不同烘烤工艺对食用小麦麸皮品质的影响

杜家钰，姚　惠，王田煜，王　卓，付从钊，张志阳，刘金福（天津农学院食品科学与生物工程学院，天津300384）

不同烘烤工艺对食用小麦麸皮品质的影响

杜家钰，姚惠，王田煜，王卓，付从钊，张志阳，刘金福*
（天津农学院食品科学与生物工程学院，天津300384）

摘要：以小麦麸皮为原料，通过感官评定研究3种不同的烘烤工艺对麸皮的口感、色泽及香味的影响，进而提高麸皮的食用性。研究烘烤前后麸皮中膳食纤维、植酸等成分含量的变化及麸皮的持水性、持油性、膨胀力等性质。结果表明：小麦麸皮烘烤的最佳工艺为：在麸皮中加入蔗糖1%，柠檬酸0.1%后蒸煮30 min，85℃干燥50 min，165℃烘烤20 min。烘烤前后麸皮中膳食纤维的含量分别为43.89%和47.31%；植酸含量分别为1.61%和1.05%；烘烤后麸皮的持水力和膨胀力有所上升，持油力有所下降。

关键词：小麦麸皮；烘烤工艺；蒸煮；食用性；成分含量变化

小麦麸皮（wheat bran）是面粉加工中的主要副产品。我国每年加工出的小麦麸皮可达2000万t以上，是一项很大的资源，值得开发和利用。在我国，麸皮主要直接用作饲养、发酵食品原料等，大多数都没有进行深加工和再利用，经济利用价值不高。2008年以来，随着饲料业的发展，对小麦麸皮的需求减少，造成麦麸不同程度的积压[1]。鉴于麸皮含有丰富的膳食纤维、蛋白质、矿物质及维生素等营养成分，研究开发一些高附加值的麸皮产品，不仅可取得一定的经济效益，也具有重要的社会效益。通过蒸煮、加酸加糖、烘烤，除掉麸皮本身的气味，使之产生香味，可以提高麸皮的食用性。麸皮中的膳食纤维营养价值和生理价值均较优，是一种物美价廉的膳食纤维来源[2]。采用合理的加工工艺除去麦麸中的非纤维成分和不良气味，可进一步纯化膳食纤维并提高其含量。小麦中80%以上的植酸存在于麸皮中[3]，植酸对金属离子表现出很强的螯合能力，植酸含量高，可能会影响人体对金属离子微量元素的吸收。此外，植酸还具有降低蛋白质的消化利用、降低消化酶的活性等抗营养特性[4]。大量摄食植酸含量较高的谷物产品，被认为是普遍存在的铁、锌缺乏病症的主要原因之一[5]。本文通过不同烘烤工艺对小麦麸皮产品进行研究，并探讨最佳加工工艺条件[6]。

1　材料与方法

1.1材料

小麦麸皮（过30目筛）：购自天津市西青区面粉厂；中性蛋白酶：购自天津市诺奥科技发展有限公司；耐高温α-淀粉酶：天津市利华酶制剂技术有限公司；丙酮、95%乙醇、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、硼酸均为分析纯：天津北方天医化学试剂厂；硅藻土（助滤剂）、5-磺基水杨酸、六水三氯化铁：天津市光复科技发展有限公司；蒽酮：天津农学院实验楼417实验室；植酸钠：北京索莱宝科技有限公司。

1.2仪器

TDL－10型离心机：上海安亭科学仪器厂；PB－10标准型pH计：上海正慧工贸有限公司；JB-3型定时恒温磁力搅拌器：上海雷磁新泾仪器有限公司；UDK140型凯氏定氮仪：意大利VELP公司；DH－101型电热恒温鼓风干燥箱、WD142高温炉：天津市中环实验电炉有限公司；TBD25型电烤箱：佛山市伟仕达电器实业有限公司；DL-1型电子万用炉：北京市永光明医疗仪器厂；WFJ7200紫外可见分光光度计：尤尼科（上海）仪器有限公司；CTF200高速粉碎机：山东精诚医药装备制造有限公司。

1.3方法

1.3.1小麦麸皮加工工艺设计

1.3.1.1直接烘烤工艺

麸皮→高温焙烤→冷却→产品→感官评价→包装

1.3.1.2蒸煮再烘烤工艺

麸皮→蒸煮→85℃干燥40 min→高温焙烤→冷却→产品→感官评价→包装

1.3.1.3添加糖酸蒸煮再烘烤工艺

麸皮→加糖（麸皮质量的1%）、酸（麸皮质量的0.1%）→蒸煮→85℃干燥50 min→高温焙烤→冷却→产品→感官评价→包装

1.3.2感官评价方法

随机选择15名学生对样品的色泽、形状、口感、气味等感官性质方面做出评价，每项25分，总分100分。最终结果取15名同学评分平均值。感官评分准则见表1。

1.3.3加工工艺试验

小麦麸皮的加工受到蒸煮时间、烘烤温度、烘烤时间3个因素的影响。对影响产品生产工艺的这3个因素进行试验分析。

1.3.4小麦麸皮成分的测定

1.3.4.1小麦麸皮植酸含量测定

植酸的测定采用三氯化铁滴定法[3-4，7-8]。

表1　小麦麸皮产品综合感官评分准则Table 1　Comprehensive sensory scoring criteria of wheat bran product

1.3.4.2小麦麸皮膳食纤维含量测定

膳食纤维的测定采用酶重量法[9]。

1.3.4.3小麦麸皮总糖含量测定

总糖含量的测定采用蒽酮比色法。

1.3.4.4小麦麸皮戊聚糖含量测定

戊聚糖含量的测定采用间苯三酚法[10-11]。

1.3.5食用小麦麸皮加工性能的测定

1.3.5.1小麦麸皮持水力试验

取未经处理的小麦麸皮和加糖酸蒸煮烘烤处理后的麸皮各1 g分别置于100 mL烧杯中，各加入50 mL蒸馏水，之后在电磁搅拌器上搅拌30 min，取下后在3 000 r/min条件下离心20 min，除去上层水分后，称重残留物，按照下式计算持水力并比较持水力的变化：

1.3.5.2小麦麸皮膨胀力试验

取未经处理的小麦麸皮和加糖酸蒸煮烘烤处理后的麸皮各1 g，加入玻璃的带有刻度的试管中，记录下体积（mL），分别加入10 mL蒸馏水，均匀震荡后，在室温静置24 h后，分别记录下此时体积（mL），比较膨胀力变化并按下式计算：

1.3.5.3小麦麸皮持油力试验

准确称取取未经处理的小麦麸皮和加糖酸蒸煮烘烤处理后的麸皮各3.0 g，分别与24 mL的大豆油在50 mL离心杯中混合，于电磁搅拌器上搅拌30 min后，将混合物在3 500 r/min条件下离心20 min，弃去上清液，离心管内外壁如果有附着的油脂和水分，则要擦干，称量沉淀重量，并按下式计算持油力：

2　结果与讨论

2.1不同加工工艺条件的确定

2.1.1直接烘烤工艺

烘烤时间30 min，烤箱温度以每次升高10℃为间隔从120℃升高到170℃。烘烤温度为150℃时麸皮的色泽略显深黄，且稍有焦糊味，酥脆感不明显；低于150℃时，麸皮的色泽、口感及风味均无明显变化；升温至160℃，麸皮品质与150℃时差别不大；继续升温至170℃时，麸皮香气不足而焦糊味较浓，没有达到预期的浓郁麦香味及金黄色泽和酥脆口感。因此，确定直接烘烤工艺的最佳烘烤温度为150℃。因此，为进一步提高麸皮品质，有必要对工艺进行改进，即蒸煮再烘烤工艺。

2.1.2蒸煮再烘烤工艺

2.1.2.1蒸煮时间对产品品质的影响

在烘焙温度150℃，烘焙时间30 min条件下，5个不同蒸煮时间：10、20、30、40、50 min所得到的麸皮成品的品质得分情况如图1所示。

图1　蒸煮时间对麸皮产品品质的影响Fig.1　Influence of steaming time on quality of wheat bran products

蒸煮时间为10 min～20 min时，麸皮成品麦香味不足，品质评分较低；蒸煮时间为30 min时的麸皮成品麦香味最浓，且口感较脆，品质评分最高；蒸煮时间为40 min～50 min时麸皮成品香味减退，品质有下降的趋势。因此，应选择蒸煮时间30 min。

2.1.2.2烘烤温度对产品品质的影响

在蒸煮时间30 min，烘焙时间30 min的条件下，5个不同烘烤温度150、155、160、165、170℃所得到的麸皮成品的品质得分情况如图2所示。

烘烤温度从150℃增加到165℃，麸皮的色泽、口感、风味也随之提高，且在烘烤温度为165℃时得到的麸皮成品色泽金黄、口感酥脆、麦香最为浓郁，品质评分最高；温度升至170℃时麸皮出现轻微的焦糊味，品质略有下降。因此，应选择烘烤温度165℃。

2.1.2.3烘烤时间对产品品质的影响

在蒸煮时间30 min，烘焙温度165℃的条件下，5个不同烘烤时间10、20、30、40、50 min所得到的麸皮成品的品质得分情况如图3所示。

图2　焙烤温度对产品品质的影响Fig.2　Influence of baking temperature on quality of wheat bran products

图3　焙烤时间对产品品质的影响Fig.3　Influence of baking time on quality of wheat bran products

在前30 min，随着烘烤时间的增加，麸皮的品质得分依次升高，且在焙烤30 min时获得麦香味浓厚、明显的焦黄色泽及酥脆的口感，卷曲度最为理想，品质得分最高，焙烤时间超过30 min时，麸皮成品出现随温度升高而有所增加的焦糊味，品质评分下降。因此，应选择的烘烤时间为30 min。

根据上述3个方面的单因素试验，得到蒸煮再烘烤工艺的最适加工条件，即蒸煮时间30 min、焙烤温度165℃、焙烤时间30 min。

2.1.3添加糖酸后蒸煮再烘烤工艺

柠檬酸有利于麸皮中的蛋白分解成小分子氨基酸，糖与氨基酸在加热条件下反应可以发生美拉德反应，产生香气物质。蒸煮前，添加1%蔗糖和0.1%柠檬酸，烘烤后的麸皮成品色泽比不添加糖、酸的麸皮成品色泽更加焦黄，口感及味道更佳。同2.1.2中的试验方法获得的最佳麸皮产品的品质得分为96分，即食用小麦麸皮的最佳加工工艺条件为：在麸皮中加入蔗糖1%，柠檬酸0.1%后蒸煮30 min，85℃干燥50 min，165℃烘烤20 min。结果表明，添加糖、酸不仅可使产品品质有所提高，且可缩短烘烤时间。干燥时间有所延长是因为蒸煮前加入糖酸混合溶液使麸皮获得一定的水分，增加了麸皮后期的干燥时间。

直接烘烤、蒸煮再烘烤及加糖酸蒸煮再烘烤3种工艺下得到的麸皮成品的品质评分如图4所示。

图4　3种不同烘烤工艺产品品质评分Fig.4　Quality scores of wheat bran products by three different baking processes

结果表明，加糖酸蒸煮再烘烤工艺得到的食用小麦麸皮色泽最为金黄、口感最为酥脆且有浓郁的麦香味，品质得分最高。

2.2麸皮成分的测定结果

麸皮成分的测定结果见图5。

图5　麸皮成分含量的测定结果Fig.5　The testing results of components content of wheat bran products

经过蒸煮烘焙处理后小麦麸皮植酸含量约降低了0.56%，说明蒸煮再干燥工艺有助于降低植酸含量。加工后的食用小麦麸皮中膳食纤维含量为47.31%，比加工前增加了3.42%；加工后的总糖含量为61.12%，加工前后总糖含量无明显变化；加工后的戊聚糖含量为15.01%，比原来减少3.47%。

2.3食用小麦麸皮的加工性能

将烘焙食用麸皮与未经过处理的小麦麸皮分别进行持水力、持油力、膨胀力的性质测定，结果见表2。

表2　小麦麸皮持水力、持油力及膨胀力的测定结果Table 2　The testing results of the water-holding capacity，oilholding capacity and expansion force of wheat bran

麸皮蒸煮焙烤后，质地变得酥脆，化学结构发生一定变化，使麸皮颗粒与水的接触面积更充分并使颗粒能够更好地伸展产生更大的容积，致使持水力和膨胀力均增大，持油力下降可能是由于蒸煮、焙烤导致大分子物质的长链断裂，降低与油脂的结合能力。

3　结论

通过蒸煮再烘烤工艺使麸皮呈现明显的酥脆口感、焦香味以及金黄色泽，可以弥补直接烘烤工艺的不足。糖、酸的添加可使麸皮发生美拉德反应，得到焦香味更加浓郁，色泽更加金黄。小麦麸皮的最佳加工工艺条件为：在麸皮中加入蔗糖1%，柠檬酸0.1%后蒸煮30 min，85℃干燥50 min，165℃烘烤20 min。

经过加工后小麦麸皮植酸含量约降低了1/3，说明该工艺有助于降低植酸含量。加工后的小麦麸皮中膳食纤维含量比加工前增加了3.42%；总糖含量无明显变化；戊聚糖是麸皮中极易与氨基酸发生美拉德反应的多糖，加工后的戊聚糖含量比原来减少3.47%。通过对麦麸的持水力、持油力和膨胀力的考察，加工后的食用麸皮更容易吸水膨胀，但持油能力有所下降，作为食品配料加工时应考虑到油脂的渗出。

经加工后小麦麸皮可以作为生产馒头、面包饼干等食品的配料，弥补此类产品缺乏膳食纤维的不足，开发出具有高膳食纤维营养价值的产品。

参考文献：

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DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2015.20.024

收稿日期：2015-05-06

基金项目：大学生创新创业训练计划项目（201410061124）

作者简介：杜家钰（1994—），女（汉），本科，研究方向：食品科学与工程专业。

*通信作者：刘金福，教授。

Influence of Different Baking Processes on Quality of Edible Wheat Bran

DU Jia-yu，YAO Hui，WANG Tian-yu，WANG Zhuo，FU Cong-zhao，ZHANG Zhi-yang，LIU Jin-fu*
（College of Food science and Bio-engineering，Tianjin Agricultural University，Tianjin 300384，China）

Abstract：Using wheat bran as raw material，studied influence of three different baking processes on mouthfeel，color and flavor of wheat bran through sensory evaluation to improve edibility of wheat bran. Researched the change of the components content in the bran such as dietary fiber，phytic acid，etc and the water-holding capacity，oil-holding capacity and expansion force of wheat bran before and after baking.The results showed that the optimal baking process and conditions of wheat bran were adding 1%sugar，0.1%citric acid in bran，steaming 30 minutes，drying 50 minutes at 85℃，and baking 20 minutes at 165℃.Content of total dietary fiber in the bran were 43.89%and 47.31%before and after baking，respectively；Content of phytic acid were 1.61%and 1.05%before and after baking，respectively；The water-holding capacity and expansion force of wheat bran increased，however，the oil-holding capacity decreased after baking bran.

Key words：wheat bran；baking processes；steaming；edibility；change of components content