小麦胚在面制品应用中的研究与前景

王晓曦，詹 静，马 森

（河南工业大学 粮油食品学院，河南 郑州 450001）

小麦胚在面制品应用中的研究与前景

王晓曦，詹 静，马 森

（河南工业大学 粮油食品学院，河南 郑州 450001）

小麦胚营养丰富，潜藏量大，具有很高的开发价值，但目前小麦胚的高附加值并没有得到充分利用。综述了小麦胚的营养价值和生理特性，以及小麦胚在面制品生产中所存在的问题，并提出相应的解决方案，实现麦胚面制品标准化生产，这对于形成麦胚面制品产业链具有十分重要的意义。

麦胚；应用；生理特性；面制品

0 引言

小麦胚是小麦经过面粉厂加工后剩余的物质，我国是小麦种植大国，所以小麦胚的储量很大。许多研究表明，麦胚营养价值高，含有大量的优质蛋白质、不饱和脂肪酸以及可供人体吸收的各种维生素和矿物质，因此小麦胚有着“人类天然的营养宝库”的美称[1-2]。近年来，随着小麦产量的增加，作为副产物的麦胚的产量也在不断增加，为了合理利用这一资源，使其应用到人们经常食用的面制品中，提高面制品的营养价值，国内外研究者研究了麦胚的营养特性和生理特性，便于开发出更多富含小麦胚的面制品。笔者综述了小麦胚的营养价值和生理特性、小麦胚在面制品生产中所存在的问题，并提出相应的解决方案，为小麦胚在面制品中的应用提供参考。

1 小麦胚的营养物质和生理特性

1.1 麦胚蛋白

麦胚蛋白是麦胚的主要成分，占脱脂麦胚质量的30%左右。麦胚蛋白种类很多，其中麦清蛋白和球蛋白含量最为丰富，分别占总蛋白质含量的30.2%[3]和 15.6%[4]。朱科学等[5]研究表明麦胚蛋白中的氨基酸种类齐全，比例分布也比较合理，是天然的蛋白质资源。因此，麦胚蛋白作为一种天然蛋白有待于人类的进一步开发和利用。

1.2 脂质

小麦胚中油脂的含量也是十分丰富的，一般含量在10%以上[6]。小麦胚油脂富含丰富的不饱和脂肪酸，主要是亚油酸、油酸，以及亚麻酸等常见的不饱和脂肪酸，但亚油酸含量比油酸和亚麻酸的含量高[7-8]。麦胚中这些含量较高的不饱和脂肪酸，使得麦胚的生理活性和营养价值也有所提高，而且这些天然的植物不饱和脂肪酸有抗氧化、美容养颜和预防衰老和疾病的功效[9]。

1.3 小麦胚的抗氧化特性

脱脂小麦胚具有抗氧化特性已被证实，脱脂小麦胚提取物的抗氧化性质的评价可以通过DPPH自由基清除活性、Rancimat方法和ABTS自由基清除活性测定[10-11]。小麦胚中的这些自由基清除剂可以保护人类细胞免受自由基的侵害，从而预防疾病，包括癌症[12]。因此，脱脂小麦胚可作为天然抗氧化剂应用到食品补充剂或制药工业中。但是由于脱脂麦胚的抗氧化机制缺乏系统研究，这也为小麦胚抗氧化特性的利用带来了难题。

2 小麦胚在面制品中的应用

2.1 小麦胚在面粉与面团中的应用

目前，国内外对小麦胚对面粉与面团的影响的研究集中在麦胚的添加量上，许多学者研究表明，向面粉中加入少量新鲜的麦胚，会使得混合粉的灰分和沉降值增加，糊化温度升高，但黏度降低。但添加过量的新鲜麦胚，会使混合粉的粉质质量指数和降落数值减少，白度下降[13-15]；添加少量的新鲜麦胚使面团具有良好的延展性，有利于面筋网络形成，但是新鲜麦胚的添加量增加时，面团的吸水率和黏度以及形成时间降低，不利于面筋网络的形成[16-18]，这是因为过量麦胚的加入会破坏连续的蛋白膜中共同形成的独特的三维网络体系[19]，减弱面筋蛋白-淀粉的交互作用，使面筋结构弱化，又由于发酵时气体的膨胀，破坏了原有以蛋白质-淀粉为基质的液态薄膜，因此有人推测可能是这种双重破坏作用使得原有面团气室破裂的同时膨胀能力下降[20]。为此，许多研究者对麦胚进行脱脂处理，发现与未脱脂的小麦胚面粉相比，面粉的吸水率增加，面团的持水率增加[21]。但面团的筋力降低，仍不利于面筋的形成，首先这是因为脱脂麦胚中的水溶性蛋白-清蛋白含量高达10.2%，而清蛋白不参与面筋蛋白的形成，而参与形成的麦醇溶蛋白和麦谷蛋白含量分别为0.41%和2.51%[22]；其次麦胚中的谷胱甘肽能直接或间接影响面筋蛋白质分子间的二硫键，影响面筋蛋白的三维网状结构，降低面筋网络结构的强度，这就导致了麦胚在面粉与面团中的应用受到影响。

2.2 小麦胚在馒头中的应用

近几年来，国内外学者对小麦胚对馒头品质特性的影响进行了研究。Ma等[16]发现当添加少量新鲜麦胚（＜3%）时，馒头的感官品质和质构较好，但是当添加过量新鲜麦胚时，馒头的体积减小，弹性变差，色值增加，硬度增大；Sun等[14]和韩俊俊等[23]都有类似的发现。研究发现，用脱脂麦胚粉生产的脱脂馒头，其外观、色泽、弹性均比用新鲜麦胚好[13]。张仲俊[24]对麦胚馒头的生产工艺进行了研究，结果表明，麦胚的灭酶处理，使生产出的馒头更加香软可口，同时也可以有效防止麦胚面制食品的变质。综上可知，麦胚馒头的品质与麦胚的添加量、麦胚的前处理方式有关，除此之外麦胚馒头品质还受其他因素的影响，如麦胚的粒度。因此，要实现麦胚馒头的生产仍需要系统研究麦胚对馒头品质特性影响的机理。

2.3 小麦胚在面条中的应用

面条是中国的特色食品之一，随着人们对面条营养价值日益重视，许多学者对麦胚面条进行了研究。研究发现麦胚添加的质量分数为15%时，面条的感官品质和口感较好，当超过该含量时，面条的风味、口感和硬度就会变差[25-27]。这是因为在麦胚面条生产过程中，麦胚中的谷胱甘肽是蛋白酶的激活剂，它可以增加蛋白酶活性，促进蛋白酶分解面筋蛋白，破坏面团中的面筋网络结构，从而使面团筋力下降，面筋含量降低。因此麦胚面条的生产需要严格控制麦胚的添加量。

2.4 小麦胚在焙烤食品中的应用

焙烤食品受到大众的喜爱，其营养价值也越来越受关注，国内外学者通过对麦胚焙烤食品的研究来提高焙烤食品的营养价值。Shao[28]研究表明，脱脂小麦胚芽粉的添加量为8%时，面包的颜色、风味、营养价值较好；Sidhu等[29]也有类似发现，这也说明脱脂小麦胚的添加在一定程度可以提高面包的营养价值。Mahsa等[30]研究发现小麦胚添加量为5%～7.5%时，生产出来的饼干口感较好。有学者研究发现麦胚含量超过15%、粒径大于280 μm时，蛋糕的体积、颜色、质构和感官品质较差[31]。因此，麦胚焙烤食品的品质与麦胚的添加量有关，少量麦胚的添加有利于提高焙烤食品的品质，过量添加会使焙烤食品的口感变差，也会影响其感官品质。

3 小麦胚应用到面制品中所存在的问题

尽管小麦胚营养丰富，储藏量高，但是麦胚面制品并没有得到广泛的生产。原因是多方面的，首先，小麦胚的生理特性研究不够成熟，尤其对麦胚的抗氧化机制以及麦胚的稳定性有待于进一步研究；其次，麦胚对面制品品质特性影响机制研究不够成熟导致麦胚面制食品产业化效益难以形成。

3.1 小麦胚的生理特性研究不够成熟

3.1.1 麦胚的抗氧化机制的研究不够深入

麦胚已经被证实具有抗氧化性，许多研究针对的是麦胚的体外抗氧化性，而对麦胚提取物、麦胚蛋白质水解物的抗氧化性研究并不是很深入。虽然Zhokhov等[32]从麦胚提取物中分离出了抗氧化成分，但是影响麦胚提取物抗氧化的关键成分并没有找到，而且这些麦胚提取物是如何起抗氧化作用的，其机制仍需要研究。国内外对麦胚蛋白质水解物研究的热点是抗氧化肽，研究的重点是通过酶解麦胚蛋白质制备抗氧化肽[33-34]，证实了脱脂麦胚蛋白有一定的生物活性[35]，且含有抗氧化氨基酸序列，制得的抗氧化肽能减少并清除自由基[36]，具有体外抗氧化活性。国内研究者[37-39]证实了抗氧化钛也具有体内抗氧化活性。目前研究虽然证实了抗氧化肽在体内、体外均具有抗氧化活性，但是抗氧化肽是如何在体内和体外实现这些抗氧化机制的，并没有更深入的研究。因此，对麦胚提取物和蛋白水解物的组成、抗氧化活性成分以及抗氧化机制的研究是实现麦胚产业化生产的关键，也为用麦胚制作更多的面制品奠定基础。

3.1.2 麦胚的不稳定性

小麦胚的不稳定性主要是微生物的生长和油脂的酸败造成的，因为小麦胚营养丰富，含水量高，相当于一种天然的培养基，使得微生物大量繁殖，导致麦胚发生霉变、发酵发酸、结团等不良现象。小麦胚虽然脂肪含量比较高，但是其内部所含的脂肪酶、脂肪氧化酶、过氧化酶等各种氧化酶活性也都非常高，这些活性强的酶会作用小麦胚中的不饱和脂肪酸，产生自由基，导致脂肪酸氧化，从而使脂肪氧化酸败。

为解决麦胚的不稳定性，国内外研究者也进行了不少的研究，Attia 等[40]、Yondem-Makascioglu 等[41]和徐斌等[42]先后利用干热法处理小麦胚芽20～30 min后，脂肪酶含量都有所下降，且储藏期都有所增加。Ferrara等[43]发现蒸汽处理小麦胚芽后，可使麦胚室温储藏6～7个月，Sudha等[19]利用同样的方法，发现这种湿热法处理比干热法处理糊化程度低。Klingler等[44]，Xu 等[45]，De Vasconcelos 等[46]先后用不同处理量和温度的微波处理小麦胚芽取得了不错的效果，证明了微波处理可以降低小麦胚芽脂肪酶含量，延缓储藏期。在这些传统的稳定方法上，也增加了辐照和红外稳定化处理方法。Jha等[47]研究表明适度剂量的γ射线辐照后，小麦胚芽油脂的DPPH清除力增强，脂肪酶含量降低。此后Ramadan等[48]也有相同发现。上述稳定化技术的实现需要一定的稳定化设备，但是在实际生产中，稳定化设备一般都存在着高成本、高能耗、低效率的问题。所以优化稳定条件并且开发合适的稳定化设备是解决问题的关键。

3.2 麦胚对面制品品质特性的影响机制研究不够成熟

近年来，已有不少学者研究了麦胚对面制品品质特性的影响机制，但是并没有做系统的研究。主要原因有以下几个方面：第一，麦胚对面制品的研究仍停留在对馒头、面条、焙烤食品等方面，对其他面制品有待于进一步的研究；第二，麦胚对面制品加工工艺特性的影响研究主要还是在面粉、面团、成品等方面，对于面絮的影响仍缺乏系统研究；第三，经脱脂、稳定化处理以及改性后的麦胚对面制品的影响机制的研究还不成熟。总之，要实现麦胚面制品的合理化生产，仍需要解决以上的问题。

4 小麦胚在面制品中开发应用前景展望

面制食品是我国的主食之一，尤其是馒头，是中国人餐桌上不可或缺的食品。随着人们生活节奏的加快和生活水平的不断提高，对面制食品的质量要求也越来越高。所以研制出更加健康营养的面制品变得更加迫切，为此国内外研究者围绕原料本身小麦进行研究发现，面粉在生产过程中，被丢弃的小麦胚具有丰富的优良蛋白质、脂质以及维生素，是一种具有高营养价值的食品原料，会有广阔的市场前景。但是纵观国内外小麦胚开发研究的现状，小麦胚的开发利用并不是很完善。因此怎么解决这些开发利用中的问题，也成为麦胚研究中的难题；而且麦胚对面制品的影响机制仍缺乏系统的研究，这就为麦胚面制品的标准化，产业化生产造成了一定的影响。

总之，通过合理的研究方法、生产工艺，解决麦胚研究中的难题，探明麦胚对面制品品质特性影响的作用机制，这对推动面制食品工业发展具有十分重要的意义。

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RECENT APPLICATIONS AND PROSPECTS OF WHEAT GERM IN THE FLOUR PRODUCTS

WANG Xiaoxi，ZHAN Jing，MA Sen
（School of Food Science and Technology，Henan University of Technology，Zhengzhou450001，China）

Wheat germ has high nurient value，large amount，and high development value. However，the high value-added wheat germ has not been fully utilized at present. We reviewed the nurient value and physiological characteristics of wheat germ，as well as problems of application of wheat germ in the production of flour products，and put forward corresponding solutions to realize standardized production of flour products，which was very improtant for the development of industry chain of wheat germ flour products.

wheat germ；application；physiological characteristics；flour products

TS 213.21 文献标志码：A

1673-2383(2017)05-0113-05

http://kns.cnki.net/kcms/detail/41.1378.N.20171030.0936.042.html

网络出版时间：2017-10-30 9:36:43

2017-02-12

国家重点研究和发展计划项目（2016YFD0400200）；国家自然科学基金项目（31571780）；河南工业大学校基础研究重点培育基金(2013JCYJ05)

王晓曦（1963—），男，内蒙古锡盟人，教授，研究方向为粮食品质、加工与综合利用。