小麥麩皮的營養(yǎng)特性與應(yīng)用進展

吳凡，蔡紅燕*，沈汪洋, ，黨長英，孫云杰,

1. 武漢輕工大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院（武漢 430023）；2. 湖北省小麥加工工程技術(shù)研究中心（棗陽 441200）；3. 湖北豐慶源糧油集團有限公司（襄陽 441100）；4. 湖北三杰糧油食品集團有限公司（棗陽 441200）

小麥?zhǔn)侵袊钪匾霓r(nóng)作物之一，是三大谷物中作為糧食食用率最高的谷物，也是許多國家人民極其重要的主食。小麥籽粒或穎果可大致分為3個部分：胚乳，胚和麩皮（圖1）[1]。胚乳中以淀粉和蛋白質(zhì)為主，胚是以脂類和蛋白質(zhì)為主，麩皮是以膳食纖維為主[2]。人們所種植的小麥通常會被加工生產(chǎn)成面粉，面粉的制粉率從73%到77%不等，這取決于碾磨工藝、小麥品種和栽培條件等[3-4]。

圖1 小麥籽粒的組織結(jié)構(gòu)

中國小麥加工后產(chǎn)生的副產(chǎn)物主要是麩皮。小麥麩皮是指小麥在干磨制粉生產(chǎn)過程中，經(jīng)過逐道研磨和篩理，除去打碎入粉的胚乳剩下的成分[5]。從組織學(xué)角度看，麥麩是由不同組織組成，即果皮、種皮和糊粉層，具有不同的性質(zhì)和組成，圖2顯示麥麩的不同組織結(jié)構(gòu)[1]。由于小麥籽粒不可能完全分離，所以麩皮部分還包括部分胚乳和糊粉層，約占碾磨后小麥質(zhì)量的25%[6]。小麥麩皮除含有豐富的活性膳食纖維外，還含有大量的高活性天然抗氧化物質(zhì)，如阿魏酸、酚酸、阿拉伯木聚糖、植酸等，它是極具營養(yǎng)價值的副產(chǎn)物[7]。因此，現(xiàn)在麩皮制品受到更多關(guān)注。

隨著對小麥麩皮成分及結(jié)構(gòu)了解的加深，人們發(fā)現(xiàn)小麥麩皮中含有極其豐富的營養(yǎng)物質(zhì)。全世界每年生產(chǎn)6.5億 t以上的小麥，其中69%以上用于糧食生產(chǎn)，假設(shè)所有供人類食用的小麥都經(jīng)過碾磨，則副產(chǎn)品麩皮每年將產(chǎn)生約1.5億 t[8]。麩皮的蓄積量非常大，營養(yǎng)價值高、經(jīng)濟價值大，尋找新的增值應(yīng)用迫在眉睫。如果能夠充分認(rèn)識并利用麩皮進行深加工和綜合利用，將具有很高的經(jīng)濟效益和社會效益。

圖2 小麥麩皮組織結(jié)構(gòu)

1 小麥麩皮的營養(yǎng)特點

飲食中的許多因素在人類健康中起著關(guān)鍵性作用。科學(xué)研究者對非傳染性慢性病的患病風(fēng)險與飲食因素之間的關(guān)系開展研究，如心血管疾病（CVD）、肥胖、2型糖尿病和某些癌癥。數(shù)據(jù)分析顯示，麩皮在全谷物食品健康中起重要因素，麥麩既提供膳食纖維，又提供多種具有生物活性的物質(zhì)，如抗氧化劑、植物雌激素和木脂素等[5]。

1.1 小麥麩皮的營養(yǎng)成分

小麥麩皮除了含有豐富的膳食纖維，還含有蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)、維生素等，各營養(yǎng)成分表見表1[5]。

表1 麩皮基本成分

小麥麩皮是優(yōu)質(zhì)活性膳食纖維十分重要的來源之一，膳食纖維被稱為人體的第七大營養(yǎng)素。小麥麩皮中的膳食纖維達(dá)35%～50%，是小麥麩皮的重要組成成分，膳食纖維可分為可溶性膳食纖維和不可溶性膳食纖維。麥麩膳食纖維具有很重要生理功能：可以降低患結(jié)腸癌的風(fēng)險和便秘的發(fā)病率；預(yù)防與治療動脈粥樣硬化和冠心病；對糖尿病預(yù)防有一定的效果；因不能被人體消化吸收和吸水或吸油后膨脹易產(chǎn)生飽腹感，可作為肥胖患者減肥食品[5,7,9-10]。小麥麩皮中也含有蛋白質(zhì)，可以彌補膳食中蛋白質(zhì)的不足及改善其他的功能特性。此外，小麥麩皮中也含有豐富的磷、鈣、鉀、鎂等礦物質(zhì)，磷是形成葡萄糖-6-磷酸、磷酸甘油和核酸等人體營養(yǎng)素必不可少的物質(zhì)，磷與細(xì)胞內(nèi)糖、脂肪、蛋白代謝有密切關(guān)系；鈣是構(gòu)成骨骼和牙齒的重要物質(zhì)；鉀可以防止肌肉無力；鎂可以降血壓、抑制神經(jīng)興奮[5,11]。

1.2 小麥麩皮其他營養(yǎng)成分與特性

從組織結(jié)構(gòu)講，麥麩的外層是由含有纖維素、角質(zhì)層和具有高阿拉伯糖-木糖比（A/X）的復(fù)合木聚糖組成的厚細(xì)胞壁，以及阿魏酸脫氫劑替代聚合物鏈之間交聯(lián)劑[8,12]。果皮和種皮層還含有大量木質(zhì)素，內(nèi)含結(jié)構(gòu)多糖。種皮含有幾乎所有的谷物烷基間苯二酚。烷基間苯二酚起到抗氧化劑作用，它們能夠在體外保護低密度脂蛋白（LDL）免受氧化損傷，還具有生物學(xué)效應(yīng)，如抗誘變和抗菌活性等，可以減少人類結(jié)腸癌細(xì)胞的生長。烷基間苯二酚在腸道中被吸收和少部分被代謝，通常將其作為全谷物攝入的生物標(biāo)志物。糊粉層由包圍的生物活性化合物的活細(xì)胞組成，被厚細(xì)胞壁（占細(xì)胞體積的三分之一以上）所包圍，厚細(xì)胞壁由相對線性的阿拉伯木聚糖（AX）組成，阿拉伯糖與木糖的比例較低[8,13]。據(jù)文獻(xiàn)報道阿拉伯木聚糖和膳食纖維對人體的益處有相同之處，如降低血液中膽固醇含量、降低餐后血糖反應(yīng)。β-葡聚糖主要位于糊粉層中，由Michael等[8]、Hemery等[12]研究表明麩皮和糊粉層中的β-葡聚糖含量分別為2.5%和4.3%～4.9%。在歐洲，歐洲食品安全局表示，將允許宣傳稱“經(jīng)常食用β-葡聚糖有助于維持正常的血液膽固醇濃度”和“降低餐后血糖反應(yīng)”[12]。麩皮中的成分對健康的影響見表2[8]。

表2 麥麩成分及其健康作用

2 小麥麩皮的應(yīng)用進展

2.1 小麥麩皮在面制品中的應(yīng)用

在全谷物基礎(chǔ)上添加麥麩作為原料制備面食在商業(yè)上至少有10年，如有麩皮面條、麩皮饅頭、麩皮面包等麩皮產(chǎn)品，同時一些休閑食品中也有麩皮的添加，如餅干、披薩、糕點等。由于小麥麩皮組成成分復(fù)雜，制備麩皮產(chǎn)品時影響產(chǎn)品質(zhì)量因素較多，其中包括麩皮的粗細(xì)度、種類及添加量等因素。劉麗婭等[14]研究表明在小麥粉中以一定比例回添麩皮制作饅頭，粗麩面團延展性差，產(chǎn)品口感粗糙，中等粒徑（186.7 mm）麩皮制得的產(chǎn)品品質(zhì)好，饅頭的彈性、韌性和黏性評分均顯著升高，接受程度偏高。de Kock等[15]、Martijin等[16]和Zhang等[17]研究表明麥麩粒度對面包的體積和感官品質(zhì)有顯著影響，雖含有中等粒度麥麩的面包比含有粗糙麩質(zhì)面包具有更大的面包體積，細(xì)麩制作的面包體積最小，但含有粗粒度麥麩的面包在感官質(zhì)量上接受程度比較低。此外，陳鳳蓮等[18]以小麥麩皮和小麥粉為原料，制作富含膳食纖維的全麥型餅干。研究者做了大量關(guān)于小麥麩皮對面制產(chǎn)品影響的研究，結(jié)果表明在傳統(tǒng)饅頭、面包中添加麩皮，面粉的粉質(zhì)特性、加工性能和制品的食用品質(zhì)、營養(yǎng)均得到改善。

2.2 小麥麩皮在肉制品中的應(yīng)用

肉類是補充蛋白質(zhì)、維生素和礦物質(zhì)等必須物質(zhì)的重要來源，但是肉中脂肪、膽固醇含量高，膳食纖維含量少。為了改善飲食結(jié)構(gòu)，研究者向肉制品中添加含有豐富的膳食纖維的小麥麩皮。高曉光等[19]、王朝輝等[20]對麩皮香腸進行研究，結(jié)果表明麩皮添加量6%時所得產(chǎn)品不但質(zhì)構(gòu)、色澤好，而且還增加感官品質(zhì)和營養(yǎng)特性，滿足合理搭配膳食的飲食需要；王海濱等[21]研究發(fā)現(xiàn)添加7.5%的麩皮在火腿腸中，提高火腿腸的功能特性，同時減少食鹽使用量，與普通型火腿腸相比，因為麩皮火腿腸的脂肪降低50%，所以熱量降低20%，含鹽量得到降低。相關(guān)研究表明在肉制品中添加小麥麩皮，不僅改善肉制品中膳食纖維不足，還提高麩皮口感，增加麩皮利用率。

2.3 小麥麩皮在其他方面的應(yīng)用

隨著對麩皮認(rèn)識的進一步加深，小麥麩皮成分及其營養(yǎng)價值被發(fā)現(xiàn)，將麩皮運用到更多的領(lǐng)域成為不可逆轉(zhuǎn)的趨勢。小麥麩皮加工成膨化飼料，可使膨化后蛋白的吸收率從生喂的30%提升到99%；麩皮還可以代替玉米作為原料生產(chǎn)丙酮、丁醇；提取谷氨酸制備味精；以麩皮水解液中糖為碳源進行酵母發(fā)酵，獲得優(yōu)質(zhì)的飼料蛋白；麩皮可作為原料制成面筋、素腸油面筋等素食食品；利用生化反應(yīng)制備木糖醇等[7,9,22-24]。此外小麥麩皮還可應(yīng)用到可食性包裝，以及制成食用麩皮、冰淇淋及膳食纖維湯料等[1]。

3 展望

小麥麩皮具有極高的營養(yǎng)價值，具有來源廣、價格低廉等特點，而且麥麩越來越多地應(yīng)用到谷物類食品（面包、餅干、早餐麥片、意大利面、零食、蛋糕等）中。科研工作者需要尋找新的研究手段，改善小麥麩皮苦澀、口感粗糙等問題[9]，挖掘麩皮潛在價值，同時也要加大推廣力度，讓人們知道麥麩具有豐富的營養(yǎng)特征，并且顯示較好生理效果。從健康角度來看，富含麩皮的食品的消費比基于精制面粉的產(chǎn)品更加安全健康，也讓消費者意識到其益處。麥麩食品的開發(fā)研究不僅可以改善飲食習(xí)慣，優(yōu)化飲食結(jié)構(gòu)，還可使農(nóng)副產(chǎn)品增值，促進企業(yè)經(jīng)濟效益提高。