薏米粉与小麦粉原料特性分析
2022-12-26王成丽吴映梅
王成丽,吴映梅
(贵州医科大学 公共卫生与健康学院,贵州贵阳 550025)
薏米是一种禾本科山地植物薏苡果实的果仁,别名薏苡仁、苡仁、珠珠米等,是药食两用的上等杂粮。薏米含有多种氨基酸,蛋白质、脂肪、碳水化合物和维生素等含量较高,还含有一定量的薏苡仁素、薏苡酯、三萜化合物等多种药用成分。我国是薏米生产大国,主要分布于贵州、福建、云南等地,刘泽宇等[1]对比了贵州兴仁、福建浦城、云南师宗、老挝万象4个产地,贵州兴仁薏米蛋白质和多糖的含量高于其他3个地区。在禾科植物种子中薏米的蛋白质含量占比最高,平均比小麦、玉米、大米高出5%~8%;薏米的碳水化合物主要成分是淀粉,淀粉含量为79 g/100 g;含有5%的脂类,比高粱、玉米等谷物含量高,主要是不饱和脂肪酸,具有预防心血管疾病、改善关节炎症、预防血栓和保持身体健康等功效[2];富含粗纤维、钙、磷、铁以及一些必需氨基酸,徐娟等[3]对比了8种谷物的常量元素,其中薏米中的矿物质和维生素含量高,种类最为丰富。薏米除了是一种具有较高营养价值的上等杂粮,含较多常量元素外,微量元素也较丰富,具有较高的药用价值。刘想等[4]对薏米多糖抗氧化的研究得出,薏米多糖具有抗肿瘤、降血糖和抑制癌细胞增长的药理活性。薏苡仁多糖可抑制肝脏分解葡萄糖和糖类物质,从而起到降低血糖的作用[5]。
小麦是我国主食之一,人们常将其加工制作成面粉,再将面粉加工成各种食品。小麦粉应用较广,是一种理想型营养强化载体,但面粉在加工处理过程中,精度越高,营养物质越少,营养大大降低。目前,我国依然存在营养摄入不良和不均衡的问题,为提高药食两用杂粮的食用率,向面粉中加入一定比例的杂粮粉是一种有效途径。薏米中碳水化合物的主要成分是淀粉,含量为65%,是薏米中的主要供能物质,其中支链淀粉占比为93.78%,这对于加工成蒸煮食品的品质较好[6]。本研究以贵州兴仁的薏米为研究对象,对比不同粒径薏米粉与小麦粉的原料特性,通过对两种面粉的营养成分、湿面筋含量及微观结构进行分析,研究薏米粉和小麦粉的原料差异,为薏米粉作为主食产品开发奠定基础。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
薏米,市售,购于贵州省兴仁县;小麦粉:金沙河(中筋家庭通用小麦粉);浓硫酸(化学纯);无水硫酸铜、硫酸钾、硼酸、盐酸、碳酸钠、氯化钠、碘化钾和碘等,均为分析纯。
多功能粉碎机(BJ-800A);干燥箱(WGL-65B);水浴锅(HH-420,常州诺基仪器有限公司);环境扫描电镜(Phenom Pro);酶标仪(Thermo Fisher scientific)。
1.2 试验方法
1.2.1 不同粒径薏米粉制备
小麦粉记为原料1,将薏米用粉碎机粉碎,过60目、100目、150目筛,得到60目筛上、筛下,100目筛下,150目筛下4种粒径的薏米粉,分别记为原料2、原料3、原料4、原料5。
1.2.2 水分含量的测定
采用《食品安全国家标准 食品中水分的测定》(GB 5009.3—2016)中直接干燥法测定水分含量[7]。
1.2.3 粗蛋白含量的测定
采用《食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定》(GB 5009.5—2016)中凯氏定氮法测定粗蛋白含量[8]。
1.2.4 灰分的测定
采用《食品安全国家标准 食品中灰分的测定》(GB 5009.4—2016)中马弗炉法测定灰分[9]。
1.2.5 粗淀粉含量的测定采用《食品安全国家标准 食品中淀粉的测定》(GB 5009.9—2016)中酶水解法测定淀粉含量[10]。
1.2.6 湿面筋含量的测定
采用《小麦和小麦粉 面筋含量 第1部分:手洗法测定湿面筋》(GB/T 5506.1—2008)测定湿面筋含量[11]。
1.2.7 原料微观结构观察
采用扫描电镜观察原料的微观结构,取少量原料粉均匀铺于专用载物台导电胶上,抽真空后喷金,放入样品室观察并根据需要拍照。
2 结果与分析
2.1 水分含量的测定
水分含量是指面粉在烘干过程中失去的水分,水分含量越高说明面粉的持水性越差。持水性与面团性质有关,持水性差,面团发酵时易出现析水现象,蒸制馒头的形状较扁[12]。如图1所示,薏米粉的水分含量随粒径的减小而减小,说明薏米粉粒径越小,水分含量越低,当薏米粉的粒径在60目时,高于小麦粉(原料1)的水分含量,说明薏米粉的粒径较大时(60目时),持水性低于小麦粉。
图1 不同粒径薏米粉和小麦面粉中水分含量的测定
2.2 粗蛋白含量的测定
如图2所示,薏米粉的蛋白质含量高于小麦粉,说明薏苡仁粉具有较高的营养价值。薏米粉中蛋白质含量在粒径为60目时达到最大,随后随粒径的减小而减小。
图2 不同粒径薏米粉与小麦粉中粗蛋白含量的测定
2.3 灰分的测定
灰分是指煅烧后有机物挥发逸散剩下的无机物(主要是无机盐和氧化物)对口感有重要影响。由图3可知,随着薏米粉粒径的减小,灰分含量逐渐增加,原料5中的灰分达到最大,明显高于小麦粉。
图3 不同粒径薏米粉与小麦粉中灰分含量的测定
2.4 粗淀粉含量的测定
淀粉是小麦面粉的主要物质,占比达70%~80%,会影响糊化和流变特性。由图4可知,小麦粉中的淀粉含量高于薏米粉,4种粒径中,原料3的淀粉含量最高,即60目时达到最高。
图4 不同粒径薏米粉与小麦粉中淀粉含量的测定
2.5 湿面筋含量的测定
面筋是小麦粉特有的一种物质,是面团形成的基础。由表1可知,薏米粉不含面筋蛋白,与文献描述一致[13]。薏米粉中不含面筋蛋白,难以加工成型,导致薏米主食类产品的研发工作受阻,将其与小麦粉复配是解决产品成型难、品质差等问题的方法。
表1 不同粒径薏米粉与小麦粉中淀粉含量的测定
2.6 微观结构的测定
两种原料以及不同粒径薏米粉微观结构(x3000)如图5所示。小麦粉为许多不规则颗粒,较多淀粉颗粒分布在这些大小不一的颗粒周围,这些淀粉颗粒多为扁球形和球形,结构完整,表面较光滑。薏米淀粉颗粒呈球形,表面有凹陷。薏米粉随粒度的减小,颗粒逐渐减小,颗粒结构开始不规则,完整的淀粉颗粒逐渐减少,可能是部分淀粉颗粒在粉碎过程中遭到破坏产生的。
图5 不同粒径薏米粉与小麦粉中微观结构的测定
3 结论
随着薏米粉粒径减小,水分含量减小,灰分含量增大,在60目筛下的薏米粉的蛋白质和淀粉含量最高。薏米粉的粒径较大时(60目时),水分含量高于小麦粉,即持水性低于小麦粉。小麦粉中的蛋白质含量低于薏米粉,但淀粉含量高于薏米粉。薏米粉中不含面筋蛋白。小麦粉淀粉颗粒多为扁球形和球形,结构完整,表面较光滑,大小不一,薏米淀粉颗粒呈球形,表面有凹陷。