者們將青稞磨制成粉后替代一部分小麥粉制作成饅頭、面條、餅干、面包、蛋糕等食品，不僅有特殊的風味，還具有很高的營養(yǎng)價值[9-12]。而國外學(xué)者大多是對裸大麥的全粉或麩皮添加進行研究[13-14]，雖然提高了膳食纖維、礦物質(zhì)等含量，但是制品的色澤較深，口感也會受到一定的影響。將青稞脫出一定比例的皮層，磨成粉制作成品，并研究不同的脫皮率對青稞粉組分的影響,以及脫皮前、后的青稞粉對面團特性影響的報道并不多見。

本文研究了不同脫皮率對青稞粉主要組分及理化特性的影響，并選取不同脫皮率的青稞粉，以20%的質(zhì)量比添加至高筋小麥粉中，研究青稞粉脫皮率對復(fù)配粉的面團特性的影響。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

青稞，西藏鑫旺生物科技有限公司；高筋小麥粉，日清制粉；H2SO4、NaOH、硼酸、無水乙醇、NaCl、石油醚，均為分析純；總淀粉試劑盒，Megazyme。

1.2 儀器與設(shè)備

鼓風干燥箱，南通華泰實驗儀器有限公司；柔性剝皮機，河南糧院機械制造有限公司；錘式旋風磨，遼寧賽亞斯科技有限公司；馬弗爐，上海帥登儀器有限公司；分析天平，北京賽多利斯天平有限公司；凱氏定氮儀，上海新嘉電子有限公司；色差儀，Konica Minolta；快速粘度分析儀，PERTEN；降落數(shù)值儀，濟南科翔實驗儀器有限公司；面筋儀，杭州天成光電有限公司；粉質(zhì)儀、拉伸儀，Brabender。

1.3 實驗方法

1.3.1 不同脫皮率的青稞粉的制備

將青稞除去雜粒,經(jīng)清洗、烘干后，稱取1 kg，以料液比1∶20(g∶mL)加入水進行調(diào)質(zhì)，調(diào)制完成后送入柔性脫皮機，以脫皮道數(shù)設(shè)定不同的脫皮率，得到脫皮率分別為0%、4.59%、7.2%、9.22%、11.15%、12.75%的青稞籽粒，放入鼓風干燥箱中，140 ℃下烘烤10 min，冷卻后送入錘式旋風磨碾磨成青稞粉，不同脫皮率青稞粉樣品記作QK1、QK2、QK3、QK4、QK5、QK6。

1.3.2 不同脫皮率青稞粉基本組分的測定

水分含量：參照GB 5009.3—2010的方法?；曳趾浚簠⒄誈B 5009.4—2010的方法。粗脂肪含量：參照GB 5009.6—2003的方法。粗蛋白含量：參照GB 5009.5—2010的方法。膳食纖維含量：參照GB 5009.88—2014的方法?？偟矸酆浚翰捎肕egazyme試劑盒法。

1.3.3 不同脫皮率青稞粉色澤的測定

采用色差儀測定青稞粉色澤。

1.3.4 不同脫皮率青稞粉糊化特性測定

參照GB/T 24853—2010的方法。

1.3.5 不同脫皮率青稞粉降落數(shù)值測定

參照GB 10361—2008的方法。

1.3.6 青稞復(fù)配粉的配制

分別將各青稞粉樣品以20%的質(zhì)量比例添加至高筋小麥粉中均勻混合， 得到不同脫皮率的青稞復(fù)配粉，記作樣品QK1-20、QK2-20、QK3-20、QK4-20、QK5-20、QK6-20。

1.3.7 復(fù)配粉濕面筋含量的測定

參照GB/T 5506.1—2008的方法。

1.3.8 復(fù)配粉面團流變學(xué)特性測定

粉質(zhì)特性分析:參照GB/T 14614—2006的方法。拉伸特性分析:參照GB/T 14615—2006的方法。

1.3.9 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

試驗均進行3次平行試驗，結(jié)果采用SPSS 24.0進行數(shù)據(jù)分析與統(tǒng)計，并進行單因素方差分析(P<0.05)。

2 結(jié)果與討論

2.1 脫皮率對青稞粉的基本組分的影響

由表1可知，不同脫皮率青稞粉的水分含量差異顯著，可能是由于青稞的皮層、胚和胚乳中的水分含量有差異，而隨著脫皮道數(shù)的增加，使得青稞在機械作用下，水分有不同程度的散失。QK1中灰分含量高達2.19%，經(jīng)過脫皮后，其含量顯著下降。灰分主要來源于青稞表面灰塵及皮層物質(zhì)，對后續(xù)青稞粉的品質(zhì)、色澤等具有重要影響，脫皮后青稞粉的灰分降低，加工精度上升。較水分、灰分含量而言，蛋白質(zhì)含量降低的趨勢較為平緩，這可能是由于蛋白質(zhì)主要分布在青稞的胚乳中，而在脫皮過程中只剝刮了少量的胚乳部分。粗脂肪含量的變化也隨著脫皮率的增加而逐漸降低，可能是由于青稞中脂肪主要分布在皮層和胚中，在脫皮的過程中，皮層及一部分的胚逐漸被脫除，脂肪含量緩慢降低。淀粉含量與其他組分含量的變化趨勢明顯不同，它隨著脫皮率的增加而增加。膳食纖維含量的變化趨勢與粗脂肪類似，在脫皮初期，膳食纖維含量顯著降低，而隨著脫皮率的增加，其含量減少的趨勢較為平緩，這與鞠棟等[15]的研究結(jié)果一致。

表1 脫皮率對青稞粉基本組分的影響 單位：%

2.2 脫皮率對青稞粉色澤的影響

由表2可知，隨著脫皮率的增加，青稞粉的亮度(L*)逐漸升高，且變化顯著。a*和b*分別代表著紅色值和黃色值，在未脫皮時均為最大值，隨著脫皮率的增加，a*首先在正方向上逐漸降低，而后在負方向上逐漸升高，且變化顯著；脫皮前、后青稞粉的b*產(chǎn)生顯著性差異，隨著脫皮率的增加，b*降低的趨勢趨于平緩，與石琴琴[16]的研究結(jié)果相一致。這是由于脫皮率越高，皮層中的色素物質(zhì)被去除的越多，青稞粉的亮度也就越高。

表2 脫皮率對青稞粉色澤的影響Table 2 Effect of peeling rate on color of highland barley

2.3 脫皮率對青稞粉糊化特性的影響

由表3可知，隨著脫皮率的增加，青稞粉的峰值黏度、最低黏度、衰減值、最終黏度及回生值均逐漸升高，但趨勢有所不同。峰值黏度和最終黏度的增加較為劇烈，而其他黏度值增加則較為平緩，這與趙吉凱等[17]的研究結(jié)果相一致，可能是由于脫除部分皮層之后，淀粉濃度相對增加，減少了麩皮對糊化體系的影響，因此各糊化黏度值均增加。QK1的峰值時間為5.80 min，顯著低于脫皮后各青稞粉樣品的峰值時間，QK2的峰值時間為6.20 min，而后隨著脫皮率的增加，峰值時間未發(fā)生變化。糊化溫度隨脫皮率的增加逐漸降低，表明青稞中的淀粉更易糊化。

表3 脫皮率對青稞粉糊化特性的影響Table 3 Effect of peeling rate on pasting properties of highland barley

2.4 脫皮率對青稞粉降落數(shù)值的影響

降落數(shù)值是通過測定樣品中淀粉懸浮液黏度的變化來測定α-淀粉酶的活性，由圖1可知，隨著脫皮率的增加，青稞粉的降落數(shù)值在逐漸增加，說明隨著青稞脫去的皮層越多，α-淀粉酶的活性越低，這與吳青蘭[18]的研究結(jié)果相一致。這可能是由于α-淀粉酶在皮層中的含量較高，且在麩皮結(jié)構(gòu)層中呈階梯分布，由外到內(nèi)逐漸減少。酶活性過高或過低均對青稞粉品質(zhì)有一定的影響，通過脫皮可適當降低酶活性，從而提高青稞產(chǎn)品的品質(zhì)。

圖1 脫皮率對青稞粉降落數(shù)值的影響Fig.1 Effect of peeling rate on the falling value of highland barley注：不同小寫字母表示具有顯著性差異(P<0.05)(下同)

2.5 青稞復(fù)配粉的面筋特性分析

由圖2可知，高筋粉與各復(fù)配粉樣品的濕面筋含量與面筋指數(shù)均產(chǎn)生了顯著差異，由于青稞粉難以形成面筋，添加至小麥粉中，稀釋了原粉中的面筋蛋白數(shù)量。但是將不同脫皮率的青稞粉與高筋粉以20%的比例混合后，因為添加量一致，濕面筋含量未產(chǎn)生顯著差異，而復(fù)配粉的面筋指數(shù)卻有逐漸升高的趨勢，這可能是由于經(jīng)過脫皮后，青稞粉中麩皮含量減少，而麩皮中的纖維素、脂肪等可能與面筋蛋白產(chǎn)生相互作用，對面筋指數(shù)產(chǎn)生不利的影響，這與羅霏霏[19]的研究結(jié)果相同。

圖2 脫皮率對復(fù)配粉面筋特性的影響Fig.2 Effect of peeling rate on gluten characteristics of highland barley

2.6 青稞復(fù)配粉面團粉質(zhì)特性分析

利用粉質(zhì)儀測量青稞復(fù)配粉在加水后面團形成和擴展過程中稠度的變化，可以反映面團流變學(xué)特性。由表4可知，復(fù)配粉樣品間的吸水率未達到顯著性差異，卻均顯著高于高筋粉。高筋粉的形成時間與穩(wěn)定時間顯著高于復(fù)配粉樣品，QK1-20的形成時間與穩(wěn)定時間均最小，而其他樣品的形成時間與穩(wěn)定時間均有不同程度的增加，說明經(jīng)過脫皮后，青稞面團的彈性、韌性均有所增加。

表4 不同脫皮率青稞粉對面團粉質(zhì)特性的影響Table 4 Effect of peeling rate on farinograph characteristics of highland barley

弱化度表示面團在過度攪拌情況下筋力的下降速度，反映了面團對機械攪拌的承受能力。隨著青稞籽粒脫皮率增大，面團的弱化度總體呈現(xiàn)下降趨勢，而未添加青稞粉的高筋粉呈現(xiàn)最低弱化度。各樣品粉質(zhì)指數(shù)值也隨著脫皮率的增加而有所增加，與石琴琴等[20]的研究結(jié)果相一致，其中QK5-20的粉質(zhì)指數(shù)值為145，高于除高筋粉外的其他樣品。

2.7 青稞復(fù)配粉面團拉伸特性分析

表5為添加20%不同脫皮率青稞粉的復(fù)配粉面團拉伸特性的測定結(jié)果。醒發(fā)時間分別為45、90、135 min青稞粉的添加，使得拉伸特性數(shù)值均有顯著性變化，高筋粉的拉伸曲線面積與延伸度顯著高于復(fù)配粉，而拉伸阻力與拉伸比值顯著低于復(fù)配粉，說明青稞粉的添加使得面粉的拉伸品質(zhì)降低。拉伸曲線面積表示拉伸面團時所作的功，脫皮率的增加使得拉伸曲線面積有所降低，在醒發(fā)時間為90 min時，面團能量較45和135 min的高，說明青稞復(fù)配粉面團不適宜較長時間醒發(fā)。拉伸阻力可以反映面團的彈性和筋力強度，不同的醒發(fā)時間，QK4-20面團的拉伸阻力均表現(xiàn)為最大值，而在醒發(fā)45 min時，不同脫皮率青稞復(fù)配粉面團的拉伸阻力均小于90和135 min時，說明此時面團筋力較差，面團不穩(wěn)定，也說明青稞面團的筋力需要一定時間才能形成，但不宜過長。延伸性表征著面團的延展特性和可塑性，青稞面團的延伸度隨著脫皮率的增加，均呈現(xiàn)降低的趨勢，而醒發(fā)45 min時，各個樣品的延伸度均大于90和135 min。隨著脫皮率的增加，面團的拉伸比值有不同程度的增加，將抗延伸性和延伸性綜合起來評價小麥粉的品質(zhì)，在醒發(fā)45 min時，各樣品的拉伸比例均小于90和135 min，而135 min較90 min略高，QK4-20的拉伸比例均為最大值。

表5 不同脫皮率青稞粉對面團拉伸特性的影響Table 5 Effect of peeling rate on tensile properties of highland barley

3 結(jié)論

(1) 隨著脫皮率的增加，青稞粉中水分、灰分、粗脂肪、蛋白質(zhì)、總膳食纖維均呈現(xiàn)下降的趨勢，而淀粉含量卻逐漸增加，說明脫皮會使得蛋白、膳食纖維等營養(yǎng)物質(zhì)流失。

(2) 隨著脫皮率的增加，青稞粉的色澤、降落數(shù)值及糊化特性指標均呈現(xiàn)顯著性變化，脫皮改善了青稞粉的理化特性。青稞復(fù)配粉中濕面筋含量無顯著性差異，而面筋指數(shù)卻顯著增加，說明脫皮使得青稞面團的面筋特性有所提高。

(3) 隨著脫皮率的增加，青稞面團的粉質(zhì)、拉伸特性有顯著性變化，脫皮使得面團的性質(zhì)有一定的改善。