（食品科学专业论文）小麦麸皮膳食纤维制备、理化特性及应用研究.pdf

摘要 为了研究不同品种小麦麸皮膳食纤维的制备、理化特性及在面制品中的应用，选择 六个品种小麦( 其中包括强筋小麦、普通白麦、红麦、糯小麦及混合麦) 的十种麸皮( 其 中六种粗麸、四种细麸) 作为实验原料。 由对以上十种麸皮原料进行基本成分测定及比较可知：不同品种小麦麸皮的基本化 学成分含量差别较大。对同一品种小麦麸皮而言，细麸的粗脂肪、粗淀粉含量一般高于 租麸，而其灰分、不溶性膳食纤维的含量则普遍略低于粗麸。 本实验采用不同方法及不同实验条件对以上十种麸皮进行膳食纤维的制备，以确定 最佳的制备条件。发现如下制备方法得到的膳食纤维颜色最浅：麸皮一常温下水洗 2 0 m i n - - - 向样品加入酶浓度为2 5 万单位，升的纤维素酶，在5 0 1 2 下搅拌l l 卜加入质量分 数为2 0 的过氧化氢溶液，在6 0 ( 2 下搅拌2 h 一滤干一5 5 鼓风干燥1 0 h 一粉碎至8 0 目。 对制得的十种膳食纤维的色度、得率作比较可知，使用普通白麦粗麸作为麸皮膳食纤维 原料制得的膳食纤维不仅颜色较浅，而且得率较高。 对制得的十种小麦麸皮膳食纤维进行基本成分测定并与其原料麸皮的各组分含量 进行比较，可以发现：( 1 ) 同一品种租、细麸膳食纤维之间进行比较，某种组分含量高 低变化的规律与其原料粗、细麸的组分含量变化规律一致。( 2 ) 不同品种麸皮膳食纤维 与其原料麸皮在同一组分含量的高低变化规律有不同程度的对应关系。 将膳食纤维以不同比例添加到面粉中，研究膳食纤维对面片色度、面条质构和面条 感官评价的影响。发现：面片颜色随膳食纤维添加量的增加而加深，但添加了小麦麸皮 膳食纤维的面片色度深浅并不是完全由所添加的小麦麸皮膳食纤维的颜色深浅决定的； 膳食纤维添加量为3 时，面条的筋道感较强、硬度较硬、弹性较好，感官评价得分较 高。 将膳食纤维以不同比例添加到面粉中，研究膳食纤维对饼干感官评价的影响。发现： 添加小麦麸皮膳食纤维制作饼干时，当添加量小于7 时，都可以得到较空白粉品质高 的饼干，且在添加量为5 时，饼干的品质最好。综合考虑食品品质和膳食纤维摄入量 两因素，在饼干中添加7 膳食纤维为宣。 关键词：小麦麸皮，膳食纤维，色度，质构，感官评价，面条，饼干 a b s t r a c t i no r d e rt os t u d yt h ep r e p a r a t i o n , a p p l i c a t i o n ，p h y s i e a la n dc h e m i c a lc h a r a c t e r so f d i e t a r yf i b e rf r o mw h e a tb r a n , t e nk i n d so f w h e a tb r a nf r o ms i xv a r i f i e sw e r ec h o o s e n a c c o r d i n gt ot h ea n a l y s i s o fw h e a tb r a nf r o m6d i f f e r e n tw h e a tv a r i e t i e s ，t h e c o m p o s i t i o no fw h e a tb r a nv a r i e dw i t ht h ew h e a tv a r i e t i e s w h e nt h ee n a l - s eb r a na n df i n e b r a nw e r ef i o ma s a m ev a r i e t y , t h ec o a r s eo n eh a dh i g h e rc o n t e n t so fb o t ht h ec m d ef a ta n d t h ec r u d es t a r c h , a n dl o w e ra m o u ro f b o t ht h ea s ha n dt h ei n f u s i b l ed i e t a r yf i b e rt h a nt h en i c e o n e i no r d e rt oc h o o s et h eo p t i m a lm e a n so f t h ep r e p a r a t i o no f t h ed i e t a r yf i b e r 触w h e a t b r a n , s e v e r a ld i f f e r e n tm e t h o d sa n dc o n d i t i o n sw e l et a k e n i tw a sf o u n d t h a tt h ed i e t a r yf i b e r w h i c hw a se x t r a c t e db yt h ew a yb e l o wh a st h el i g h 钯s tc o l o r a n dt h em e t h o di sl i k et h i s ： w h e a tb r a n - * w a s h e df o r2 0 r a i n , i ni o o mt e m p e l a t 卅a d d2 5 1 0 u lf i b e re n z y m ei n , a n d w h i s ki tf o rl h i n5 0 _ + a d dt h eh 2 0 2s o l u d o no f2 0 c o n c e n t r a t i o ni n , a n dw h i s ki tf o r 2 k i n6 0 嘶i ti n5 5 f o rl o h - + m i l li t c o m p a r i n gt h ec o l o rd e g r e ea n dt h ea c q u i r e m e n t o ft h e1 0k i n d so fd i e t a r yf i b e r , i t sf i n d e dt h a tt h ed i e t a r yf i b e ro ft h ec o a r s eb r a nf r o m g e n e r a lw h i t ew h e a t h a sl i g h t e sc o l o ra n dh i g h e s ta c q u i r e m e n t a c c o r d i n gt ot h ea n a l y s i so fd i e t a r yf i b e rw h i c hw e r eg o t t e ni nt h ef r o n ts t e p , w ec a l ls e e 1 h 砒：( 1 ) w h e nt h ec o a r s eb r a na n df i n eb r a nw e r ef r o mas 锄ev a r i e t y , t h ed i e t a r yf i b e rw i c h w a se x t r a c t e df r o mc o a r s eo n eh a dh i g h e rc o n t e n t so fb o t ht h ec r u d e 缸a n dt h ec r u d e s t a r c h , a n dl o w e ra m o u to f b o t ht h ea s ha n dt h ei n f u s i b l ed i e t a r yf i b e rt h e nt h eo n ef r o mn i c e b r a n ( 2 ) t h ec o m p o s i t o nd i v e r s i f i c a t i o no fb e t w 啪t h ed i e t a r yf i b e r 稍c hf r o md i f f e r e n t v a r i e t i e sh a ss o l l l ec o n n e c t i o n w i t ht h ec o m p o s i t i o nd i v e r s i f i c a t i o no f t h e i rl a wm a t e r i a l t h ei n f l u e n c e so fd i e t a r yf i b e ro nt h ec o l o rd e g r e eo fw h e a tf l o u rf l a k e , t h en o o d l e s t e x t u r ea n dt h es e n s o r ya s s e s s m e n to f n o o d l e sw e r es t u d i e d w m lt h ea d d i t i o no f d i e t a r yf i b e r i n c r e a s i n g ，t h ec o l o rd e g r o fw h e a tf l o u rf l a k e st u r n e dd a r k e r h o w e v e r , t h ec o l o rd e g r e e d i d n te o m p e l e t e l yd e p e n do nt h ec o l o rd e g r e eo ft h ed i e t a r yf i b e rw h i c hw a sa d d e di n a n d w h e n3 d i e t a r yf i b e rw c l ea d d e di n t ow h e a tf l o u r , t h en o o d l ep e r f o r m e db e t t e ri nc h e w i n e s s 缸n n e s sa n de l a s t i c i t y 1 1 地i n f l u e n c e so f d i e t a r yf i b e ro nt h es e n s o r ya s s e s s m e n to f h i s c u i t sw e r es t u d i e 泣w h e n t h ed i e t a r yf i b e ra c c e s s i o nq u a n t i t yw a sl e s st h e7 t h eq u a l i t yo fb i s c u i t sc o u l db eb e t t e r t h a nt h eo n ew i t hn od i e t a r yf i b e r w h e nm a k i n gb i s c u i tt h eq u a n t i t yo f d i e t a r yf i b e rs h o u l eb e 7 k e yw o r d ：w h e a tb r a n , d i e t a r yf i b e r , c o l o rd e g r e e ，t e x t u r e , s e n s o r ya s s e s s m e n t , n o o d l e s ， b i s c u i t s 独创性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及 取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外， 论文中不包括其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得河 南工业大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工 作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表 示了t 9 意。 论文作者签名： 强：起一一日期：翻靼虹 li 关于论文使用授权的说明 本人完全了解河南工业大学有关保留、使用学位论文的规定， 即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；本 人授权河南工业大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数 据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编 学位论文。( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 论文作者签名： 导师签名： 日期：趔鹑纽邈一 日期：垂颦! 垃 有关知识产权的保证 本人所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得 的研究成果。本人在校期间的研究成果及发表的论文，知识产权归河南 一业大学所有。本人毕业后发表的、以本人在校期间研究成果为基础完 成的论文、研究报告及其它科研成果，将署名河南工业大学为作者单位。 论文作者签名：醒! 盘日期：巡耋塑塑 铷签名：弘嘞吼乒毕 小麦麸皮膳食纤维制各、理化特性及应用研究 第一章前言 1 1 课题研究的目的和意义 麸皮是小麦制成粉时的皮屑，是小麦面粉厂主要加工副产品。小麦籽粒主要由皮层 ( 占1 0 6 1 5 3 ) 、胚乳( 占7 7 8 5 ) 、胚芽( 占1 4 3 8 ) 组成。经过加工，j 、麦的皮 层成为麸皮，胚乳成为面粉，胚芽成为单独的产品或成为麸皮。面粉厂加工出的麸皮主要由 表皮、果皮、种皮、珠心层和糊粉层所组成【”。由于小麦是全世界最重要的粮食作物之 一，而面粉厂生产出的麸皮约占小麦籽粒重量的2 0 左右【2 】，因此麦麸的产量也十分惊人： 全世界每年加工出的小麦麸皮可达2 0 0 0 万吨以上【3 】。 小麦麸皮不仅产量高，而且具有很高的营养价值。小麦作为人类膳食的主要原料。所 具有的营养特性主要集中于小麦的皮层部分【4 】。麸皮中的蛋白质、维生素、矿物质等较 胚乳含量丰富【5 】，除此之外，麸皮中还含有大量的碳水化合物。麸皮的主要组成组分如表 1 1 所示t 2 , 6 , 7 。 表卜一1 小麦麸皮的主要组分及含量 与其产量大、营养价值高形成鲜明对比的是，小麦麸皮的成本很低，目前售价在1 0 0 0 元，t 左右嗍。小麦麸皮在我国主要用作饲料，而未能进行广泛的深加工。利用率低，这是对 资源的一大浪费，因此，对小麦麸皮进行精深加工有广阔的发展前景。 近年来，膳食纤维引起了人们的广泛关注。膳食纤维是指难以被哺乳动物细胞内酶 分解的植物成分的总称。包括纤维素、半纤维素、木质素、果胶、树胶和粘液【9 1 0 j 。膳食 纤维按其溶解性，可分为水溶性膳食纤维( s d f ) 和水不溶性膳食纤维( i d f ) 两大类【1 1 1 。 水溶性膳食纤维的来源主要是水果、蔬菜、大豆和燕麦，它包括果胶等亲水胶体物质和 部分半纤维素【1 2 】。水不溶性膳食纤维包括纤维素、木质素和部分半纤维素，它们是植物 细胞壁的组成成分，存在于禾谷类和豆类种子的外皮及植物的茎和叶中【1 3 1 。 膳食纤维有较强的持油、持水、增容和诱导微生物的作用，能鳌合消化道中的胆固醇、 河南工业大学硕士学位论文 重金属【1 4 】等有害杂质，减少致癌物的产生并促进肠蠕动，是平衡饮食结构的必须营养素 之一；膳食纤维对高血脂、冠心病、高血压、结肠癌、肥胖病【1 5 】有良好的预防作用，并 可降低血胆固醇和胆结石的形成。另外，它对糖尿病【9 j 和憩室病也有一定的疗效。由于膳 食纤维对人体具有不可替代的作用，使之成为人体所需的第七大营养素。1 9 9 1 年w h o 专 家组在日内瓦将膳食纤维推荐入“人群膳食营养目标”n 削。1 9 9 3 年2 月9 日，我国国务院 颁发了( 9 0 年代中国食物结构改革与发展纲要指出，“由于膳食不平衡或营养过剩造 成的文明病已在我国出现，并成为危害我国人民健康的主要疾病。”因此，在这种 背景下，膳食纤维的营养功能及开发研究是我国的一个重要课题【l ”。 由表l l 可看出，麸皮中含有丰富的膳食纤维，在4 0 左右，因此，麦麸是制备膳 食纤维的理想原料，也是可利用的最广泛的膳食纤维源之一【堋。小麦麸皮中膳食纤维值 的构成如表l 一2 。 表l 一2 小麦麸皮中膳食纤维值的构成( 单位：) 【1 9 】 小麦麸皮作为膳食纤维源之一，对人体的营养保健作用在众多研究中早已得到肯定。 各项研究表明，小麦膳食纤维能束缚致癌物质或其前体，阻碍致癌物质作用于肠壁细胞 【l 川。促进消化器官的活动，缩短食物通过消化器官的时间，增加粪便容积，降低肠内压 刚；小麦麸皮膳食纤维还可显著增加大鼠粪便正常细菌的含量。肠道中的有益细菌能利 用小麦麸膳食纤维产生挥发性脂肪酸，如乙酸、丁酸等，这些脂肪酸能降低p h ，抑制腐生 菌的生长，减少致癌物质的产生。【2 1 2 2 讣麦麸皮膳食纤维具有抗衰老、抗癌、减肥等重 要生理功能1 2 啦5 】，还有减少憩室病、胆结石和结肠癌发生的重要作用阴。 世界卫生组织规定每人每天摄取食物纤维1 6 9 2 4 9 。从我国的食品结构看，食物纤 维主要来源于蔬菜，平均含量3 ，数量是远远不够的叨，因此需要在食品中添加适当 膳食纤维作为补充。我国是个农业大国，充分利用小麦制粉副产物小麦麸皮生产膳 食纤维，对于增加农业生产、食品生产的经济收益，和平衡饮食结构，提高国民素质都 具有十分重大的意义， 本研究旨在通过研究不同品种小麦麸皮膳食纤维的制备方法及其对面条、饼干制品 的效果，目的在于将小麦麸皮膳食纤维开发为天然、有效、安全的面粉添加剂应用到面 粉和面制品中，从而在不明显降低面制品品质的前提下，提高人们日常膳食纤维的摄入 量。同时实现农副产品小麦麸皮的综合利用。 2 小麦麸皮膳食纤维制各、理化特性及应用研究 1 2 国内外研究现状 1 2 1 小麦麸皮膳食纤维制备 膳食纤维的分离制备方法大致可分为4 类：粗分离法、化学分离法、膜分离法及化学试 剂和酶结合分离法嘲。 1 2 1 1 粗分离法 悬浮法圆和气流分级法【3 0 】可作为粗分离法的代表。这类方法得到的产品不纯净，但它 可以改变原料中各成分的相对含量，如可减少植酸、淀粉含量，增加膳食纤维等含量。本 法适合于原料的预处理。 1 2 1 2 化学分离法 化学分离方法是指将粗产品或原料干燥、磨碎后，采用化学试剂提取而制备各种膳食 纤维的方法，以碱法【3 1 3 2 , 3 3 1 应用较普遍，其工艺流程如下： 原料一干燥、 磨碎、 过筛 残渣( 水不溶性膳食纤维) 沉淀 酒精 上清液卜沉淀( 水溶性膳食纤维) p h 6 7 如果提取过程中改变碱液浓度，并辅以其他化学试剂，还可将水溶性或非水溶性膳食 纤维进一步分离1 3 4 朝。 除碱法外还有酸法1 3 2 ，絮凝剂法等。 1 2 1 3 膜分离法 膜分离法应用于制备膳食纤维的报道不多【3 7 】。由于该法能通过改交膜的分子截留量 制备不同分子量的膳食纤维，且能实现工业化生产，可以预见，它将是分离水溶性膳食纤 维最有前途的方法。 河南工业大学硕士学位论文 1 2 1 4 化学法和生物法相结合 化学法要制备极纯净的膳食纤维，必须结合酶处理。工艺过程如- f p s l ：小麦麸皮脱 除植酸一6 5 条件下加混合酶制剂( 小淀粉酶与糖化酶) 分解淀粉类物质一加碱水解蛋 白质、脂肪一水洗至中性一灭酶( 1 0 0 c ) 一干燥一膳食纤维一漂白一粉碎一精制膳食 纤维。 通过上述工艺获得的膳食纤维纯度高，可达8 6 3 ，同时经漂白、研磨等工序处理 后，膳食纤维的色泽、口感、溶解度和持水力明显改善。 1 2 2 膳食纤维的测定方法 测定膳食纤维的含量主要有重量法和单组分分析法。 1 2 2 1 重量法 重量法又可分为粗纤维法、中性洗涤纤维法( n d f ) 、酸性洗涤纤维法( a d f ) 和酶法。 前3 种分别只能测定某些特定成分，因而都造成测定结果偏低【1 0 1 。 重量法中目前应用较多的是酶法【3 9 】。其基本过程是化学试剂和酶结合分离法制备水 溶性和非水溶性膳食纤维，然后烘干称重。不过，操作过程中如果酶水解淀粉和蛋白质不 彻底，结果会偏高【1 引。 1 2 2 2 单组分分析法 制备膳食纤维后，采用特定的酶将之水解成单糖，然后采用气、液相色谱测定的方法 即单组分分析法f 9 j 1 0 3 。该法难度大，耗时多，但它能提供单糖组成的详细数据，对了解不同 类型膳食纤维生理作用的差异很有指导意义。 1 2 3 小麦麸皮膳食纤维的应用 小麦麸皮膳食纤维直接食用时味道不佳，需经过各种加工处理，如热处理( 烘烤、挤压 等) ，除去麸皮中的不良气味，制成清香可口的膳食纤维系列产品，可应用于食品，目前主 要用于面包、饼干、面类、糕点、谷物等食品中作为膳食纤维强化剂。 4 小麦麸皮膳食纤维制备、理化特性及应用研究 1 2 3 1 麦麸膨化纤维的制备及应用 挤压膨化能改善食用纤维的物理、化学及生理特征。有资料表明，部分食用纤维 经膨化后由非水溶性变成水溶性。挤压膨化可以破坏麦麸中9 5 左右的烷基间苯 ( a l k y l r e s o r c i n o l s ) 。在大自鼠的喂养试验中发现烷基问苯醇对其生长产生不良影响，使大 白鼠的食欲下降，体毛松乱。因此，挤压膨化技术适应于处理含纤维的原料如麦麸、米糠 等并以此加工营养与保健食品。章达礼等1 4 0 1 将小麦麸皮膳食纤维经过水分调节、膨化、 粉碎后得到麦麸膨化膳食纤维。并将其应用于制作麦麸膨化纤维面包、麦麸膨化纤维蛋 糕、麦麸膨化纤维饼干以及膨化纤维饮料等。 1 2 3 2 小麦麸皮膳食纤维在医药中的应用 国内有研究所将膳食纤维粉，装填0 号胶囊，每颗约含纤维粉0 2 5 0 3 9 。临床观 察证明膳食纤维胶囊可以改善排便情况【4 ”。 麦麸膳食纤维2 0 0 9 ，可溶性纤维( 果胶、琼脂等) 1 4 0 9 , 以及其他少量辅料，充分 混合，造粒，在8 0 9 0 c 烘干4 5 h , 制得食物纤维冲剂。临床实验该冲剂对治疗习惯 性便秘有效率1 0 0 ，降血糖有效率8 9 8 ，对减肥降体重有一定效果1 4 2 1 。 1 2 3 3 小麦麸皮膳食纤维在饮料和乳制品中的应用 目前国内已有部分学者将小麦麸皮膳食纤维应用至饮料中。吴卫国等 4 3 1 将花生提取 液与麦麸膳食纤维混合调配研制了麦麸保健型花生饮料。郭健等将麦麸膳食纤维磨碎至 1 2 0 目后加入到复原乳中，并经过发酵、后熟、调配、均质、罐装等步骤制备麦麸膳食纤 维乳酸饮料1 4 4 1 。我国已经有生产液态膳食纤维牛奶及其相关液态产品的专利，并指出膳 食纤维在液态牛奶中的添加量为7 2 2 2 4k a d t 。s t a f f o l o 等 4 5 1 将膳食纤维添加到酸奶酪 中，大大改变了酸奶酪的口感及流变特性。 另外，在制备小麦麸膳食纤维的过程中，通常采用酶解法除去淀粉、蛋白质，这些酶 解液中含有大量的糊精、低聚糖等水溶性物质，可再加以利用。王卫东等人将这些酶解液 制成风味独特的麦香茶饮料，工艺过程如下【蛔： 麦麸一烘焙一热水煮沸一酶处理一趁热过 菌一冷却一产品 河南工业大学硕士学位论文 此工艺将麦麸纤维的生产与废弃酶解液的加工相结合，既提取出膳食纤维，又制出 了风味独特的麦麸香茶。该茶浅茶色，具有炒麦的特有焦香味，香甜可口，透明不浊。 1 2 3 4 小麦麸皮膳食纤维在主食中的应用 膳食纤维在主食方面的应用，主要表现为在米饭、面条和馒头中的添加。在米饭中 添加膳食纤维，可增加米饭蓬松清香的口感；在面条中添加时，则可改变面条的韧性。 在馒头中添加膳食纤维时，一般添加量为面粉的6 较适宜。对这些主食普遍添加膳食纤 维将有益于广大群众健康【1 2 1 。 1 2 3 5 小麦麸皮膳食纤维在烘焙食品中的应用 小麦麸皮膳食纤维目前主要用于面包、饼干、蛋糕、桃酥等烘烤食品中作为膳食纤 维强化剂【4 日。小麦麸皮膳食纤维添加到面粉中，将引起总的持水量增加，湿面筋含量下 降，面粉浆料粘度提高1 3 s 】。面包制作中，添加麦麸膳食纤维，需同时添加活性面筋来保 持产品的体积。随着膳食纤维和面筋粉的添加，和面时加水量也应适当增加【柏】。饼干制 作中，对原料面粉的面筋数和质量要求都较低，即使是添加较大量的膳食纤维也不会影 响产品质量【4 9 】。将6 麦麸膳食纤维添加蛋糕中，可增大蛋糕的比容、延长其老化，改善 蛋糕的感官指标p s 】。p a u l a 等t 5 0 j 用高膳食纤维来稳定米糠粉，然后将其与比萨面团混合焙 烤，结果表明该法制得的比萨口感得到明显改善，且在1 8 下能贮存6 0d s o l 。 1 2 3 6 小麦麸皮膳食纤维在其它食品中的应用 膳食纤维具有吸水、吸油、保水、保香等性质，将其添加到豆酱、豆腐等食品及肉 制品中，可以保鲜和防止水的渗透1 5 3 】。周亚军等【5 l 】将不周种膳食纤维添加到香肠制品 中，结果表明膳食纤维香肠在气味和色泽上无明显变化，但香肠的质地和弹性优于不添 加膳食纤维的产品。膳食纤维用于粉状品时，可作为载体，制成冲剂：加入沙司、蛋黄酱 中时可作为粘度调节剂：加入冰棍、糖果等食品中，可用作防固结剂，马静等【5 2 】的研究表 明当麦麸膳食纤维的添加量为5 时，制作的软糖香气浓郁、口感绵软，有良好的咀嚼性 和弹性。 小麦麸皮膳食纤维制备，理化特性及应用研究 1 3 实验主要内容 1 3 1 不同品种小麦麸皮基本成分测定及比较 选择六个品种小麦( 其中包括强筋小麦、普通白麦、红麦、糯小麦及混合麦) 的十 种麸皮( 其中六种粗麸、四种细麸) 作为实验原料，首先对这十种实验样品进行基本品 质指标的测定及比较。 1 3 2 不同品种小麦麸皮膳食纤维的制备 通过对不同制备方法的比较及各种参数的实验比较，确定制备小麦麸皮膳食纤维的 方法及具体参数值。 1 3 3 不同品种小麦麸皮膳食纤维组成分析研究 以上步制得的十种小麦麸皮膳食纤维为实验样品，对这十种小麦麸皮膳食纤维进行 基本成分的分析测定，并与原始麸皮的组分比例进行比较，以确定两者间是否有某些相 关性。 1 3 4 小麦麸皮膳食纤维在面条、饼干制品中的应用 研究小麦麸皮膳食纤维对面条、饼干品质的影响。对面条的质构数据、感官评分、 烹调性和饼干的感官评分进行研究，从而讨论小麦麸皮膳食纤维的最佳添加量，同时比 较十种小麦麸皮膳食纤维对面条、饼于品质的影响效果。 7 河南工业大学硕士学位论文 2 1 前言 第二章不同品种小麦麸皮基本成分分析 小麦麸皮的组成成分由于小麦种类、品质、制粉工艺条件、面粉出率的不同而有所 差异。麸皮中的蛋白质、维生素、矿物质等较胚乳含量丰富【5 】，麸皮中还含有大量的纤维 素和半纤维素，另外还含有低聚糖，以及争淀粉酶、植酸酶等成分 3 1 。目前虽然对小麦麸 皮的基本成分已经有初步的研究，但是对不同品种小麦麸皮间的差异还缺乏相应的研究。 为此，本试验对不同品种小麦麸皮组分进行的测定及比较，以了解小麦麸皮组成情况以 及不同品种之间的差别。 2 2 材料与设备 2 2 1 实验材料 供试样品包括6 个品种的1 0 种麸皮。其中包括强筋小麦、普通自麦、红麦、糯小 麦及混合麦。强筋小麦粗麸、细麸：由郑州雪燕制粉有限公司提供；普通自麦粗麸、细 麸：由郑州雪燕制粉有限公司提供；红麦粗麸品种及来源：轮选9 8 7 ，由河南工业大学 粮油食品学院布勒磨制得；糯小麦粗麸品种及来源：中糯1 号，由河南工业大学粮油食 品学院布勒磨制得；混合麦粗麸、细麸；雪燕粗麸、细麸，由郑州雪燕制粉有限公司 提供海嘉粗麸、细麸，由郑州海嘉制粉有限公司提供。 2 2 2 实验仪器和设备 电热鼓风干燥箱 箱式电阻炉 k d t - 0 8 0 定氮仪 电热恒温水浴锅 w z z - 2 b 自动旋光仪 真空泵 上海实验仪器厂有限公司； 上海实验电炉厂； 苏州市天威仪器有限公司； 上海精宏实验设备有限公司； 上海精密科学仪器有限公司； 巩义市英峪予华仪器厂； 小麦麸皮膳食纤维制各、理化特性及应用研究 h g 3 0 3 a 电热恒温培养箱 电子分析天平 d i o n e xh p l c 2 3 实验方法 南京实验仪器厂； 日本岛津公司； 日本岛津公司。 水分测定：依据g b5 4 9 7 8 51 0 5 c 恒重法测定： 灰分测定：依据g b t5 5 0 5 8 5 测定： 蛋白质测定：依据g b i 5 5 1 1 8 5 微量凯氏定氮法测定； 粗脂肪测定：依据g b t5 5 1 2 8 5 测定； 粗淀粉测定：依据盐酸旋光度法测定； 还原糖测定：依据g b t5 5 1 3 8 5 费林氏液法测定； 总膳食纤维含量测定：a a c c 3 2 0 6 方法和相应仪器。 2 4 结果与讨论 2 4 1 不同品种小麦麸皮灰分含量比较 对所采用的不同品种的小麦麸皮灰分含量进行测定，实验结果如图2 一l 所示。 图2 - - 1 不同品种小麦麸皮灰分含量比较 由图2 1 可知，除中糯1 号粗麸外，粗麸的灰分含量在5 4 5 - 6 0 4 之间，细麸的 灰分含量大致在4 5 5 0 0 , 6 范围内。对同一品种小麦而言，粗麸的灰分含量普遍略高于 细麸。将6 个品种进行比较可以发现，粗麸灰分含量最高的品种是强筋小麦，达到了 6 0 4 ；而中糯i 号粗麸灰分含量明显低于其他样品，仅为3 9 9 。细麸灰分含量最高 9 河南工业大学硕士学位论文 的是雪燕混合麦细麸，达到了5 5 0 ；最低的是海嘉混合麦细麸，为4 4 9 。 2 a 2 不同品种小麦麸皮蛋白质含量比较 对所采用的不同品种的小麦麸皮蛋白质含量进行测定，实验结果如图2 2 所示。 图2 2 不同品种小麦麸皮蛋白质含量比较 由图2 2 可知，对同一品种小麦丽言，粗麸、细麸的蛋白质含量变化并没有明显的 趋势。粗麸的蛋白质含量除中糯1 号外差别不大，在1 4 1 5 1 4 ，8 0 之间；细麸的蛋白质 含量大致在1 4 1 7 之间。将6 个品种进行比较可以发现，中糯1 号粗麸的蛋白质含量， 高于其他品种，达到了1 6 。9 3 ；普通白麦粗麸的蛋白质含量低于其他品种。细麸蛋白 质含量最高的品种是雪燕混合麦细麸；而最低的是强筋小麦细麸。 2 4 3 不同品种小麦麸皮租脂肪含量比较 对所采用的不同品种的小麦麸皮粗脂肪含量进行测定，实验结果如图2 3 所示。 图2 3 不同品种小麦麸皮租脂肪含量比较 由图2 3 可看出，对同一品种小麦而言，细麸的粗脂肪含量一般高于粗麸，麸皮 的粗脂肪含量水平相对集中，在3 3 9 4 6 6 2 间。对1 0 种样品进行比较可知，粗麸中 粗脂肪含量最高的为轮选9 8 7 大麸，达到4 4 5 ；最低的为海嘉混合麦租麸，为3 3 9 。细麸中粗脂肪含量最高的样品是雪燕混合麦细麸，粗脂肪含量达到了4 6 6 n ；而普 小麦麸皮膳食纤维制备、理化特性及应用研究 通白麦细麸的粗脂肪含量低于其他样品，为3 8 5 。 2 4 4 不同品种小麦麸皮淀粉含量比较 对所采用的不同品种的小麦麸皮淀粉含量进行测定，实验结果如图2 4 所示。 图2 4 不同品种小麦麸皮淀粉含量比较 由图2 4 可知，对同一品种小麦而言，细麸的淀粉含量一般高于粗麸。粗麸的淀 粉含量差别很大，除中糯1 号粗麸淀粉含量大大超过其他品种为3 1 7 0 外，其他粗麸 的淀粉含量均在1 2 9 9 1 6 7 8 范围内。四个品种间细麸的淀粉含量差别也较大，最高 的为海嘉混合麦细麸为2 3 3 2 ，最低的为强筋小麦细麸1 7 3 2 。 2 4 5 不同品种小麦麸皮还原糖含量比较 对所采用的不同品种的小麦麸皮还原糖含量进行测定，实验结果如图2 5 所示。 圉2 5 不同品种小麦麸皮还原糖含量比较 由图2 5 可知，对同一品种小麦而言，粗麸、细麸的还原糖含量变化并没有明显 的趋势。进行品种间的比较可看出强筋小麦粗麸、细麸的还原糖含量均较其他品种高。 强筋小麦粗麸的还原糖含量为0 6 3 ，是普通白麦粗麸还原糖含量( o 3 ) 的2 倍多。 细麸的还原糖含量差别也较大，还原糖含量最高的为强筋小麦细麸为o 6 1 ，最低的是 雪燕混合麦细麸，为o 3 7 。 河南工业大学硕士学位论文 2 4 6 不同品种小麦麸皮总膳食纤维含量比较 对所采用的不同品种的小麦麸皮总膳食纤维含量进行测定，实验结果如图2 - 6 所示。 图2 6 不同品种小麦麸皮膳食纤维含量比较 由图2 6 可知：对同一品种小麦而言，粗麸、细麸的总膳食纤维含量变化并没有 明显的趋势。进行品种间比较可看出，粗麸的总膳食纤维含量水平相对集中，其总膳食 纤维含量在4 0 2 1 4 9 3 4 范围内，最高的为中糯l 号粗麸，最低的为轮选9 8 7 粗麸； 各品种细麸的膳食纤维含量差别较粗麸大，在3 4 2 6 4 7 7 8 之间，最高的为强筋小麦 细麸，最低的为海嘉混合麦细麸。 2 5 本章小结 通过对以上6 个品种的1 0 种麸皮各组分的测定和比较，可得到以下结论：( 1 ) 粗 麸的灰分含量大致在5 4 5 巧0 4 范围内，中糯1 号粗麸灰分含量大大低于平均水平，仅 为3 9 9 。细麸的灰分含量大致在4 5 0 - 5 5 0 范围内。对同一品种小麦而言，粗麸的灰 分含量普遍略高于细麸。( 2 ) 粗麸的蛋白质含量除中糯1 号外差别不大，在1 4 1 5 1 4 8 0 0 0 之间；中糯1 号粗麸的蛋白质含量，高于其他品种，达到了1 6 9 3 。细麸的蛋白质含 量大致在1 4 1 7 之间。( 3 ) 对同一品种小麦而言，细麸的粗脂肪含量一般高于粗麸。 粗麸、细麸的粗脂肪含量均相对集中，粗麸的粗脂肪含量在3 3 9 4 4 5 范围内，细麸 的粗脂肪含量在3 8 5 4 6 6 之间。( 4 ) 对同一品种小麦而言，细麸的粗淀粉含量一般高 于粗麸。粗麸的粗淀粉含量差别很大，除中糯1 号粗淀粉含量大大超过其他品种为3 1 7 0 外，其他粗麸的淀粉含量均在1 2 9 9 1 6 7 8 范围内。四个品种问细麸的粗淀粉含量 差别也较大，最高的为海嘉混合麦细麸，为2 3 3 2 ，最低的为强筋小麦细麸，为1 7 3 2 小麦麸皮膳食纤维制备、理化特性及应用研究 。( 5 ) 强筋小麦粗麸、细麸的还原糖含量均较其他品种高。强筋小麦粗麸的还原糖含 量为0 6 3 ，是普通白麦粗麸还原糖含量( o 3 ) 的2 倍多。细麸的还原糖含量差别 也较大，还原糖含量最高的为强筋小麦细麸为o 6 1 ，最低的为雪燕混合麦细麸o 3 7 。( 6 ) 对同一品种小麦而言，粗麸、细麸的总膳食纤维含量变化并没有明显的趋势。 进行品种间比较可看出，粗麸其膳食纤维含量在4 0 2 1 4 9 3 4 范围内，最高的为中糯 1 号粗麸，最低的为轮选9 8 7 粗麸；细麸的膳食纤维含量在3 4 2 6 4 7 7 8 之间，最高 的为强筋小麦细麸，最低的为海嘉混合麦细麸。 河南工业大学硕士学位论文 3 1 前言 第三章不同品种小麦麸皮膳食纤维的制备 本实验选用第二章所用的的六个品种的十种小麦麸皮为原料制备麸皮膳食纤维。本 章使用不同方法、不同参数值制备小麦麸皮膳食纤维，通过比较得率及色度两个重要指 标，以确定麸皮膳食纤维的最佳制各工艺。 3 2 材料与设备 3 2 1 实验材科 混合麦粗麸、细麸- 雪燕粗麸、细麸，由郑州雪燕制粉有限公司提供 海嘉粗 麸、细麸，由郑州海嘉制粉有限公司提供：强筋小麦粗麸、细麸由郑州雪燕制粉有 限公司提供；普通白麦粗麸、细麸由郑州雪燕制粉有限公司提供；红麦粗麸品种及 来源轮选9 8 7 ，由河南工业大学粮油食品学院布勒磨制得；糯小麦粗麸品种及来源 中糯1 号，由河南工业大学粮油食品学院布勒磨制得。纤维素酶无锡雪梅酶制 剂厂，1 5 万单位侮食品级。过氧化氢。 3 2 2 实验仪器和设备 电热鼓风干燥箱 电热恒温水浴锅 电动搅拌器 原泰奇气引式粉碎机 低速大容量多管架离心机 电子分析天平 烧杯、滤布等。 上海实验仪器厂有限公司； 上海精宏实验设备有限公司； 上海标本模器厂； 北京鑫环亚科技有限公司； 河南星科科学仪器有限公司； 日本岛津公司； 1 4 小麦麸皮膳食纤维匍备、理化特性及应用研究 3 3 实验方法 将样品用水浸泡，常温搅拌2 0 m i n ，以除去灰尘及淀粉类杂质。加水量每2 0 0 9 稽麸加入1 2 0 0 m l 水，每2 0 0 9 细麸如入9 0 0 m i 水。分别向东洗后的样品添加入6 0 0 m l 酶浓度为l o 万单位，升、2 5 万单位升、3 5 万单位升的纤维素酶溶液。分别于4 0 c 、5 0 时搅拌1 h ，分别进行以下4 种处理脱色处理：乱加入5 0 0 m l 质量分数为1 0 的h 2 0 2 ， 在6 0 c 下搅拌2 h ；b 加入5 0 0 m l 质量分数为2 0 的h z 0 2 ，在6 0 下搅拌2 h ；c 加 入5 0 0 r i dn a ( c l o ) z ，常温搅拌2 h ；d 加入1 5 0 0 m l 含1 5 m 3 臭氧豹水溶液，常温搅拌2 h 。 所得样品5 5 鼓风干燥1 0 h 。 产品得率均以千基计算： 产品得率= ( 膳食纤维质量，麸皮质量) x 1 0 0 3 4 结果与讨论 3 4 1 实验各因素对麸皮膳食纤维的影响 3 4 ，1 1 纤维素酶浓度对膳食纤维的影响 取2 0 0 9 麸皮，经水洗，分别向水洗后的样品加入6 0 0 m l 酶浓度为1 0 万单位升、 2 5 万单位钟、3 5 万单位研的纤维素酶溶液，于4 0 下搅拌l h ，水洗、滤干后，加入 5 0 0 92 0 h 2 0 2 在6 0 c 下搅拌2 h , 水洗、滤干，干燥，后粉碎至8 0 目，测定纤维色度， 并计算膳食纤维得率，其结果见表3 1 。 表3 一l 纤维素酶添加量对膳食纤维的影响 河南工业大学硕士学位论文 由表3 1 可知，随着纤维素酶浓度的增加，膳食纤维色度及得率都逐渐降低，当纤 维素酶的添加量从1 0 万单位升增加到2 5 万单位升时，膳食纤维的色度明显降低，且 得率较酶浓度为l o 万单位，升时仅降低了0 7 6 ；而当纤维素酶浓度从2 5 万单位升增 加到3 5 万单位升时，膳食纤维的色度的降低趋于平缓，只减少了0 2 4 ，而得率却降低 了3 3 2 。可见，当纤维素酶的浓度为2 5 万单位升时，制得的小麦麸皮膳食纤维具有 较好的脱色效果和较高的得率，故纤维素酶的浓度以2 5 万单i f _ 升为宜。 3 4 1 2 酶水解温度对膳食纤维的影响 取2 0 0 9 麸皮，经水洗，向水洗后的样品加入6 0 0 m l 酶浓度为2 5 万单位升的纤维 素酶溶液，分别于4 0 c 、5 0 0 下搅拌l h ，水洗、滤干后，加入5 0 0 92 0 h 2 0 2 在6 0 c 下搅拌2 h , 水洗、滤干、干燥，后粉碎至8 0 目，测定纤维色度，并计算膳食纤维得率， 以研究酶水锯温度对膳食纤维的影响，其结果见表3 2 。 表3 2 酶水解温度对膳食纤维的影响 由表3 - 2 可知，随着酶水解温度的上升，膳食纤维色度及得率都呈下降的趋势，当 酶水解温度从4 0 1 2 上升到5 0 c 时，膳食纤维的色度降低了6 9 2 ，脱色效果有较明显的 改善；与此同时，膳食纤维的得率虽然也有所下降，但并不明显，仅下降了o 4 。由 此可见，当酶水解温度从4 0 1 2 上升到5 0 c 时，制得的小麦麸皮膳食纤维的脱色效果有 较大程度的改善而得率却未受明显影响，故应选择在5 0 下进行纤维素酶水解为宜。 1 6 小麦麸皮膳食纤维制备，理化特性及应用研究 3 4 1 3 不同脱色试剂对膳食纤维的影响 取2 0 0 9 麸皮，经水洗，向水洗后的样品加入6 0 0 m l 酶浓度为2 5 万单位升的纤维 素酶溶液，于5 0 c 下搅拌1 h ，水洗、滤干后，分别进行以下4 种处理脱色处理：1 加入 5 0 0 9 质量分数为1 0 的h 2 0 2 ，在6 0 ( 2 下搅拌2 h ；2 加入5 0 0 9 质量分数为2 0 的h 2 0 2 , 在6 0 ( 2 下搅拌2 h , 3 加入5 0 0 9 n a ( c i o ) 2 ，常温搅拌2 h ；4 加入1 5 0 0 m l 含1 5 0 臭氧的 水溶液，常温搅拌2 h 。将制得样品水洗、滤干、干燥，后粉碎至8 0 目，测定纤维色度， 并计算膳食纤维得率，以研究脱色试剂对膳食纤维的影响，试验结果见表3 3 。 表3 - 3 不同脱色试剂对膳食纤维的影响 由表3 3 可知，n a ( c 1 0 ) 2 ，和0 3 对膳食纤维的脱色效果较微弱，而h 2 0 2 对于提高 膳食纤维白度是有效的，且脱色效果随h 2 0 2 浓度增加而增强；而膳食纤维的得率因为 脱色方法的不同而有区别，使用n a ( c i o ) 2 ，和0 3 进行脱色处理时，膳食纤维的得率较使 用h 2 0 2 进行脱色时略高，均达到3 6 以上，而使用h 2 0 2 进行脱色时，膳食纤维的得 率随着h 2 0 2 浓度的增加而有所减少，但h 2 0 2 浓度为2 0 时膳食纤维的得率仍能达到 3 4 7 5 。综合考虑到膳食纤维的脱色效果和得率高低，应选择使用2 0 h 2 0 2 ，在6 0 c 脱色2 h 的脱色方法为宜。 1 7 河南工业大学硕士学位论文 3 4 i 4 脱色温度对膳食纤维的影响 取2 0 0 9 麸皮，经水洗，向水洗后的样品加入6 0 0 m l 酶浓度为2 5 万单位升的纤维 素酶溶液，于5 0 c 下搅拌l h ，水洗、滤干后，加入5 0 0 92 0 h 2 0 2 ，分别在5 0 c 、5 5 、6 0 下搅拌2 1 1 , 水洗、滤干、干燥，后粉碎至8 0 目，测定纤维色度，并计算膳食 纤维得率，以研究脱色温度对膳食纤维的影响，其结果见表3