添加食用麦麸对不同筋力小麦粉品质的影响

梁沙莉 许荣清 刘 帅

南顺（四川）食品有限公司 四川邛崃 611530

麦麸，是小麦粉加工厂的主要副产品，因使用的小麦品种不同而呈现不同颜色，一般为黄色、浅黄色或者浅红色。麦麸的常规形状为片状，绝大部分作为饲料加工的原料。

研究表明，麦麸中含有丰富的膳食纤维和维生素，以及类黄酮、多酚、肌醇、植酸等多种活性化合物。膳食纤维作为一种具有重要生理作用的多糖得到越来越多的关注，尤其在膳食构成越来越精细的今天，更成为学术界和普通百姓重视的物质，并被营养学界补充认定为第七类营养素[1]，和传统的六类营养素——蛋白质、脂肪、碳水化合物、维生素、矿物质与水并列。根据是否溶解于水，膳食纤维分为可溶性膳食纤维和不可溶性膳食纤维。不可溶性纤维对人体的作用首先在于促进胃肠道蠕动，加快食物通过胃肠道，减少吸收，另外不可溶性纤维在大肠中吸收水分软化大便，可以起到防治便秘的作用。

麦麸、麦片、全麦粉及糙米、燕麦等全谷类粮食是不可溶性膳食纤维的最佳来源。作为小麦粉生产企业，若能将麦麸添加到小麦粉中，便能改善小麦粉的营养结构，有效提高其功能性膳食纤维的含量，使小麦粉的营养更加平衡[2]，特别适合有减脂、降血糖、塑造体形等需求的人群食用；同时企业也能通过副产品的综合利用，提高经济效益。

本实验的目的是研究不同面筋含量的小麦粉添加不同比例的食用麦麸，其常规理化指标的变化及面团流变学特性的变化，为食用麦麸的使用提供参考。

1 实验的方法

1.1 实验材料与主要仪器设备

小麦粉、食用麦麸：南顺（四川）食品有限公司；

MLU-202自动实验磨粉机，JJSY30×8圆形验粉筛，电子天平，WSB-2白度仪，波通GM2200型面筋仪，波通1700型降落数值仪，波通IM8620型近红外分析仪，布拉本德粉质仪，布拉本德拉伸仪。

1.2 检测方法

检测分别按照 GB5009.3—2016，GB5009.4—2016，GB/T5511—2008，GB/T5506.2—2008，GB/T 10361—2008，GB/T14614—2006，GB/T14615—2006方法测定小麦粉水分、灰分、蛋白质含量、湿面筋含量、降落数值、粉质和拉伸参数。

1.3 样品处理

用MLU-202型自动实验磨粉机，将片状食用麦麸磨细成粉，要求通过80目筛，得到粒度小于180μm的麦麸细粉。

经检测，高筋小麦粉A的湿面筋含量为38.0%、粗蛋白12.9%、灰分0.56%；中筋小麦粉B的湿面筋含量为 31.0%、粗蛋白 10.9%，灰分 0.56%；低筋小麦粉C的湿面筋含量为23.0%粗蛋白8.5%，灰分0.41%。用于添加在高、中筋小麦粉A、B中的食用麦麸的常规理化指标为：水分13.8%，粗蛋白16.2%，灰分 5.82%；用于添加在低筋小麦粉 C 中的食用麦麸的常规理化指标为：水分12.5%，粗蛋白 12.8%，灰分 4.25%。

将粉碎好的食用麦麸按0%、5%、10%、15%、20%的比例分别添加到三种小麦粉中，每个样品混合时间为10min，得到食用麦麸含量不同的15个样品，样品放置24h后进行各项检验。

2 结果与分析

2.1 食用麦麸添加量对小麦粉常规指标的影响

在小麦粉的各项常规检测指标中，与制品品质密切相关的有蛋白质含量、湿面筋含量、灰分、白度、降落数值、面筋指数等。

由图1～图3可以看出，随着食用麦麸含量的增加，不同筋度小麦粉的蛋白质含量、湿面筋含量、灰分含量都随之增加。这是由于小麦籽粒中，越靠近糊粉层，蛋白质含量和灰分含量越高，同时湿面筋含量与蛋白质含量为正相关，故呈现这样的趋势。

图1 食用麦麸对小麦粉蛋白质含量的影响

图2 食用麦麸对小麦粉湿面筋含量的影响

图3 食用麦麸对小麦粉灰分含量的影响

由图4、图5可以看出，随着食用麦麸含量的增加，不同筋度小麦粉的白度和降落数值都呈下降趋势。这是由于食用麦麸颜色较暗，添加量越大，对小麦粉粉色影响就越大，正是利用这一特性制定国家小麦粉标准的精度等级，它反映了面粉中含有麸皮多少的程度；另外，由于食用麦麸中含有小麦胚芽，而小麦胚芽中含有大量的α-淀粉酶，该酶的存在会使得小麦粉中的淀粉水解速度加快，故相应的小麦粉降落数值多呈降低趋势，但也有异常现象。

图4 食用麦麸对小麦粉白度的影响

图5 食用麦麸对小麦粉降落数值的影响

面筋指数是用来反映面筋筋力强弱的参数，指数越高面筋筋力越强，反之越弱。由图6可以看出，不同筋度小麦粉的面筋指数随着食用麦麸含量的增加，呈现先降低后增高的趋势，且最低点在食用麦麸含量为10%～15%之间。面筋指数下降的原因可能是在面团的形成过程中，食用麦麸混在面筋蛋白质膜中，使得面筋蛋白质膜的连续性遭到了破坏[3]，破坏程度随食用麦麸含量的增加而加深；但是，在食用麦麸的含量继续增加到一定程度时，面筋指数却转折性地呈现了上升趋势，由于实验数据和相关研究较少，暂未得到对这一现象的可能性解释。

图6 食用麦麸对小麦粉面筋指数的影响

2.2 食用麦麸添加量对面团流变学特性的影响

作为多种面制品的基础原料，小麦粉在与水混合并经搅拌揉和，形成了具有黏弹性和一定流动性的面团，这便称为面团的流变学特性[4]，该特性直接影响小麦粉面团的加工过程，甚至对最终产品的品质起决定性作用，故常用来指导小麦粉及其制品的生产。

目前用于精确测定面团流变学特性的仪器主要为电子粉质仪和拉伸仪，对应的主要测试指标有：吸水率、形成时间、稳定时间、弱化度、粉质质量指数、拉伸能量、延伸度、拉伸阻力、拉伸比等。

表1 不同食用麦麸添加水平的面团粉质特性

2.2.1 食用麦麸添加量对面团粉质特性的影响

由表1可见，随着食用麦麸含量的增加，小麦粉的吸水率、形成时间、弱化度均显著增加；稳定时间、粉质质量指数则呈现递减趋势。原因分析：

1）吸水率。食用麦麸的主要成分是膳食纤维，其中含有大量的羟基基团（-OH），可以与水通过氢键结合在一起，故具有比小麦粉中的蛋白质和淀粉更强的吸水能力，因此小麦粉面团的吸水率随食用麦麸添加量提高而递增，且递增程度与小麦粉面筋含量密切相关，数据显示为：高筋小麦粉A＞中筋小麦粉B＞低筋小麦粉C。

2）形成时间。麦麸颗粒分布在小麦粉蛋白分子之间，在面团的形成过程中阻碍了蛋白质的交联缔合，同时麦麸中的阿拉伯木聚糖与小麦面筋蛋白之间产生竞争性吸水现象，部分水分从小麦面筋蛋白网络结构迁移到阿拉伯木聚糖凝胶体系中，致使小麦面筋蛋白形成面筋网络结构的时间延长[5]，尤其在麦麸添加量＞10%时，形成时间显著延长。此外，麦麸添加量对不同筋度小麦粉面团形成时间的影响程度也明显不同，表现为面筋含量越低，受影响程度越大，即：低筋小麦粉C＞中筋小麦粉B＞高筋小麦粉A。

3）稳定时间、粉质质量指数和弱化度。随麦麸添加比例的增加，小麦粉的面筋蛋白被稀释，面筋强度降低，面团中的面筋网络结构被麦麸颗粒分割和破坏的程度增加，故稳定时间和粉质质量指数递减，而弱化度不断增加；当麦麸含量＞10%后，此三项粉质特性在小麦粉A、B、C中的表现尤为明显。

2.2.2 食用麦麸添加量对面团拉伸特性的影响

将小麦粉面团经45、90、135min醒发后，分别测试其拉伸特性，测试数据见表2。

表2 不同食用麦麸添加水平的面团拉伸特性

由表2可见，在相同的醒发时间下，随食用麦麸含量的增加，A、B、C三种小麦粉面团的拉伸能量、延伸度、最大拉伸阻力均呈递减趋势，表明麦麸的添加能减弱小麦粉面团筋力及其横向延展性，使面团容易发生断裂，从而影响面团网络结构的维持。且小麦粉筋度越低，麦麸添加量对其影响程度越大，以20%的最大麦麸添加量为例，在45min的醒发时间下，低筋小麦粉C拉伸能量和最大拉伸阻力较对照组的减弱幅度分别为57%、54%，远高于高筋小麦粉A的30%、21%，以及中筋小麦粉B的37%、26%。

在不同的醒发时间下，随醒发时间的增加，面团延伸度总体呈递减趋势，而最大拉伸阻力，空白对照组先增大后减小，添加麦麸实验组呈持续增大趋势，分析原因可能是空白对照组淀粉颗粒和面筋蛋白在较短时间内吸水润胀，能够充分形成面筋网络，当醒发时间不到135min时，面团的强度和筋力即达最大值，故醒发时间135min的拉伸阻力较90min的有所减弱；而添加了麦麸的小麦粉面团，淀粉颗粒和面筋蛋白因为麦麸的存在而吸水润胀受阻，故面团形成的时间增加，当醒发时间达到135min时，面筋网络尚未充分形成，故拉伸阻力出现持续增加的情况，所以可以大胆推测：继续延长醒发时间，添加麦麸的实验组面团，其拉伸阻力也会出现回落。

在实际操作中，小麦粉生产企业可以根据最终制品对产品的不同粉质拉伸特性需求，制定合适的食用麦麸添加比例，同时通过粉质和拉伸试验数据，给予客户较为合适的操作建议，如加水量、和面时间、醒发时间等，以增加客户的成功率，为客户带去更好的服务与产品体验。

3 结论

1）食用麦麸中的膳食纤维具有较强的吸水能力，它的加入一方面能使小麦粉的吸水率增加，增加成品的产出；另一方面也根据其添加量不同程度阻碍了面筋网络的形成，减弱了面团的强度和筋力，劣化了面团的韧性，主要体现为稳定时间和弱化度的增加，粉质质量指数、拉伸能量、延伸度、最大拉伸阻力的降低。

2）随麦麸含量的增加，低筋、高筋、中筋小麦粉的粉质拉伸特性受到的影响程度也不尽相同，对比较为明显的是：吸水率、形成时间、拉伸能量、最大拉伸阻力。

3）由于实验数据有限，个别现象未得到客观的解释：随醒发时间的增加，未添加麦麸的对照组最大拉伸阻力先增大后减小，而添加了麦麸的实验组却呈现持续增大的现象。推测为：实验组小麦粉受麦麸影响，在本实验设置的135min醒发时间下，面筋蛋白尚未充分吸水，面筋网络未充分构成，故测试时的面团弹性和筋力没有达到最大值。后期将展开相关实验来验证这一推测，也希望对这一现象掌握科学解释的同行，能够不吝赐教多多分享，积小智成大慧，推动面粉事业的蓬勃发展。