刘艳香1，汪丽萍1，张 敏2，蔡 亭3，刘 明1，田晓红1，吴娜娜1，翟小童1，谭 斌1
(1.国家粮食局科学研究院，北京 100037；2.北京工商大学，北京 100048；3.湖南粮食集团，湖南 长沙 410004)
摘 要：以挤压麦麸(粗麸、细麸、胚芽、次粉混合料)为原料，研究筛分细度(粒径44.15～198.48 μm)对挤压麦麸的理化特性及其全麦粉加工品质特性的影响。结果表明：随着筛分目数的增加，挤压麦麸的粒径范围分布变窄；筛分细度对其戊聚糖、阿魏酸含量的影响较大；对其持水性、溶胀性的影响较小，对全麦粉的糊化特性、粉质特性的影响较小；挤压处理麦麸混合料可获得较均一的麦麸产品。
关键词：筛分细度；挤压麦麸；全麦粉
全谷物富含膳食纤维、各种微量营养素和生物活性物质，得到了越来越多的关注和发展[1-3]。全麦粉是全谷物中重要的组成部分，全麦粉的加工品质及产品研发已成为研究热点。目前，国际上全麦粉的生产主要分为三种方式：一是以整粒小麦为原料直接通过高效撞击磨进行碾磨制粉，利用撞击过程中的瞬间高温区进行灭酶灭菌；二是先制备小麦粉，再将经稳定化处理后的小麦麸皮和胚芽回添，与小麦粉混合；三是通过石磨工艺制备全麦粉。由于麸皮的存在，质地坚韧、口感差影响全麦粉的加工品质。汪丽萍等将粗麸、细麸、胚芽、次粉按各自出粉比例混合后通过挤压灭酶灭菌技术回添制备全麦粉。该技术保留了整粒小麦的营养价值，改善了麦麸的适口性，稳定控制小麦粉中损伤淀粉的含量，提高了全麦粉的储藏稳定性[4-7]。全麦食品(面包、馒头、挂面等)的加工品质对麦麸粒度要求不同[8-11]，为了获得不同粒度的麦麸，需要通过筛分、微粉碎[12-13]。田晓红等开展了挤压麦麸粗细度对全麦挂面品质的影响研究，得出适宜制作优质全麦粉挂面的麸皮粗细度范围为≥80目[14]。目前关于挤压回添技术处理麦麸混合料能否得到均一挤出料，筛分、微粉碎对不同目数麦麸组成产生的影响等方面的研究较少。
本实验利用挤压稳定化处理的麦麸混合料为原料，采用筛分、微粉化制备不同粒径的麦麸，探讨筛分细度对挤压麦麸组分、理化特性及其全麦粉加工品质的影响，以期为全麦食品专用粉的标准体系建设及研制提供相关参考依据。
1.1 材料与设备
1.1.1 实验材料
粗麸皮(11%)、细麸皮(13%)、胚芽(1%)、次粉(5%)、小麦芯粉(70%)等原料采自古船面粉厂。各种化学试剂均为分析纯。
1.1.2 实验设备
SLG 30-IV双螺杆挤压实验机：济南赛百诺科技开发有限公司；WF-AOB万能粉碎机：南京鑫长江制药设备有限公司；LHC -3 型气旋式气流微粉碎机：潍坊正远粉体工程设备有限公司；Mastersizer2000激光粒度仪：英国马尔文仪器有限公司；RAPID N CUBE全自动快速定氮仪：德国元素分析系统公司；Series 3 RVA快速黏度测定仪：澳大利亚Newport Scientific Pty有限公司；T6 新世纪紫外可见光分光光度计：北京普析通用仪器有限责任公司； Agilent-1260高效液相色谱仪：安捷伦科技有限公司。
1.2 实验方法
1.2.1 不同粒径麦麸粉和全麦粉的制备
将从面粉厂采集得到的粗麸、细麸、胚芽和次粉按各自出粉比例混合后进行挤压膨化处理，得到挤压膨化料，将其粉碎后制得麦麸粉A，麦麸粉A经60、80、100目筛筛理后，分别制得麦麸粉B、麦麸粉C和麦麸粉D，经超微粉碎机粉碎制得麦麸超微粉E。将不同粒径麦麸粉与小麦芯粉按出粉比例进行复配，制得全麦粉。
1.2.2 理化指标测定
粒径分布：采用激光粒度仪测定。
水分含量：采用AACC 44—19，135℃烘箱干燥法进行测定。
淀粉含量：采用AACC 76—13，总淀粉含量分析方法进行测定。
蛋白含量：采用NY/T 2007—2011谷类、豆类粗蛋白质含量的测定 杜马斯燃烧法进行测定。
烷基间苯二酚：采用文献[15]的方法进行测定。
戊聚糖含量：采用文献[16]的方法进行测定。
阿魏酸提取：参照Adom等[17]的方法，稍作改动。称取1.00 g样品放入到50 mL的塑料离心试管中，加入40 mL甲醇，超声提取(在40℃下超声提取30 min)，在3 500 r/min下离心10 min，取上清液，操作重复1次，合并上清液，在40℃下旋转蒸干后甲醇定容至2 mL，得到阿魏酸提取液。
液相分析条件：采用紫外检测器，色谱柱：Agilent TC-C18 5 μm ×4.6 mm×250 mm；柱温：30℃；流动相A为甲醇，流动相B为V超纯水∶V乙酸=99.5∶0.5，流速：1 mL/min；洗脱程序：0～30 min，60%A∶40%B；检测波长为300 nm。根据保留时间及吸收光谱与标准品阿魏酸对照进行定性，峰面积外标法进行定量。
持水性的测定：采用郭婷等持水性的测定方法[18]。
溶胀性的测定：采用李书国等测定溶胀性的方法[19]。
1.2.3 加工品质指标测定
糊化特性测定：参考AACC 76—21快速粘度分析仪测定小麦或黑麦的一般糊化法进行测定。
粉质特性：采用GB/T 14614—2006/ISO 5530—1∶1997粉质仪法进行测定。
1.3 数据处理
实验数据采用均值±标准偏差表示，用SPSS软件中Duncan方法进行分析。
2.1 筛分细度对麦麸粉理化特性的影响
图1和表1是麦麸粉的粒径分布情况。由表1可知A、B、C、D、E麦麸粉的粒径分别为：198.48±0.14 μm、158.81±2.11 μm、100.57±2.23 μm、77.08±0.16 μm、44.15±0.31 μm。由图1可知，筛分使麦麸粉的粒径分布范围变窄，微粉碎麦麸粉趋于正态分布。
图1 麦麸粉的粒径分布
表1 麦麸粉的粒径分布
注：同列数据不含相同字母表示差异显著(P<0.05，n=3)。
2.1.1 筛分细度对麦麸粉基本组分的影响
不同粒径麦麸粉的基本组分情况见表2。基于麦麸粉的组成，考察筛分对麦麸粉的主要组分总淀粉、蛋白质，功能组分烷基间苯二酚、戊聚糖、阿魏酸等的影响。由表2可知，麦麸A经筛分后，麦麸粉的组分含量存在差异性，其中戊聚糖含量差别较大；淀粉、蛋白、烷基间苯二酚、戊聚糖、阿魏酸的变异系数分别为：1.17%、2.90%、7.56%、11.12%、24.97%，变幅分别为39.20%～40.38%、18.33%～19.54%、340.93～421.49 μg/mL、10.25%～14.91%、0.87～1.58 mg/100 g。由变异系数分析可知，筛分对戊聚糖、阿魏酸的含量影响较大，对其他组分的影响较小。可能是麦麸细度影响戊聚糖、阿魏酸的提取率，进而影响了其实际含量。可见挤压处理麦麸混合料可以获得组成均一性较好的麦麸产品。
表2 不同粒径麦麸粉的基本组分
注：同列数据不含相同字母表示差异显著(P<0.05，n=3)，其中蛋白质系数为5.70，数据均以干基计。
2.1.2 筛分对麦麸粉的物理特性的影响
由表3可知，麦麸A经筛分后，其持水性值降低，溶胀性值除了麦麸E降低外其余均增加；差异性分析表明，筛分细度影响其持水性与溶胀性。原因可能是筛分细度降低，比表面积增大，水合作用增强，持水性、溶胀性增加，但其颗粒毛细结构部分破坏，纤维对水分的束缚力减少，最终导致持水性略降低，微粉后溶胀性降低。不同粒径麦麸粉的持水性和溶胀性的变异系数分别为4.86%、7.45%，变幅分别为267.34%～310.56%、4.61～5.78 mL/g。变异系数表明，筛分细度对持水性、溶胀性的影响较小。
表3 不同粒径麦麸粉的持水性及溶胀性
注：同列数据不含相同字母表示差异显著(P<0.05，n=3)。
2.2 麦麸筛分对全麦粉加工品质的影响
2.2.1 麦麸筛分对全麦粉糊化特性的影响
麦麸筛分对全麦粉糊化特性的影响实验结果见表4。由表4可知，麦麸A经筛分、超微粉碎后，其全麦粉糊化特性的各指标值均略有增加。差异性分析表明，筛分细度对其全麦粉糊化特性的峰值时间、糊化温度的影响不显著(P>0.05)；对峰值黏度、最低黏度、衰减值、最终黏度及回生值等指标的影响较小。挤压膨化麦麸A～E的全麦粉的峰值黏度、最低黏度、衰减值、最终黏度、回生值、峰值时间、糊化温度的变异系数分别为1.9%、1.0%、3.4%、1.5%、2.1%、0.7%、0.4%，变异系数较小，变幅较窄。糊化特性各指标的变异系数表明，筛分细度44.15～198.48 μm对其全麦粉的糊化特性的影响较小。
表4 不同粒径麦麸的全麦粉的糊化特性
注：同列数据不含相同字母表示差异显著(P<0.05，n=3)；A-指A麦麸制备的全麦粉。
2.2.2 筛分细度对全麦粉粉质特性的影响
筛分细度对全麦粉粉质特性的影响的实验结果见表5。由表5可知，差异性分析表明，麦麸A经筛分后，其全麦粉的粉质指标吸水率、稳定时间、弱化度显著增加(P<0.05)，形成时间、粉质指数显著降低(P<0.05)；除形成时间无差异外，不同筛分细度麦麸粉的全麦粉间的其他粉质特性指标存在较小差异。含麦麸A～E的全麦粉的粉质特性指标吸水率、形成时间、稳定时间、弱化度、粉质指数的变异系数分别为1.6%、0.1%、0.1%、6.0%、1.0%。变异系数表明，各指标的变异系数均较低，筛分细度对其全麦粉粉质特性的影响较小。
表5 不同粒径麦麸粉的全麦粉粉质特性
注：同列数据不含相同字母表示差异显著(P<0.05，n=3)。
随着筛分目数的增加，挤压麦麸粒径范围分布变窄。麦麸A经筛分后，挤压麦麸的组分含量存在差异性，其中戊聚糖含量差别较大；筛分细度影响其持水性和溶胀性，筛分后其持水性值降低，溶胀性值除了麦麸E降低外其余均增加。筛分细度对挤压麦麸的淀粉、蛋白、烷基间苯二酚含量的影响较小，对戊聚糖、阿魏酸含量的影响较大。
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LIU Yan-xiang1，WANG Li-ping1，ZHANG Min2，CAI Ting3，LIU Ming1， TIAN Xiao-hong1，WU Na-na1，ZHAI Xiao-tong1，TAN Bin1
(1.Academy of State Administration of Grain，Beijing 100037； 2.Beijing Technology and Business University，Beijing 100048； 3.Hunan Grain Group，Changsha Hunan 410004)
Abstract：Took extruded wheat bran(the mixture of crude bran, fine bran,wheat germ and wheat shorts) as raw material, the effects of sieving fineness(44.15～198.48 μm) on the physicochemical properties of extruded wheat bran and processing quality of whole-wheat flour were investigated.Results showed that with sieve mesh being increased, particle size distribution in extruded wheat bran became narrow; sieving fineness had great influence on the content of pentosan and ferulic acid, while a little influence on holding water capacity and swelling property of extruded wheat bran, and pasting properties and farinograph properties of whole-wheat flour; The uniformity can be obtained for wheat bran products by being extruded.
Key words：sieving fineness; extruded wheat bran; whole wheat flour
收稿日期：2015-09-17
基金项目：中央级公益性科研院所基本科研业务费专项(ZX1506)
作者简介：刘艳香，1982年出生，女，助理研究员.
通讯作者：谭斌，1972年出生，男，研究员.
中图分类号：TS 213.2
文献标识码：A
文章编号：1007-7561(2016)02-0042-00