小麦麸皮的改性方法及应用研究进展

◎ 李佳星，赵林伟，乔颍鑫

（1.中国社科院大学商学院，北京 100102；2.邢台学院 生物科学与工程学院，河北 邢台 054001）

小麦作为我国主要粮食作物，占我国粮食总产量的23%左右。麦麸是小麦加工过程中的主要副产物，我国麸皮年产量可达2 000万 t[1]。麦麸中含有丰富的麦麸蛋白、膳食纤维、阿魏酸、低聚糖以及维生素、矿物质等，具有重要的研究价值。研究表明，小麦麸皮经过深加工和多阶段的开发利用，可大幅度提高小麦的经济效益和市场竞争力[2]。

1 小麦麸皮改性

小麦麸皮含有丰富的膳食纤维，但其脂肪酶、脂肪氧化酶、不溶性膳食纤维含量较高，导致制品存在储藏稳定性差、硬度偏大、质地粗糙和口感不佳等问题，严重限制其应用[3]。小麦麸皮中高含量的阿拉伯木聚糖使面团品质较差[4]。因此，对麸皮进行改性后再使用，可提高麦麸的可食用性、营养价值及利用率。目前，主要的改性方法有化学方法、物理方法、生物技术法。

1.1 化学方法改性

化学改性利用强酸、强碱或盐类等化学试剂对小麦麸皮进行处理，通过适当的反应条件，使糖苷键断裂，产生新的还原性末端，从而降低纤维类大分子聚合度。张志清等[5]采用超声波辅助碱醇的方法提取麦麸中的阿魏酸，获得最大提取量为4.26 mg·g-1。MOSHARRAF等[6]用醋酸盐缓冲液热处理麸皮后，粗纤维含量和可溶性阿拉伯木聚糖含量增加。化学方法是工业普遍适用的方法，但其处理时间长，会引入大量阴阳离子，因此在实际食品加工过程中有一定 限制。

1.2 物理方法改性

1.2.1 高压技术改性

食品高压处理（High Pressure Processing，HPP）是采用100 MPa以上的压力在常温或较低温度条件下作用于某些固体食品，从而达到改变食品某些理化性质的效果[4]。TU等[7]采用高压均值技术处理后的豆渣可溶性膳食纤维含量提高10%～28%。

1.2.2 挤压膨化技术改性

挤压膨化改性是物料在挤压机中经过高温、高压及高剪切力的作用下，水蒸气在较短时间内能够迅速气化，使得淀粉糊化、蛋白质变性。任顺成等[8]通过对麦麸挤压工艺优化后，使得麦麸总膳食纤维提高11.69%，可溶性膳食纤维含量提高1.16%。国外已有报道，挤压膨化能降低麦麸中的抗营养因子，使得小麦麸皮营养结构和功能特性发生改变[9-10]。

1.2.3 超微粉碎改性

超微粉碎是一种利用机械或者气体研磨等方法使大分子的物理颗粒粉碎至100 μm以下的加工技术。经超微粉碎后的小麦麸皮，可提高膳食纤维颗粒的溶解性[11]。周丽媛等[12]探究黑麦麸可溶性膳食纤维的改性制备，当粉碎至200目时，可溶性膳食纤维（SDF）最高得率为17.54%。超微粉碎是食品加工工业最主要的处理方式，目前应用较为广泛。

1.3 生物技术法改性

生物技术法改性小麦麸皮符合未来资源环境发展趋势，可提高制品水溶性膳食纤维的含量，改善膳食纤维的物化性质，其效果良好，应用较为广泛。

1.3.1 微生物发酵改性

微生物发酵法改性膳食纤维是利用微生物消耗降解麸皮中的有效成分，将膳食纤维中的大分子组分分解成可溶性小分子化合物。目前应用较多的微生物有酵母菌和乳酸菌。刘豪等[13]用酵母菌发酵小麦麸皮，得到其可溶性膳食纤维含量为20.21%。王太军[14]用乳酸菌发酵麸皮后，总膳食纤维下降，SDF比例提高，其持水力、水溶性指数和吸水指数升高。许锡凯等[15]用好食脉孢霉对麸皮进行固态发酵后，SDF得率可达13.41%。武忠伟等[16]用香菇发酵麦麸后，SDF平均可达208.45 mg·g-1。

1.3.2 酶法改性

酶法改性是利用酶的专一性对小麦麸皮进行酶解。陶颜娟[17]分别采用木聚糖酶、纤维素酶水解不溶性膳食纤维，得到可溶性膳食纤维得率分别为33%、30%。吕春月等[18]采用正交优化微波联合酶解对小麦麸皮品质进行改良，结果表明小麦麸皮的持水性增加，粗纤维含量降低至2.79%，还原糖含量上升。

酶法改性反应速度快、专一性强，是最有潜力的改性方法。

2 小麦麸皮改性的应用

麦麸是可利用的最广泛的膳食纤维来源，其膳食纤维总量占干物质成分的35%～50%，其中可溶性膳食纤维含量约为2%[19]。

近年来，麦麸逐渐广泛应用于面制品中。兰晓光等[20]采用喷雾调质、研磨分离出麸皮中的麦麸细粉用于面包烘焙，使面包品质显著提升。杨文丹[21]用马克斯克鲁维酵母发酵麦麸制得富含天然酶的功能配料。崔西彬[4]用酶处理麦麸后，制得的麸皮馒头感官品质增加。亲水持水能力高的膳食纤维能够改善产品的质量并延长货架期[22]。李秀玲等[23]发现膳食纤维能够减少馒头体系中自由水的含量，使馒头的持水性增加，改善其品质特性。小麦麸皮还可导致面筋蛋白稳定性下降[24]，导致挂面中自由水含量降低等[25]。

将小麦麸皮膳食纤维应用于肉类食品中，可改善其高脂肪、高能量、高胆固醇、低膳食纤维的缺点[26]。在肉类食品中添加麦麸膳食纤维后效果更佳[27]。

麦麸纤维的保健食品日渐增多，如麦麸膳食纤维乳酸发酵饮料、固体饮料、膳食纤维胶囊等。在高血脂、高血压、高血糖、糖尿病病人和肥胖人群中，膳食纤维保健食品具有更大的市场[28]。

另外，在番茄酱中加入小麦麸皮，可以降低麸皮的析水性，提高其黏稠性和稳定性，使得综合感官指标升高[29]。

3 结语

小麦麸皮价格低廉、营养丰富，具有较大的研究空间。小麦麸皮中脂肪酶、脂肪氧合酶含量和活性均较高，可研究发酵对小麦麸皮中各种酶活性的影响，为生产高品质全麦粉提供理论依据。用混合菌种发酵对小麦麸皮进行改性，以期能更好地改善高纤维面制品品质；研究开发小麦麸膳食纤维、麦麸蛋白保健功能食品，针对不同人群开发不同的功能产品。小麦麸皮在食品领域的发展潜力极大，具有重要的研究价值和实际意义，应用前景广泛。