麥麩膳食纖維對面團特性影響的研究進展

◎ 張 昂

（濮陽職業技術學院，河南 濮陽 457001）

小麥制粉的過程中會產生很多副產品，其中麥麩就是重要的副產品之一。由于價格比較低廉，且受到相關技術和工藝的限制，麥麩大多應用在飼料或是釀造行業，在開發一些新型納米材料或是生物質材料的過程中也會使用麥麩。有多種技術都能夠從麥麩中提取膳食纖維，所以更多的人開始致力于研究在面團中增加麥麩膳食纖維以及如何提高含有麥麩膳食纖維面制品的營養等。

1 麥麩膳食纖維及其提取方法

膳食纖維又被稱作第七大營養素，除了能夠在一定程度上預防心臟病、肥胖癥等疾病，還能夠對食品的色澤、風味等方面產生一定的影響。麥麩膳食纖維是一種從小麥麩皮中提取出的膳食纖維，其中含有大量的阿拉伯木聚糖。

按照溶解性不同，麥麩膳食纖維分為可溶性和不可溶性兩種類型。二者提取原理基本相同，只是在工藝條件和具體手段上有一定的區別?？扇苄喳滬熒攀忱w維主要采取物理法、微生物發酵法等方式[1]：物理法包括浸提法、微粉處理法等傳統方式和高壓、微波輔助等新興技術手段；微生物發酵法主要利用微生物的發酵進行降解。不可溶麥麩膳食纖維提取方法主要有化學法、生物法[1]：化學法包含硫酸酯化、乙酰化、羧甲基化等；生物法包含酶法和酵法。因為價格低廉、提取效率高，化學法應用的較生物法更為廣泛。但由于化學法使用的一些化學試劑在某種程度上會破壞膳食纖維的結構，甚至會改變膳食纖維的物化性質從而影響活性，人們在采取化學法進行提取的過程中，更傾向于選擇中性洗滌劑法，這種方式的提取效率比較高，產出的品質也比較好。

2 麥麩膳食纖維對面團特性的影響

2.1 對面團品質的影響

面團調制是指將面粉和水按照一定的比例混合，之后不斷活、揉，最終醒發、成型得到面團。正常的面團中會含有大量的孔洞，這些孔洞中分布著均勻的空氣。

在小麥中含有一種比較特殊的面筋蛋白，如果面粉與水相遇，則面筋蛋白也會接觸水，內部的各分子就會出現相互作用，從而排列成新的面筋網絡結構。

在水的作用下，面團能夠逐步發脹、粘結，面筋網絡也會變得更加密集。受外力的作用，面團中的二硫鍵和其他分子會重新建立起新的結構。相關研究人員認為，和面、發酵和蒸煮的每一個環節都會改變面團流變學特性。

麥麩膳食纖維中，有90%為不溶性膳食纖維，還有10%為可溶性膳食纖維。這兩者的結構、物化特性都有很大的不同之處，所以應當一一討論。

研究人員通過實驗發現，在調制面團的過程中加入不溶性的膳食纖維后，無法與小麥粉和水結合在一起，導致面團表面有泛黃的情況，這會給面制品的色澤產生比較大的影響。比如，在制作面包面團的過程中加入3%的不可溶麥麩膳食纖維，制作出的面包和普通的面包相比質感更硬、體積更小、彈性更低，可能是因為面筋的發育受到了影響[2]。因此研究人員嘗試對不可溶的麥麩膳食纖維進行脫色處理，希望能夠減少對面制品色澤產生的影響；還嘗試著對膳食纖維進行改性處理，希望能夠對結構產生影響，解決面包比較硬的問題。但就當前的情況來看，無論是脫色技術還是改性工藝都存在著一些不足，需要不斷的進行完善。

雖然小麥中的可溶性膳食纖維含量較少，但是其水合能力、膨脹能力都比較強，能夠吸附并保留大量的水、礦物質等，因此能夠很好地和面團網絡融合在一起，提升面團的質量。相關研究人員[3]認為，在面團中添加適量的可溶性膳食纖維，能夠讓面團的伸長率得以提升，提高面團的穩定性，改善面團的粘彈性，還能夠防止面團過硬問題的發生。并且由于這種可溶性膳食纖維的自身聚集效應比較強，所以不會和蛋白質產生較強的相互作用，但當添加的濃度過高，更加強烈的自身聚集行為也會對面筋網絡產生較大的影響。因此，為了讓可溶性膳食纖維更加穩定并有效降低分子量，有研究人員利用發酵技術減少其對面團產生的不利影響。

2.2 對面團流變學特性的影響

麥麩膳食纖維的結構比較特殊，在與面團結合的過程中會影響到面團的流變學特性。由于研究人員選擇的小麥種類不同、測定方法不同以及添加的麥麩膳食纖維含量和特性不同，得出的結論也有很大的不同。有相關研究人員發現[4]，在面團中添加麥麩膳食纖維很有可能會降低面團的機械能，改變其熱機械學特性，這是因為面團中的蛋白結構受到了影響：面團中加入一定的麥麩膳食纖維后，面團所含的高分子谷蛋白（谷蛋白大聚體）會減少，而醇溶蛋白則會增加，谷蛋白大聚體解聚會直接影響到面筋的網絡結構和面團的品質等多個方面。有報道指出，在面團中加入膳食纖維，能夠讓面團有更強的抗延伸性，這是因為其中的高持水性能夠有效維持面筋的網絡結構；但膳食纖維會給面團蛋白產生稀釋作用，其帶來的負面影響可能會降低面團的延伸性、粘彈性等。王蘇閩等[5]在研究的過程中得出，在面團中增加麥麩膳食纖維能夠讓面團有更強的抗拉阻力，并降低延伸性；如果添加的含量不超過4%，那么不會給面團的延伸度產生較大的影響，但是會增加面團的抗拉阻力。

2.3 對面筋網絡體系的影響

有很多研究人員認為[1]，市面上的全麥產品質量較低是因為麥麩膳食纖維會破壞面筋機制的連續性，稀釋面筋蛋白。但是近幾年有越來越多的研究人員通過研究實驗發現，這并不是全麥產品質量低的唯一因素。

麥麩膳食纖維中的羥基基團能夠和水分子產生相互作用，吸水能力比較強，所以很可能會爭奪面筋蛋白的水分，從而導致面筋蛋白缺少水分而無法形成完善的面筋網絡結構。面筋蛋白是由多種成分共同構成的，其中比較主要的是麥醇溶蛋白和麥谷蛋白，而麥谷蛋白的谷蛋白大聚體形式會直接影響到面筋網絡的質量。有相關的研究人員基于此做了細致的研究，發現膳食纖維會讓面筋網絡有更強的抗硬化能力；無論是麥醇溶蛋白還是麥谷蛋白，都出現了較為明顯的延伸阻力；在某些情況下，膳食纖維還有可能會導致面筋網絡快速破裂。這是因為麥麩膳食纖維加入面團在后，會和面筋網絡的分支產生摩擦，長此以往，面筋網絡結構的均勻性就會受到影響，面團也就不會像從前那樣有較強的延展性，從而影響面團的品質和特性[6]。

還有部分研究人員發現[7]，膳食纖維所帶來的影響是兩面性的。①如果在面團中增加麥麩膳食纖維，就會稀釋其中的蛋白質含量，那么其中的面筋蛋白質含量也會有所減少，這會直接影響到面筋網絡結構的形成。而且纖維之間還可能會產生微纖絲結構，這些都會給蛋白體系造成較為嚴重的破壞。如果增加了過量的膳食纖維，這些膳食纖維可能會因為膨脹而占領更多的空間，這樣面筋網絡在擴展的過程中就會由于缺少空間而無法很好的支撐，從而影響到面團的特性，導致面團出現塌軟的情況，制作出的面包結構也比較粗糙缺少彈性。②由于麥麩膳食纖維中含有酚酸活性雙鍵，能夠很好的和小麥粉中的蛋白質結在一起，這樣能夠形成大分子的網絡結構，也更有利于網絡結構的維持[8]。

2.4 對面團發酵特性的影響

面團發酵的過程就是選擇一些合適的菌類破壞面團中淀粉、糖分等的過程，產生大量的二氧化碳氣體，這樣面團中就會產生一些比較疏松的氣孔，制作出來的面制品也會比較蓬松，口感也比較好。所以在制作饅頭或是面包時發酵是非常重要的，也是必不可少的環節。

就當前的研究情況來看，并沒有直接證據證明可溶性和不溶性的膳食纖維會影響到發酵面團。但是有相關的研究人員認為[9]，在面團中加入可溶性的膳食纖維后，阿拉伯木聚糖（AX）含量會發生改變；加入不可溶性的膳食纖維后，面團的稠度會增加，能夠在一定程度上加快發酵，快速形成面筋網絡。但是，麥麩膳食纖維分子量較大，吸水性比較強這些特點，都會直接影響到面團的發酵。

3 結語

近幾年，市場上的全谷物食品種類在不斷增加，人們對于含麩食品的關注度也在不斷提升，小麥粉也成為了主要的開發方向。但在面團中增加麥麩膳食纖維可能會導致面制品發硬發澀，缺少食物的光澤和美感，嚴重影響面制品的品質。在這種情況下，更多的研究人員開始致力于探究麥麩膳食纖維對于面團特性產生的影響，由于不同的研究學者所選的小麥粉種類研究方法等多個方面存在區別，所以研究結果也各不相同，文章對這些研究情況進行了總結分析，希望能夠為更多的研究人員提供參考。