（食品科学专业论文）小麦胚芽在线稳定化技术研究.pdf

独创性申明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独 立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容以外，本 论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本 文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。 本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名： 日期：年月 fl丫lllllllllt18lljllllfllll0illjll0uf14llll3lltlll 小麦胚芽在线稳定化技术研究 s t u d i e so ns t a b i l i z a t i o no fw h e a tg e r mo n - l i n e 姓 2 0 0 8 年6 月 江苏大学硕士学位论文 摘要 麦胚作为小麦制粉的副产物，具有很高的营养价值，是一种理想的食品资源。 但是，由于麦胚的不耐贮藏性，即麦胚分离后极易酸败，严重阻碍了麦胚资源的 开发与利用。 为解决麦胚不耐贮藏的难题，本论文在对比几种麦胚稳定化方法的基础上， 深入了解麦胚的流化床在线稳定化工艺，继而研究与开发了麦胚微波在线稳定化 工艺和设备，为提高麦胚的耐贮藏性、充分利用麦胚资源创造了条件。主要研究 结果如下： 1 分析测定麦胚的基本组成，结果表明，麦胚富含不饱和脂肪酸、完全蛋 白质及v e 等，是一种营养十分丰富的食品资源。 2 分别对热风法、微波法、常压蒸汽法和高压蒸汽法稳定麦胚的条件进行 优化并对稳定化效果进行比较。结果表明，高压蒸汽法和常压蒸汽法对麦胚的稳 定化效果较好，微波次之，热风法效果较差。稳定化处理对麦胚中不饱和脂肪酸 没有造成显著不良影响；v e 有不同程度的损失，其中热风干燥v e 损失最多， 为1 0 8 ，微波法处理的麦胚中v e 损失率最低，仅为4 7 9 。 3 对麦胚流化床在线稳定化工艺进行了优化，其最佳工艺条件为：出料口 温度4 5 。在此条件下处理的麦胚颜色金黄，麦香浓郁，不饱和脂肪酸含量为 8 1 1 6 ，n s i 为4 8 2 7 ，v e 损失6 2 8 ，较好的保持了麦胚的营养品质；经过 3 0 天加速贮藏后麦胚酸价1 8 4 7 m g k o h g ，过氧化值7 2 m m o l k g ，脂肪酶相对 酶活为4 4 5 ，推算常温下可贮藏6 个月。 4 采用自主研发的新型微波在线稳定化处理设备，对麦胚微波在线稳定化 工艺进行了研究并确定了最佳工艺条件。采用单因素试验和b ( 3 2 ) 正交试验设 计确定了微波在线稳定化麦胚的最佳工艺条件：微波功率2 8 k w ，电机转速 1 5 0 r p m 。在此条件下处理的麦胚呈蓬松状，色泽金黄，麦香浓郁，不饱和脂肪 酸含量为8 0 7 4 ，n s i 为5 1 1 0 ，v e 损失5 2 9 ；经过3 0 天的加速贮藏后麦 胚的酸价为1 4 6 5 m g k o h g ，过氧化值为3 8 1 m m o l k g ，脂肪酶相对酶活为 1 7 6 3 ，有效地延长了贮藏期。 关键词：麦胚，在线，稳定化，流化床，微波 江苏大学硕士学位论文 a b s t r a c t w h e a tg e r mi sa b y p r o d u c to fw h e a tm i l l i n g ，i ti sa l li d e a lf o o dr e s o u r c ea n dh a s ah i l g hn u t r i t i o n a lv a l u e b u tb e c a u s eo ft h ep o o rs h e l f - l i f e ，w h e a tg e r mw o u l db e r a n c i d i t ys e r i o u s l yi n as h o r tt i m ea f t e rs e p a r a t e d ，s oi td a s th a v eal a r g e - s c a l e d e v e l o p m e n ta n du t i l i z a t i o n i no r d e rt oi m p r o v et h ep o o rs h i f t l i f eo fw h e a tg e r m ，t h e s i ss t u d i e dv a r i o u s m e t h o d so fs t a b i l i t y , t h e np r o c e s s e dw h e a tg e r mb yf l u i d i z e db e d b a s e do nt h i s ， s t u d i e dt h e t e c h n o l o g y a n de q u i p m e n to fm i c r o w a v ep r o c e s s e dw h e a tg e r m o n l i n e ，c r e a t e dt h ec o n d i t i o n sf o rd e p t hd e v e l o p m e n to fw h e a tg e r m t h em a i n f i n d i n g sw e r e a sf o l l o w s ： 1 a n a l y s i s e dt h ec h e m i c a lc o n s t i t u e n t so fw h e a tg e r m t h ea n a l y s i so fb a s i c e l e m e n t s ，f a t t ya c i da n dv e s h o w e dt h a tw h e a tg e r mi san u t r i e n t - r i c hf o o dr e s o u r c e 2 t h es t a b i l i z a t i o nc o n d i t i o n so fd r y i n g ，m i c r o w a v e ，s t e a ma n dh i g h p r e s s u r e s t e a mw e r eo p t i m i z e dr e s p e c t i v e l y r e s u l t ss h o w e dt h a tt h es t a b i l i z a t i o ne f f e c t so f s t e a ma n dh i g h p r e s s u r es t e a mw a st h eb e s t ，m i c r o w a v ea l s op l a y e dab e t t e rr o l ef o r s t a b i l i z a t i o nt h a nd r y i n g u n s a t u r a t e df a t t ya c i d so fw h e a tg e r ms t a b i l i z e dd i dn o t c a u s es i g n i f i c a n ta d v e r s ee f f e c t s a f t e rs t a b i l i z e d ，v ec o n t e n to fw h e a tg e r mh a d d i f f e r e n tl e v e l so fd a m a g e ，t h el o s so fv es t a b i l i z e db ym i c r o w a v ew a so n l y4 7 9 3 r e s e a r c h e ds t a b i l i z a t i o no fw h e a tg e r mb yh u i d i z e db e do n l i n ea n d d e t e r m i n e dt h e o p t i m u mp r o c e s sp a r a m e t e r s o p t i m i z e dp a r a m e t e r s w a s ：t h e t e m p e r a t u r ew a s4 5 c u n d e rt h i sc o n d i t i o n ，w h e a tg e r ms t a b i l i z e dw a sg o l d e n ，w i t ha s t r o n gw h e a tf l a v o r , u n s a t u r a t e df a t t y a c i dw a s8 1 1 6 ，n s iw a s4 8 2 7 ，v el o s s e d 6 2 8 a f t e ra na c c e l e r a t e ds t o r a g eo f3 0d a y s ，t h ea c i dv a l u ew a s1 8 4 7 m g k o h g ， p e r o x i d e v a l u ew a s7 2 m m o l k g ，r e l a t i v e l i p a s ea c t i v i t y w a s4 4 5 w h e a tg e r m s t a b i l i z e db yf l u i d i z e db e dc o u l db es t o r e ds i xm o n t h sa tr o o mt e m p e r a t u r ea n d n u t r i t i o n a lq u a l i t yw a sm a i n t a i n e d 4 d e s i g n e dan e wm i c r o w a v ee q u i p m e n tf o rs t a b i l i z i n gw h e a tg e r mo n - l i n e ， s t u d i e ds t a b i l i z a t i o no fw h e a tg e r mo n - l i n eb ym i c r o w a v ee q u i p m e n ta n dd e t e r m i n e t h eb e s tp r o c e s sp a r a m e t e r s t i l es i n g l ef a c t o rt e s ta n db ( 3 z ) o r t h o g o n a ld e s i g nw a s 江苏大学硕士学位论文 m a d e ，t h eo p t i m u mp a r a m e t e r s ：m i c r o w a v ep o w e rw a s2 8 k w , m o t o rs p e e dw a s 1 5 0 r p m u n d e rt h e s ec o n d i t i o n s , w h e a tg e r ms t a b i l i z e dw a sg o l d e n ，丽t has t r o n g w h e a tf l a v o r , t h eu n s a t u r a t e df a t t ya c i d sc o n t e n to fw h e a tg e r mw a s8 0 7 4 ，v e l o s s e d5 2 9 ，n s lw a s51 1 0 a f t e ra na c c e l e r a t e ds t o r a g eo f3 0d a y s ，t h ea c i dv a l u e w a s1 4 6 5 m g k o h g ，p e r o x i d ev a l u ew a s3 8 1 m m o l k g ，r e l a t i v el i p 蹴a c t i v i t yw a s 1 7 6 3 w h e a tg e r ms t a b i l i z e db ym i c r o w a v ec o u l db es t o r e ds i xm o n t h sa tr o o m t e m p e r a t u r ea n d d o n th a v ea n yq u a l i t yt r o u b l ef o rh u m a nc o n s u m p t i o n k e yw o r d s ：w h e a tg e r m ，o n - l i n e ，s t a b i l i z a t i o n ，f l u i d i z e db e d ，m i c r o w a v e m 江苏大学硕士学位论文 目录 第一章绪论。1 1 1 麦胚( w h e a tg e r m ) 概述1 1 2 麦胚的营养价值。1 1 2 1麦胚油。2 1 2 2 麦胚蛋白2 1 2 3 麦胚中的碳水化合物。3 1 2 4 麦胚中的维生素。4 1 2 5 麦胚中的矿物质4 1 3 麦胚的生理活性物质及生理功能5 1 3 1麦胚维生素e 5 1 3 2 麦胚凝集素5 1 3 3 麦胚多糖5 1 3 4 麦胚谷胱甘肽5 1 3 5 麦胚黄酮6 1 3 6 二十八碳醇。6 1 4 麦胚稳定化技术国内外研究进展6 1 4 1 麦胚稳定化要求。6 1 3 2 麦胚稳定化机理。7 1 4 3 麦胚稳定化方法7 1 5 麦胚的开发利用与研究进展1 1 1 6 立题依据和研究内容1 1 1 6 1 立题依据与意义1 1 1 6 2 论文主要研究内容。1 2 第二章麦胚营养成分分析。 1 3 2 1 前言。1 3 2 2 材料与设备1 3 2 2 1 试验材料与试剂1 3 2 2 2 试验仪器与设备1 3 2 3 试验方法1 4 2 3 1 麦胚主要成分分析。1 4 2 3 2g c 色谱分析麦胚脂肪酸1 4 i v 江苏大学硕士学位论文 2 3 3唧l c 分析麦胚中的v e 1 4 2 4 结果与分析1 5 2 4 1 麦胚主要成分1 5 2 4 2 麦胚中脂肪酸的g c 色谱分析1 6 2 4 3 麦胚中维生素e 的h p l c 分析1 6 2 5 本章小结1 8 第三章麦胚稳定化方法的比较研究1 9 3 1 前言1 9 3 2 材料与设备1 9 3 2 1 试验材料与试剂1 9 3 2 2 试验仪器与设备1 9 3 3 试脸方法2 0 3 3 1 麦胚稳定化方法及试验条件2 0 3 3 2 麦胚加速贮藏试验2 0 3 3 3麦胚稳定化效果检测2 0 3 4 结果与讨论2 1 3 4 1 热风稳定化试验2 1 3 4 2 微波稳定化试验2 2 3 4 3 常压蒸汽稳定化试验2 3 3 4 4 高压蒸汽稳定化试验2 4 3 4 5 不同稳定化方法优化结果比较2 5 3 4 6 不同稳定化方法对麦胚脂肪酸的影响2 6 3 4 7 不同稳定化方法对麦胚中v e 的影响。2 7 3 5 本章小结。2 9 第四章麦胚流化床在线稳定化应用研究3 l 4 1 前言3 1 4 2 材料与设备3 1 4 2 1 试验材料与试剂3 1 4 2 2 试验仪器与设备3 1 4 3 试脸方法3 3 4 3 1 麦胚流化床在线稳定化试验。3 3 4 3 2 麦胚加速贮藏试验3 4 4 3 3 麦胚稳定化效果检测3 4 4 4 结果与讨论3 6 v 江苏大学硕士学位论文 4 4 1 流化床温度对麦胚水分含量的影响3 6 4 4 2 流化床温度对麦胚初始酸价的影响3 6 4 4 3加速贮藏期间麦胚稳定化效果比较3 7 4 4 4 流化床稳定麦胚感官评定3 8 4 4 5流化床温度对麦胚脂肪酸的影响3 9 4 4 6 流化床温度对麦胚中v e 的影响4 1 4 4 7 流化床处理对麦胚n s i 的影响4 3 4 5 本章小结4 3 第五章麦胚微波在线稳定化技术研究4 4 5 1 前占4 4 5 2 试验材料与仪器设备4 5 5 2 1 试验材料与试剂4 5 5 2 2 试验仪器与设备4 5 5 3 试验方法。4 6 5 3 1麦胚微波在线稳定化试验4 6 5 3 2 麦胚加速贮藏试验4 6 5 3 3 麦胚稳定化效果检测4 6 5 4 结果与讨论4 7 5 4 1微波功率对麦胚水分含量和初始酸价的影响。4 7 5 4 2 电机转速对麦胚水分含量和初始酸价的影响4 9 5 4 3 微波在线稳定化正交试验5 0 5 4 4 加速贮藏期间麦胚稳定化效果比较。5 2 5 4 5 微波处理对麦胚脂肪酸的影响5 3 5 4 6 微波处理对麦胚中v e 的影响5 5 5 4 7 微波处理对麦胚n s i 的影响5 6 5 4 8 微波与流化床稳定化效果比较。5 6 5 5 本章小结。5 7 第六章主要结论与展望5 8 6 1 主要结论5 8 6 2 工作展望。5 8 参考文献。5 9 致谢6 4 攻读硕士期间发表的论文6 5 v i 江苏大学硕士学位论文 第一章绪论 1 1 麦j j 丕( w h e a tg e r m ) 概述 小麦是世界上播种面积最广、产量最大的谷物。我国是世界上主要的产麦国 之一，种植面积占世界第二。据f a o 统计，2 0 0 5 年中国小麦种植面积为3 89 9 2 万亩，约占全国粮食作物面积的2 7 5 ，总产量为96 1 6 万吨，占全国粮食总产 量2 2 7 ，是仅次于水稻占第二位重要的粮食作物【1 1 。 小麦胚芽简称麦胚，是小麦制粉中的副产品，约占整粒小麦重的2 一3 ， 按此计算，我国麦胚的年蕴藏量达2 0 0 3 0 0 万吨【2 】。 粮食加工中副产品的综合利用是提高粮食资源利用率的重要途径，可以给人 类创造巨大的财富。美国、日本等发达国家对粮食资源的利用技术，使其副产品 综合利用价值超过自身价值的数倍。据报道，谷物胚芽的综合利用可使其增值 1 0 倍 2 1 。因此，麦胚的开发利用具有广阔的前景。 由于技术和经济条件的制约，我国制粉提胚和麦胚的研究开发起步较晚，长 期以来，麦胚混入面粉中或与麸皮一起当做饲料使用，既影响面粉的品质又造成 资源的浪费。随着经济的发展、人民生活水平的提高，我国对面粉的功能和效用 提出了更高的要求，带动并促进了小麦制粉提胚的快速发展。目前，我国大部分 面粉厂基本具备了提胚能力，为研究与开发麦胚提供了条件。 合理利用麦胚，开发适销对路的麦胚产品，可以补充和增加优质蛋白质及油 脂，对提高我国人民的膳食营养和健康水平具有积极的促进作用。 1 2 麦胚的营养价值 表i - i 麦胚主要组成成分( ) t a b l el - 1t h ec o m p o s i t i o no fw g 麦胚作为小麦生长发育的基础，蛋白质含量高，富含各种必需氨基酸和大量 的不饱和脂肪酸、维生素和矿物质，素有生命之源的美称，被国内外营养学家一 江苏大学硕士学位论文 致誉为“人类天然的营养宝库 3 - 4 1 。 1 2 1 麦胚油 麦胚中油脂含量约为1 0 ，其中8 0 是不饱和脂肪酸，特别是亚油酸相对 含量较高，约占麦胚油中不饱和脂肪酸的6 0 【5 - 7 。亚油酸是人体必需脂肪酸， 做为组织、细胞的组成成分，在绝大多数膜的特性中起关键作用，维持皮肤和其 他组织对水分的不通透性，参与体内磷脂的合成。胆固醇与必需脂肪酸结合后其 溶解性较好，容易在体内转运，进行正常代谢，若必需脂肪酸缺乏，将影响胆固 醇在体内正常转运、代谢，并且可能会在血管壁沉积。因此，麦胚对维持人体水 电解质平衡，保持机体内环境稳定，调节血压，降低血清胆固醇，预防心血管疾 病都有重要作用。另外，婴儿缺乏必需脂肪酸造成的生长缓慢、皮肤干燥、脱屑 等症状也可以通过食用富含亚油酸的油脂而得到改善【8 】。麦胚油中还含有大量具 有生理活性的天然v e ( 1 0 0 - 5 0 0 m g 1 0 0 9 ) 和二十八碳醇1 9 1 。 袁卜2 麦胚中脂肪酸( ) t a b l ei - 2t h ef a t t ya c i d ( ) p r o f i l eo fw g p u f a ：多不饱和脂肪酸 表1 - 3 麦胚油与几种植物油脂主要脂肪酸的组成比较( ) t a b l e l - 3t h ec o m p a r eo ff a t t ya c i dp r o f i l eb e t w e e nw g oa n do t h e rv e g e t a b l eo i l 1 2 2 麦胚蛋白 。 麦胚的蛋白质含量高达3 0 左右，仅次于大豆，是大豆蛋白质含量的8 3 。 与谷物类食品相比，麦胚蛋白质含量分别是大米、面粉的4 9 倍和3 2 倍：与蛋 白质含量较高的动物性食品相比，麦胚蛋白质含量分别是瘦牛肉、瘦猪肉及鸡蛋 2 江苏大学硕士学位论文 的1 5 倍、1 8 倍和2 1 倍1 0 1 。麦胚蛋白是一种完全蛋白，含有人体必需的8 种 氨基酸，必需氨基酸含量占氨基酸总量的3 4 7 ，是一种天然的优质蛋白质强化 剂1 1 。1 2 】。由表1 - 4 可知，麦胚蛋白质中必需氨基酸的相互比值与f a o w h o 颁布 的模式值及大豆、牛肉、鸡蛋的氨基酸构成比例基本接近，明显优于大米、面粉 等谷物蛋白。 表1 - 4 麦胚蛋白与其他植物蛋白必需氨基酸构成( ) 的比较 t a b l e l - 4t h ec o m p a r eo f e s s e n t i a la m i n oa c i dc o m p o s i t i o nb e t w e e nw g p r o t e i n a n do t h e rv e g e t a b l ep r o t e i n 动物试验表明，麦胚蛋白的蛋白质功效比值p e r 、净蛋白质比值n p r 、蛋 白质真消化率t d 、生物价b v 和净蛋白质利用率n p u 皆与高定额的动物蛋白质 相当，相对营养价为8 0 ，比牛乳酪蛋白的相对营养价7 4 还高。因此，麦胚 是重要的优质全价植物蛋白质营养源，作为一种天然的优质蛋白质，麦胚蛋白可 广泛用做蛋白质和氨基酸强化剂13 1 。 1 2 3 麦胚中的碳水化合物 麦胚中含有丰富的碳水化合物，含量达4 5 左右，其中2 5 为低聚糖，1 0 为戊聚糖，另有2 5 为粗纤维【1 4 】。戊聚糖和粗纤维主要是膳食纤维，具有降低 血液中胆固醇含量，防止心脑血管疾病，促进肠胃蠕动，改善肠道菌群，预防肠 胃癌发生的作用。 3 江苏大学硕士学位论文 1 2 4 麦胚中的维生素 麦胚中除含有优质的蛋白质、脂肪和碳水化合物外，还含有v e 和b 族维生 素。麦胚中v e 含量居所有植物含量之首，且绝大部分是具有较高生理活性的c t - v e ( 6 0 ) 和1 3 v i e ( 3 5 ) 1 1 5 】。麦胚中v e 与不饱和脂肪酸的比例适当，有助于最 大限度的保持体内不饱和脂肪酸免受氧化。此外，麦胚中v b l 、v b 2 、v b 6 、v p p 的含量也比较高。维生素b 卜b 2 和b 6 相互作用，可大大提高营养价值，人体若缺 乏这些分，就可能诱发麻疹类皮肤病等。因此，麦胚中丰富的b 族维生素可作为 保健食品的天然b 族维生素强化剂。 表1 - 6 麦胚与几种食物中维生素含量比较( m g 1 0 0 9 ) t a b l e l 一6t h ec o m p a r eo f v ec o n t e n t b e t w e e nw ga n do t h e rf o o d 1 2 5 麦胚中的矿物质 麦胚中含有丰富的镁、磷、钾、锌、铁、锰等矿物质幡m ，尤其是微量元 素硒，较其他食品含量高。这些矿物质对维持人体健康，特别是对促进儿童的生 长发育有重要作用。所以，小麦胚芽是一种很好的天然矿物元素供应源。 表1 - 5 小麦胚芽与几种食物矿物质含量的比较( m g 1 0 0 9 ) t a b l e l - 5t h ec o m p a r eo f m i n e r a lm a t t e rc o n t e n tb e t w e e nw ga n do t h e rf o o d 注u e d l o o g 4 江苏大学硕士学位论文 1 3 麦胚的生理活性物质及生理功能 1 3 1 麦胚维生素e 麦胚中的v e 是一种极其宝贵的天然维生素，具有抗氧化和抗癌作用，能 促进体内泛醌的形成，在呼吸作用和能量代谢中起着重要作用。最新研究发现， v e 能提高机体免疫力，保持血红细胞完整性，调节体内化合物的合成，治疗各 种皮肤疾病，预防老年性痴呆症【1 8 9 1 ，对保证人体健康起了重要作用【2 0 1 。目前， v e 已经被广泛的用作医药、化妆品和食品工业的营养增补剂和抗氧化剂。 1 3 2 麦胚凝集素 麦胚凝集素( w g a ) 是非免疫来源的不具有酶活性、能较专一的和糖类结 合的蛋白质，其本身可以是不含糖类的简单蛋白质，也可以是糖蛋白口1 1 ，具有 至少一个非催化性的、可逆性的与特异性单糖或低聚糖结合结构域的蛋白质2 2 1 。 w g a 具有细胞毒性、抗微生物和抗诱变性等多种生物效应。w g a 可结合到 凝集素受体上，对动物脂肪组织起到类似胰岛素的激素作用，引起体重增加例。 w g a 对于胰腺肿瘤细胞、黑色素瘤细胞和结肠、直肠肿瘤细胞的增殖均有抑制 作用1 2 4 - 2 5 1 。w g a 在医学领域、生物化学、免疫学和组织细胞学中被广泛应用， 随着医学领域的不断开拓和临床学的发展，w g a 必将有更广泛的用途。 1 3 3 麦胚多糖 麦胚多糖是水溶性非淀粉多糖，不具有还原性，不含糖醛酸，可明显抑制脂 质过氧化。当麦胚多糖浓度达0 5 以上时，双歧杆菌增殖效果显著，麦胚多糖还 可提高小鼠耐高温和抗疲劳能力。 1 3 4 麦胚谷胱甘肽 谷胱甘肽( g s h ) 是由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸经肽键缩合而成的含硫 活性三肽，在麦胚中的含量约为0 4 6 5 2 7 1 。g s h 的主要生物学功能是保护生物 体内蛋白质的巯基，维持蛋白质的正常生物活性，同时，它又是多种酶的辅酶和 辅基。g s h 是一种重要的自由基清除剂，在人体细胞的氧化还原过程中有着极其 重要的作用，具有抗氧化，延缓衰老，还原体内过氧化物，保护人体细胞免受氧 化损坏，促进婴幼儿的发育，增强免疫力等作用。因此，g s h 越来越受到研究人 5 江苏大学硕士学位论文 员的关注。 1 3 5 麦胚黄酮 麦胚中的黄酮类化合物主要包括黄酮、异黄酮、黄烷酮等一大类化合物， 具有广泛的生物活性。麦胚黄酮类化合物可有效调节血脂，减少肝脏脂质积累， 提高s o d 和g s h p x 两种抗氧化酶的活性，降低l p o 含量 2 8 - 2 9 】，增强机体的抗氧 化能力【3 0 1 。麦胚中的黄酮类化合物还具有延缓机体衰老，抑制乳腺癌，预防动 脉粥样硬化的发生和脂质代谢的紊乱【3 l 】等作用。 1 3 6 二十八碳醇 二十八碳醇是天然存在的含有一个羟基的高级脂肪醇，能够增强耐力、精 力和体力，改进反应时间和敏锐性，强化心脏机能。相关研究表明，二十八碳醇 对消除肌肉疼痛，增强对高山反应的抵抗性，改变新陈代谢的比率，减少必要的 需氧量等具有特殊功效。因此，二十八碳醇是一种理想的运动食品强化剂【3 2 1 。 1 4 麦胚稳定化技术国内外研究进展 我国每年可用于开发的麦胚蕴藏量达2 0 0 3 0 0 万吨，但由于我们在麦胚利用 方面的研究起步较晚，我国宝贵的麦胚资源未能得到充分、合理、有效的利用， 绝大部分麦胚被混进麸皮中当饲料处理。 造成这种局面的主要原因是麦胚的不耐贮藏性。作为小麦的再生组织器官， 麦胚不仅富含多种营养物质，而且各种酶的活力旺盛，特别是脂肪酶( l i p a s e ) 和脂肪氧化酶( l i p o x y g e n a s e ) 3 4 - 3 5 1 。麦胚从制粉过程中分离出来后，脂肪酶就 迅速将脂肪分解成脂肪酸和甘油；脂肪氧化酶作用于麦胚中的不饱和脂肪酸，产 生过氧化物，过氧化物又进一步分解为醛、酮类物质，造成麦胚变质而难以贮藏， 严重制约了麦胚的开发利用。因此，提高麦胚贮藏稳定性、延长货架期是其开发 利用的关键。 1 4 1 麦胚稳定化要求 麦胚稳定化是涉及酶变化和营养成分变化的复杂过程，稳定化效果受多种因 素影响。诸如小麦品种、麦胚组成成分、酶活力等原料变化因素，稳定化方法和 工艺条件等加工因素以及稳定化处理后麦胚的水分含量、包装方式、贮藏温度等 6 江苏大学硕士学位论文 贮藏因素，使得麦胚稳定化问题变得十分复杂。总而言之，麦胚稳定化应达到以 下几点要求： ( 1 ) 抑制或者钝化容易引起麦胚品质劣变的脂肪酶和脂肪氧化酶的活力， 使麦胚在预定的贮藏期内品质稳定； ( 2 ) 杀死麦胚中的有害微生物和虫卵。有害微生物及其虫卵本身能使麦胚 变质，同时还能产生相应酶加速麦胚的酸败； ( 3 ) 麦胚中的天然抗氧化剂在稳定化过程中损失最少。麦胚中的v e 等天 然抗氧化剂具有重要的生理活性，它们对热敏感，易在稳定化过程中损失，其损 失将明显增加麦胚氧化变质的可能性； ( 4 ) 麦胚的营养成分及其组分的功能性质( 如蛋白质的溶解性等) 在稳定化 过程中不受影响或得到增强。 1 3 2 麦胚稳定化机理 国内外研究人员对麦胚的稳定化处理做了大量研究工作，直到现在，还有很 多的文献和专利相继出现，经总结发现麦胚稳定化主要有以下几种机理： ( 1 ) 采取加热抑酶的方法，降低水分含量，钝化酶的活性，破坏酶和细菌 赖以滋生的环境； ( 2 ) 根据麦胚的货架期与其自由巯基( s h ) 含量呈负相关这一特征，采取清 除自由巯基( s n ) 的办法，延长麦胚的货架期； ( 3 ) 根据蛋白质变性。酶的本质是蛋白质，影响蛋白质二级、三级和四级 结构的因素都能够影响酶的活性； ( 4 ) 根据不饱和脂肪酸含量高造成麦胚不耐贮藏的原因，采用提取麦胚油 的办法防止麦胚酸败，即在开发利用麦胚油的同时，解决麦胚的贮藏问题。 1 4 3 麦胚稳定化方法 根据麦胚稳定化的机理不同，国内外一般将麦胚的稳定化方法分为化学方法 和物理方法。 1 4 3 1 化学方法 化学稳定化方法包括酸法、碱法和添加酶抑制剂。所有酶都是蛋白质，因此， 影响蛋白质二级、三级和四级结构的因素都能够影响酶的稳定性。 7 江苏大学硕士学位论文 通常，一种酶只在一个狭窄的p h 范围内才具有最高的活力，因此，绝大多 数酶在酸、碱处理的溶液中都会发生不可逆的变性，很快失活 3 6 1 。但是，酸、 碱处理使酶失活有不可避免的缺点：麦胚颜色变深，特有的麦胚香味消失，盐含 量增加。由于含有丰富的营养成分，酸价处理后的麦胚不可避免会被微生物污染， 出现发酸、发酵等变质现象。 李笑梅等【3 刀使用邻菲罗琳络合大豆脂肪氧化酶中活性f e 3 + 的效果并不明显， 原因是该络合物稳定性较低。考虑到食品中使用的安全性，以及在实际应用中， 正是在食品原料研磨或粉碎时，脂肪氧化酶显示出它的活力【3 6 1 ，而酶抑制剂很 难在细胞破碎之前进入到完整的组织中去。因此，化学方法稳定麦胚不现实。 1 4 3 2 物理方法 物理稳定化方法主要包括以下几种i 低温贮藏法、烘干法、微波法、挤压法、 蒸煮法、超临界提取麦胚油及综合法等。对于麦胚的稳定化，一般采用热处理法。 加热处理钝化脂肪酶是最早的报道，也是目前生产当中普遍采用的一种简单易行 的方法。 1 4 3 2 1 烘干法 烘干法通过降低麦胚水分达到抑制酶活的目的，主要包括热风法、焙炒法、 远红外辐射法等几种方法。 水分含量对麦胚的贮藏稳定性有重要影响，麦胚合理的保鲜水分为4 左 右。安徽省东方面粉厂p 8 1 采用自行研制的g z s 连续在线干燥机烘干麦胚，根据 对麦胚的水分要求不同可将麦胚烘干至不同的水分，最低麦胚水分可降至4 。 采用专用的麦胚烘干机，麦胚悬浮动态低温烘干，连续运行，生产能力大，稳定 化效果较好f 3 9 】。 美国专利 4 0 1 把1 4 5 c 的热空气通入流化床中将麦胚加热到9 0 。c 左右，时间控 制在5 s 内，处理后的麦胚不变色，功能性较好，水分低于6 ，室温下可以安全 贮藏1 0 0 天左右。y u n d e m m a k a s c i o g l u 4 1 】等人采用喷泉床( s p o u t e db e d ) 加热技术 2 0 0 c 处理6 m i n ，麦胚具有良好的颜色和风味，脂肪氧化酶的活力下降9 1 2 。 处理的麦胚用聚乙烯真空包装后放置2 0 周，麦胚水分含量、水分活度、酸价和 过氧化值均没有发现明显变化，表明采用此技术来稳定化麦胚是可行的。 姜爱莉报道【4 2 】，麦胚油具有较强的氧化稳定性，随烘烤温度和时间的增加， 8 江苏大学硕士学位论文 氧化稳定性减弱，但适当烘烤有利于提高麦胚的出油率。 焙炒技术能使食物表面发生美拉德反应和焦糖化反应，有利于一些风味物质 的释放。陈存社报道【4 3 】，1 2 0 c 焙炒1 0 m i n ，麦胚脂肪酸含量几乎不发生变化， 维生素e 的含量有所增加。 江伟强【删采用远红外辐射法，烘烤温度1 6 0 c 。1 8 0 c ，烘烤后的麦胚水分含 量在4 以下，并能脱除麦胚的异味。 1 4 3 2 2 蒸煮法 蒸煮法一般在密闭系统中进行，首先通入热蒸汽使原料水分含量增加，再干 燥最后冷却。由于水是良好的传热介质，水分越高，酶的耐热性越差。蒸煮法灭 酶效果优于烘干法。 唐云等【4 5 1 采用高压蒸汽处理麦胚，脂肪氧化酶几乎全部失活，麦胚中必需 氨基酸、不饱和脂肪酸和维生素e 不被破坏，最大限度地保持麦胚的营养价值。 高压蒸汽处理后的麦胚在3 8 的环境下贮藏3 5 天不发生酸败，常温下可安全贮 藏半年。 h a r i d a sr a op 【4 6 】采用滚筒干燥法处理麦胚，先将麦胚制成浆料，再加热干燥 制成即食麦胚，酶活被完全抑制，经聚乙烯包装可安全贮藏2 0 周。 f e r r a r a 等【4 刀依据麦胚的货架期与其自由疏基( s h ) 含量呈负相关，设计了一 条蒸汽蒸煮麦胚的工艺：蒸汽压力0 5 1 0 a t m ( 表压) 处理2 0 3 0 r a i n ，并适当 排汽( 麦胚重2 0 3 0 ) 。处理后的麦胚带有独特的坚果香味，营养价值损失很少 ( 仅有少量的谷胱甘肽损失) ，室温下，产品货架期有7 到8 个月。 1 4 3 2 3 微波法 微波加热具有热穿透力强，加热速度快、时间短，加热均匀，营养物质损失 少等优点，可以达到灭酶的目的。微波不但具有热效应，微波能和酶之间还可以 产生非热效应( 化学效应) ，导致酶蛋白的次级键( 氢键、疏水键、静电引力) 断裂，从而加速酶类的变性1 4 8 】。 庞玉芹【4 9 1 研究了微波烘干麦胚的工艺条件、烘干速率及效果，结果表明， 微波烘干后麦胚的水分含量能降到5 以下，贮藏期达九个月，并且营养损失很 小。曹辉f 5 0 1 、刘勇f 5 l 】和张锐利【5 3 】等的研究结果也表明，微波灭酶缩短了处理时 间，改善了灭酶效果，经微波处理的麦胚酸价上升很慢，有利于提高麦胚油的浸 出速率。 9 江苏大学硕士学位论文 胡春风【5 2 1 研究认为，适当提高水分含量有助于麦胚充分吸收微波能，增加 酶失活速率，增强稳定化效果。 z w i n g e l b e r g 5 q 采用微波处理麦胚，室温下可以贮藏3 个月。k l i n g l e r r w 1 5 5 1 等采用自行设计的带搅拌装置的微波设备处理麦胚，残余酶活低于5 。 s k e r m a s h a 报划4 8 1 ，微波处理使脂肪酶对温度的敏感性更强，钝化脂肪酶所 需活化能大约为2 5 4 ( k c a l m o l 以) ，效果优于常规热处理和混合热处理方式。 1 4 3 2 4 挤压法 挤压是一个高温、高压的剪切过程，麦胚经过挤压，可以达到灭酶的目的。 挤压能够促使游离脂肪与蛋白质和淀粉结合，这种结合态的脂肪比较稳定，不易 氧化，从而实现麦胚的稳定化。挤压工艺简单，生产效率高，能耗低，投资少， 收效快，营养价值损失少。麦胚中加入一定辅料即可挤压出风味独特的即食麦胚 食品，这种麦胚产品用一般的纸包装后在室温下可以安全贮藏半年【州。 陈正宏【5 6 】得到的挤压最佳工艺条件：出i s l 温度1 5 0 _ 1 0 c ，挤压时间5 s ，保 温时间5 m i n 。处理后的麦胚脂肪酶和脂肪氧化酶的灭活率分别达到9 0 和8 6 ， 灭菌率9 2 ，产品营养成分损失少，室温下贮藏3 个月仍可安全食用。 1 4 3 2 5 综合法 a l o kk s d v a s 等闻采用蒸汽法分别与焙烤法、热风法、微波法结合的方式处 理麦胚，均能完全钝化脂肪酶，脂肪氧化酶的钝化率在8 0 9 2 之间。