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科普|小麦胚芽、糊粉层在主食中的应用
2025-03-085

小麦胚芽是小麦籽粒的一部分,占小麦籽粒的2.6%, 是高蛋白、高维生素E、低热、低脂和低胆固醇的营养品,胚芽具有抗癌、降低胆固醇、降血糖、补虚养血等功效;小麦糊粉层位于小麦籽粒皮层的内层,介于小麦种皮和胚乳之间,约占小麦籽粒的6~8%,糊粉层中一般不含淀粉,而含有大量蛋白质、脂质、矿质和B族维生素及纤维素。

小麦胚芽是小麦生命的根源,糊粉层是小麦籽粒的主要营养来源,它们都是麦粒中的精华,是小麦中营养价值最高的结构,被称为“人类天然营养宝库”。虽然营养丰富,但并没有得到充分有效的利用,甚至被混入麸皮中当作廉价的饲料被处理掉。

本文主旨:

(1)在原面粉中添加一定比例的胚芽粉、糊粉层粉制作馒头、面条;
(2)胚芽、糊粉层作为一种天然的功能性食品和谷物营养添加剂,可在精制面粉、标准粉、普通粉中以一定的比例回添生产全麦粉或胚芽小麦粉、糊粉层小麦粉等功能性专用面粉,全面提高面粉的营养成分及保健功能和面粉的出粉率。

01
小麦胚芽、糊粉层主要营养成分、价值


标准面粉、胚芽、糊粉层主要化学成分含量比较见表1。

表1 标准面粉、胚芽、糊粉层主要化学成分

物理结构

比率

蛋白质/%

脂肪/%

粗纤维/%

灰分/%

水分/%

胚芽

2.7

29.7

12.2

2.7

3.80

15.0

糊粉层

9.3

32.0

6.0

6.05

7.35

14.5

籽粒

100

13.5

1.80

2.25

1.70

14.5

中筋粉

100

11.2

1.50

0.75

0.78

14.0

由表1中可以看出,小麦胚芽、糊粉层蛋白质的含量高达 30%左右,仅次于大豆,是其他动、植物蛋白的多倍。

胚芽、糊粉层以富含亚油酸、甾醇等微量生理活性物质而受人们瞩目. 亚油酸能与人体血管中的胆固醇起脂化反应,具有防止人体动脉硬化的功效,对调节人体血压、降低血清胆固醇、预防心血管疾病有积极地预防和抑制作用。

甾醇对人体有较强的抗炎作用,能够抑制人体对胆固醇的吸收、促进胆固醇的降解代谢、抑制胆固醇的生化合成等作用,具有降低人体血清胆固醇、预防心、脑血管疾病的功能。

麦胚油是迄今已知Ve含量最高的食品之一,Ve是大豆油的 1 倍、玉米油的2-2.5 倍,棉籽油的3 -4倍、米糠油的3- 8倍,是国内公认的Ve宝库,特别是B族维生素更为人体所必需。


表2 小麦胚芽、糊粉层蛋白和其他动、植物蛋白质含量

名 称

大豆

中筋粉

标一米

瘦牛肉

瘦猪肉

鸡蛋

胚芽

糊粉层

蛋白质/%

36.3

11.2

6.2

20.3

16.7

14.7

29.7

32.0

从糊粉层生理过程的角度分析,由母体运来的灌浆物质养分必须通过糊粉层才能进入胚乳细胞,胚乳细胞囤积的是淀粉、可溶性糖与蛋白质,糊粉层最早的截留积累了其他矿质元素、脂肪酸以及部分氨基酸、蛋白质,则囤积在糊粉层细胞。即对生理健康有益的植物营养素主要集中在糊粉层中,是小麦籽粒中极富营养成分的结构。


02
小麦胚芽、糊粉层的预处理

2.1 小麦胚芽提取及稳定化处理
开发利用小麦胚芽,首先要解决的是胚芽的提取及稳定化处理。利用胚芽和胚乳结合较松散的特性,全国大中型面粉企业都具备了提胚能力。

小麦胚芽成分复杂,含有多种酶类和活性成分,未经处理的胚芽放置几天就会氧化酸败变质,不易储存,故需预先对胚芽进行灭酶钝化的稳定化处理,保持其性状稳定。

目前微波技术广泛应用于麦胚的稳定化处理上。此技术灭酶时间短,效果好。经微波处理的麦胚中的维生素E和其它热敏性营养成分的破坏程度较小,小麦胚芽蛋白不变性。麦胚的货架期在半年以上。

2.2 糊粉层的分离
由于糊粉层位于小麦籽粒种皮和胚乳之间,又紧密粘结于种皮,使得糊粉层与小麦种皮皮层的分离比较困难,从而成为麸皮的组成。

现在国内大中型面粉厂采用的剥皮制粉工艺,并取得了一定成效。但是分离技术的制约使小麦糊粉层无法进行大规模的工业化应用。
中科院已实现旋风涡流微纳米分离技术将小麦麸皮中的糊粉层纯物理高纯度分离富集起来,制备出安全的天然营养食品原料,为我国小麦糊粉层的工业化、产业化创造了可能。

据专家介绍,由于分离出的糊粉粒度较细,平均粒度36μm。糊粉细胞结构完整、纯度极高,最大限度地保留了糊粉层的原有特性、营养成分等特点,可以20%—30%的比例加入面粉中。试验结果表明,此法生产的小麦糊粉层粉,约30%的份额,就相当于全粮的营养,糊粉层粉是可以当主食的营养品。

03
小麦胚芽粉、糊粉层粉主食面制品

将胚芽、糊粉层为辅料粉加入到面粉内制作馒头、面条、包子、水饺、面包等在主食领域中的大众化主食品。以馒头、面条为例探讨原粉中添加胚芽粉、糊粉层粉后对面团特性的影响,对馒头、面条的制作品质和食用品质的影响。

3.1 麦胚、糊粉层添加量对面团特性的影响
将比例0%~ 20%的麦胚细粉、糊粉层细粉加入小麦原粉,通过测定及质构分析等手段探究了混合面团的理化指标特性。

结果表明:添加少量小麦胚芽细粉使面团吸水率、延展性、韧性增加,面筋结构增强,组织结构均匀;随着添加比例的增加,是因为胚芽蛋白中的谷胱甘肽是蛋白酶的激活剂,破坏面团中面筋结构,筋力下降,导致面团拉伸能力、粘度、延伸度呈逐渐下降趋势;弱化度增加;面团的形成时间有所延长、稳定时间降低,拉伸阻力、最大拉伸阻力都随胚芽粉含量的加大而增加,这是因为胚芽含脂肪及酶较多,影响面团的发酵能力,且在脂肪中含有胡萝卜素这样的黄色素而影响面团的百度。

随着糊粉层细粉添加量的增加,面团的蛋白质、灰分、湿面筋、吸水率、形成时间、稳定时间均呈逐渐增加的趋势,而弱化度、粘度、延伸度、流散性呈逐渐下降的趋势,其原因是糊粉层中富含的膳食纤维,导致面粉筋力强化,但面筋的质量变差,使面筋的空间网络结构发生了变化,致使面团变硬,韧性变强,拉伸阻力增大,另外糊粉层中的蛋白质中含有麦蛋白和球蛋白不参与面筋的定形,质量亦很低。胚芽粉、糊粉层粉的适量添加,是可以改良面团的性状,并增添了营养成分和特有的风味,混合后的面团仍具有很好的加工特性。

3.2 麦胚添加量对馒头、面条品质的影响
3.2.1 麦胚添加量对馒头品质的影响
实验结果表明:加入了麦胚粉的馒头,口感、气味、色泽都比较好。但是,随着麦胚加入量的增加,面团的特性、馒头的组织结构会受影响,使馒头的体积、比容的总体变化呈下降趋势, 硬度明显增大,内部组织结构不细腻,弹柔性下降,色泽由白色变为浅黄色至深黄色,但赋予馒头独有的麦胚香味却逐渐加强。

结论:麦胚馒头的最佳工艺参数,即:中筋面粉,麦胚粗细度50μm ,麦胚粉适宜添加量10% ,和面加水量55%,和面水温32 ℃,发酵温度32℃,发酵时间70min,醒发时间60min,醒发温度36℃,相对湿度80%。馒头成品表面具有淡黄色、外观饱满,内部组织均匀,膨松性和柔韧度好,口感好,体积与不加麦胚的馒头相近。

3.2.2 麦胚添加量对面条品质的影响
面团面筋、粗纤维、灰分含量高低,直接影响面条的加工性能和食用品质。实验结果表明:见表3,随着麦胚粉添加量的增加,面团灰分、硬度、弹性增加,白度、韧性下降,面团湿面筋含量呈下降趋势,面条的吸水率减少,麦胚添加量适量对面条综合性能影响不大。

表3 麦胚粉添加后面团化学成分含量

麦胚添加量(%)

0

5

10

15

20

湿面筋含量%

31.3

31.1

29.0

28.8

27.5

粗纤维%

0.75

0.76

0.81

0.85

0.90

灰分%

0.78

0.79

0.82

0.85

0.89


结论:麦胚面条的最佳工艺参数,即:中筋面粉,麦胚粗细度 50μm, 麦胚粉适宜添加量8%,和面加水量为30%~34%,和面水温30℃,加盐量1.5%。

煮制前:黄色、胚芽香味明显、表面较光滑、弹性韧性好、不并条、不易断条、抗拉性延伸性较好。

煮制后:乳黄色、胚芽味、表面光滑、利口、口感筋韧、柔韧性好、不粘、不浑汤、有少量断条、耐煮性较好。面条煮制过程中吸水率呈下降的趋势,弹性韧性有提高的趋势。


3.3 糊粉层添加量对馒头、面条品质的影响

表4 添加糊粉层后面粉主要化学成分含量

糊粉层细粉

添加量/%

粗纤维/%

蛋白质/%

脂肪/%

灰分/%

0

0.75

11.2

1.5

0.78

5

0.80

11.4

1.25

0.81

10

0.93

12.0

1.38

0.92

15

0.12

12.3

1.42

0.95

20

1.20

12.5

1.45

0.98


由表4可知,随着糊粉层细粉添加量的增加,面粉的膳食纤维、蛋白质、脂肪等均呈逐渐增加的趋势,各项指标均符合特一粉的标准,由于此粉质地疏松,可消化的蛋白量优于精白粉的蛋白质量。故在馒头、面条中起到营养强化作用。

灰分的上升,直接影响面团吸水的均匀性,从而影响面筋网络的形成,还会使面团的内在品质和馒头、面条的外观质量和食用品质下降,有关研究显示 , 灰分含量≤1.0%时对面粉特性影响不大。

3.3.1 糊粉层添加量对馒头品质的影响
依据实验结果表明:在馒头主、辅料配比确定、加水量、馒头制作工艺、醒发、蒸制时间等相同条件不变的情况下,分别测定和记录了糊粉层细粉不同的添加量对馒头品质的影响:随着糊粉层粉添加量的增加,馒头的比容、体积、形状等呈微下降趋势,内部结构、弹韧性、粘性呈逐渐上升趋势,馒头更具有麦香气味。

结论:当糊粉层细粉添加量为15%时,馒头色泽、外观形状、内部组织、口感和风味各方面指标没有明显变化,感官评价总得分最高。在添加量为20%和25%时,馒头各项指标有下降趋势。

3.3.2 糊粉层添加量对面条品质的影响
糊粉层细粉的添加使面粉中的蛋白量略有增加,但对于混合粉的面筋质量影响不大。对于同一种面粉,面筋含量也会增加。

蛋白质是面条用粉品质的主要指标,它的含量高低直接影响到面团的吸水率和抗拉伸强度;筋力高的面团面条的加工性能好,面条的弹韧性强;食感好的面条,则不希望面筋质的含量过高;另外糊粉层中含纤维素高,使面条延伸性、可塑性薄弱,湿面条有断条。灰分含量增加对面条的品质、加工、外观、适口性均不利。


结论:糊粉层粉面条的最佳工艺参数,即 :中筋面粉,糊粉层粉粒度50μm,糊粉层粉适宜添加量10% ,和面加水量为32%~36%,和面水温30~35℃,加盐量1.5%。湿面筋质的含量为26~30%。加工出的面条筋道耐煮,极少量断条、没有混汤、煮面时间略长、口感较细腻、爽滑,弹韧性与原粉面条相当,完全满足食用要求。(来源:食品生物科技与大健康)


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