麦麸膳食纤维对面团特性影响的研究进展

◎ 张 昂

（濮阳职业技术学院，河南 濮阳 457001）

小麦制粉的过程中会产生很多副产品，其中麦麸就是重要的副产品之一。由于价格比较低廉，且受到相关技术和工艺的限制，麦麸大多应用在饲料或是酿造行业，在开发一些新型纳米材料或是生物质材料的过程中也会使用麦麸。有多种技术都能够从麦麸中提取膳食纤维，所以更多的人开始致力于研究在面团中增加麦麸膳食纤维以及如何提高含有麦麸膳食纤维面制品的营养等。

1 麦麸膳食纤维及其提取方法

膳食纤维又被称作第七大营养素，除了能够在一定程度上预防心脏病、肥胖症等疾病，还能够对食品的色泽、风味等方面产生一定的影响。麦麸膳食纤维是一种从小麦麸皮中提取出的膳食纤维，其中含有大量的阿拉伯木聚糖。

按照溶解性不同，麦麸膳食纤维分为可溶性和不可溶性两种类型。二者提取原理基本相同，只是在工艺条件和具体手段上有一定的区别。可溶性麦麸膳食纤维主要采取物理法、微生物发酵法等方式[1]：物理法包括浸提法、微粉处理法等传统方式和高压、微波辅助等新兴技术手段；微生物发酵法主要利用微生物的发酵进行降解。不可溶麦麸膳食纤维提取方法主要有化学法、生物法[1]：化学法包含硫酸酯化、乙酰化、羧甲基化等；生物法包含酶法和酵法。因为价格低廉、提取效率高，化学法应用的较生物法更为广泛。但由于化学法使用的一些化学试剂在某种程度上会破坏膳食纤维的结构，甚至会改变膳食纤维的物化性质从而影响活性，人们在采取化学法进行提取的过程中，更倾向于选择中性洗涤剂法，这种方式的提取效率比较高，产出的品质也比较好。

2 麦麸膳食纤维对面团特性的影响

2.1 对面团品质的影响

面团调制是指将面粉和水按照一定的比例混合，之后不断活、揉，最终醒发、成型得到面团。正常的面团中会含有大量的孔洞，这些孔洞中分布着均匀的空气。

在小麦中含有一种比较特殊的面筋蛋白，如果面粉与水相遇，则面筋蛋白也会接触水，内部的各分子就会出现相互作用，从而排列成新的面筋网络结构。

在水的作用下，面团能够逐步发胀、粘结，面筋网络也会变得更加密集。受外力的作用，面团中的二硫键和其他分子会重新建立起新的结构。相关研究人员认为，和面、发酵和蒸煮的每一个环节都会改变面团流变学特性。

麦麸膳食纤维中，有90%为不溶性膳食纤维，还有10%为可溶性膳食纤维。这两者的结构、物化特性都有很大的不同之处，所以应当一一讨论。

研究人员通过实验发现，在调制面团的过程中加入不溶性的膳食纤维后，无法与小麦粉和水结合在一起，导致面团表面有泛黄的情况，这会给面制品的色泽产生比较大的影响。比如，在制作面包面团的过程中加入3%的不可溶麦麸膳食纤维，制作出的面包和普通的面包相比质感更硬、体积更小、弹性更低，可能是因为面筋的发育受到了影响[2]。因此研究人员尝试对不可溶的麦麸膳食纤维进行脱色处理，希望能够减少对面制品色泽产生的影响；还尝试着对膳食纤维进行改性处理，希望能够对结构产生影响，解决面包比较硬的问题。但就当前的情况来看，无论是脱色技术还是改性工艺都存在着一些不足，需要不断的进行完善。

虽然小麦中的可溶性膳食纤维含量较少，但是其水合能力、膨胀能力都比较强，能够吸附并保留大量的水、矿物质等，因此能够很好地和面团网络融合在一起，提升面团的质量。相关研究人员[3]认为，在面团中添加适量的可溶性膳食纤维，能够让面团的伸长率得以提升，提高面团的稳定性，改善面团的粘弹性，还能够防止面团过硬问题的发生。并且由于这种可溶性膳食纤维的自身聚集效应比较强，所以不会和蛋白质产生较强的相互作用，但当添加的浓度过高，更加强烈的自身聚集行为也会对面筋网络产生较大的影响。因此，为了让可溶性膳食纤维更加稳定并有效降低分子量，有研究人员利用发酵技术减少其对面团产生的不利影响。

2.2 对面团流变学特性的影响

麦麸膳食纤维的结构比较特殊，在与面团结合的过程中会影响到面团的流变学特性。由于研究人员选择的小麦种类不同、测定方法不同以及添加的麦麸膳食纤维含量和特性不同，得出的结论也有很大的不同。有相关研究人员发现[4]，在面团中添加麦麸膳食纤维很有可能会降低面团的机械能，改变其热机械学特性，这是因为面团中的蛋白结构受到了影响：面团中加入一定的麦麸膳食纤维后，面团所含的高分子谷蛋白（谷蛋白大聚体）会减少，而醇溶蛋白则会增加，谷蛋白大聚体解聚会直接影响到面筋的网络结构和面团的品质等多个方面。有报道指出，在面团中加入膳食纤维，能够让面团有更强的抗延伸性，这是因为其中的高持水性能够有效维持面筋的网络结构；但膳食纤维会给面团蛋白产生稀释作用，其带来的负面影响可能会降低面团的延伸性、粘弹性等。王苏闽等[5]在研究的过程中得出，在面团中增加麦麸膳食纤维能够让面团有更强的抗拉阻力，并降低延伸性；如果添加的含量不超过4%，那么不会给面团的延伸度产生较大的影响，但是会增加面团的抗拉阻力。

2.3 对面筋网络体系的影响

有很多研究人员认为[1]，市面上的全麦产品质量较低是因为麦麸膳食纤维会破坏面筋机制的连续性，稀释面筋蛋白。但是近几年有越来越多的研究人员通过研究实验发现，这并不是全麦产品质量低的唯一因素。

麦麸膳食纤维中的羟基基团能够和水分子产生相互作用，吸水能力比较强，所以很可能会争夺面筋蛋白的水分，从而导致面筋蛋白缺少水分而无法形成完善的面筋网络结构。面筋蛋白是由多种成分共同构成的，其中比较主要的是麦醇溶蛋白和麦谷蛋白，而麦谷蛋白的谷蛋白大聚体形式会直接影响到面筋网络的质量。有相关的研究人员基于此做了细致的研究，发现膳食纤维会让面筋网络有更强的抗硬化能力；无论是麦醇溶蛋白还是麦谷蛋白，都出现了较为明显的延伸阻力；在某些情况下，膳食纤维还有可能会导致面筋网络快速破裂。这是因为麦麸膳食纤维加入面团在后，会和面筋网络的分支产生摩擦，长此以往，面筋网络结构的均匀性就会受到影响，面团也就不会像从前那样有较强的延展性，从而影响面团的品质和特性[6]。

还有部分研究人员发现[7]，膳食纤维所带来的影响是两面性的。①如果在面团中增加麦麸膳食纤维，就会稀释其中的蛋白质含量，那么其中的面筋蛋白质含量也会有所减少，这会直接影响到面筋网络结构的形成。而且纤维之间还可能会产生微纤丝结构，这些都会给蛋白体系造成较为严重的破坏。如果增加了过量的膳食纤维，这些膳食纤维可能会因为膨胀而占领更多的空间，这样面筋网络在扩展的过程中就会由于缺少空间而无法很好的支撑，从而影响到面团的特性，导致面团出现塌软的情况，制作出的面包结构也比较粗糙缺少弹性。②由于麦麸膳食纤维中含有酚酸活性双键，能够很好的和小麦粉中的蛋白质结在一起，这样能够形成大分子的网络结构，也更有利于网络结构的维持[8]。

2.4 对面团发酵特性的影响

面团发酵的过程就是选择一些合适的菌类破坏面团中淀粉、糖分等的过程，产生大量的二氧化碳气体，这样面团中就会产生一些比较疏松的气孔，制作出来的面制品也会比较蓬松，口感也比较好。所以在制作馒头或是面包时发酵是非常重要的，也是必不可少的环节。

就当前的研究情况来看，并没有直接证据证明可溶性和不溶性的膳食纤维会影响到发酵面团。但是有相关的研究人员认为[9]，在面团中加入可溶性的膳食纤维后，阿拉伯木聚糖（AX）含量会发生改变；加入不可溶性的膳食纤维后，面团的稠度会增加，能够在一定程度上加快发酵，快速形成面筋网络。但是，麦麸膳食纤维分子量较大，吸水性比较强这些特点，都会直接影响到面团的发酵。

3 结语

近几年，市场上的全谷物食品种类在不断增加，人们对于含麸食品的关注度也在不断提升，小麦粉也成为了主要的开发方向。但在面团中增加麦麸膳食纤维可能会导致面制品发硬发涩，缺少食物的光泽和美感，严重影响面制品的品质。在这种情况下，更多的研究人员开始致力于探究麦麸膳食纤维对于面团特性产生的影响，由于不同的研究学者所选的小麦粉种类研究方法等多个方面存在区别，所以研究结果也各不相同，文章对这些研究情况进行了总结分析，希望能够为更多的研究人员提供参考。