挤压膨化处理麦胚对面粉加工性能的影响

蔡易辉 (安徽科技学院 食品工程学院，安徽 凤阳 233100)

麦胚是小麦制取小麦粉的副产物,蛋白质含量高,氨基酸配比均衡,富含对人体有益的功能性因子,具有极高的营养价值和保健功能[1]。近年来许多学者对小麦胚中的营养成分进行过研究,如小麦胚芽油[2]、麦胚蛋白[3]等。小麦胚中含有的功能性因子对促进人体健康有重要作用,如小麦黄酮、活性肽等[4-7]。小麦胚中赖氨酸的含量比小麦粉高出6～7倍,把小麦胚添加到麦粉中,可以弥补小麦粉赖氨酸含量不足的缺陷,使小麦粉中氨基酸配比更加均衡,提高小麦粉的营养价值;然而小麦胚容易变质,限制了小麦胚在面制食品中的应用[8]。研究表明经挤压膨化处理后,麦胚的储藏稳定性显著提高[9-10]。本研究将挤压膨化处理后的小麦胚粉碎,添加到中筋小麦粉中,研究其对面团加工特性的影响,为小麦胚在面制品中的应用提供参考。

1 材料与方法

1.1 供试材料

新鲜小麦胚,中粮面粉生产线收集(批次20161026);小麦粉,金苑中筋小麦粉。Perten1 500型降落数值测定仪,瑞典Perten公司;Brabender 810 111型粉质仪,德国布拉班德公司;Brabender E810111型拉伸仪,德国布拉班德公司;LFS-30型粉筛,无锡粮机制造有限公司;JA12002型电子天平,上海精密天平制造有限公司;FW-200型万能粉碎机,北京中兴伟业仪器有限公司;WGL-158B电热风干燥箱,天津市泰斯特仪器制造有限公司;Shimadzu电子分析天平,瑞典 Perten仪器公司;DS32-2型双螺杆挤压膨化机,山东赛信膨化机械有限公司。

1.2 试验方法

1.2.1 原料处理 从小麦粉生产线上选取纯度较高的新鲜小麦胚，用PE密封袋封存放置到4℃温度的环境中储藏待用，并在6 h内进行挤压膨化处理。挤压膨化工艺参数为：入料水分24%、工作区Ⅰ 区温度不加热，Ⅱ区温度130℃，Ⅲ区温度140℃。

1.2.2 麦胚混合粉的制备 把经挤压膨化稳定化处理的小麦胚均匀摊放后置于烘箱中，105℃温度下干燥8 min使其水分降低到10%以下，得到烘干的小麦胚。然后把烘干后的小麦胚用万能粉碎机粉碎。粉碎后的麦胚粉筛理，把穿过9号筛的麦胚粉按不同比例添加到小麦粉中并混合均匀得到混合小麦粉。添加比例分别为 0%、2%、4%、6%、8%、10%。

1.3 测定项目及分析方法

1.3.1 混合粉基本理化指标的测定 湿面筋含量:按照GB/T 5506.1-2008方法进行测定,称取10 g样品置于烧杯中,加入氯化钠溶液搅拌形成面团,用自来水冲洗至淀粉洗净,称取重量。湿面筋含量Gwet为:

式中:Gwet为试样的湿面筋含量;m1为测试样品质量;m2为湿面筋的质量。

沉降值:按照GB-T 21119-2007方法进行测定,将小麦粉与溴酚蓝和稀乳酸溶液混合震荡后静置,记录沉淀物的体积即为沉降值。

1.3.2 粉质特性的测定 粉质特性测定:按照 GB/T 14614-2006(300 g)方法测定,将小麦粉移入粉质仪的搅面钵中加水搅拌,通过测定面团形成过程中搅拌阻力的变化来测定面团的粉质特性。

拉伸特性测定:按照 GB/T 14615-2006(300 g)方法测定,将面团在成型器中一次揉搓成长条型,放在拉伸仪上启动拉面钩进行拉伸直到面团断裂,通过测定拉伸过程中拉面钩受到的力的变化反映面团的拉伸特性。

2 结果与分析

2.1 麦胚添加对小麦粉湿面筋含量及面筋指数的影响

湿面筋含量是指面粉在形成面团时,形成的面筋网络的多少,湿面筋含量越多,面团的延伸性和弹性越好。面筋指数是指在面筋测定仪的离心作用下留存于筛面上的湿面筋占总面筋质量的比例,面筋指数越大则面粉筋力越强,面团加工性能越好。由图1、2可知,麦胚粉的添加对小麦粉的面筋指数和湿面筋含量有显著影响,少量的添加麦胚粉使混合粉的面筋指数和湿面筋含量均呈上升趋势,当麦胚添加比例超过4%时,混合粉面筋指数和湿面筋含量显著下降,说明少量的添加麦胚粉有利于面团中面筋网络的形成使面团筋力增强;麦胚粉添加量超过4%时,会对面团的面筋网络起到一定的破坏作用。

图1 麦胚对面筋指数的影响Fig.1 The effect of wheat germ on gluten index

图2 麦胚对湿面筋含量的影响Fig.2 Effect of wheat germ on wet gluten content

2.2 麦胚添加对小麦粉沉降值的影响

沉降值是指一定时间内,小麦粉在弱酸性介质中吸水膨胀形成絮状沉淀的体积,沉淀体积的大小反映了面粉中面筋蛋白水合作用的强弱,沉降值越大说明面筋强度越大,烘培品质越好。由图3可知,少量的小麦胚对面粉沉降值的影响较小,当添加量超过6%时沉降值迅速增大,这是由于小麦胚中含有的脂肪有显著的憎水性,促使沉降体积增大,使沉降值升高。

图3 麦胚对沉降值的影响Fig.3 Effect of wheat germ on sedimentation volumes

2.3 麦胚添加对吸水率的影响

吸水率表示单位质量的面粉和水在揉面钵中揉制形成面团(峰值500 BU)所需要的加水量,是反映加工面制食品加水量的一个重要指标。面团的黏性、塑性、弹性,受面筋网状结构和淀粉颗粒表面自由水和结合水的含量影响较大,所以吸水率的大小是评价面粉品质好坏的参考指标之一。由图4可知麦胚的添加使面粉的吸水率逐渐增大,这是由于麦胚中含有较高的蛋白质和纤维素,这两种物质都能促进面团调制过程中吸水率的提高。此外麦胚中含有的脂类在面团调制过程中起到乳化作用,导致面粉吸水率的增大。

2.4 麦胚对面团形成时间和稳定时间的影响

形成时间是指从面团开始加水揉制,到面筋网络充分形成所需要的搅拌时间。稳定时间是指粉质曲线穿过500 BU所占用的时间,它能够反映面团在揉制过程中的耐搅拌程度。形成时间、稳定时间越长,则表明面粉的筋力越强,面团的加工性能越好。从图5可以看出,随着麦胚的添加比例增大,面团的形成时间、稳定时间总体呈下降趋势;当麦胚添加比例较小时,稳定时间有增加的趋势,当麦胚比例增高时,稳定时间又迅速降低。说明麦胚的添加可以减少面团的揉制时间。少量的添加麦胚可以增强麦胚的耐搅拌性,当添加比例较大时又使面团的耐搅拌性迅速降低。这是由于麦胚中含有的脂类在比例较小时可以与麦谷蛋白形成少量复合体,使面筋网络增强;麦胚比例增大到一定程度,大量的脂类会消耗相当量的麦谷蛋白、麦胶蛋白,从而使面筋网络弱化。

图4 麦胚添加对吸水率的影响Fig.4 The effect of wheat germ on absorption rate

图5 麦胚添加对形成时间及稳定时间的影响Fig.5 The influence of wheat germ on formation time and stability time

2.5 麦胚对粉质指数的影响

粉质指数是用来综合地评价面团的弹性、强性和抗机械操作性的指标。粉质质量指数主要是估测小麦粉筋力的大小,其值越高,面团筋力越大。由图 6可以看出,随着麦胚粉比例的增加,粉质指数呈降低趋势;当添加比例小于2%时,面粉粉质指数变化不明显,当添加比例大于2%时,粉质指数迅速下降。这说明麦胚添加量小于2%时,小麦粉的粉质质量无明显变化,随后粉质指数迅速降低,当麦胚粉添加量超过10%时,粉质指数降低到47,此时小麦粉呈现弱筋粉的性质。

图6 麦胚添加对粉质指数的影响Fig.6 The effect of wheat germ on the quality index

2.6 麦胚对面团延伸度的影响

面团延伸度是指条状面团从开始拉伸到断裂时延长的长度,延伸度数值越大则表明面团的面筋网络结构、延伸性和可塑性越好。由图6可知麦胚的添加量小于4%时面团的延伸度呈增大趋势,随后延伸度迅速下降。说明少量的麦胚可以增强面团的延伸性和可塑性,大量的添加会使面团的延伸性和可塑性变差,使面团的加工性能变弱。

图7 麦胚添加对延伸度的影响Fig.7 The effect of wheat germ on extension

3 结论与讨论

麦胚粉的添加能够明显改变小麦粉的加工性能。随着麦胚比例的增高,面粉的吸水率和沉降值呈升高趋势;麦胚的添加对面团的加工性能影响具有两面性,在麦胚的比例小于4%时,面粉的湿面筋含量、面筋指数、拉伸度呈增加趋势;当比例超过4%时,面团的湿面筋含量、面筋指数、拉伸度开始下降,面团的加工品质变差。麦胚的添加可以减少面团形成的揉制时间;少量的添加可以增强麦胚的耐搅拌性,当添加比例较大时又使面团的耐搅拌性迅速降低。

参考文献：

[1] 徐同成，闫永恒，徐志祥，等．小麦胚芽稳定化技术比较研究[J]．粮油食品科技，2015，23(6)：15-18．

[2] 胡立志，王世让，王玉，等．冷榨法制取全脂小麦胚芽油的工艺研究[J]．食品科学，2010，31(8)：116-120．

[3] 贾俊强，马海乐，骆琳，等．脱脂小麦胚芽蛋白分类及其氨基酸组成分析[J]．中国粮油学报，2009，24(2)：40-45．

[4] 张燕梁．麦胚黄酮的制备及其降血脂和抗氧化作用的研究[D]．大庆：黑龙江八一农垦大学，2009．

[5] 吴定，刘常金，刘长鹏，等．小麦胚芽中保健功能因子功能与提取[J]．食品科学，2005，26(9)：615-618．

[6] 张庆花. 脱脂麦胚活性肽的制备及其免疫功能研究[D].武汉：武汉工业学院,2012.

[7] 高红梅，丁志刚，郭元新，等．山楂总黄酮的提取及其抗氧化性研究[J]．安徽科技学院学报，2017，31(2)：31-37．

[8] 高红梅，丁志刚，杨婷．谷朊粉水解物微波辅助螯合锌工艺研究[J]．安徽科技学院学报，2015,29(1)：39-43．

[9] 叶明星．小麦胚提取工艺和稳定化处理对麦胚品质影响的研究[D]．郑州：河南工业大学，2016．

[10] 顾林，孙福来，石劲松，等．小麦胚的挤压膨化[J]．粮食与饲料工业，1999(10)：44-46．