小麥麩皮的改性方法及應(yīng)用研究進展

◎ 李佳星，趙林偉，喬潁鑫

（1.中國社科院大學(xué)商學(xué)院，北京 100102；2.邢臺學(xué)院 生物科學(xué)與工程學(xué)院，河北 邢臺 054001）

小麥作為我國主要糧食作物，占我國糧食總產(chǎn)量的23%左右。麥麩是小麥加工過程中的主要副產(chǎn)物，我國麩皮年產(chǎn)量可達2 000萬 t[1]。麥麩中含有豐富的麥麩蛋白、膳食纖維、阿魏酸、低聚糖以及維生素、礦物質(zhì)等，具有重要的研究價值。研究表明，小麥麩皮經(jīng)過深加工和多階段的開發(fā)利用，可大幅度提高小麥的經(jīng)濟效益和市場競爭力[2]。

1 小麥麩皮改性

小麥麩皮含有豐富的膳食纖維，但其脂肪酶、脂肪氧化酶、不溶性膳食纖維含量較高，導(dǎo)致制品存在儲藏穩(wěn)定性差、硬度偏大、質(zhì)地粗糙和口感不佳等問題，嚴重限制其應(yīng)用[3]。小麥麩皮中高含量的阿拉伯木聚糖使面團品質(zhì)較差[4]。因此，對麩皮進行改性后再使用，可提高麥麩的可食用性、營養(yǎng)價值及利用率。目前，主要的改性方法有化學(xué)方法、物理方法、生物技術(shù)法。

1.1 化學(xué)方法改性

化學(xué)改性利用強酸、強堿或鹽類等化學(xué)試劑對小麥麩皮進行處理，通過適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)條件，使糖苷鍵斷裂，產(chǎn)生新的還原性末端，從而降低纖維類大分子聚合度。張志清等[5]采用超聲波輔助堿醇的方法提取麥麩中的阿魏酸，獲得最大提取量為4.26 mg·g-1。MOSHARRAF等[6]用醋酸鹽緩沖液熱處理麩皮后，粗纖維含量和可溶性阿拉伯木聚糖含量增加。化學(xué)方法是工業(yè)普遍適用的方法，但其處理時間長，會引入大量陰陽離子，因此在實際食品加工過程中有一定 限制。

1.2 物理方法改性

1.2.1 高壓技術(shù)改性

食品高壓處理（High Pressure Processing，HPP）是采用100 MPa以上的壓力在常溫或較低溫度條件下作用于某些固體食品，從而達到改變食品某些理化性質(zhì)的效果[4]。TU等[7]采用高壓均值技術(shù)處理后的豆渣可溶性膳食纖維含量提高10%～28%。

1.2.2 擠壓膨化技術(shù)改性

擠壓膨化改性是物料在擠壓機中經(jīng)過高溫、高壓及高剪切力的作用下，水蒸氣在較短時間內(nèi)能夠迅速氣化，使得淀粉糊化、蛋白質(zhì)變性。任順成等[8]通過對麥麩擠壓工藝優(yōu)化后，使得麥麩總膳食纖維提高11.69%，可溶性膳食纖維含量提高1.16%。國外已有報道，擠壓膨化能降低麥麩中的抗?fàn)I養(yǎng)因子，使得小麥麩皮營養(yǎng)結(jié)構(gòu)和功能特性發(fā)生改變[9-10]。

1.2.3 超微粉碎改性

超微粉碎是一種利用機械或者氣體研磨等方法使大分子的物理顆粒粉碎至100 μm以下的加工技術(shù)。經(jīng)超微粉碎后的小麥麩皮，可提高膳食纖維顆粒的溶解性[11]。周麗媛等[12]探究黑麥麩可溶性膳食纖維的改性制備，當(dāng)粉碎至200目時，可溶性膳食纖維（SDF）最高得率為17.54%。超微粉碎是食品加工工業(yè)最主要的處理方式，目前應(yīng)用較為廣泛。

1.3 生物技術(shù)法改性

生物技術(shù)法改性小麥麩皮符合未來資源環(huán)境發(fā)展趨勢，可提高制品水溶性膳食纖維的含量，改善膳食纖維的物化性質(zhì)，其效果良好，應(yīng)用較為廣泛。

1.3.1 微生物發(fā)酵改性

微生物發(fā)酵法改性膳食纖維是利用微生物消耗降解麩皮中的有效成分，將膳食纖維中的大分子組分分解成可溶性小分子化合物。目前應(yīng)用較多的微生物有酵母菌和乳酸菌。劉豪等[13]用酵母菌發(fā)酵小麥麩皮，得到其可溶性膳食纖維含量為20.21%。王太軍[14]用乳酸菌發(fā)酵麩皮后，總膳食纖維下降，SDF比例提高，其持水力、水溶性指數(shù)和吸水指數(shù)升高。許錫凱等[15]用好食脈孢霉對麩皮進行固態(tài)發(fā)酵后，SDF得率可達13.41%。武忠偉等[16]用香菇發(fā)酵麥麩后，SDF平均可達208.45 mg·g-1。

1.3.2 酶法改性

酶法改性是利用酶的專一性對小麥麩皮進行酶解。陶顏娟[17]分別采用木聚糖酶、纖維素酶水解不溶性膳食纖維，得到可溶性膳食纖維得率分別為33%、30%。呂春月等[18]采用正交優(yōu)化微波聯(lián)合酶解對小麥麩皮品質(zhì)進行改良，結(jié)果表明小麥麩皮的持水性增加，粗纖維含量降低至2.79%，還原糖含量上升。

酶法改性反應(yīng)速度快、專一性強，是最有潛力的改性方法。

2 小麥麩皮改性的應(yīng)用

麥麩是可利用的最廣泛的膳食纖維來源，其膳食纖維總量占干物質(zhì)成分的35%～50%，其中可溶性膳食纖維含量約為2%[19]。

近年來，麥麩逐漸廣泛應(yīng)用于面制品中。蘭曉光等[20]采用噴霧調(diào)質(zhì)、研磨分離出麩皮中的麥麩細粉用于面包烘焙，使面包品質(zhì)顯著提升。楊文丹[21]用馬克斯克魯維酵母發(fā)酵麥麩制得富含天然酶的功能配料。崔西彬[4]用酶處理麥麩后，制得的麩皮饅頭感官品質(zhì)增加。親水持水能力高的膳食纖維能夠改善產(chǎn)品的質(zhì)量并延長貨架期[22]。李秀玲等[23]發(fā)現(xiàn)膳食纖維能夠減少饅頭體系中自由水的含量，使饅頭的持水性增加，改善其品質(zhì)特性。小麥麩皮還可導(dǎo)致面筋蛋白穩(wěn)定性下降[24]，導(dǎo)致掛面中自由水含量降低等[25]。

將小麥麩皮膳食纖維應(yīng)用于肉類食品中，可改善其高脂肪、高能量、高膽固醇、低膳食纖維的缺點[26]。在肉類食品中添加麥麩膳食纖維后效果更佳[27]。

麥麩纖維的保健食品日漸增多，如麥麩膳食纖維乳酸發(fā)酵飲料、固體飲料、膳食纖維膠囊等。在高血脂、高血壓、高血糖、糖尿病病人和肥胖人群中，膳食纖維保健食品具有更大的市場[28]。

另外，在番茄醬中加入小麥麩皮，可以降低麩皮的析水性，提高其黏稠性和穩(wěn)定性，使得綜合感官指標(biāo)升高[29]。

3 結(jié)語

小麥麩皮價格低廉、營養(yǎng)豐富，具有較大的研究空間。小麥麩皮中脂肪酶、脂肪氧合酶含量和活性均較高，可研究發(fā)酵對小麥麩皮中各種酶活性的影響，為生產(chǎn)高品質(zhì)全麥粉提供理論依據(jù)。用混合菌種發(fā)酵對小麥麩皮進行改性，以期能更好地改善高纖維面制品品質(zhì)；研究開發(fā)小麥麩膳食纖維、麥麩蛋白保健功能食品，針對不同人群開發(fā)不同的功能產(chǎn)品。小麥麩皮在食品領(lǐng)域的發(fā)展?jié)摿O大，具有重要的研究價值和實際意義，應(yīng)用前景廣泛。