脱皮对不同筋力小麦粉及其馒头品质的影响

孙 月 张 慧 王文涛 孙婵婵 侯汉学 张锦丽

(山东农业大学食品科学与工程学院; 山东省粮食加工技术工程技术研究中心，泰安 271018)

小麦籽粒皮层中的膳食纤维、矿物质、维生素及抗氧化物质含量丰富，营养价值较高，可降低Ⅱ型糖尿病和心脏病的发病率，还可有效控制体重[1]。但麸皮也会使小麦制品口感粗糙，储藏特性变差[2]，而且小麦籽粒外层附着的农药残留、重金属、微生物及真菌毒素等有害物质会造成食品安全风险[3]。罗斐斐等[4]发现脱皮处理显著降低了紫色小麦饼干面团硬度、饼干断裂强度等质构特性，改善了饼干加工品质。李兴贞[5]发现2%～7%的剥皮率可有效保留小麦胚芽和糊粉层的营养物质。Liu等[6]研究表明，与全粉碎法制得的全麦粉相比，麸皮回添法制得的全麦馒头高径比和比容更大。迄今为止，适度脱皮对不同筋力小麦粉及其面制品品质影响的研究鲜有报道。本实验以脱皮率为4%的小麦籽粒为原料，采用麸皮回添法获得小麦粉，研究脱皮对不同筋力小麦粉的粉质特性、糊化特性、烷基间苯二酚含量及馒头感官品质、质构特性等的影响，为生产营养丰富且口感良好的馒头提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

济麦22(低筋小麦)、济麦19(中筋小麦)、济麦44(高筋小麦)：山东德州西辛庄村(东经116.72，北纬37.42)；植酸：纯度≥98%；磺基水杨酸、三氯乙酸、盐酸、硫酸钠、三氯化铁、氢氧化钠、乙酸、乙酸乙酯、甲醇：AR级；烷基间苯二酚同系物C15∶0标准品；牢固兰B盐：纯度≥90%；低糖高活性干酵母。

1.2 主要仪器设备

TPZ-20型组合脱皮机，JMF70×30型实验室小麦磨粉机，LW-40hwv-6x隧道式微波炉，JXFM110型锤式旋风磨，DHG-9030A型电热恒温鼓风干燥箱，JFZD型粉质仪，JMLD 150型面团拉伸仪，StarchMaster2 RVA型快速黏度计，SDmatic破损淀粉仪，TG1650-WS台式高速离心机，METASH型双光束紫外可见分光光度计，HP-5016GD氮吹仪，TA.XT. plus质构仪，CR-10 Plus便携式色差计，BLJ15和面机，HWS-080醒发箱。

1.3 方法

1.3.1 小麦粉的制备及品质测定

1.3.1.1 小麦粉的制备

脱皮小麦粉的制备：3个品种小麦均脱皮至4%左右，加水润麦6 h调整含水量至15%，然后用实验磨制粉得到麸皮和小麦粉。麸皮经微波稳定化处理后用锤式旋风磨粉碎，过80目筛后全部回添至小麦粉中混匀，得到3个脱皮小麦粉样品。

普通全麦粉的制备：3个品种小麦加水润麦20 h至含水量15%，用实验磨制粉，得到麸皮和小麦粉。对麸皮进行微波稳定化处理后用锤式旋风磨粉碎，过80目筛，全部回添至小麦粉中混匀，得到3个全麦粉样品。

1.3.1.2 小麦粉加工品质测定

粉质特性测定参照GB/T 14614—2006；面团拉伸特性测定参照GB/T 14615—2006；糊化特性测定参照GB/T 24853—2010。

1.3.1.3 破损淀粉含量的测定参照GB/T 31577—2015小麦粉损伤淀粉测定-安培计法。

1.3.1.4 小麦粉营养品质测定

植酸含量按照任顺成等[7]的方法进行测定；烷基间苯二酚含量按照LS/T 3244—2015进行测定。

1.3.2 馒头制作及其品质测定

1.3.2.1 馒头的制作

原料：750 g小麦粉、7.5 g酵母、440 g水(参照GB/T 35991—2018确定加水量为粉质吸水率的80%)。

步骤：先称取525 g小麦粉，7.5 g酵母，354 g水，将称好的酵母溶于温水，与小麦粉一起倒入和面机，低速搅拌约4 min至无干小麦粉存在，再高速搅拌5 min，取出并揉成光滑面团，将面团放到醒发箱中，湿度85%，温度35 ℃，醒发90 min。将面团、剩余小麦粉和水放入和面机搅拌，取出后压片4次，然后分割成120 g的小面团，用手揉成相同高度的馒头胚，醒发60 min后，放入蒸箱中蒸20 min。

1.3.2.2 馒头品质的测定

馒头蒸熟后室温冷却1 h，称重，精确到0.01 g，并用小米置换法测馒头体积，计算比值即比容。用游标卡尺测定馒头的高度和直径，计算比值得高径比。小麦粉色差测定：将馒头切成20 mm厚的薄片，用色差计测定馒头表皮和内部的L*、a*、b*值。馒头质构的测定：刚出锅的馒头冷却1 h后，切成约15 mm厚度的馒头片，取每个馒头中间的2片进行TPA测试。测定参数：P50探头；测前、测试、测后速率均为1.0 mm/s；两次压缩时间间隔：5 s；触发力：5 g；压缩比例：50%。馒头感官品质的测定：馒头感官评分标准参>考GB/T 17320—2013附录A并做适当修改。共有7名优选评价员组成评价小组对馒头进行感官评价。

1.3.3 数据分析

实验结果采用SPSS 21.0软件中的Duncan方差分析对数据进行差异显著性分析，95%置信度(P<0.05)；采用Origin 94软件作图。

2 结果与分析

2.1 脱皮对小麦粉加工品质的影响

2.1.1 脱皮对小麦粉粉质特性的影响

形成时间可反映面团面筋网络形成速度，制作面食时，形成时间越长，需要的和面时间越久；稳定时间、弱化度和粉质指数反映面团耐机械搅拌的能力。由表1可以看出，高筋小麦粉的形成时间、稳定时间和粉质指数明显高于中、低筋小麦，其中低筋小麦粉为最小值。脱皮去除了吸水作用更强的表皮部分，故小麦粉吸水率降低。高筋和低筋小麦粉的形成时间有不同程度缩短，高筋和中筋小麦粉稳定时间有所延长。这是因为面团形成过程中麸皮颗粒的存在阻碍了蛋白质的交联缔合，脱皮后麸皮含量减少，小麦面筋蛋白形成面筋网络的时间缩短，同时麸皮对面筋网络的分割、破坏程度及对面筋蛋白的稀释作用减弱，面团稳定时间延长[8]。

表1 脱皮对小麦粉粉质特性的影响

2.1.2 脱皮对小麦粉糊化特性的影响

脱皮对小麦粉糊化特性的影响如表2所示。未脱皮时，中筋小麦粉的各项糊化参数较高；脱皮后，高筋小麦粉糊化参数明显高于中、低筋小麦。经脱皮，高筋小麦变化最为明显，峰值黏度、谷黏度、崩解值、终黏度、回生值均增加。中筋小麦的各项糊化参数均有不同程度下降，而低筋小麦和高筋小麦均有不同程度增加。4%左右的脱皮率可能仅除去中筋小麦最外层表皮，麸皮含量仍较高，而膳食纤维易吸水膨胀，占据较多空间，从而使糊化淀粉糊浓度降低，故黏度降低[9]；而高筋小麦脱皮后麸皮含量减少，淀粉质量分数增加，黏度增加。

2.1.3 脱皮对面团拉伸特性的影响

拉伸曲线反映面团在外力作用下变形的程度及抗变形的能力，拉伸能量和拉伸比是面团拉伸特性的重要指标[10]。由表3可以看出，高筋小麦的拉伸能量、拉伸阻力、最大阻力和拉伸比明显高于另外两个小麦品种，中筋小麦略高于低筋小麦。同时，随着醒发时间的延长，小麦品种间拉伸特性的差异逐渐减小。醒发45 min时，脱皮处理的中筋和低筋小麦粉的拉伸参数均高于未脱皮小麦粉，而脱皮处理的高筋小麦只有拉伸能量和延伸度高于未脱皮小麦粉。脱皮后，面团延伸度的增加可能是果皮含量下降，果皮中戊聚糖等与蛋白质的交联作用减弱，对面团中淀粉-蛋白质基质的稀释和破坏作用减弱，面团延展性增强[11]。拉伸能量的增加表明脱皮后面筋网络形成更加充分，面团拉伸强度增大。醒发时间较短时，脱皮处理对面团拉伸特性有重要影响。随着醒发时间的延长，面团的拉伸能量、拉伸阻力、最大阻力和拉伸比都呈现上升趋势，但延伸度呈下降趋势，这与付文军[12]的结果一致，表明适当延长醒发时间会使面团中面筋网络结构更好的形成和扩展，面筋网络厚度增加。

表3 脱皮对面团拉伸特性的影响

2.2 脱皮对小麦粉破损淀粉含量的影响

小麦磨粉过程中，受到机械力作用及产生的热等作用，胚乳中淀粉颗粒会出现不同程度的破损[13]。由图1可以看出，不同小麦品种间破损淀粉值差异显著(P<0.05)，这与小麦品种间理化性质的差异有关。高筋小麦达到想要的破碎效果时需要的力度更大，导致更多破损淀粉的产生。小麦脱皮后，在磨粉机中进行破碎和研磨时，胚乳失去了大片麸皮的保护作用，胚乳中的淀粉会受到更多的剪切和摩擦作用，从而提高了脱皮小麦粉中破损淀粉的含量，3个品种小麦粉破损淀粉含量均增长。张蓓等[14]研究表明，随破损淀粉含量的增加馒头品质先上升后下降，中、高筋小麦粉破损淀粉质量分数分别为21.65～25.11、23.56～25.60时，馒头品质较好，故脱皮后破损淀粉含量的增加可改善馒头品质。

图1 脱皮对小麦粉破损淀粉含量的影响

2.3 脱皮对小麦粉营养品质的影响

2.3.1 脱皮对小麦粉中植酸含量的影响

植酸是小麦糊粉层的生化标记物，小麦粉中植酸含量的多少可以反映其糊粉层含量的高低。由图2可以看出，不同筋力小麦品种间植酸含量无显著性差异(P>0.05)，这可能与小麦生长环境有关，3个小麦品种都产自山东德州西辛庄村，土壤中磷含量差别不大。Ma等[15]的研究结果表明，植酸含量与蛋白质含量(麦谷蛋白与麦醇溶蛋白)无显著相关性，即小麦粉筋力不影响植酸含量。并且植酸大部分存在于糊粉层中，而糊粉层仅占小麦籽粒的6%～9%，由于小麦粉对植酸的稀释作用，小麦品种间植酸含量差异较小。经脱皮处理后，中筋和低筋小麦粉中植酸含量有较小幅度上升，可能因为4%左右的脱皮率除去的主要是小麦籽粒的外果皮，外层麸皮含量减少后对植酸的稀释作用减弱，植酸含量有所增加。不同品种小麦皮层结构略有不同，且小麦籽粒脱皮过程不是均匀脱皮，本研究选用的高筋小麦品种济麦44经脱皮后植酸含量降低，可能是因为脱皮过程造成了该品种小麦糊粉层的损失。

图2 脱皮对小麦粉中植酸含量的影响

2.3.2 脱皮对小麦粉中烷基间苯二酚含量的影响

烷基间苯二酚(ARs)是Wenkert等[16]首次在小麦中发现的特殊酚类类酯，主要存在于小麦中间层(内果皮、种皮和透明层组成)中[17]，胚及胚乳中几乎没有。由图3可以看出，高筋小麦粉中ARs含量明显高于其余两个小麦品种。不同品种小麦脱皮后ARs含量变化不同，中筋小麦增加了9.2%，低筋和高筋小麦分别降低了4.1%和11.4%。这可能与不同品种小麦的皮层结构有关，本研究选用的中筋小麦济麦19脱皮至4%左右时，可能还未触及到种皮，而高筋和低筋小麦脱到了种皮，导致了ARs的损失。

图3 脱皮对小麦粉中烷基间苯二酚含量的影响

2.4 脱皮对馒头品质的影响

2.4.1 脱皮对馒头比容及高径比的影响

比容是评定馒头蒸煮特性的重要指标之一，依赖于面筋网络结构的形成及产气量的多少[18]。由图4可知，低筋小麦粉馒头的比容明显较低。脱皮后，3个小麦品种馒头的比容均有增加。脱皮后面团中的麸皮含量降低，对面筋蛋白的稀释作用减弱；且麸皮中的膳食纤维不仅难以被酵母分解，并且会使酵母的产气量降低，故未脱皮馒头比容较小；麸皮中纤维的吸水能力强于淀粉、蛋白质等，面筋网络不易形成，面团持气性低，比容较小[19]。由图5可以看出，脱皮后馒头的高径比均出现不同程度下降，可能因为脱皮小麦粉中麸皮纤维较少，麸皮纤维的支撑作用小，馒头坯在发酵过程中向四周扩展[20]。

图4 脱皮对馒头比容的影响

图5 脱皮对馒头高径比的影响

2.4.2 脱皮对馒头色差的影响

由表4可以看出，脱皮后馒头表面和内部的亮度值(L*)增加，红绿值(a*)和黄蓝值(b*)降低，馒头色泽得到明显改善。亮度值的增加可能是因为脱皮后外果皮中的色素被大部分去除，且小麦籽粒外层多酚氧化酶(PPO)活性较高[21]，面团的褐变与PPO活性存在较大关系[22]。

2.4.3 脱皮对馒头质构特性的影响

质构特性一定程度上反映了馒头品质的好坏，是馒头感官评价的有益补充。质构参数中硬度值越大，馒头口感越差。由表5可以看出，脱皮后3个小麦品种馒头硬度值均降低。内聚性大的馒头劲道，且富有弹性，脱皮后馒头内聚性均增加。总体来看，脱皮处理对低筋小麦影响较大，对高筋小麦品质改善作用相对较小。脱皮对馒头质构特性的改善可能是膳食纤维含量降低所致，麸皮对面筋蛋白网络有切割作用，脱皮后膳食纤维含量减少，对面筋破坏作用减弱。另外，脱皮后，存在于麸皮中的不溶性阿拉伯木聚糖[23]和酚基木聚糖[24]含量减少，与面筋相比，对水的争夺作用减弱，面筋网络脱水程度下降，馒头品质得到改善。

表4 脱皮对馒头色差的影响

表6 脱皮对馒头感官品质的影响

2.4.4 脱皮对馒头感官品质的影响

由表6可以看出，脱皮后馒头综合感官评分上升，其中高筋小麦馒头增幅最为明显。适量的麸皮可以增加馒头的麦香味，过多则会使馒头口感和风味变差。另外，麸皮不仅对面筋有弱化作用，还会与小麦粉紧密融合，使面筋网络难以展开，造成气孔过密，馒头内部结构致密，感官评分降低[25]。脱皮后馒头的比容增加，表面和内部结构改善，弹性、韧性和食味均有所增强，这表明麸皮的减少有利于改善馒头感官品质。

3 结论

研究了脱皮对不同筋力小麦粉及其馒头品质的影响，结果表明，脱皮后小麦粉的粉质特性和拉伸特性都得到改善，且醒发时间较短时，脱皮对小麦粉拉伸特性影响较大。高、低筋小麦粉糊化参数都有所提高，而中筋小麦下降。3个品种小麦的破损淀粉含量都有所增加。高筋和低筋小麦ARs分别降低了4.1%和11.4%，中筋小麦增加了9.2%。脱皮后3种小麦粉制成的馒头综合感官评分上升，馒头品质得到明显改善。