剝皮對(duì)小麥面粉理化特性影響

鄒恩坤

無(wú)錫中糧工程科技有限公司 (無(wú)錫 214035)

小麥剝皮制粉工藝的特點(diǎn)是小麥籽粒入磨前增加了對(duì)其剝皮處理的工序，該工序主要是利用砂輥的剝刮力、小麥籽粒間的摩擦力來(lái)去掉小麥顆粒的部分表皮。若能通過(guò)調(diào)節(jié)剝皮率來(lái)有效地分離小麥籽粒外皮層、糊粉層、胚芽及胚乳部分，則可實(shí)現(xiàn)對(duì)糊粉層和胚部營(yíng)養(yǎng)組分的富集。另外，碾去小麥外皮會(huì)去除小麥表面的微生物群和農(nóng)藥、重金屬殘留等有害物質(zhì)。但同時(shí)剝皮制粉也會(huì)對(duì)小麥粉的理化指標(biāo)造成影響，而小麥粉的蛋白質(zhì)、面筋、降落數(shù)值、損傷淀粉、RVA特性等理化指標(biāo)直接影響著其加工品質(zhì)與食用品質(zhì)。本試驗(yàn)通過(guò)對(duì)這些指標(biāo)展開(kāi)詳細(xì)系統(tǒng)地測(cè)定，考察不同剝皮率下各個(gè)指標(biāo)的變化規(guī)律及差異性，分析不同剝皮率對(duì)小麥粉理化特性的影響，為實(shí)際生產(chǎn)選擇剝皮率提供理論依據(jù)與數(shù)據(jù)參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試樣品采自河南地區(qū)，鄭麥9023(高筋)、矮抗58(中筋)、鄭麥004(低筋)共3種。小麥籽粒的基本指標(biāo)見(jiàn)表1。

表1 小麥的籽粒品質(zhì)

1.2 主要試驗(yàn)儀器

LTJM-2009型精米機(jī)，上海塞霸精密儀器有限公司；MUL-202型布勒實(shí)驗(yàn)?zāi)?，瑞士布勒公司；AY120型電子分析天平，日本島津公司；SX2-5-12型箱式電阻爐，天津市中環(huán)實(shí)驗(yàn)電爐有限公司；DT500A型電子天平，中國(guó)江蘇常熟長(zhǎng)青儀器儀表；RRH-250型萬(wàn)能粉碎機(jī)，歐凱萊芙(香港)實(shí)業(yè)公司；電熱鼓風(fēng)干燥箱，南京索特干燥設(shè)備廠；1500型降落數(shù)值儀，瑞典Perten公司；2100型全自動(dòng)洗面筋儀，瑞典Perten公司；快速粘度分析儀，澳大利亞Newport Scientific ；損傷淀粉測(cè)定儀，法國(guó)特里白特-雷諾公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1不同剝皮率小麥的制備

對(duì)3種小麥進(jìn)行清理，揀出樣品中有機(jī)雜質(zhì)、無(wú)機(jī)雜質(zhì)和破碎粒、黑胚粒、病斑粒、蟲(chóng)蝕粒等不完善粒。用精米機(jī)對(duì)小麥進(jìn)行剝皮處理，剝皮前對(duì)小麥進(jìn)行兩次調(diào)質(zhì)，一次用于改善小麥籽粒的結(jié)構(gòu)特性，二次采用低水分短時(shí)間方式，盡可能使水分分布在皮層，以便于小麥的剝皮處理，剝皮前小麥調(diào)質(zhì)水分與時(shí)間見(jiàn)表2，通過(guò)控制剝皮時(shí)間來(lái)獲得不同剝皮率的小麥。

表2 剝皮前小麥調(diào)質(zhì)水分與時(shí)間

剝皮率(%)= (剝皮前小麥籽粒重—?jiǎng)兤ず笮←溩蚜Ｖ?/剝皮前小麥籽粒重×100%

本實(shí)驗(yàn)共有7個(gè)剝皮梯度，P0(0%，未剝皮)、P2(2%)、P4(4%)、P6(6%)、P8(8%)、P10(10%)、P12(12%)。

1.3.2不同剝皮率小麥粉的制備

將不同剝皮率的小麥調(diào)質(zhì)后，參照AACC26—21用布勒實(shí)驗(yàn)?zāi)ツシ?，從而得到不同剝皮率的小麥粉樣品?/p>

1.3.3測(cè)定方法

蛋白質(zhì)含量的測(cè)定，參照GB/T 5009.6—2003；濕面筋含量的測(cè)定，參照GB/T 14608—1993；Zeleny沉降值的測(cè)定，參照AACC56—61A；降落數(shù)值的測(cè)定，參照GB/T10361—2008；損傷淀粉含量的測(cè)定，采用Sdmatic 損傷淀粉測(cè)定儀測(cè)定；糊化特性的測(cè)定，參照GB/T 24853—2010。

1.4 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)中的數(shù)據(jù)采用軟件Origin 8.5和PASW Statistics 18進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 不同剝皮率對(duì)小麥粉的蛋白質(zhì)含量影響

由圖1可知，不同剝皮率下小麥粉中蛋白質(zhì)含量的變化趨勢(shì)隨著剝皮率的增加先升高再降低。這是因?yàn)樾←湽ぶ械鞍踪|(zhì)含量很低，糊粉層和麥胚中蛋白質(zhì)含量較高，低剝皮率時(shí)，逐漸去除了果皮，磨粉時(shí)糊粉層進(jìn)入到小麥粉中，從而提高了面粉中蛋白質(zhì)的含量，而較大的脫皮率時(shí)，逐漸去除了糊粉層，并可能會(huì)損傷外層胚乳，從而使面粉中的蛋白質(zhì)含量有所降低[1]。另外，糊粉層的加入也很好地提高了面粉中的蛋白質(zhì)含量，因?yàn)楹蹖又泻胸S富的無(wú)面筋類(lèi)蛋白；而且這類(lèi)蛋白對(duì)面粉能起到酶的功能，可以催化酵母發(fā)酵、起沫及凝結(jié)等，有效改善高筋小麥面粉的烘焙品質(zhì)[2]。當(dāng)剝皮率為2%～4%時(shí)，小麥粉的蛋白質(zhì)含量較高。

圖1 不同剝皮率對(duì)小麥粉的蛋白質(zhì)含量的影響

2.2 不同剝皮率對(duì)小麥粉面筋特性的影響

面筋是一種復(fù)雜的且有粘性、彈性和塑性的蛋白質(zhì)復(fù)合物。面筋主要由麥谷蛋白和麥膠蛋白組成。這兩種蛋白吸水膨脹形成的網(wǎng)絡(luò)狀凝膠物質(zhì)即為濕面筋。濕面筋含量是反映小麥加工特性的重要指標(biāo)，面筋指數(shù)反映了面筋體系中大、小分子蛋白的比例。二者是評(píng)價(jià)小麥粉的重要依據(jù)。

由圖2所知，對(duì)于高、中筋小麥，剝皮制粉工藝降低了其面粉中濕面筋含量，提高了其面粉的面筋指數(shù)；對(duì)于低筋小麥，剝皮工藝提高了其面粉中濕面筋含量及面筋指數(shù)。但這些影響無(wú)明顯規(guī)律性。面筋指數(shù)越高表明面筋的延伸性差，筋力強(qiáng)，即剝皮工藝有效增強(qiáng)面筋的筋力。

圖2 不同剝皮率對(duì)小麥粉濕面筋含量及面筋指數(shù)的影響

2.3 不同剝皮率對(duì)小麥粉損傷淀粉含量的影響

小麥面粉中損傷淀粉的含量對(duì)面粉加工特性有重要影響，因?yàn)閾p傷淀粉容易吸水膨脹,形成空間障礙從而限制面筋的充分?jǐn)U展[3]。王曉曦[4]等研究破損淀粉對(duì)面條品質(zhì)的影響發(fā)現(xiàn)：損傷淀粉含量低時(shí)，面條口感、組織、透明感、咀嚼性等品質(zhì)較好，隨著損傷淀粉含量的增加，面條顏色變深，粘性變小，適口性差，食用品質(zhì)差。另外，麥芽糖在面團(tuán)發(fā)酵過(guò)程中是很重要的角色，若缺乏麥芽糖，發(fā)酵將會(huì)停止。面粉中α-淀粉酶能分解損傷淀粉顆粒而產(chǎn)生麥芽糖，因此，面粉中損傷淀粉的含量及α-淀粉酶的活性是面團(tuán)發(fā)酵的關(guān)鍵因素。但損傷淀粉并不是越高越好，王曉曦[5]等通過(guò)研究小麥破損淀粉含量對(duì)制品蒸煮品質(zhì)影響及其機(jī)理，指出損傷淀粉含量太高會(huì)造成面團(tuán)內(nèi)部質(zhì)地過(guò)軟，饅頭體積極小，還會(huì)使饅頭中心過(guò)粘。損傷淀粉含量過(guò)低會(huì)使面團(tuán)吸水率降低，產(chǎn)生的麥芽糖不足，發(fā)酵不充分，饅頭體積極小。

如圖3所示，對(duì)于中、低筋小麥，剝皮工藝面粉的損傷淀粉含量明顯低于未剝皮。這是因?yàn)?，一方面剝皮處理使得小麥籽粒結(jié)構(gòu)強(qiáng)度變?nèi)?，硬度降低，更易于破碎。另一方面，皮層的去除造成了小麥籽粒不必為了胚乳與皮層的分離而進(jìn)一步研磨，進(jìn)而降低淀粉顆粒的損傷程度。對(duì)于高筋小麥，面粉的損傷淀粉含量隨著剝皮率的增加先升高后下降；與其對(duì)應(yīng)的小麥粉平均粒度先降低后升高。這說(shuō)明，粒度的降低會(huì)使損傷淀粉含量增大[6-7]。

圖3 不同剝皮率對(duì)小麥粉損傷淀粉含量的影響

2.4 不同剝皮率對(duì)小麥粉降落數(shù)值的影響

降落數(shù)值的大小反應(yīng)了ɑ-淀粉酶活性的高低，降落數(shù)值的過(guò)高過(guò)低都會(huì)對(duì)面粉的品質(zhì)造成一定影響。由圖4可知，剝皮工藝面粉的降落數(shù)值顯著增大，并隨著剝皮率的增加呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)。這是因?yàn)榈矸勖钢饕植荚谄蛹芭卟?，采用剝皮制粉工藝時(shí)，小麥的皮層被碾除一部分，有利于降低ɑ-淀粉酶含量。而高剝皮率致使小部分麥胚進(jìn)入面粉，淀粉酶含量略有上升。剝皮工藝提高面粉的降落數(shù)值，降低面粉中ɑ-淀粉酶活性，說(shuō)明剝皮工藝可用于加工ɑ-淀粉酶活性較高的低品質(zhì)及發(fā)芽的小麥。此結(jié)論與Harelan[8]等的研究結(jié)論具有一致性。

圖4 不同剝皮率對(duì)小麥粉降落數(shù)值的影響

2.5 不同剝皮率對(duì)小麥粉糊化特性的影響

在表3有關(guān)剝皮率對(duì)小麥面粉糊化特性的影響研究中發(fā)現(xiàn)，對(duì)于高、中、低筋小麥，隨著剝皮率的增加，小麥面粉的峰值黏度、最低黏度、最終黏度、衰減值、回生值均有不同程度地升高，峰值時(shí)間變化不大。小麥面粉的糊化特性與其淀粉膨脹能力，糊化度等性質(zhì)息息相關(guān)；如峰值黏度與直鏈淀粉呈負(fù)相關(guān)[9]。另外蛋白質(zhì)含量、a-淀粉酶活性等也會(huì)影響小麥粉的糊化特性。有研究表明衰減值與蛋白質(zhì)含量呈正相關(guān)，糊化溫度與蛋白含量呈負(fù)相關(guān)；峰值黏度、最終黏度與a-淀粉酶活性呈負(fù)相關(guān)。由此推斷該研究中糊化特性參數(shù)的變化可能是由剝皮所引起的小麥組分含量變化所致；其中，峰值黏度的升高，可能是由于剝皮工藝面粉中淀粉含量較高造成，因?yàn)楦叩矸酆繒?huì)引起面粉峰值黏度的升高[10]。a-淀粉酶可導(dǎo)致淀粉分子中糖苷鍵的裂解，使龐大的淀粉分子斷裂成較小的分子，糊化黏度降低，高峰值黏度說(shuō)明剝皮降低了面粉中a-淀粉酶活性，使面粉更易蒸煮，饅頭制品可以獲得較好的加工品質(zhì)[11]。最終黏度可以反映熱糊在冷卻過(guò)程中發(fā)生的回生情況，由表可知，最終黏度與峰值黏度變化規(guī)律一致，因此，剝皮制粉工藝生產(chǎn)的面粉在制作面制食品時(shí)，雖然食用品質(zhì)較好，但食品容易回生。

表3 不同剝皮率下小麥粉的糊化特性

2.5 不同小麥類(lèi)型對(duì)剝皮小麥粉理化特性的差異性分析

比較剝皮處理對(duì)不同小麥類(lèi)型的小麥粉各理化特性指標(biāo)的影響，表4為7種剝皮率梯度下3種小麥各指標(biāo)測(cè)定結(jié)果的平均值、標(biāo)準(zhǔn)差及差異顯著性分析。

由表4可知，剝皮制粉工藝中小麥的類(lèi)型對(duì)小麥面粉的各理化特性指標(biāo)影響顯著，綜合來(lái)看，采用剝皮制粉工藝制粉，在選擇適宜剝皮率時(shí)，小麥類(lèi)型間差異的影響不容忽視。

表4 不同小麥類(lèi)型對(duì)剝皮制粉工藝小麥粉理化特性影響的差異性分析

3 結(jié)論

(1)隨剝皮率的增加，小麥粉的蛋白質(zhì)含量先升高再降低；高、中筋小麥面粉中濕面筋含量降低，低筋小麥面粉中濕面筋含量提高，但隨剝皮率增加的變化無(wú)明顯規(guī)律性；面筋指數(shù)先降低再升高。

(2)隨著剝皮率的增加，小麥粉的降落數(shù)值升高；中、低筋小麥面粉損傷淀粉含量逐漸降低，高筋小麥其含量先升高后降低；小麥粉的峰值黏度、最低黏度、最終黏度、衰減值、回生值均有不同程度地升高，峰值時(shí)間變化不大。

(3)剝皮對(duì)小麥粉的理化指標(biāo)影響顯著，但不同的小麥類(lèi)型其影響存在差異，因此，在選擇適宜剝皮率時(shí)，小麥類(lèi)型間差異的影響不容忽視。結(jié)合不同剝皮率下小麥粉理化性質(zhì)的變化，針對(duì)不同類(lèi)型小麥粉制作相應(yīng)面制品的剝皮率提出建議：對(duì)于高筋小麥面粉剝皮率在2%～4%時(shí)，中筋小麥粉剝皮率在4%～8%時(shí)，面粉更易蒸煮，饅頭制品可以獲得較好的加工品質(zhì)；對(duì)于中高筋小麥粉，剝皮率在8%～12%時(shí)，面條制品可以獲得較好的食用品質(zhì)；對(duì)于低筋小麥粉，剝皮率在2%～4%時(shí)可以有效改善烘焙品質(zhì)。