戊聚糖在不同系統粉中的分布及對饅頭品質的影響研究

林江濤，鄭洋洋，關二旗，任傳順，谷玉娟，卞 科

河南工業大學 糧油食品學院，河南 鄭州 450001

小麥粉除了含有淀粉、脂肪、蛋白質外，還含有一種非淀粉多糖——戊聚糖[1]。戊聚糖又稱阿拉伯木聚糖(AX)，由阿拉伯糖、木糖以及少量的蛋白質、糖、酸等物質組成[2]，主要位于谷物的細胞壁，具有氧化交聯、吸水、高黏度等特性[3-5]。戊聚糖可顯著影響面團及其制品的品質[6-9]，同時還具有降血糖、降脂肪、抗氧化、減肥、預防大腸癌等功能特性[10-13]，很可能成為未來保健食品中的功能因子[3]。AX在小麥籽粒中的分布是由內到外逐漸增加，在整個小麥籽粒中的含量為4%～8%，在胚乳中所占的比例為1.5%～2.5%，在麩皮中則高達20%～25%[14]。

在制粉過程中，小麥經不同系統研磨篩理后，會形成具有不同組分和理化性質的粉流，即不同系統粉[15]。系統粉是面制品用粉的重要來源，隨著人們生活水平和小麥制粉技術的提高，對面制品的品質提出了更高的要求[10]，除了水分、灰分和蛋白質含量外，小麥的AX含量也可成為一項衡量面粉及其制品品質的重要指標。

作者采用間苯三酚-冰醋酸法測定皮磨系統(B)、心磨系統(M)、渣磨系統(S)、尾磨系統(T)、重篩系統(D)粉和吸風粉(XF)中AX的含量，以探究AX在不同系統粉中的分布規律，再將AX加入由基礎粉配比的粉中，探究AX添加量對饅頭品質的影響，以期為小麥粉的優質、高效生產及開發提供依據，并提高面制品的品質。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

3種基礎粉：F1、F2、F3。48個系統粉樣：皮磨粉1B、2B、XB、3B、4B、5B；心磨粉1M1上、1M1下、1M2上、1M2中、1M2下、1M3上、1M3中、1M3下、1M4上、1M4中、1M4下、2M1上、2M1中、2M1下、2M2上、2M2中、2M2下、3M1上、3M1中、3M1下、3M2、4M1、4M2、5M2、6M、7M、8M；渣磨粉1S1、1S2、2S；尾磨粉1T、2T；重篩粉D1、D2上、D2下、D3上、D3下、D4上、D4下、D5；吸風粉XF1、XF2。以上材料均取自河南焦作某面粉廠同一條生產線。

木糖、間苯三酚、冰醋酸、無水乙醇、濃鹽酸、葡萄糖等試劑均為分析純；戊聚糖：實驗室自制，小麥粉中提取，純度85%；酵母：安琪酵母股份有限公司。

1.2 儀器與設備

ML204/02電子分析天平：梅特勒-托利多儀器有限公司；JXFD 7醒發箱、GMTD-168/140實驗面條機：北京東孚久恒儀器技術有限公司；HH-6恒溫水浴鍋：上海華燕醫療器械有限公司；HM770和面機：海氏(Hauswirt)中國；IP54顯數卡尺：上海美耐特實業有限公司；UV-4802S紫外可見分光光度計：尤尼科儀器有限公司；TA-XT plus質構儀：北京微訊超技儀器科技有限公司；101-1ES電熱鼓風干燥箱：北京市永光明醫療儀器有限公司；LS實驗粉篩：無錫匯邦科技有限公司；SM302 N切片機：新麥機械有限公司。

1.3 方法

1.3.1 水分含量的測定

參照GB 5009.3—2016中105 ℃烘箱法。

1.3.2 AX含量的測定

采用間苯三酚-冰醋酸法測定AX含量[16-17]。

配制溶液：100 μg/mLD-木糖標準溶液、17.5 g/L葡萄糖溶液、酸性抽提劑(2 g間苯三酚、1 mL葡萄糖溶液、110 mL冰醋酸、10 mL無水乙醇、2 mL濃鹽酸，混合)。

繪制標準曲線：吸取D-木糖溶液置于15 mL比色管中，吸取量分別為0、0.5、1.0、1.5、2.0 mL。加入蒸餾水至總體積為2 mL，加入11 mL抽提劑，沸水浴25 min后快速用水沖淋使之迅速冷卻至室溫，分別在552 nm和510 nm處測定其吸光度，以兩處波長所測得的吸光度差值為縱坐標，木糖質量為橫坐標作圖。

樣品AX含量的測定：稱取5 mg樣品置于15 mL比色管中，加入蒸餾水至總體積為2 mL，重復上述步驟測定吸光度差值，計算樣品AX的含量。

式中：C為由標準曲線所得木糖的含量(μg)；0.88為AX與木糖的比例系數；m為樣品質量(mg)。

1.3.3 饅頭的制作

將3種基礎粉F1、F2、F3按取樣時實際面粉出率(41%、27%、7%)配比，混合均勻，記為0#。分別添加0、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、3.0%的AX至0#中，混合均勻，參照GB/T 35991—2018方法，用混合粉制作饅頭。

1.3.4 饅頭的色度測定

采用色彩色差計測定饅頭的L*、a*、b*值，分析饅頭色澤的變化。

1.3.5 饅頭的比容、寬高比測定

參照GB/T 21118—2007，采用小米置換法測定饅頭的體積，計算饅頭的比容。用顯數卡尺測定饅頭的直徑、高度，計算饅頭的寬高比。

1.3.6 饅頭的質構測定

將饅頭切成厚度為15 mm的片，用質構儀對其進行TPA測定，測定時采用P36探頭，擠壓比例為65%，測前、測試和測后速度分別為3、1、3 mm/s[18]。

1.3.7 饅頭的感官評價

饅頭冷卻后，請9名專業人員參照GB/T 35991—2018的方法對其進行感官評價。

1.4 數據統計與處理

采用Microsoft Excel 2010、SPSS 20.0對數據進行處理、分析和作圖。

2 結果與分析

2.1 不同系統粉中AX的含量及分布

2.1.1 標準曲線的繪制

繪制D-木糖標準曲線(圖1)，得回歸方程y=0.001 3x+0.007 5(R2=0.993 9)。

圖1 D-木糖標準曲線

2.1.2 不同系統粉中AX的含量

由圖2可以看出，在M、B、D、S、T的面粉及吸風粉中，AX的含量不同。在M粉中，AX的含量為0.37%～3.01%，其分布為1M<2M<3M、4M<5M<6M<7M<8M，且在上粉、中粉、下粉中呈遞增的趨勢，在8M粉中的含量最高；在B粉中，AX的含量為0.55%～2.06%，其分布為XB<1B<2B<3B<4B<5B，其中1B至4B粉中的AX含量變化不大，為0.65%～1.10%，而5B粉中的AX含量較高，為2.06%；在D粉中，AX的含量為0.38%～2.31%，其分布為D1

圖2 AX在不同系統粉中的分布情況

由此可見，AX在小麥加工各系統粉中的含量為0.25%～3.01%，在不同種類的系統如皮磨、心磨、重篩中的分布相似，即前路粉的AX含量小于后路粉，上粉中的AX含量小于下粉，且主要集中于M、D和B的后路粉中。這是由于在小麥籽粒中，AX主要分布在皮層和糊粉層，在制粉的過程中，小麥的皮層和糊粉層部分又較多地流向了M、D和B的后路粉中。

2.2 AX對饅頭品質的影響

2.2.1 AX對饅頭比容及寬高比的影響

由表1可知，隨著AX添加量的增加，饅頭的比容先增大后減小，寬高比則呈現相反的變化趨勢。AX添加量為0.5%和1.0%時，饅頭的比容顯著增加，AX添加量為1.0%和1.5%時，饅頭的寬高比顯著降低，即適量的AX可以顯著增大饅頭的體積，使其外觀更挺立，但過多的AX會起反作用。這可能是因為AX具有較高的黏度和吸水特性，AX的黏度特性可提高饅頭的持氣能力，有利于饅頭的發酵，但過量的AX可能會阻礙蛋白質對于水分的吸收，從而弱化了面筋強度，減小持氣性。

表1 AX對饅頭比容及寬高比的影響

2.2.2 AX對饅頭色度的影響

由表2可知，隨著AX添加量的增加，饅頭表面的L*值先增加后減小，a*值逐漸增加，b*值有降低趨勢，饅頭內部的色度值呈現同樣的變化，即AX可使饅頭的亮度和偏綠的程度增加，偏黃的程度減小。這可能是由于AX增加了饅頭的吸水量與持氣性，使饅頭亮度增加，偏黃的程度減小。但AX的氧化交聯特性會對其持水性產生影響，交聯程度增加可增加持水性，而交聯過度時，AX的持水能力因受到限制反而會下降[19]。隨著AX添加量的增加，其交聯程度增加，當達到一定程度后，面團的持水性與持氣性降低，饅頭的亮度隨之減小。

表2 AX對饅頭內外色度的影響

2.2.3 AX對饅頭質構特性的影響

由表3可知，隨著AX添加量的增加，饅頭的硬度先減小后增加，凝聚性降低，咀嚼性顯著增加，彈性、回復性無顯著變化。在AX添加量為1.0%、1.5%時，饅頭的硬度較小，更有咀嚼性。但繼續增加AX的添加量會使饅頭的質構特性變差。這是因為AX使饅頭具有較高的吸水能力和持氣能力，從而導致饅頭的硬度減小，但AX過量時，由于弱化了面筋強度，減小了饅頭的持氣能力，使其內部結構變得致密，所以凝聚性降低、硬度增加。

表3 AX對饅頭質構特性的影響

2.2.4 AX對饅頭感官品質的影響

由表4可知，隨著AX添加量的增加，饅頭的比容、彈性、表面色澤、表面結構、內部結構的評分以及總分都呈現先增加后減小的趨勢，黏性、食味的評分逐漸降低，韌性增加，寬高比無顯著性變化。在AX添加量為1.0%時，饅頭的評分最高，為79.8分。此時的饅頭雖皮層與邊緣有分離，但饅頭的體積較大、結構挺立、表面光滑、富有彈性，且由于AX提高了饅頭的持氣性，延緩了氣體在面團中的擴散速率，使內部氣孔變得較為均勻，饅頭整體品質得到了提高。

表4 AX對饅頭感官品質的影響

3 結論與展望

在小麥加工過程中，AX主要集中于后路制粉系統的面粉中，含量為0.25%～3.01%，并從前路粉到后路粉、從上粉到中粉再到下粉依次呈增加趨勢。在8M系統粉中AX的含量最高，可達3.01%；AX對饅頭品質的影響較為顯著。由于AX能夠增加饅頭面團的吸水量與持氣性，所以適量添加AX至饅頭中可改善饅頭的體積、色澤、硬度和質構特性，生產出體積大且挺立、亮度高、硬度小、表面光滑、內部氣孔較均勻、更有咀嚼性的饅頭，但過量AX會使饅頭的品質變差。AX作為一種既可以改善面制品品質，又對人體有益的天然物質，有著廣闊的應用前景。在面粉的生產過程中，可以通過系統粉組合來調整面粉中AX的含量，使之達到最佳的食品制作效果，從而提高面粉的食用價值與商業價值。