不同磨粉方式對青稞全粉理化特性的影響

吳 迪，葛 飛，馬 紅，湯曉智

(南京財經(jīng)大學食品科學與工程學院；江蘇省現(xiàn)代糧食流通與安全協(xié)同創(chuàng)新中心；江蘇高校糧油質(zhì)量安全控制及深加工重點實驗室， 南京 210023)

青稞，禾本科小麥族大麥屬，是大麥的一種特殊類型，又稱為野燕麥、裸大麥或者無殼大麥[1]。青稞的營養(yǎng)成分豐富，具有“三高兩低”的特點[2]。其中，β-葡聚糖作為可溶性膳食纖維中最好的食物來源之一，具有極強的抗氧化能力，其質(zhì)量約占青稞總質(zhì)量的4%～8%。大量研究表明，青稞具有降血脂、血糖、膽固醇和抗癌等功能特性[3]。因其功能特性和獨特的風味，青稞已被生產(chǎn)加工成青稞酒、青稞面條、面包和糍粑等多種產(chǎn)品[4]。

青稞原糧磨粉對于青稞產(chǎn)品生產(chǎn)加工至關重要。目前，青稞磨粉方式大多借鑒小麥的輥磨方式，既可顯著增加青稞粉的生產(chǎn)規(guī)模，提高粉體清潔度，改善粒徑分布，又可生產(chǎn)出富含淀粉、蛋白質(zhì)、β-葡聚糖、酚類及其他富含生物活性物質(zhì)的青稞粉[5]。但該方法存在出粉率不高，麩皮部分利用率較低和粒徑分布不均的問題，不符合當下倡導節(jié)糧減損和提升全谷物食品攝入的消費理念，亟待尋找適合青稞原糧的制粉工藝。

隨著制粉工藝的不斷發(fā)展，錘式旋風磨、超離心、超微和多功能粉碎等多種磨粉方法被廣泛應用于食品(特別是雜糧)制粉工程中，可以有效提升谷物的出粉率和營養(yǎng)價值[6]。錘式旋風磨由一個裝有固定或旋轉(zhuǎn)錘的旋轉(zhuǎn)軸組成，并安裝在圓柱形腔室內(nèi)的沖擊式粉碎設備，廣泛應用于可將樣品經(jīng)過高磨錘擊成細小均勻的粉末[7]。Mohite等[8]利用錘式旋風磨改良酸角磨粉工藝，獲得白度、糊化特性優(yōu)良的酸角粉。超離心粉碎是一種通過高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)刀與固定篩網(wǎng)之間的切割作用制備樣品的高效公斤級磨粉方式，被普遍應用于實驗室制粉過程，可有效研磨硬質(zhì)小麥[9]。超微粉碎是一種流體能量沖擊粉碎技術(shù)，可獲得超細(微納米級)雜糧粉體[10]，并具有生產(chǎn)能力大、自動化程度高、粒度分布窄、摩擦產(chǎn)熱低等特點。程佳鈺等[11]利用超微粉碎對苦蕎粉進行處理，制備了斷條率和蒸煮損失低、質(zhì)構(gòu)特性好的苦蕎面條。多功能粉碎機是利用高速旋轉(zhuǎn)的活動齒盤與固定齒盤間的沖擊、剪切和摩擦力研磨物料的操作簡單的小型實驗用磨粉機械(克級)，特別適合加工堅硬的雜糧、藥材、調(diào)味料等物料。利用不同磨粉方式制備具有良好理化和功能特性的高收率青稞全粉的探索，對于青稞谷物產(chǎn)品加工至關重要。

谷物加工過程中磨粉方式的不同會影響谷物粉體的顏色、平均粒徑、淀粉顆粒的損傷程度、結(jié)構(gòu)和功能特性[12]，進而導致其理化特性的差異，從而決定最終產(chǎn)品的加工特性。其中，不同磨粉方式機械強度、摩擦力、剪切力的差異是造成理化特性差異的主要原因[13]。Hasjim等[14]指出，制粉過程中破損淀粉含量是影響谷物產(chǎn)品品質(zhì)的重要指標，顆粒結(jié)構(gòu)的破損與淀粉結(jié)晶層和淀粉分子分解等多級結(jié)構(gòu)變化相關，顯著影響粉體中淀粉的吸水性、溶解性和糊化特性、流變等理化特性[15]。目前，國內(nèi)外鮮有關于青稞制粉工藝(特別是不同磨粉方式)對粉體理化特性影響的研究，行業(yè)也缺少權(quán)威的工藝標準，一定程度上制約了青稞潛在價值的開發(fā)。

本研究擬應用錘式旋風磨、多功能、超離心和超微粉碎機對青稞原糧進行磨粉處理，研究4種磨粉方式對青稞粉理化性質(zhì)的影響，以期優(yōu)化青稞磨粉工藝、提升青稞產(chǎn)品品質(zhì)，為青稞產(chǎn)品的開發(fā)提供參考，有效推動青稞產(chǎn)品的高值利用和精深加工，進一步挖掘其潛在經(jīng)濟價值。

1 材料與方法

1.1 實驗材料與儀器

肚里黃青稞(產(chǎn)地：青海西寧)，組成(干基)：脂質(zhì) 2.72%，蛋白質(zhì) 14.56%，灰分 1.65%，總淀粉 51.74%，粗纖維1.63%。β-葡聚糖試劑盒(Megazyme)；膳食纖維試劑盒(Megazyme)；其余試劑均為分析純。

RETSCH ZM200超離心粉碎儀，旭曼4500Y多功能粉碎機，TECNOLOGIA MECCANICA J-50氣流粉碎機，F(xiàn)OSS hammertec錘式旋風磨，Quadrumat Junior小型實驗磨粉機，F(xiàn)ibertec1023纖維測試儀，RVA4500快速黏度測試儀，臺式TM-3000掃描電鏡，SDmatic破損淀粉測定儀，Anton Paar MCR 302動態(tài)流變儀，CM-5色差儀，TA-XT2i 型質(zhì)構(gòu)分析儀，馬爾文Mastersizer 2000激光粒度儀。

1.2 方法

1.2.1 青稞的預處理

對收集的青稞原糧進行清理除雜，去除原糧中的石子、秸稈等雜物。

1.2.2 不同磨粉方式青稞粉體的制備

1.2.2.1 多功能粉碎

使用多功能粉碎機將青稞研磨，將磨完的粉過60目篩得到青稞全粉樣品。在研磨過程中，轉(zhuǎn)速為39 000 r/min，出粉率約為89%。

1.2.2.2 超離心粉碎

使用超離心粉碎儀(篩網(wǎng)直徑0.25 mm)將青稞進行研磨，出粉率約為99%。

1.2.2.3 錘式旋風磨研磨

使用錘式旋風磨(篩網(wǎng)直徑0.25 mm)將青稞進行研磨，出粉率約為90%。

1.2.2.4 超微粉碎

先使用Quadrumat Junior小型實驗磨粉機對青稞進行研磨，得到芯粉(篩網(wǎng)直徑0.25 mm)和麩皮，再將麩皮通過J-50氣流式超微粉碎機進行超微粉碎。將超微粉碎后的麩皮粉過60目篩，將過篩后的粉和芯粉進行混合得到青稞全粉，出粉率約為99%。超微處理條件：粉碎壓力為12 MPa，進料壓力為10 MPa，進料速度為145 r/min。

將所有研磨方式制備的青稞全粉樣品裝在密封塑料袋中，并儲存在4 ℃冰箱中直至進一步使用。

1.2.3 掃描電子顯微鏡

用雙面膠將青稞全粉樣品固定在掃描電鏡樣品盤上，噴金，在15 kV的電壓下放大1500倍觀察并保存圖片。

1.2.4 β-葡聚糖含量

青稞全粉的β-葡聚糖含量測定利用 Megazyme 試劑盒完成。

1.2.5 膳食纖維含量

青稞全粉的總膳食纖維、可溶性膳食纖維、不可溶性膳食纖維均利用Megazyme 試劑盒，在Foss膳食纖維測定儀上完成。

1.2.6 青稞全粉的理化特性

1.2.6.1 破損淀粉含量

利用SDmatic破損淀粉儀對青稞全粉中破損淀粉的含量進行測量。量取120 mL的蒸餾水倒入反應杯中，再稱取3 g碘化鉀和3 g硼酸放入反應杯中，滴入1滴0.1 mol/L的硫代硫酸鈉，把反應杯放入破損淀粉儀中固定好。在樣品匙中間平鋪好1 g的青稞粉樣品，將樣品匙放入機器中。點擊TEST，輸入青稞全粉的質(zhì)量、蛋白質(zhì)含量和含水量后開始測定。

1.2.6.2 顏色測量

使用CM-5色差儀測定不同青稞全粉樣品的顏色。在測試前使用黑板和標準白色瓷磚進行校準，每次測量色差儀顯示L*、a*、b*3個值。并根據(jù)公式計算樣品的白度指數(shù)(Whiteness indices, WI)：

1.2.6.3 粒度分布

用濕法對青稞全粉進行測試，乙醇作為分散劑，采用超聲輔助分散，確保樣品分散均勻。利用Mastersizer 2000 激光粒度分析儀測試樣品粒度分布，借助系統(tǒng)自帶軟件分析。

1.2.6.4 糊化特性測定

利用RVA 4500快速黏度測試儀對青稞全粉的糊化特性進行測定，具體方法為：取 25.0 mL超純水于RVA實驗專用鋁盒中，準確稱取4.0 g(±0.01 g)青稞粉樣品至鋁盒中混合，樣品水分基準為14%。懸浮液在960 r/min下攪拌10 s，其余時間均在160r/min下進行。溫度最初在50 ℃保持1 min；然后以12 ℃/min的速率升溫至95 ℃，在95 ℃下保持2.5 min，再以相同的速率冷卻至50 ℃，保持2 min。測得樣品的糊化參數(shù)。

1.2.6.5 凝膠質(zhì)構(gòu)特性分析

將1.2.6.4中處理得到的樣品糊均勻地倒入模具(30 mm×30 mm×25 mm)中，蓋上一層保鮮膜，放入4 ℃冰箱中靜置24 h，制得樣品凝膠。采用TA-XT2i型質(zhì)構(gòu)儀，使用P/6圓柱型探頭對其質(zhì)構(gòu)特性進行測定。測試前速度：2.00 mm/s，測試速度：1.00 mm/s，測試后速度：1.00 mm/s，形變量：65%，觸發(fā)力：5.0 g，間隔時間：5 s，數(shù)據(jù)采集：200 pps。

1.2.6.6 水合特性測定

準確稱取 1.0 g青稞全粉(干基)記為m0，放入已知質(zhì)量的離心管(m1)中，加入 25 mL超純水，放在渦旋儀上振蕩至樣品被完全分散。將離心管放入90 ℃的水浴鍋中水浴30 min，每隔10 min取出離心管放在渦旋儀上振蕩10 s。水浴完成后將離心管取出靜置，冷卻至室溫后，在4 200 r/min下離心15 min。將離心管中的上清液倒入已知質(zhì)量的干燥鋁盒(m2)中，將鋁盒放在 105 ℃的烘箱中恒溫干燥至恒重(m3)，并稱取帶有下層沉淀的離心管的質(zhì)量(m4)。每種樣品平行3次測試。數(shù)據(jù)按照公式計算：

式中：WSI 為水溶性指數(shù)；WAI 為吸水性指數(shù)；SP為膨脹勢；m0為青稞全粉質(zhì)量/g；m1為離心管質(zhì)量/g；m2為鋁盒質(zhì)量/g；m3為鋁盒和上清液質(zhì)量之和/g；m4為離心管和沉淀質(zhì)量之和/g。

1.2.6.7 青稞全粉的動態(tài)流變學測定

實驗樣品取1.2.6.4制備好的樣品糊，平板直徑為50 mm(轉(zhuǎn)子：PP50)，平板間距1 mm，測試溫度為25°C，應變?yōu)?%，振蕩頻率的范圍為0.1～20 Hz，測定樣品的G′、G″、tanδ= G″/G′隨角頻率(ω)的變化。

1.3 數(shù)據(jù)分析

所有實驗均按一式三份進行測定。利用IBM SPSS 25.0數(shù)據(jù)處理軟件對數(shù)據(jù)進行分析，采用方差分析(ANOVA)和鄧肯多重范圍檢驗(P<0.05)進行統(tǒng)計學處理。

2 結(jié)果

2.1 磨粉方式對青稞全粉微觀結(jié)構(gòu)的影響

如圖1所示，青稞全粉中存在著橢圓形較大淀粉顆粒(尺寸約20 μm)和一些球狀較小淀粉顆粒(尺寸約4 μm)，這與Li等[16]的研究一致。其中，超離心和超微粉碎制備樣品的顆粒結(jié)構(gòu)不完整，可以看到較多的小淀粉顆粒破損。而多功能粉碎制備樣品呈現(xiàn)出較為完整的顆粒結(jié)構(gòu)。在錘式旋風磨制備樣品中，較大淀粉顆粒大部分也具有完整的結(jié)構(gòu)，但與多功能粉碎樣品相比，小淀粉顆粒的破損程度略高。超離心粉碎樣品中，淀粉顆粒破損的程度最高，甚至能看到大淀粉顆粒發(fā)生了形變。這可能是由青稞米在超離心和超微粉碎的過程中，所受到銑削機械力、銑削強度較大造成的。值得注意的是，在多功能粉碎和錘式旋風磨處理樣品中，淀粉小顆粒和大顆粒之間具有更高的分散度，而在另兩種樣品中，淀粉小顆粒和大顆粒之間更加聚集。

圖1 不同磨粉方式下青稞粉的掃描電子顯微鏡圖(×1 500)

2.2 磨粉方式對青稞全粉粒徑分布的影響

粉體粒徑被認為是影響谷物粉品質(zhì)的一個重要因素，其中D50指的是顆粒累積分布為50%的粒徑，即平均粒徑，在一定程度上可以反應出谷物研磨時所受到的機械強度的大小[17]。不同青稞全粉樣品的粒度分布見圖2。圖中所有樣品都呈現(xiàn)出明顯的雙峰分布，4種研磨方式制備樣品的D50的平均值分別為71.05、100.00、54.71、58.21 μm(表1)。多功能粉碎樣品的D50平均值最大，說明研磨過程中機械力相對較小，導致粉體粒徑較大，證明多功能粉碎制備粉體的粒徑分布較寬，機械研磨不充分。超離心和超微粉碎制備樣品的D50值較低，表明這兩種磨粉方式可以更大程度上打碎物料，降低粉體的粒徑大小。張雪等人利用氣流粉碎機處理苦蕎粉時，也發(fā)現(xiàn)處理后樣品平均粒徑更小[18]。

表1 不同磨粉方式下青稞全粉的破損淀粉含量、D50和顏色參數(shù)

圖2中超離心和超微粉碎的樣品的第二個峰值相較更小。通常，青稞淀粉顆粒的直徑一般為2～30 μm[19]，據(jù)此推測，第二個峰(80～900 μm)所指顆粒可能來自麩皮或者蛋白質(zhì)。這說明超離心和超微粉碎可使青稞中麩皮或蛋白質(zhì)顆粒變小，總體顆粒分布更為集中。有研究表明，導致樣品粒徑分布差異的主要原因是研磨過程中所受到剪切和摩擦力的不同，青稞粉體平均粒徑隨研磨機械強度的增加而降低[20]。超離心和超微粉碎制備樣品的平均粒徑較小說明二者研磨機械強度較高。相反地，青稞在經(jīng)過多功能粉碎時所受到的機械強度最低，因此其制備樣品的平均粒徑最大。錘式旋風磨的粉碎強度介于兩組之間。由超離心和超微粉碎制備的更小平均粒徑青稞全粉更適合用來加工功能性飲料[21]。

圖2 不同磨粉方式下青稞粉的粒徑分布圖

2.3 磨粉方式對青稞全粉中破損淀粉含量的影響

由表1可知，不同磨粉方式下制備樣品的破損淀粉含量具有顯著性差異(P<0.05)。超離心和超微粉碎制備樣品中破損淀粉含量較高，錘式旋風磨和多功能粉碎制備樣品中破損淀粉含量較低(后者含量最低)，結(jié)合掃描電鏡拍攝的局部微觀結(jié)構(gòu)信息，可說明多功能粉碎和錘式旋風磨制備樣品具有較為完整的淀粉顆粒結(jié)構(gòu)，而超微和超離心粉碎制備樣品的淀粉顆粒結(jié)構(gòu)受損程度較大。

破損淀粉含量和研磨機械強度密切相關,隨著機械強度增加，青稞被研磨成更小顆粒，淀粉顆粒結(jié)構(gòu)被破壞的更多，從而導致了其破損淀粉含量的增加。超微和超離心粉碎的機械強度、剪切力和摩擦力較高，制備樣品的平均粒徑小、破損淀粉含量高。超離心粉碎制備樣品中破損淀粉含量略高于超微粉碎制備樣品，這可能是由于超離心粉碎過程中積熱較多。在高溫、高剪切力的作用下，淀粉顆粒內(nèi)部的氫鍵結(jié)構(gòu)和雙螺旋結(jié)構(gòu)更容易被破壞，淀粉的晶體結(jié)構(gòu)也會受到一定程度的破壞，從而導致超離心粉碎制備的樣品的破損淀粉含量增加[22]。而多功能粉碎和錘式旋風磨較低的機械強度、剪切力和摩擦力，使得制備樣品的平均粒徑較大、破損淀粉含量較低。研究表明，更高的破損淀粉率不利于餅干品質(zhì)，多功能粉碎制備粉體應更適合加工青稞餅干[23]。

2.4 磨粉方式對青稞全粉顏色影響

如表1所示，不同磨粉方式制備的青稞粉的顏色具有顯著性差異(P<0.05)。L*值越大說明樣品的亮度越高，a*值為負值時表示樣品偏綠，正值時說明樣品偏紅，b*值為負值時表示樣品偏藍，為正值時說明樣品偏黃，WI數(shù)值越小表明樣品越白。超離心粉碎制備樣品L*值最高，多功能粉碎制備樣品L*值最低。結(jié)合粒徑分布結(jié)果可知，青稞粉體顆粒尺寸的減小，增加了顆粒表面積，造成了更多光反射，從而具有更高的L*值[24]。多功能粉碎制備樣品a*值最高，可能是由于樣品在研磨過程中積熱嚴重，導致青稞全粉發(fā)生了美拉德反應或褐變，使得樣品變棕[25]。超微和超離心粉碎制備樣品白度值較低，說明其更白更亮，若制成青稞面條、蛋糕等產(chǎn)品，色澤較好[26]，更容易受到消費者的青睞。

2.5 磨粉方式對青稞全粉膳食纖維和β-葡聚糖含量的影響

青稞中富含膳食纖維和β-葡聚糖。膳食纖維是一種重要的營養(yǎng)成分，分為可溶性膳食纖維(SDF)和不可溶性膳食纖維(IDF)。β-葡聚糖能夠?qū)θ梭w起到降低血糖、血脂、膽固醇以及預防結(jié)腸癌等生理作用[27]。不同磨粉方式制備樣品的膳食纖維如表2所示。4種磨粉方式制備樣品的TDF、SDF含量之間存在顯著性差異(P<0.05)。多功能粉碎制備樣品的TDF最低(19.85%)，適合加工青稞餅干[28]。超微和超離心粉碎制備樣品的SDF含量較高，可能是由于磨粉過程機械強度大，導致青稞中的膳食纖維被粉碎的更為完全，部分半纖維素、纖維素和木質(zhì)素降解為小分子化合物，導致SDF含量的上升[29]。有研究表明，適量的膳食纖維有利于面筋網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的維持，從而增大面團的拉伸阻力[30]，超微粉碎制備粉體更適合制作高膳食纖維青稞饅頭。

由表2可知，4種磨粉方式所制備樣品的β-葡聚糖含量也存在顯著性差異(P<0.05)。多功能粉碎制備樣品的β-葡聚糖含量最低；超離心粉碎制備樣品的β-葡聚糖含量最高，這與青稞研磨時所受機械強度正相關。多功能粉碎樣品所受機械強度最小，平均粒徑最大，β-葡聚糖更難析出，導致其β-葡聚糖含量最低；而超離心粉碎樣品所受機械強度最大，平均粒徑最小，一些纖維素大分子被打碎，β-葡聚糖更易析出，β-葡聚糖含量最高。

表2 不同磨粉方式下青稞粉的膳食纖維和β-葡聚糖質(zhì)量分數(shù)

2.6 磨粉方式對青稞全粉糊化特性的影響

糊化是青稞食品熱加工的重要過程。不同磨粉方式制備樣品的RVA糊化曲線見圖3，糊化參數(shù)見表3。所有樣品糊化曲線形狀相似，但糊化參數(shù)具有顯著性差異(P<0.05)。其中，超離心粉碎制備樣品表現(xiàn)出最低的峰值黏度、最低黏度、最終黏度和回生值，而多功能粉碎制備的樣品具有最高的峰值黏度、最低黏度、最終黏度和糊化溫度。不同研磨方式會對淀粉顆粒結(jié)構(gòu)造成不同影響，研磨強度越大，淀粉中結(jié)晶區(qū)越少，無定形區(qū)和破損淀粉含量越多，導致淀粉性質(zhì)發(fā)生變化且與淀粉溶脹和凝膠行為密切相關。

圖3 不同磨粉方式制備的青稞粉的糊化曲線

峰值黏度表征了淀粉顆粒在溶脹和破裂之間的平衡點。當?shù)矸垲w粒膨脹到最大體積時，淀粉的黏度達到最大，然后顆粒破碎，黏度降低。由表3中可知樣品峰值黏度大小的排序為：超離心粉碎<超微粉碎<錘式旋風磨<多功能粉碎，與破損淀粉含量變化趨勢相同。表明隨研磨機械強度增加，淀粉顆粒尺寸減小，破損程度變大，黏度降低。超微和超離心粉碎制備樣品具有較低的崩解值和回生值，表明其抗老化能力和凝膠穩(wěn)定性較好，適合加工成饅頭、面包等有保質(zhì)期的食品[31]。最終黏度可以反映樣品在加熱后冷卻過程中形成的凝膠的強度。與其他3種磨粉方式相比，超離心粉碎制備樣品的最終黏度明顯降低，表明其形成凝膠的強度最低。多功能粉碎制備樣品的糊化溫度最高，這可能是由于其所受研磨強度較低，淀粉的結(jié)晶區(qū)的晶體穩(wěn)定性較好，從而需要更多的熱能使其糊化[32]。

2.7 磨粉方式對青稞全粉凝膠質(zhì)構(gòu)特性的影響

凝膠是由膠體質(zhì)點或高聚物分子相互聯(lián)結(jié)形成的多維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，而淀粉糊化后經(jīng)過冷卻，會形成具有一定彈性和強度的半透明的凝膠，凝膠質(zhì)構(gòu)特性能在一定程度上反映產(chǎn)品品質(zhì)。如表4所示，4種磨粉方式制備樣品的部分凝膠質(zhì)構(gòu)特性具有顯著性差異(P<0.05)。超離心粉碎制備樣品凝膠的硬度、彈性、內(nèi)聚性、咀嚼度顯著降低，表明其形成的凝膠網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)較差、凝膠強度較低，這與該樣品最低的最終黏度吻合。超微粉碎制備樣品的凝膠硬度略低于錘式旋風磨和多功能粉碎制備樣品，這可能與破損淀粉和可溶性膳食纖維的含量有關：破損淀粉含量越高其最終黏度和凝膠的強度越低；可溶性膳食纖維的增加導致青稞全粉中蛋白質(zhì)、淀粉與水分子的結(jié)合降低, 這3種分子也會和可溶性膳食纖維分子側(cè)鏈上的羥基等活性基團產(chǎn)生相互作用, 導致其凝膠網(wǎng)絡交聯(lián)程度減小, 從而降低凝膠強度[33]。多功能粉碎和錘式旋風磨制備的樣品凝膠具有較好的硬度、彈性、黏聚性、膠著度、咀嚼度和回復性，說明其形成的凝膠網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)較好，凝膠強度高，更適合加工青稞面條[34]。

2.8 磨粉方式對青稞全粉水合特性的影響

如表5所示，4種磨粉方式制備樣品的WAI、WSI和SP均存在顯著性差異(P<0.05)。超微和超離心粉碎制備樣品WAI和SP較高、WSI較低，表明其具有較強的吸水能力和糊化后的持水能力。多功能粉碎制備樣品具有最低的WAI和SP，表明其吸水和持水能力相對較差。破損淀粉含量和平均粒徑大小均會影響樣品水合特性：與完整淀粉顆粒相比，破損淀粉的表面積增加，吸水能力增強；樣品的平均粒徑越小，代表更多的大分子纖維被打碎成小分子，使得纖維結(jié)構(gòu)中更多的氫鍵暴露，更容易與水發(fā)生相互作用，導致WAI 升高[35]。樣品水合特性與破損淀粉含量和粒徑的結(jié)果趨勢一致：破損淀粉含量高、平均粒徑小的超微和超離心粉碎制備的樣品，WAI和SP較高，適合制作成面條、糍粑等食品[36]。破損淀粉含量低、平均粒徑大的多功能粉碎和錘式旋風磨制備樣品，WAI和SP較低，這與閆美姣等[37]的研究一致。

表3 不同磨粉方式制備的青稞粉的糊化參數(shù)

表4 不同磨粉方式下青稞全粉的凝膠質(zhì)構(gòu)特性

表5 不同磨粉方式下青稞粉的WAI、WSI和SP值

2.9 磨粉方式對青稞全粉流變特性影響

4種磨粉方式下制備樣品糊的儲存模量G′、損耗模量G″、損耗角正切值tan δ與角頻率之間的關系曲線如圖4所示。在25 ℃下,頻率為0.10～20.00 Hz條件下，隨角頻率增加，所有樣品糊的G′和G″均增加，表明所有樣品均表現(xiàn)為弱凝膠特性，具有一定的頻率依賴性。4種樣品糊的頻率掃描結(jié)果存在明顯差異。超離心粉碎樣品糊在相應頻率下的G′和G″明顯低于其他3種樣品糊，這可能是不同研磨方式對青稞淀粉顆粒研磨強度的不同，引起不同程度的青稞淀粉顆粒的晶體結(jié)構(gòu)、雙螺旋結(jié)構(gòu)破壞，部分青稞淀粉大分子被降解成小分子[38]，導致其形成的凝膠網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)較弱，凝膠的黏彈性較低。tanδ是標志黏性和彈性比重的重要參數(shù)。tanδ的數(shù)值越大，樣品的黏性越強，彈性越弱，流動性更強；tanδ的數(shù)值越小，樣品的黏性越弱，彈性越強，流動性更弱。實驗中樣品的tanδ均小于1，說明樣品主要表現(xiàn)彈性特征。超離心粉碎制備樣品的tanδ在相應位置要明顯小于其他樣品，表明其擁有更多彈性組分和更少黏性組分；超微粉碎和錘式旋風磨制備樣品的tanδ在相應位置較高，表明這兩種樣品糊具有較多的黏性組分和較少的彈性組分。

圖4 不同磨粉方式制備的青稞粉的動態(tài)流變曲線

3 結(jié)論

研磨時機械強度的差異使得不同磨粉方式對青稞全粉理化特性的影響顯著。掃描電子顯微鏡、破損淀粉和粒徑分布的結(jié)果表明超微和超離心粉碎制備樣品中淀粉破碎程度更高，平均粒徑更小，而多功能粉碎和錘式旋風磨制備樣品的淀粉具有更完整的顆粒結(jié)構(gòu)。同時，與錘式旋風磨和多功能粉碎制備樣品相比，超微和超離心粉碎制備樣品的顏色更白更亮是因為其加工粒徑更?。豢扇苄陨攀忱w維和β-葡聚糖含量較高，是由于更高的機械強度可將部分半纖維素、纖維素和木質(zhì)素降解為小分子化合物；較低的糊化黏度和凝膠強度源于其較高的破損淀粉和可溶性膳食纖維含量，破損的淀粉難以形成穩(wěn)定的凝膠網(wǎng)絡，可溶性膳食纖維的增加也會通過其側(cè)鏈上的羥基等活性基團與淀粉、蛋白質(zhì)之間的相互作用,影響其凝膠網(wǎng)絡交聯(lián)；纖維結(jié)構(gòu)中更多的氫鍵暴露實現(xiàn)了更強的水合能力。不同磨粉方式制備樣品的理化特性差異較大，可根據(jù)青稞產(chǎn)品所需品質(zhì)特性來選擇合適的磨粉方式。