剥皮对小麦面粉理化特性影响

邹恩坤

无锡中粮工程科技有限公司 (无锡 214035)

小麦剥皮制粉工艺的特点是小麦籽粒入磨前增加了对其剥皮处理的工序，该工序主要是利用砂辊的剥刮力、小麦籽粒间的摩擦力来去掉小麦颗粒的部分表皮。若能通过调节剥皮率来有效地分离小麦籽粒外皮层、糊粉层、胚芽及胚乳部分，则可实现对糊粉层和胚部营养组分的富集。另外，碾去小麦外皮会去除小麦表面的微生物群和农药、重金属残留等有害物质。但同时剥皮制粉也会对小麦粉的理化指标造成影响，而小麦粉的蛋白质、面筋、降落数值、损伤淀粉、RVA特性等理化指标直接影响着其加工品质与食用品质。本试验通过对这些指标展开详细系统地测定，考察不同剥皮率下各个指标的变化规律及差异性，分析不同剥皮率对小麦粉理化特性的影响，为实际生产选择剥皮率提供理论依据与数据参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试样品采自河南地区，郑麦9023(高筋)、矮抗58(中筋)、郑麦004(低筋)共3种。小麦籽粒的基本指标见表1。

表1 小麦的籽粒品质

1.2 主要试验仪器

LTJM-2009型精米机，上海塞霸精密仪器有限公司；MUL-202型布勒实验磨，瑞士布勒公司；AY120型电子分析天平，日本岛津公司；SX2-5-12型箱式电阻炉，天津市中环实验电炉有限公司；DT500A型电子天平，中国江苏常熟长青仪器仪表；RRH-250型万能粉碎机，欧凯莱芙(香港)实业公司；电热鼓风干燥箱，南京索特干燥设备厂；1500型降落数值仪，瑞典Perten公司；2100型全自动洗面筋仪，瑞典Perten公司；快速粘度分析仪，澳大利亚Newport Scientific ；损伤淀粉测定仪，法国特里白特-雷诺公司。

1.3 试验方法

1.3.1不同剥皮率小麦的制备

对3种小麦进行清理，拣出样品中有机杂质、无机杂质和破碎粒、黑胚粒、病斑粒、虫蚀粒等不完善粒。用精米机对小麦进行剥皮处理，剥皮前对小麦进行两次调质，一次用于改善小麦籽粒的结构特性，二次采用低水分短时间方式，尽可能使水分分布在皮层，以便于小麦的剥皮处理，剥皮前小麦调质水分与时间见表2，通过控制剥皮时间来获得不同剥皮率的小麦。

表2 剥皮前小麦调质水分与时间

剥皮率(%)= (剥皮前小麦籽粒重—剥皮后小麦籽粒重)/剥皮前小麦籽粒重×100%

本实验共有7个剥皮梯度，P0(0%，未剥皮)、P2(2%)、P4(4%)、P6(6%)、P8(8%)、P10(10%)、P12(12%)。

1.3.2不同剥皮率小麦粉的制备

将不同剥皮率的小麦调质后，参照AACC26—21用布勒实验磨磨粉，从而得到不同剥皮率的小麦粉样品。

1.3.3测定方法

蛋白质含量的测定，参照GB/T 5009.6—2003；湿面筋含量的测定，参照GB/T 14608—1993；Zeleny沉降值的测定，参照AACC56—61A；降落数值的测定，参照GB/T10361—2008；损伤淀粉含量的测定，采用Sdmatic 损伤淀粉测定仪测定；糊化特性的测定，参照GB/T 24853—2010。

1.4 数据分析

试验中的数据采用软件Origin 8.5和PASW Statistics 18进行分析。

2 结果与讨论

2.1 不同剥皮率对小麦粉的蛋白质含量影响

由图1可知，不同剥皮率下小麦粉中蛋白质含量的变化趋势随着剥皮率的增加先升高再降低。这是因为小麦果皮中蛋白质含量很低，糊粉层和麦胚中蛋白质含量较高，低剥皮率时，逐渐去除了果皮，磨粉时糊粉层进入到小麦粉中，从而提高了面粉中蛋白质的含量，而较大的脱皮率时，逐渐去除了糊粉层，并可能会损伤外层胚乳，从而使面粉中的蛋白质含量有所降低[1]。另外，糊粉层的加入也很好地提高了面粉中的蛋白质含量，因为糊粉层中含有丰富的无面筋类蛋白；而且这类蛋白对面粉能起到酶的功能，可以催化酵母发酵、起沫及凝结等，有效改善高筋小麦面粉的烘焙品质[2]。当剥皮率为2%～4%时，小麦粉的蛋白质含量较高。

图1 不同剥皮率对小麦粉的蛋白质含量的影响

2.2 不同剥皮率对小麦粉面筋特性的影响

面筋是一种复杂的且有粘性、弹性和塑性的蛋白质复合物。面筋主要由麦谷蛋白和麦胶蛋白组成。这两种蛋白吸水膨胀形成的网络状凝胶物质即为湿面筋。湿面筋含量是反映小麦加工特性的重要指标，面筋指数反映了面筋体系中大、小分子蛋白的比例。二者是评价小麦粉的重要依据。

由图2所知，对于高、中筋小麦，剥皮制粉工艺降低了其面粉中湿面筋含量，提高了其面粉的面筋指数；对于低筋小麦，剥皮工艺提高了其面粉中湿面筋含量及面筋指数。但这些影响无明显规律性。面筋指数越高表明面筋的延伸性差，筋力强，即剥皮工艺有效增强面筋的筋力。

图2 不同剥皮率对小麦粉湿面筋含量及面筋指数的影响

2.3 不同剥皮率对小麦粉损伤淀粉含量的影响

小麦面粉中损伤淀粉的含量对面粉加工特性有重要影响，因为损伤淀粉容易吸水膨胀,形成空间障碍从而限制面筋的充分扩展[3]。王晓曦[4]等研究破损淀粉对面条品质的影响发现：损伤淀粉含量低时，面条口感、组织、透明感、咀嚼性等品质较好，随着损伤淀粉含量的增加，面条颜色变深，粘性变小，适口性差，食用品质差。另外，麦芽糖在面团发酵过程中是很重要的角色，若缺乏麦芽糖，发酵将会停止。面粉中α-淀粉酶能分解损伤淀粉颗粒而产生麦芽糖，因此，面粉中损伤淀粉的含量及α-淀粉酶的活性是面团发酵的关键因素。但损伤淀粉并不是越高越好，王晓曦[5]等通过研究小麦破损淀粉含量对制品蒸煮品质影响及其机理，指出损伤淀粉含量太高会造成面团内部质地过软，馒头体积极小，还会使馒头中心过粘。损伤淀粉含量过低会使面团吸水率降低，产生的麦芽糖不足，发酵不充分，馒头体积极小。

如图3所示，对于中、低筋小麦，剥皮工艺面粉的损伤淀粉含量明显低于未剥皮。这是因为，一方面剥皮处理使得小麦籽粒结构强度变弱，硬度降低，更易于破碎。另一方面，皮层的去除造成了小麦籽粒不必为了胚乳与皮层的分离而进一步研磨，进而降低淀粉颗粒的损伤程度。对于高筋小麦，面粉的损伤淀粉含量随着剥皮率的增加先升高后下降；与其对应的小麦粉平均粒度先降低后升高。这说明，粒度的降低会使损伤淀粉含量增大[6-7]。

图3 不同剥皮率对小麦粉损伤淀粉含量的影响

2.4 不同剥皮率对小麦粉降落数值的影响

降落数值的大小反应了ɑ-淀粉酶活性的高低，降落数值的过高过低都会对面粉的品质造成一定影响。由图4可知，剥皮工艺面粉的降落数值显著增大，并随着剥皮率的增加呈现先上升后下降的趋势。这是因为淀粉酶主要分布在皮层及胚部，采用剥皮制粉工艺时，小麦的皮层被碾除一部分，有利于降低ɑ-淀粉酶含量。而高剥皮率致使小部分麦胚进入面粉，淀粉酶含量略有上升。剥皮工艺提高面粉的降落数值，降低面粉中ɑ-淀粉酶活性，说明剥皮工艺可用于加工ɑ-淀粉酶活性较高的低品质及发芽的小麦。此结论与Harelan[8]等的研究结论具有一致性。

图4 不同剥皮率对小麦粉降落数值的影响

2.5 不同剥皮率对小麦粉糊化特性的影响

在表3有关剥皮率对小麦面粉糊化特性的影响研究中发现，对于高、中、低筋小麦，随着剥皮率的增加，小麦面粉的峰值黏度、最低黏度、最终黏度、衰减值、回生值均有不同程度地升高，峰值时间变化不大。小麦面粉的糊化特性与其淀粉膨胀能力，糊化度等性质息息相关；如峰值黏度与直链淀粉呈负相关[9]。另外蛋白质含量、a-淀粉酶活性等也会影响小麦粉的糊化特性。有研究表明衰减值与蛋白质含量呈正相关，糊化温度与蛋白含量呈负相关；峰值黏度、最终黏度与a-淀粉酶活性呈负相关。由此推断该研究中糊化特性参数的变化可能是由剥皮所引起的小麦组分含量变化所致；其中，峰值黏度的升高，可能是由于剥皮工艺面粉中淀粉含量较高造成，因为高淀粉含量会引起面粉峰值黏度的升高[10]。a-淀粉酶可导致淀粉分子中糖苷键的裂解，使庞大的淀粉分子断裂成较小的分子，糊化黏度降低，高峰值黏度说明剥皮降低了面粉中a-淀粉酶活性，使面粉更易蒸煮，馒头制品可以获得较好的加工品质[11]。最终黏度可以反映热糊在冷却过程中发生的回生情况，由表可知，最终黏度与峰值黏度变化规律一致，因此，剥皮制粉工艺生产的面粉在制作面制食品时，虽然食用品质较好，但食品容易回生。

表3 不同剥皮率下小麦粉的糊化特性

2.5 不同小麦类型对剥皮小麦粉理化特性的差异性分析

比较剥皮处理对不同小麦类型的小麦粉各理化特性指标的影响，表4为7种剥皮率梯度下3种小麦各指标测定结果的平均值、标准差及差异显著性分析。

由表4可知，剥皮制粉工艺中小麦的类型对小麦面粉的各理化特性指标影响显著，综合来看，采用剥皮制粉工艺制粉，在选择适宜剥皮率时，小麦类型间差异的影响不容忽视。

表4 不同小麦类型对剥皮制粉工艺小麦粉理化特性影响的差异性分析

3 结论

(1)随剥皮率的增加，小麦粉的蛋白质含量先升高再降低；高、中筋小麦面粉中湿面筋含量降低，低筋小麦面粉中湿面筋含量提高，但随剥皮率增加的变化无明显规律性；面筋指数先降低再升高。

(2)随着剥皮率的增加，小麦粉的降落数值升高；中、低筋小麦面粉损伤淀粉含量逐渐降低，高筋小麦其含量先升高后降低；小麦粉的峰值黏度、最低黏度、最终黏度、衰减值、回生值均有不同程度地升高，峰值时间变化不大。

(3)剥皮对小麦粉的理化指标影响显著，但不同的小麦类型其影响存在差异，因此，在选择适宜剥皮率时，小麦类型间差异的影响不容忽视。结合不同剥皮率下小麦粉理化性质的变化，针对不同类型小麦粉制作相应面制品的剥皮率提出建议：对于高筋小麦面粉剥皮率在2%～4%时，中筋小麦粉剥皮率在4%～8%时，面粉更易蒸煮，馒头制品可以获得较好的加工品质；对于中高筋小麦粉，剥皮率在8%～12%时，面条制品可以获得较好的食用品质；对于低筋小麦粉，剥皮率在2%～4%时可以有效改善烘焙品质。