營養強化型紫色小麥的食品品質改良研究

王利彬，曹新有，韓冉，王燦國，劉建軍，李豪圣，宋健民，程敦公，趙振東，劉愛峰

（山東省農業科學院作物研究所/農業部黃淮北部小麥生物學與遺傳育種重點實驗室/小麥玉米國家工程實驗室，山東 濟南 250100）

自20世紀90年代以來，隨著食品營養學的重大進展，食品中維生素、礦物質、氨基酸等的營養價值和保健功能被深入發掘，促進了人們對主食營養健康的深入了解和認可。彩色小麥是我國自主研發的特色谷物資源之一，其種皮或糊粉層含有豐富的天然花色苷類化合物而使籽粒呈現不同的顏色；其含有豐富的蛋白質、賴氨酸、鋅、硒、鈣、鐵、碘等多種對人體有益的營養物質，不僅能防止營養缺乏病，且具有降血壓、降血糖、降血脂、防癌等獨特的保健功能［1-4］，因而日益受到人們的青睞，尤其是有這種需求的特殊群體。大量研究表明彩色小麥在營養品質方面比普通小麥有很大的優勢［5-8］，色素中的花青素、黃酮和葉綠素含量均高于普通小麥，其中紫色小麥花青素含量是普通小麥的43.5倍，黃酮含量是普通小麥的1.5倍；微量元素中的鋅、硒和錳等的含量也遠高于普通小麥，硒元素僅在彩色小麥中檢測到，其中紫色小麥的硒含量為0.31μg/g［9］。在此基礎上，彩色小麥的籽粒品質和加工品質等也得到了深入研究。不同色澤彩色小麥品種的籽粒品質性狀存在差異，面筋含量和質量差異較大，因而面粉特性和面團流變學特性相差較大［7］。與普通小麥相比，彩色小麥的面團流變學特性如形成時間、穩定時間、弱化度、評價值等指標均低于普通小麥［10，11］，在食品加工中往往作為配料添加到普通小麥中用以生產各種營養保健食品［12-14］，彩色小麥復合粉按照40%的比例添加到普通小麥粉中可以制作出綜合品質較好的饅頭［15］。

本研究以紫色小麥超微全粉為基礎，通過添加一定比例的小麥精粉改善其食品加工品質，制作出營養成分含量高且加工品質優良的饅頭、面條和面包，既充分發揮了紫麥超微粉特殊營養成分的功效，又可以制作出滿足不同面食品需求的優質食品，在一定程度上緩解由于微量營養缺失和不平衡引起的“隱性饑餓”狀態，也為紫麥超微粉的全產業鏈融合發展提供了一定的數據基礎。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

采用山東省農業科學院作物研究所選育的濟紫麥1號、濟麥229和濟糯116。其中，濟麥229達到國標強筋小麥品質［16］，具有優良的食品加工品質［17］；濟糯116為全糯性小麥，具有良好的配粉特性［18］。

1.2 試驗方法

濟紫麥1號全粉采用超微全粉制粉工藝制作，濟糯116和濟麥229精粉采用Bulher磨制粉。將濟糯116和濟麥229面粉按照10%、20%、30%的比例分別與濟紫麥1號全粉混合，共得到6個混合粉，以純濟紫麥1號全粉及濟糯116、濟麥229面粉為對照，進行營養成分測定分析及面包、面條、饅頭等品質評價。營養成分的測定委托譜尼測試公司，面包品質評價采用GB/T 14611—2008的方法，面條品質評價采用GB/T 35875—2018的方法，饅頭品質評價采用GB/T 21118—2007的方法。

1.3 數據處理

采用SPSS和Microsoft Excel軟件進行數據處理和統計分析。

2 結果與分析

2.1 紫麥全粉的營養品質

紫麥全粉的營養成分含量均高于濟麥229面粉（表1），其中，蛋白質、賴氨酸及維生素E、B1和B2的含量分別是濟麥229面粉的1.2、1.2、1.5、2.1、1.8倍，但差異不顯著；而烷基間苯二酚、鐵、鈣、鋅的含量分別達到濟麥229面粉的1.9、19.5、1.4、3.0倍，差異達顯著水平。表明，紫麥全粉的營養品質優于濟麥229面粉。

表1 濟紫麥1號全粉的部分營養成分含量及與濟麥229面粉的對比

2.2 紫麥全粉的食品加工品質

用濟麥229面粉制作的面包冠大頸長，體積大，外觀好，內部芯白色且亮、質地柔軟有彈性、紋理結構優，面包品質水平達強筋粉標準。與其相比，用紫麥全粉制作的面包外觀品質差，冠小無頸，烘烤過程中極漲僅有0.51 cm，顯著小于濟麥229；面包體積小，體積得分僅有17.92（體積最高分45分），顯著低于濟麥229；芯色澤為紫色，質地和紋理結構的得分均顯著低于濟麥229，內部品質屬于中等水平；總評分顯著低于濟麥229（表2）。表明濟紫麥1號全粉的面包品質較差，不適合做面包用粉。

表2 濟紫麥1號全粉的面包加工品質及與濟麥229的對比

濟麥229面條色澤白，硬度、粘彈性和光滑性好。紫麥全粉面條色澤淺紫，表觀狀況得分與濟麥229相同；食味和粘彈性較低，但與濟麥229差異不顯著；硬度、光滑性得分和總分顯著降低，總評分低于80，面條品質屬于中等水平（表3）。但紫麥中的花青苷易溶于水，大部分在煮面條的過程中因溶解到水里而丟失。

表3 濟紫麥1號全粉的面條加工品質及與濟麥229的對比

濟麥229饅頭寬/高比值小，寬/高和比容的得分高，形狀高挺，色澤白，內部切面結構好、韌性和粘性好。紫麥全粉饅頭色澤淺紫，外部品質性狀（色澤、表皮結構、彈性）評分與濟麥229相同，內部品質性狀（切面結構、韌性、粘性和氣味）得分均低于濟麥229但差異不顯著，寬/高比值和寬/高比值得分與濟麥229差異顯著，總評分顯著低于濟麥229，饅頭品質一般（表4）。

表4 濟紫麥1號全粉的饅頭加工品質及與濟麥229的對比

2.3 配粉對食品加工品質的影響

如上所述，紫麥全粉的食品加工品質（面包、面條和饅頭）較差，但添加一定比例的強筋小麥濟麥229面粉后面包和饅頭品質明顯改善（表5、表6），添加一定比例的糯小麥濟糯116面粉后面條品質明顯改善（表7）。

隨濟麥229面粉添加比例的增加，面包的極漲、體積得分和外觀評分呈增大趨勢，但不同比例配粉間差異不顯著；當濟麥229添加比例達30%時，面包極漲達4.16 cm，明顯大于紫麥全粉（0.51 cm），說明添加濟麥229面粉有利于面包頸變長和體積增大。面包芯色澤為紫色，不同比例配粉間差異不明顯；芯質地和紋理結構得分均呈升高趨勢，濟麥229面粉添加比例為20% ～30%時面包內部品質得到明顯改善。配粉顯著提高面包的總評分，添加20% ～30%濟麥229面粉時面包品質總評分較好，兩者間差異不顯著，均在60分以上。綜上所述，利用濟麥229面粉與紫麥全粉混配制作面包時，濟麥229面粉的適宜添加比例可以控制在20%～30%。

隨濟麥229面粉添加比例的增加，饅頭的寬/高值降低，得分升高，當添加比例達30%時其與紫麥全粉的差異達顯著水平，說明添加濟麥229面粉有利于饅頭形狀變好，添加比例達30%時顯著變好；比容得分呈升高趨勢但差異不顯著，形狀得分不同比例配粉間無差異但高于紫麥全粉，說明添加濟麥229面粉有利于饅頭體積增大；韌性和粘性得分均在添加濟麥229面粉后有所提升但差異不顯著，說明添加強筋面粉改善了饅頭的內部品質；但切面結構得分隨添加比例的增加先增加后減少，當添加比例為30%時饅頭的切面結構變差，說明濟麥229面粉添加比例不宜高于30%；隨濟麥229添加比例增大，饅頭色澤逐漸變淺，但色澤、表皮結構、彈性和氣味的評分均無變化。綜合來看，饅頭總評分以濟麥229面粉添加比例20%～30%時顯著提高，均高于74分，但與添加10%濟麥229面粉差異不顯著，因此，與紫麥全粉配粉制作優質饅頭時濟麥229面粉的添加比例應該控制在10%～20%。

隨濟糯116添加比例的增加，面條的色澤和表觀狀況得分無變化，綜合硬度、粘彈性、光滑性、食味以及總評分來看，添加比例為20%時面條品質最好，總分達到90.0分。因此，與紫麥全粉配粉制作面條時，添加20%的濟糯116面粉可以明顯改良面條品質。

表5 不同比例濟麥229面粉與紫麥全粉混配對面包品質的影響

表6 不同比例濟麥229面粉與紫麥全粉混配對饅頭品質的影響

表7 不同比例濟糯116面粉與紫麥全粉混配對面條品質的影響

3 討論與結論

彩色小麥的突出特點是具有豐富的天然營養物質，對某些疾病具有獨特的保健功能［1-10］。山東省農業科學院作物研究所選育的濟紫麥1號屬于彩色小麥的一種，營養物質豐富，且花青苷含量達0.2662 mg/kg，理化特性達到普通小麥水平（穩定時間6.3 min），是制作特色面食品的首選原料。但用純的濟紫麥1號全粉制作的面食品如面包、面條和饅頭等的品質較差，尤其是品嘗品質明顯差于普通小麥，可通過添加一定比例的優質面粉進行配粉以改善紫色小麥面食品的品嘗品質，使其更容易被接受。

濟麥229具有突出的面筋特性和食品加工品質［16，17］，本研究結果表明，其與濟紫麥1號配粉可明顯改良面包和饅頭品質。濟紫麥1號全粉不適制面包，但添加20% ～30%濟麥229的混粉可用于制作面包。濟紫麥1號純全粉制作的饅頭口感粗糙、品質評分低，而用添加濟麥229的混粉制作的饅頭外觀和內部結構都得到改善，尤其是品嘗評分增加，口感改善，更容易被接受，濟麥229面粉的適宜添加比例為10%～20%。

濟糯116是全糯小麥，其獨特的糯性可以明顯改善面條的爽口性［18］。本研究利用濟糯116的這個特點，將其按照一定比例添加到濟紫麥1號全粉中，面條的口感得到明顯改善，適宜的添加比例為20%～30%。

小麥地方品種資源含有豐富的微量營養元素，成為創制營養強化型新品種的主要來源，目前全國彩色小麥育種力量逐漸增大，育成品種數量也在增加［19，20］。如何充分發揮彩色小麥營養品質的價值成為彩色小麥開發利用的重點。本研究通過將鈣、鐵、鋅等微量元素含量高的紫麥與其他加工品質優良的小麥品種進行配粉，制作出加工品質優良且營養成分含量高的食品，不僅可以滿足特殊群體對面食品的需求，而且能在一定程度上緩解由于微量營養缺失和不平衡引起的“隱性饑餓”狀態，為特色小麥的開發和利用提供了新途徑和新思路，為特色小麥的全產業鏈融合發展奠定了一定的技術基礎。