脫皮率對青稞粉的品質及面團特性的影響

張龑，龔號迪，陳志成

(河南工業大學 糧油食品學院，河南 鄭州，450001)

青稞，是我國青藏高原地區對多棱裸粒大麥的統稱，由于其籽粒內外稃與穎果分離，籽粒裸露，故稱裸大麥，也稱為裸麥、元麥等，屬于大麥的變種，是我國產量最小的主糧和最大的雜糧[1-2]。

青稞由于其具有“三高兩低”的營養成分，即高蛋白、高可溶性膳食纖維、高維生素和低脂肪、低糖，而被廣泛關注。青稞中蛋白質含量平均達到11.31%，含有人體必需的8種氨基酸，其中賴氨酸、色氨酸的含量顯著高于小麥、玉米等[3]。KOKSEL等[4]研究表明,青稞含有高達20.32%的膳食纖維，高于蕎麥、玉米等谷物中的含量。除此之外，青稞中含有如β-葡聚糖、多酚類物質和γ-氨基丁酸等功能因子，具有降血糖、血脂和抗氧化等功效[5-8]。青稞籽粒中維生素B1、維生素B2、煙酸、多酚類物質和微量元素鈣、磷、鐵的含量都較高。

青稞的傳統食品有糌粑、醪糟和青稞酒等，近年來，研究者們將青稞磨制成粉后替代一部分小麥粉制作成饅頭、面條、餅干、面包、蛋糕等食品，不僅有特殊的風味，還具有很高的營養價值[9-12]。而國外學者大多是對裸大麥的全粉或麩皮添加進行研究[13-14]，雖然提高了膳食纖維、礦物質等含量，但是制品的色澤較深，口感也會受到一定的影響。將青稞脫出一定比例的皮層，磨成粉制作成品，并研究不同的脫皮率對青稞粉組分的影響,以及脫皮前、后的青稞粉對面團特性影響的報道并不多見。

本文研究了不同脫皮率對青稞粉主要組分及理化特性的影響，并選取不同脫皮率的青稞粉，以20%的質量比添加至高筋小麥粉中，研究青稞粉脫皮率對復配粉的面團特性的影響。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

青稞，西藏鑫旺生物科技有限公司；高筋小麥粉，日清制粉；H2SO4、NaOH、硼酸、無水乙醇、NaCl、石油醚，均為分析純；總淀粉試劑盒，Megazyme。

1.2 儀器與設備

鼓風干燥箱，南通華泰實驗儀器有限公司；柔性剝皮機，河南糧院機械制造有限公司；錘式旋風磨，遼寧賽亞斯科技有限公司；馬弗爐，上海帥登儀器有限公司；分析天平，北京賽多利斯天平有限公司；凱氏定氮儀，上海新嘉電子有限公司；色差儀，Konica Minolta；快速粘度分析儀，PERTEN；降落數值儀，濟南科翔實驗儀器有限公司；面筋儀，杭州天成光電有限公司；粉質儀、拉伸儀，Brabender。

1.3 實驗方法

1.3.1 不同脫皮率的青稞粉的制備

將青稞除去雜粒,經清洗、烘干后，稱取1 kg，以料液比1∶20(g∶mL)加入水進行調質，調制完成后送入柔性脫皮機，以脫皮道數設定不同的脫皮率，得到脫皮率分別為0%、4.59%、7.2%、9.22%、11.15%、12.75%的青稞籽粒，放入鼓風干燥箱中，140 ℃下烘烤10 min，冷卻后送入錘式旋風磨碾磨成青稞粉，不同脫皮率青稞粉樣品記作QK1、QK2、QK3、QK4、QK5、QK6。

1.3.2 不同脫皮率青稞粉基本組分的測定

水分含量：參照GB 5009.3—2010的方法。灰分含量：參照GB 5009.4—2010的方法。粗脂肪含量：參照GB 5009.6—2003的方法。粗蛋白含量：參照GB 5009.5—2010的方法。膳食纖維含量：參照GB 5009.88—2014的方法。總淀粉含量：采用Megazyme試劑盒法。

1.3.3 不同脫皮率青稞粉色澤的測定

采用色差儀測定青稞粉色澤。

1.3.4 不同脫皮率青稞粉糊化特性測定

參照GB/T 24853—2010的方法。

1.3.5 不同脫皮率青稞粉降落數值測定

參照GB 10361—2008的方法。

1.3.6 青稞復配粉的配制

分別將各青稞粉樣品以20%的質量比例添加至高筋小麥粉中均勻混合， 得到不同脫皮率的青稞復配粉，記作樣品QK1-20、QK2-20、QK3-20、QK4-20、QK5-20、QK6-20。

1.3.7 復配粉濕面筋含量的測定

參照GB/T 5506.1—2008的方法。

1.3.8 復配粉面團流變學特性測定

粉質特性分析:參照GB/T 14614—2006的方法。拉伸特性分析:參照GB/T 14615—2006的方法。

1.3.9 數據統計分析

試驗均進行3次平行試驗，結果采用SPSS 24.0進行數據分析與統計，并進行單因素方差分析(P<0.05)。

2 結果與討論

2.1 脫皮率對青稞粉的基本組分的影響

由表1可知，不同脫皮率青稞粉的水分含量差異顯著，可能是由于青稞的皮層、胚和胚乳中的水分含量有差異，而隨著脫皮道數的增加，使得青稞在機械作用下，水分有不同程度的散失。QK1中灰分含量高達2.19%，經過脫皮后，其含量顯著下降。灰分主要來源于青稞表面灰塵及皮層物質，對后續青稞粉的品質、色澤等具有重要影響，脫皮后青稞粉的灰分降低，加工精度上升。較水分、灰分含量而言，蛋白質含量降低的趨勢較為平緩，這可能是由于蛋白質主要分布在青稞的胚乳中，而在脫皮過程中只剝刮了少量的胚乳部分。粗脂肪含量的變化也隨著脫皮率的增加而逐漸降低，可能是由于青稞中脂肪主要分布在皮層和胚中，在脫皮的過程中，皮層及一部分的胚逐漸被脫除，脂肪含量緩慢降低。淀粉含量與其他組分含量的變化趨勢明顯不同，它隨著脫皮率的增加而增加。膳食纖維含量的變化趨勢與粗脂肪類似，在脫皮初期，膳食纖維含量顯著降低，而隨著脫皮率的增加，其含量減少的趨勢較為平緩，這與鞠棟等[15]的研究結果一致。

表1 脫皮率對青稞粉基本組分的影響 單位：%

2.2 脫皮率對青稞粉色澤的影響

由表2可知，隨著脫皮率的增加，青稞粉的亮度(L*)逐漸升高，且變化顯著。a*和b*分別代表著紅色值和黃色值，在未脫皮時均為最大值，隨著脫皮率的增加，a*首先在正方向上逐漸降低，而后在負方向上逐漸升高，且變化顯著；脫皮前、后青稞粉的b*產生顯著性差異，隨著脫皮率的增加，b*降低的趨勢趨于平緩，與石琴琴[16]的研究結果相一致。這是由于脫皮率越高，皮層中的色素物質被去除的越多，青稞粉的亮度也就越高。

表2 脫皮率對青稞粉色澤的影響Table 2 Effect of peeling rate on color of highland barley

2.3 脫皮率對青稞粉糊化特性的影響

由表3可知，隨著脫皮率的增加，青稞粉的峰值黏度、最低黏度、衰減值、最終黏度及回生值均逐漸升高，但趨勢有所不同。峰值黏度和最終黏度的增加較為劇烈，而其他黏度值增加則較為平緩，這與趙吉凱等[17]的研究結果相一致，可能是由于脫除部分皮層之后，淀粉濃度相對增加，減少了麩皮對糊化體系的影響，因此各糊化黏度值均增加。QK1的峰值時間為5.80 min，顯著低于脫皮后各青稞粉樣品的峰值時間，QK2的峰值時間為6.20 min，而后隨著脫皮率的增加，峰值時間未發生變化。糊化溫度隨脫皮率的增加逐漸降低，表明青稞中的淀粉更易糊化。

表3 脫皮率對青稞粉糊化特性的影響Table 3 Effect of peeling rate on pasting properties of highland barley

2.4 脫皮率對青稞粉降落數值的影響

降落數值是通過測定樣品中淀粉懸浮液黏度的變化來測定α-淀粉酶的活性，由圖1可知，隨著脫皮率的增加，青稞粉的降落數值在逐漸增加，說明隨著青稞脫去的皮層越多，α-淀粉酶的活性越低，這與吳青蘭[18]的研究結果相一致。這可能是由于α-淀粉酶在皮層中的含量較高，且在麩皮結構層中呈階梯分布，由外到內逐漸減少。酶活性過高或過低均對青稞粉品質有一定的影響，通過脫皮可適當降低酶活性，從而提高青稞產品的品質。

圖1 脫皮率對青稞粉降落數值的影響Fig.1 Effect of peeling rate on the falling value of highland barley注：不同小寫字母表示具有顯著性差異(P<0.05)(下同)

2.5 青稞復配粉的面筋特性分析

由圖2可知，高筋粉與各復配粉樣品的濕面筋含量與面筋指數均產生了顯著差異，由于青稞粉難以形成面筋，添加至小麥粉中，稀釋了原粉中的面筋蛋白數量。但是將不同脫皮率的青稞粉與高筋粉以20%的比例混合后，因為添加量一致，濕面筋含量未產生顯著差異，而復配粉的面筋指數卻有逐漸升高的趨勢，這可能是由于經過脫皮后，青稞粉中麩皮含量減少，而麩皮中的纖維素、脂肪等可能與面筋蛋白產生相互作用，對面筋指數產生不利的影響，這與羅霏霏[19]的研究結果相同。

圖2 脫皮率對復配粉面筋特性的影響Fig.2 Effect of peeling rate on gluten characteristics of highland barley

2.6 青稞復配粉面團粉質特性分析

利用粉質儀測量青稞復配粉在加水后面團形成和擴展過程中稠度的變化，可以反映面團流變學特性。由表4可知，復配粉樣品間的吸水率未達到顯著性差異，卻均顯著高于高筋粉。高筋粉的形成時間與穩定時間顯著高于復配粉樣品，QK1-20的形成時間與穩定時間均最小，而其他樣品的形成時間與穩定時間均有不同程度的增加，說明經過脫皮后，青稞面團的彈性、韌性均有所增加。

表4 不同脫皮率青稞粉對面團粉質特性的影響Table 4 Effect of peeling rate on farinograph characteristics of highland barley

弱化度表示面團在過度攪拌情況下筋力的下降速度，反映了面團對機械攪拌的承受能力。隨著青稞籽粒脫皮率增大，面團的弱化度總體呈現下降趨勢，而未添加青稞粉的高筋粉呈現最低弱化度。各樣品粉質指數值也隨著脫皮率的增加而有所增加，與石琴琴等[20]的研究結果相一致，其中QK5-20的粉質指數值為145，高于除高筋粉外的其他樣品。

2.7 青稞復配粉面團拉伸特性分析

表5為添加20%不同脫皮率青稞粉的復配粉面團拉伸特性的測定結果。醒發時間分別為45、90、135 min青稞粉的添加，使得拉伸特性數值均有顯著性變化，高筋粉的拉伸曲線面積與延伸度顯著高于復配粉，而拉伸阻力與拉伸比值顯著低于復配粉，說明青稞粉的添加使得面粉的拉伸品質降低。拉伸曲線面積表示拉伸面團時所作的功，脫皮率的增加使得拉伸曲線面積有所降低，在醒發時間為90 min時，面團能量較45和135 min的高，說明青稞復配粉面團不適宜較長時間醒發。拉伸阻力可以反映面團的彈性和筋力強度，不同的醒發時間，QK4-20面團的拉伸阻力均表現為最大值，而在醒發45 min時，不同脫皮率青稞復配粉面團的拉伸阻力均小于90和135 min時，說明此時面團筋力較差，面團不穩定，也說明青稞面團的筋力需要一定時間才能形成，但不宜過長。延伸性表征著面團的延展特性和可塑性，青稞面團的延伸度隨著脫皮率的增加，均呈現降低的趨勢，而醒發45 min時，各個樣品的延伸度均大于90和135 min。隨著脫皮率的增加，面團的拉伸比值有不同程度的增加，將抗延伸性和延伸性綜合起來評價小麥粉的品質，在醒發45 min時，各樣品的拉伸比例均小于90和135 min，而135 min較90 min略高，QK4-20的拉伸比例均為最大值。

表5 不同脫皮率青稞粉對面團拉伸特性的影響Table 5 Effect of peeling rate on tensile properties of highland barley

3 結論

(1) 隨著脫皮率的增加，青稞粉中水分、灰分、粗脂肪、蛋白質、總膳食纖維均呈現下降的趨勢，而淀粉含量卻逐漸增加，說明脫皮會使得蛋白、膳食纖維等營養物質流失。

(2) 隨著脫皮率的增加，青稞粉的色澤、降落數值及糊化特性指標均呈現顯著性變化，脫皮改善了青稞粉的理化特性。青稞復配粉中濕面筋含量無顯著性差異，而面筋指數卻顯著增加，說明脫皮使得青稞面團的面筋特性有所提高。

(3) 隨著脫皮率的增加，青稞面團的粉質、拉伸特性有顯著性變化，脫皮使得面團的性質有一定的改善。