脱皮率对青稞粉的品质及面团特性的影响

张龑，龚号迪，陈志成

(河南工业大学 粮油食品学院，河南 郑州，450001)

青稞，是我国青藏高原地区对多棱裸粒大麦的统称，由于其籽粒内外稃与颖果分离，籽粒裸露，故称裸大麦，也称为裸麦、元麦等，属于大麦的变种，是我国产量最小的主粮和最大的杂粮[1-2]。

青稞由于其具有“三高两低”的营养成分，即高蛋白、高可溶性膳食纤维、高维生素和低脂肪、低糖，而被广泛关注。青稞中蛋白质含量平均达到11.31%，含有人体必需的8种氨基酸，其中赖氨酸、色氨酸的含量显著高于小麦、玉米等[3]。KOKSEL等[4]研究表明,青稞含有高达20.32%的膳食纤维，高于荞麦、玉米等谷物中的含量。除此之外，青稞中含有如β-葡聚糖、多酚类物质和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]。青稞籽粒中维生素B1、维生素B2、烟酸、多酚类物质和微量元素钙、磷、铁的含量都较高。

青稞的传统食品有糌粑、醪糟和青稞酒等，近年来，研究者们将青稞磨制成粉后替代一部分小麦粉制作成馒头、面条、饼干、面包、蛋糕等食品，不仅有特殊的风味，还具有很高的营养价值[9-12]。而国外学者大多是对裸大麦的全粉或麸皮添加进行研究[13-14]，虽然提高了膳食纤维、矿物质等含量，但是制品的色泽较深，口感也会受到一定的影响。将青稞脱出一定比例的皮层，磨成粉制作成品，并研究不同的脱皮率对青稞粉组分的影响,以及脱皮前、后的青稞粉对面团特性影响的报道并不多见。

本文研究了不同脱皮率对青稞粉主要组分及理化特性的影响，并选取不同脱皮率的青稞粉，以20%的质量比添加至高筋小麦粉中，研究青稞粉脱皮率对复配粉的面团特性的影响。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

青稞，西藏鑫旺生物科技有限公司；高筋小麦粉，日清制粉；H2SO4、NaOH、硼酸、无水乙醇、NaCl、石油醚，均为分析纯；总淀粉试剂盒，Megazyme。

1.2 仪器与设备

鼓风干燥箱，南通华泰实验仪器有限公司；柔性剥皮机，河南粮院机械制造有限公司；锤式旋风磨，辽宁赛亚斯科技有限公司；马弗炉，上海帅登仪器有限公司；分析天平，北京赛多利斯天平有限公司；凯氏定氮仪，上海新嘉电子有限公司；色差仪，Konica Minolta；快速粘度分析仪，PERTEN；降落数值仪，济南科翔实验仪器有限公司；面筋仪，杭州天成光电有限公司；粉质仪、拉伸仪，Brabender。

1.3 实验方法

1.3.1 不同脱皮率的青稞粉的制备

将青稞除去杂粒,经清洗、烘干后，称取1 kg，以料液比1∶20(g∶mL)加入水进行调质，调制完成后送入柔性脱皮机，以脱皮道数设定不同的脱皮率，得到脱皮率分别为0%、4.59%、7.2%、9.22%、11.15%、12.75%的青稞籽粒，放入鼓风干燥箱中，140 ℃下烘烤10 min，冷却后送入锤式旋风磨碾磨成青稞粉，不同脱皮率青稞粉样品记作QK1、QK2、QK3、QK4、QK5、QK6。

1.3.2 不同脱皮率青稞粉基本组分的测定

水分含量：参照GB 5009.3—2010的方法。灰分含量：参照GB 5009.4—2010的方法。粗脂肪含量：参照GB 5009.6—2003的方法。粗蛋白含量：参照GB 5009.5—2010的方法。膳食纤维含量：参照GB 5009.88—2014的方法。总淀粉含量：采用Megazyme试剂盒法。

1.3.3 不同脱皮率青稞粉色泽的测定

采用色差仪测定青稞粉色泽。

1.3.4 不同脱皮率青稞粉糊化特性测定

参照GB/T 24853—2010的方法。

1.3.5 不同脱皮率青稞粉降落数值测定

参照GB 10361—2008的方法。

1.3.6 青稞复配粉的配制

分别将各青稞粉样品以20%的质量比例添加至高筋小麦粉中均匀混合， 得到不同脱皮率的青稞复配粉，记作样品QK1-20、QK2-20、QK3-20、QK4-20、QK5-20、QK6-20。

1.3.7 复配粉湿面筋含量的测定

参照GB/T 5506.1—2008的方法。

1.3.8 复配粉面团流变学特性测定

粉质特性分析:参照GB/T 14614—2006的方法。拉伸特性分析:参照GB/T 14615—2006的方法。

1.3.9 数据统计分析

试验均进行3次平行试验，结果采用SPSS 24.0进行数据分析与统计，并进行单因素方差分析(P<0.05)。

2 结果与讨论

2.1 脱皮率对青稞粉的基本组分的影响

由表1可知，不同脱皮率青稞粉的水分含量差异显著，可能是由于青稞的皮层、胚和胚乳中的水分含量有差异，而随着脱皮道数的增加，使得青稞在机械作用下，水分有不同程度的散失。QK1中灰分含量高达2.19%，经过脱皮后，其含量显著下降。灰分主要来源于青稞表面灰尘及皮层物质，对后续青稞粉的品质、色泽等具有重要影响，脱皮后青稞粉的灰分降低，加工精度上升。较水分、灰分含量而言，蛋白质含量降低的趋势较为平缓，这可能是由于蛋白质主要分布在青稞的胚乳中，而在脱皮过程中只剥刮了少量的胚乳部分。粗脂肪含量的变化也随着脱皮率的增加而逐渐降低，可能是由于青稞中脂肪主要分布在皮层和胚中，在脱皮的过程中，皮层及一部分的胚逐渐被脱除，脂肪含量缓慢降低。淀粉含量与其他组分含量的变化趋势明显不同，它随着脱皮率的增加而增加。膳食纤维含量的变化趋势与粗脂肪类似，在脱皮初期，膳食纤维含量显著降低，而随着脱皮率的增加，其含量减少的趋势较为平缓，这与鞠栋等[15]的研究结果一致。

表1 脱皮率对青稞粉基本组分的影响 单位：%

2.2 脱皮率对青稞粉色泽的影响

由表2可知，随着脱皮率的增加，青稞粉的亮度(L*)逐渐升高，且变化显著。a*和b*分别代表着红色值和黄色值，在未脱皮时均为最大值，随着脱皮率的增加，a*首先在正方向上逐渐降低，而后在负方向上逐渐升高，且变化显著；脱皮前、后青稞粉的b*产生显著性差异，随着脱皮率的增加，b*降低的趋势趋于平缓，与石琴琴[16]的研究结果相一致。这是由于脱皮率越高，皮层中的色素物质被去除的越多，青稞粉的亮度也就越高。

表2 脱皮率对青稞粉色泽的影响Table 2 Effect of peeling rate on color of highland barley

2.3 脱皮率对青稞粉糊化特性的影响

由表3可知，随着脱皮率的增加，青稞粉的峰值黏度、最低黏度、衰减值、最终黏度及回生值均逐渐升高，但趋势有所不同。峰值黏度和最终黏度的增加较为剧烈，而其他黏度值增加则较为平缓，这与赵吉凯等[17]的研究结果相一致，可能是由于脱除部分皮层之后，淀粉浓度相对增加，减少了麸皮对糊化体系的影响，因此各糊化黏度值均增加。QK1的峰值时间为5.80 min，显著低于脱皮后各青稞粉样品的峰值时间，QK2的峰值时间为6.20 min，而后随着脱皮率的增加，峰值时间未发生变化。糊化温度随脱皮率的增加逐渐降低，表明青稞中的淀粉更易糊化。

表3 脱皮率对青稞粉糊化特性的影响Table 3 Effect of peeling rate on pasting properties of highland barley

2.4 脱皮率对青稞粉降落数值的影响

降落数值是通过测定样品中淀粉悬浮液黏度的变化来测定α-淀粉酶的活性，由图1可知，随着脱皮率的增加，青稞粉的降落数值在逐渐增加，说明随着青稞脱去的皮层越多，α-淀粉酶的活性越低，这与吴青兰[18]的研究结果相一致。这可能是由于α-淀粉酶在皮层中的含量较高，且在麸皮结构层中呈阶梯分布，由外到内逐渐减少。酶活性过高或过低均对青稞粉品质有一定的影响，通过脱皮可适当降低酶活性，从而提高青稞产品的品质。

图1 脱皮率对青稞粉降落数值的影响Fig.1 Effect of peeling rate on the falling value of highland barley注：不同小写字母表示具有显著性差异(P<0.05)(下同)

2.5 青稞复配粉的面筋特性分析

由图2可知，高筋粉与各复配粉样品的湿面筋含量与面筋指数均产生了显著差异，由于青稞粉难以形成面筋，添加至小麦粉中，稀释了原粉中的面筋蛋白数量。但是将不同脱皮率的青稞粉与高筋粉以20%的比例混合后，因为添加量一致，湿面筋含量未产生显著差异，而复配粉的面筋指数却有逐渐升高的趋势，这可能是由于经过脱皮后，青稞粉中麸皮含量减少，而麸皮中的纤维素、脂肪等可能与面筋蛋白产生相互作用，对面筋指数产生不利的影响，这与罗霏霏[19]的研究结果相同。

图2 脱皮率对复配粉面筋特性的影响Fig.2 Effect of peeling rate on gluten characteristics of highland barley

2.6 青稞复配粉面团粉质特性分析

利用粉质仪测量青稞复配粉在加水后面团形成和扩展过程中稠度的变化，可以反映面团流变学特性。由表4可知，复配粉样品间的吸水率未达到显著性差异，却均显著高于高筋粉。高筋粉的形成时间与稳定时间显著高于复配粉样品，QK1-20的形成时间与稳定时间均最小，而其他样品的形成时间与稳定时间均有不同程度的增加，说明经过脱皮后，青稞面团的弹性、韧性均有所增加。

表4 不同脱皮率青稞粉对面团粉质特性的影响Table 4 Effect of peeling rate on farinograph characteristics of highland barley

弱化度表示面团在过度搅拌情况下筋力的下降速度，反映了面团对机械搅拌的承受能力。随着青稞籽粒脱皮率增大，面团的弱化度总体呈现下降趋势，而未添加青稞粉的高筋粉呈现最低弱化度。各样品粉质指数值也随着脱皮率的增加而有所增加，与石琴琴等[20]的研究结果相一致，其中QK5-20的粉质指数值为145，高于除高筋粉外的其他样品。

2.7 青稞复配粉面团拉伸特性分析

表5为添加20%不同脱皮率青稞粉的复配粉面团拉伸特性的测定结果。醒发时间分别为45、90、135 min青稞粉的添加，使得拉伸特性数值均有显著性变化，高筋粉的拉伸曲线面积与延伸度显著高于复配粉，而拉伸阻力与拉伸比值显著低于复配粉，说明青稞粉的添加使得面粉的拉伸品质降低。拉伸曲线面积表示拉伸面团时所作的功，脱皮率的增加使得拉伸曲线面积有所降低，在醒发时间为90 min时，面团能量较45和135 min的高，说明青稞复配粉面团不适宜较长时间醒发。拉伸阻力可以反映面团的弹性和筋力强度，不同的醒发时间，QK4-20面团的拉伸阻力均表现为最大值，而在醒发45 min时，不同脱皮率青稞复配粉面团的拉伸阻力均小于90和135 min时，说明此时面团筋力较差，面团不稳定，也说明青稞面团的筋力需要一定时间才能形成，但不宜过长。延伸性表征着面团的延展特性和可塑性，青稞面团的延伸度随着脱皮率的增加，均呈现降低的趋势，而醒发45 min时，各个样品的延伸度均大于90和135 min。随着脱皮率的增加，面团的拉伸比值有不同程度的增加，将抗延伸性和延伸性综合起来评价小麦粉的品质，在醒发45 min时，各样品的拉伸比例均小于90和135 min，而135 min较90 min略高，QK4-20的拉伸比例均为最大值。

表5 不同脱皮率青稞粉对面团拉伸特性的影响Table 5 Effect of peeling rate on tensile properties of highland barley

3 结论

(1) 随着脱皮率的增加，青稞粉中水分、灰分、粗脂肪、蛋白质、总膳食纤维均呈现下降的趋势，而淀粉含量却逐渐增加，说明脱皮会使得蛋白、膳食纤维等营养物质流失。

(2) 随着脱皮率的增加，青稞粉的色泽、降落数值及糊化特性指标均呈现显著性变化，脱皮改善了青稞粉的理化特性。青稞复配粉中湿面筋含量无显著性差异，而面筋指数却显著增加，说明脱皮使得青稞面团的面筋特性有所提高。

(3) 随着脱皮率的增加，青稞面团的粉质、拉伸特性有显著性变化，脱皮使得面团的性质有一定的改善。