营养强化型紫色小麦的食品品质改良研究

王利彬，曹新有，韩冉，王灿国，刘建军，李豪圣，宋健民，程敦公，赵振东，刘爱峰

（山东省农业科学院作物研究所/农业部黄淮北部小麦生物学与遗传育种重点实验室/小麦玉米国家工程实验室，山东 济南 250100）

自20世纪90年代以来，随着食品营养学的重大进展，食品中维生素、矿物质、氨基酸等的营养价值和保健功能被深入发掘，促进了人们对主食营养健康的深入了解和认可。彩色小麦是我国自主研发的特色谷物资源之一，其种皮或糊粉层含有丰富的天然花色苷类化合物而使籽粒呈现不同的颜色；其含有丰富的蛋白质、赖氨酸、锌、硒、钙、铁、碘等多种对人体有益的营养物质，不仅能防止营养缺乏病，且具有降血压、降血糖、降血脂、防癌等独特的保健功能［1-4］，因而日益受到人们的青睐，尤其是有这种需求的特殊群体。大量研究表明彩色小麦在营养品质方面比普通小麦有很大的优势［5-8］，色素中的花青素、黄酮和叶绿素含量均高于普通小麦，其中紫色小麦花青素含量是普通小麦的43.5倍，黄酮含量是普通小麦的1.5倍；微量元素中的锌、硒和锰等的含量也远高于普通小麦，硒元素仅在彩色小麦中检测到，其中紫色小麦的硒含量为0.31μg/g［9］。在此基础上，彩色小麦的籽粒品质和加工品质等也得到了深入研究。不同色泽彩色小麦品种的籽粒品质性状存在差异，面筋含量和质量差异较大，因而面粉特性和面团流变学特性相差较大［7］。与普通小麦相比，彩色小麦的面团流变学特性如形成时间、稳定时间、弱化度、评价值等指标均低于普通小麦［10，11］，在食品加工中往往作为配料添加到普通小麦中用以生产各种营养保健食品［12-14］，彩色小麦复合粉按照40%的比例添加到普通小麦粉中可以制作出综合品质较好的馒头［15］。

本研究以紫色小麦超微全粉为基础，通过添加一定比例的小麦精粉改善其食品加工品质，制作出营养成分含量高且加工品质优良的馒头、面条和面包，既充分发挥了紫麦超微粉特殊营养成分的功效，又可以制作出满足不同面食品需求的优质食品，在一定程度上缓解由于微量营养缺失和不平衡引起的“隐性饥饿”状态，也为紫麦超微粉的全产业链融合发展提供了一定的数据基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料

采用山东省农业科学院作物研究所选育的济紫麦1号、济麦229和济糯116。其中，济麦229达到国标强筋小麦品质［16］，具有优良的食品加工品质［17］；济糯116为全糯性小麦，具有良好的配粉特性［18］。

1.2 试验方法

济紫麦1号全粉采用超微全粉制粉工艺制作，济糯116和济麦229精粉采用Bulher磨制粉。将济糯116和济麦229面粉按照10%、20%、30%的比例分别与济紫麦1号全粉混合，共得到6个混合粉，以纯济紫麦1号全粉及济糯116、济麦229面粉为对照，进行营养成分测定分析及面包、面条、馒头等品质评价。营养成分的测定委托谱尼测试公司，面包品质评价采用GB/T 14611—2008的方法，面条品质评价采用GB/T 35875—2018的方法，馒头品质评价采用GB/T 21118—2007的方法。

1.3 数据处理

采用SPSS和Microsoft Excel软件进行数据处理和统计分析。

2 结果与分析

2.1 紫麦全粉的营养品质

紫麦全粉的营养成分含量均高于济麦229面粉（表1），其中，蛋白质、赖氨酸及维生素E、B1和B2的含量分别是济麦229面粉的1.2、1.2、1.5、2.1、1.8倍，但差异不显著；而烷基间苯二酚、铁、钙、锌的含量分别达到济麦229面粉的1.9、19.5、1.4、3.0倍，差异达显著水平。表明，紫麦全粉的营养品质优于济麦229面粉。

表1 济紫麦1号全粉的部分营养成分含量及与济麦229面粉的对比

2.2 紫麦全粉的食品加工品质

用济麦229面粉制作的面包冠大颈长，体积大，外观好，内部芯白色且亮、质地柔软有弹性、纹理结构优，面包品质水平达强筋粉标准。与其相比，用紫麦全粉制作的面包外观品质差，冠小无颈，烘烤过程中极涨仅有0.51 cm，显著小于济麦229；面包体积小，体积得分仅有17.92（体积最高分45分），显著低于济麦229；芯色泽为紫色，质地和纹理结构的得分均显著低于济麦229，内部品质属于中等水平；总评分显著低于济麦229（表2）。表明济紫麦1号全粉的面包品质较差，不适合做面包用粉。

表2 济紫麦1号全粉的面包加工品质及与济麦229的对比

济麦229面条色泽白，硬度、粘弹性和光滑性好。紫麦全粉面条色泽浅紫，表观状况得分与济麦229相同；食味和粘弹性较低，但与济麦229差异不显著；硬度、光滑性得分和总分显著降低，总评分低于80，面条品质属于中等水平（表3）。但紫麦中的花青苷易溶于水，大部分在煮面条的过程中因溶解到水里而丢失。

表3 济紫麦1号全粉的面条加工品质及与济麦229的对比

济麦229馒头宽/高比值小，宽/高和比容的得分高，形状高挺，色泽白，内部切面结构好、韧性和粘性好。紫麦全粉馒头色泽浅紫，外部品质性状（色泽、表皮结构、弹性）评分与济麦229相同，内部品质性状（切面结构、韧性、粘性和气味）得分均低于济麦229但差异不显著，宽/高比值和宽/高比值得分与济麦229差异显著，总评分显著低于济麦229，馒头品质一般（表4）。

表4 济紫麦1号全粉的馒头加工品质及与济麦229的对比

2.3 配粉对食品加工品质的影响

如上所述，紫麦全粉的食品加工品质（面包、面条和馒头）较差，但添加一定比例的强筋小麦济麦229面粉后面包和馒头品质明显改善（表5、表6），添加一定比例的糯小麦济糯116面粉后面条品质明显改善（表7）。

随济麦229面粉添加比例的增加，面包的极涨、体积得分和外观评分呈增大趋势，但不同比例配粉间差异不显著；当济麦229添加比例达30%时，面包极涨达4.16 cm，明显大于紫麦全粉（0.51 cm），说明添加济麦229面粉有利于面包颈变长和体积增大。面包芯色泽为紫色，不同比例配粉间差异不明显；芯质地和纹理结构得分均呈升高趋势，济麦229面粉添加比例为20% ～30%时面包内部品质得到明显改善。配粉显著提高面包的总评分，添加20% ～30%济麦229面粉时面包品质总评分较好，两者间差异不显著，均在60分以上。综上所述，利用济麦229面粉与紫麦全粉混配制作面包时，济麦229面粉的适宜添加比例可以控制在20%～30%。

随济麦229面粉添加比例的增加，馒头的宽/高值降低，得分升高，当添加比例达30%时其与紫麦全粉的差异达显著水平，说明添加济麦229面粉有利于馒头形状变好，添加比例达30%时显著变好；比容得分呈升高趋势但差异不显著，形状得分不同比例配粉间无差异但高于紫麦全粉，说明添加济麦229面粉有利于馒头体积增大；韧性和粘性得分均在添加济麦229面粉后有所提升但差异不显著，说明添加强筋面粉改善了馒头的内部品质；但切面结构得分随添加比例的增加先增加后减少，当添加比例为30%时馒头的切面结构变差，说明济麦229面粉添加比例不宜高于30%；随济麦229添加比例增大，馒头色泽逐渐变浅，但色泽、表皮结构、弹性和气味的评分均无变化。综合来看，馒头总评分以济麦229面粉添加比例20%～30%时显著提高，均高于74分，但与添加10%济麦229面粉差异不显著，因此，与紫麦全粉配粉制作优质馒头时济麦229面粉的添加比例应该控制在10%～20%。

随济糯116添加比例的增加，面条的色泽和表观状况得分无变化，综合硬度、粘弹性、光滑性、食味以及总评分来看，添加比例为20%时面条品质最好，总分达到90.0分。因此，与紫麦全粉配粉制作面条时，添加20%的济糯116面粉可以明显改良面条品质。

表5 不同比例济麦229面粉与紫麦全粉混配对面包品质的影响

表6 不同比例济麦229面粉与紫麦全粉混配对馒头品质的影响

表7 不同比例济糯116面粉与紫麦全粉混配对面条品质的影响

3 讨论与结论

彩色小麦的突出特点是具有丰富的天然营养物质，对某些疾病具有独特的保健功能［1-10］。山东省农业科学院作物研究所选育的济紫麦1号属于彩色小麦的一种，营养物质丰富，且花青苷含量达0.2662 mg/kg，理化特性达到普通小麦水平（稳定时间6.3 min），是制作特色面食品的首选原料。但用纯的济紫麦1号全粉制作的面食品如面包、面条和馒头等的品质较差，尤其是品尝品质明显差于普通小麦，可通过添加一定比例的优质面粉进行配粉以改善紫色小麦面食品的品尝品质，使其更容易被接受。

济麦229具有突出的面筋特性和食品加工品质［16，17］，本研究结果表明，其与济紫麦1号配粉可明显改良面包和馒头品质。济紫麦1号全粉不适制面包，但添加20% ～30%济麦229的混粉可用于制作面包。济紫麦1号纯全粉制作的馒头口感粗糙、品质评分低，而用添加济麦229的混粉制作的馒头外观和内部结构都得到改善，尤其是品尝评分增加，口感改善，更容易被接受，济麦229面粉的适宜添加比例为10%～20%。

济糯116是全糯小麦，其独特的糯性可以明显改善面条的爽口性［18］。本研究利用济糯116的这个特点，将其按照一定比例添加到济紫麦1号全粉中，面条的口感得到明显改善，适宜的添加比例为20%～30%。

小麦地方品种资源含有丰富的微量营养元素，成为创制营养强化型新品种的主要来源，目前全国彩色小麦育种力量逐渐增大，育成品种数量也在增加［19，20］。如何充分发挥彩色小麦营养品质的价值成为彩色小麦开发利用的重点。本研究通过将钙、铁、锌等微量元素含量高的紫麦与其他加工品质优良的小麦品种进行配粉，制作出加工品质优良且营养成分含量高的食品，不仅可以满足特殊群体对面食品的需求，而且能在一定程度上缓解由于微量营养缺失和不平衡引起的“隐性饥饿”状态，为特色小麦的开发和利用提供了新途径和新思路，为特色小麦的全产业链融合发展奠定了一定的技术基础。