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回添法生产全麦粉的卫生、贮藏及加工品质提升技术研究

回添法生产全麦粉的卫生、贮藏及加工品质提升技术研究

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作者：杨钰莹江苏大学

学位级别：硕士

麦麸是小麦制粉的主要副产物,富集了小麦籽粒的大部分生物活性物质,具有巨大的经济价值和开发前景。目前全谷物加工与消费正处于快速发展阶段,全麦粉作为全谷物的重要分支,市场潜力巨大。针对麦麸存在的食用安全性差、贮藏稳定性差、加... 详细信息

麦麸是小麦制粉的主要副产物,富集了小麦籽粒的大部分生物活性物质,具有巨大的经济价值和开发前景。目前全谷物加工与消费正处于快速发展阶段,全麦粉作为全谷物的重要分支,市场潜力巨大。针对麦麸存在的食用安全性差、贮藏稳定性差、加工适应性差三大问题,本研究对麦麸及回添全麦粉进行综合性的品质提升,以期为全麦粉工业化生产提供理论支撑。本论文主要内容与结果如下:（1）采用柔性微脱皮方式,研究0-5%脱皮率对小麦籽粒的卫生、加工及营养品质的影响规律,并对比工业生产线上未脱皮与微脱皮对制粉工艺及麸粉品质的影响。结果显示,当脱皮率为1.08%时,籽粒减菌率达80.11%,呕吐毒素（DON）去除率为15.82%。此时小麦增碎率为0.15%,小麦硬度指数、水分及灰分含量与未脱皮籽粒无显著性差异。自第2道脱皮后,小麦减菌率及DON去除率均无显著性变化,而小麦增碎率逐渐增加,硬度指数降低;脱皮籽粒的灰分显著下降,脱除麸皮的烷基间苯二酚（ARs）含量显著增加,灰分及淀粉含量逐渐增加。通过脱除麸皮及脱皮籽粒的显微结构观测到,1.08%的脱皮厚度约为25-35μm,脱除大部分外果皮且内果皮及种皮保持较完整。微脱皮制粉的麸皮整体粒径偏小但粉碎上限一致,且三路基础面粉的灰分均下降。微脱皮制粉所得的前中后路粉及粗细麸的微生物数量和DON含量显著减少,菌落总数分别降低了23.02%、25.79%、32.63%、36.94%、41.32%;DON去除率分别为16.76%、17.76%、20.75%、16.46%、11.78%。因此,采用柔性微脱皮方式,1.08%的脱皮率能够微量均匀地去除外果皮而不损伤种皮,有效降低小麦籽粒表面有害物质且对籽粒加工及营养品质的影响较小,在工业化生产中微脱皮能够维持小麦原有制粉特性,获得卫生品质更好的麸皮与低菌化的小麦粉。（2）基于“蒸汽调质-保温钝酶-可控脱水”的麸皮稳定化系统,建立调质保温钝酶方法,优化钝酶工艺参数,运用一级动力学模型分析脂肪酶灭活规律,并通过麦麸酚含量变化对稳定化效果进行评价。结果显示随着调质水分、保温温度和时间的增加,麦麸脂肪酶钝化效果增强。通过失活动力学分析得出,随着水分和温度的增加,失活速率常数k值上升,指数递减时间D值下降,说明调质处理能有效降低脂肪酶对温度的依赖性。基于钝酶效果及热量分析,优化工艺条件为:30%水分含量、90℃下保温4 h,其脂肪酶灭活率达93.8%,残留酶活力为0.264 U/g。此条件下游离酚含量提高46.25%,结合酚含量无显著性差异,总酚含量提高9.29%。由此可见,通过调质处理提升钝酶效率,结合保温处理降低能耗,在有效钝酶的同时能充分保留麦麸中的酚类物质,则调质保温稳定化方式能较好满足麦麸工业钝酶需求。（3）研究麸皮粉碎后不同筛分组分中完整糊粉细胞簇比例与贮藏稳定性的关系,明确麦麸最适破碎程度,以此优化麸皮气流涡旋微粉碎的工艺参数,并对比不同粉碎程度的麸粉对回添全麦粉加工品质的影响。结果显示,随着麸皮粒径的减小,糊粉细胞簇数量成倍降低,边缘破碎细胞的比例也成倍增加,细胞内容物暴露更加充分;200目筛下麸皮的糊粉细胞结构基本被破坏,细胞内容物充分溢出。未钝酶麸皮的脂肪酶活力随着粒径的减小而显著升高,同时麸皮脂肪酸值增长率成倍增加。以80-200目组分占比与产量乘积所得的目标组分得率来评价微粉碎效果,麦麸气流涡旋微粉碎的优化工艺为:喂料器频率30 Hz、粉碎盘频率50 Hz和分级轮频率30 Hz,优化工艺下的麸皮糊粉层细胞簇完整比例最高的同时也保证了粉碎效率,回添全麦面带的褐变程度较低,具有一定的抗拉能力且黏附能力较低,面筋网络结构的形成也较好。因此,麸皮粉碎后完整糊粉细胞簇比例越高,脂肪酸增长率越低,回添全麦粉的贮藏稳定性更高,优化粉碎工艺下的麸粉有利于提升回添全麦粉的加工品质。

关键词：麦麸全麦粉微脱皮调质保温钝酶微粉碎

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