一种米糠膳食纤维发糕及其制备方法与流程

本发明涉及谷物加工技术领域，尤其涉及一种米糠膳食纤维发糕及其制备方法。

背景技术：

膳食纤维在主食中的应用，主要表现为将一定量的膳食纤维加入米饭、馒头、面条和面包等日常主食中。在馒头和米饭中，膳食纤维的添加量为面粉或大米的2％～7％，通过加入膳食纤维，主食的韧性加强，气味清香，口感也更好，同时也使营养得到丰富和强化。

发糕是一种历史悠久，具有特色的传统发酵面制品，因其独特的发酵风味和松软细腻的口感深受人们喜爱。但发糕的主要制作原料为小麦粉，小麦粉中含有大量的淀粉，经消化后转化为碳水化合物，不利于患糖尿病人群食用。将膳食纤维添加到发糕中，虽然适口性稍差于精白粉发糕，但其中的一部分碳水化合物被膳食纤维所替代，对改善餐后血糖负荷，控制糖尿病患者的病情有重要作用，很适合须食用低糖食品的人群食用。

然而，现有膳食纤维发糕对葡萄糖的吸附能力较低，影响了膳食纤维对血糖浓度的降低效果。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种米糠膳食纤维发糕及其制备方法，该米糠膳食纤维发糕对葡萄糖的吸收能力增强，适于低糖人群食用。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种米糠膳食纤维发糕，以质量份数计，包括以下制备原料：小麦粉200份，干酵母2.5份，水120份，改性米糠膳食纤维4～14份。

优选的，以质量份数计，包括以下制备原料：小麦粉200份，干酵母2.5份，水120份，改性米糠膳食纤维6～10份。

优选的，所述改性米糠膳食纤维的制备方法包括以下步骤：

将米糠膳食纤维进行蒸汽爆破，得到破碎米糠膳食纤维；

将所述破碎米糠膳食纤维进行超微粉碎，得到改性米糠膳食纤维。

优选的，所述蒸汽爆破的压力为0.3～1.5MPa，所述蒸汽爆破的时间为120～360s。

优选的，所述超微粉碎的时间为6～12h，所述超微粉碎的球料体积比为2:1。

优选的，所述超微粉碎的方式为高能纳米冲击球磨。

本发明提供了上述技术方案所述米糠膳食纤维发糕的制备方法，包括以下步骤：

将干酵母、水、小麦粉和改性米糠膳食纤维混合，将所得面团进行发酵，得到发酵面团；

将所述发酵面团进行醒发，得到醒发面团；

将所述醒发面团进行蒸制，得到发糕。

优选的，所述发酵的温度为25～35℃，所述发酵的时间为25～35min。

优选的，所述醒发的温度为25～35℃，所述醒发的时间为25～35min。

优选的，所述蒸制的方式为水蒸气蒸制，所述蒸制的时间为25～35min。

本发明提供了一种米糠膳食纤维发糕，以质量份数计，包括以下制备原料：小麦粉200份，干酵母2.5份，水120份，改性米糠膳食纤维4～14份。

本发明将改性米糠膳食纤维加入到发糕中，改性米糠膳食纤维对葡萄糖的吸附能力较强，从而使制备得到的发糕具有低糖特性；

本发明将改性米糠膳食纤维添加到发糕中，在不显著降低发糕口感、外观等品质的前提下，改性米糠膳食纤维中包括的多糖类和生理活性物质，不仅能促进人体有益的生理作用(如促进排便)以及血液中的胆固醇和葡萄糖衰减等，还能够显著丰富发糕的营养成分，可以满足消费者对健康、营养和低糖食品的要求。

附图说明

图1为实施例1制备的改性膳食纤维的粒径分布图；

图2为实施例1制备的改性膳食纤维的傅里叶红外光谱图；

图3为实施例1制备的改性膳食纤维在不同放大倍数下的扫描电镜图；

图4为实施例1～3和对比例1制备的发糕的糊化特性图；

图5为实施例1～3和对比例1制备的发糕的弛豫特性图(弛豫时间T2与信号强度关系)。

具体实施方式

本发明提供了一种米糠膳食纤维发糕，以质量份数计，包括以下制备原料：小麦粉200份，干酵母2.5份，水120份，改性米糠膳食纤维4～14份。

以质量份数计，本发明提供的米糠膳食纤维发糕的制备原料包括小麦粉200份，所述小麦粉优选为市售商品。本发明以小麦粉作为发糕的主要原料，保证发糕的基本营养成分。

以小麦粉的质量份数为基准，本发明提供的米糠膳食纤维发糕的制备原料包括干酵母2.5份，所述干酵母优选为高活性干酵母，具体为安棋牌高活性干酵母。本发明利用干酵母作为发酵剂，对小麦粉进行发酵制备发糕。

以小麦粉的质量份数为基准，本发明提供的米糠膳食纤维发糕的制备原料包括水120份。

以小麦粉的质量份数为基准，本发明提供的米糠膳食纤维发糕的制备原料包括改性米糠膳食纤维4～14份，更优选为6～10份，最优选为7～8份。本发明添加的改性膳食纤维对葡萄糖具有高吸附能力，能降低小肠中的葡萄糖浓度，将改性膳食纤维添加到发糕中，能够降低发糕对人体血糖浓度的影响。

在本发明中，所述改性米糠膳食纤维的制备方法优选包括以下步骤：

将米糠膳食纤维进行蒸汽爆破，得到破碎米糠膳食纤维；

将所述破碎米糠膳食纤维进行超微粉碎，得到改性米糠膳食纤维。

本发明将米糠膳食纤维进行蒸汽爆破，得到破碎米糠膳食纤维。在本发明中，所述米糠膳食纤维的粒径优选＜100目，更优选＜200目。

在本发明中，所述蒸汽爆破的压力优选为0.3～1.5MPa，更优选为0.5～1.2MPa，最优选为0.6～0.9MPa；所述蒸汽爆破的时间优选为120～360s，更优选为150～300s，最优选为180～250s。

在本发明中，所述蒸汽爆破的具体过程优选为将米糠膳食纤维放置于蒸汽爆破试验台上的汽爆缸中，拧动活塞，设置蒸汽爆破的时间和压力，高温高压热蒸汽由吸气阀进入汽缸内，达到设定的蒸汽爆破时间后，关闭吸气阀，瞬间减压完成物料爆破，收集爆破后的米糠膳食纤维，进行烘干，将所得物料于棕瓶内室温保存，得到破碎米糠膳食纤维。

在本发明中，所述烘干的温度优选为60℃，所述烘干的时间优选为5h。

得到破碎米糠膳食纤维后，本发明将所述破碎米糠膳食纤维进行超微粉碎，得到改性米糠膳食纤维。在本发明中，所述超微粉碎的方式优选为高能纳米冲击球磨，本发明优选采用高能纳米冲击磨进行所述超微粉碎；所述超微粉碎的球磨介质优选为氧化锆球；本发明对所述氧化锆球的粒径没有特殊要求，选用本领域技术人员熟知粒径的氧化锆球即可。

在本发明中，所述超微粉碎的时间优选为6～12h，更优选为8～10h，最优选为9h；所述超微粉碎的球料体积比优选为2:1。

本发明采用干法高能纳米冲击磨对破碎米糠膳食纤维进行超微粉碎，高能纳米冲击磨在低温(罐体冷循环系统)下通过罐体快速的多维摆动式运动，使磨介在罐内的不规则运动产生巨大的冲击力，使米糠膳食纤维内的基团破碎暴露，从而提高米糠膳食纤维中可溶性膳食纤维的含量。

本发明采用蒸汽爆破和超微粉碎的双重处理使米糠膳食纤维的内部结构变得疏松，比表面积增大，而且米糠膳食纤维颗粒之间产生了孔缝和间隙，外部的溶质进入纤维内部相对更加容易，并且将网状结构打开，变成片层状结构，其中的功能基团(游离羟基团；多糖中甲基和亚甲基上的C-H；木质素中芳香烃化合物，木质素是膳食纤维中不可溶性膳食纤维的主要组成成分；羧基(-COOH，COO)、羰基(C＝O)；半纤维素糖单元中的C-O-C)暴露，使米糠膳食纤维吸附葡萄糖的能力增强，从而能够降低人体小肠中的葡萄糖浓度，对人体血糖的控制产生有益影响。

本发明提供了上述技术方案所述米糠膳食纤维发糕的制备方法，包括以下步骤：

将干酵母、水、小麦粉和改性米糠膳食纤维混合，将所得面团进行发酵，得到发酵面团；

将所述发酵面团进行醒发，得到醒发面团；

将所述醒发面团进行蒸制，得到发糕。

本发明将干酵母、水、小麦粉和改性米糠膳食纤维混合，将所得面团进行发酵，得到发酵面团。在本发明中，所述混合优选是先将干酵母溶于水，然后向所得溶液中加入小麦粉和改性米糠膳食纤维。在混合过程中，所述水的温度优选为30℃。

完成所述混合后，本发明优选将所得混合物顺时针搅拌成疙瘩状，然后用手和成面团，并揉至面团表面光滑后进行发酵(温度不超过35℃，时间约为30min)，直至面团的体积变为原来的两倍(或者手指沾干面粉插入中间，洞不回缩即可)，得到发酵面团。在本发明中，所述发酵的温度优选为25～35℃，更优选为30℃，所述发酵的时间优选为25～35min，更优选为30min。

得到发酵面团后，本发明将所述发酵面团进行醒发，得到醒发面团。在本发明中，所述醒发的过程优选是先将所述发酵面团进行反复按揉，将面团内气体排出，直至面团表面光滑，然后将所得面团置于模具中(约五分满)，进行醒发，直至面团达到模具的九分满，得到醒发面团。本发明通过反复按揉排出面团内的气体，保证发糕的口感和质量。进行所述醒发前，本发明优选在所述模具中涂抹一层色拉油，以方便发糕产品脱模。在本发明中，所述醒发的温度优选为25～35℃，更优选为30℃，所述醒发的时间优选为25～35min，更优选为30min。

得到醒发面团后，本发明将所述醒发面团进行蒸制，得到发糕。在本发明中，所述蒸制的方式优选为水蒸气蒸制，所述蒸制的时间优选为25～35min，更优选为30min。本发明优选在蒸锅中进行所述蒸制。完成所述蒸制后，本发明优选将所得产品静置5min后揭盖，以防发糕产品塌陷，影响外观。

本发明将改性米糠膳食纤维加入到发糕中，改性米糠膳食纤维对葡萄糖的吸附能力较强，能够显著降低发糕对人体血糖浓度的影响，可以满足消费者对健康、营养和低糖食品的要求；

本发明将改性米糠膳食纤维添加到发糕中，在不显著降低发糕口感、外观等品质的前提下，膳食纤维中包括的多糖类和生理活性物质，不仅能促进人体有益的生理作用(如促进排便)以及血液中的胆固醇和葡萄糖衰减等，还能够显著丰富发糕的营养成分。

下面结合实施例对本发明提供的米糠膳食纤维发糕及其制备方法进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。

实施例1

将米糠膳食纤维置于蒸汽爆破工艺试验台中，在0.6MPa条件下进行蒸汽爆破300s，收集爆破后的米糠膳食纤维，在60℃条件下烘干5h，得到破碎米糠膳食纤维；

以氧化锆球为磨介，在球料体积比为2:1条件下，将所述破碎米糠膳食纤维采用高能纳米冲击磨进行粉碎6h，得到改性米糠膳食纤维；

将2.5g干酵母加入120g温水(30℃)中融化；加入200g小麦粉和4g改性米糠膳食纤维，将所得混合物顺时针搅拌成疙瘩状，用手和成面团，揉至面团表面光滑后，在30℃进行发酵30min至面团体积约为原来的两倍大；将所得发酵面团进行反复按揉后，将面团放入模具中(模具中涂抹有色拉油)，在30℃进行醒发30min，此时面团体积约为模具的九分满，得到醒发面团；将所得醒发面团置于蒸锅中，在沸水条件下进行蒸制30min，关火5min后揭盖，得到发糕成品。

1)将实施例1制备的改性米糠膳食纤维进行葡萄糖吸收能力的测定，具体是将改性米糠膳食纤维放入葡萄糖溶液(pH 7.0)中，在38℃条件下进行磁力搅拌7h，将所得产物离心后用紫外可见分光光度计在505nm下测定上清液中葡萄糖的含量，计算葡萄糖吸附量。经计算，实施例1制备的改性米糠膳食纤维的葡萄糖吸附量为2.55±0.03mg/g。

2)将实施例1制备的改性米糠膳食纤维进行可溶性膳食纤维含量测定，具体测定方法参照GB 5009.88-2014。经测定，实施例1制备的改性米糠膳食纤维的可溶性膳食纤维含量为9.86±0.18g/100g。

3)使用激光粒度仪、傅里叶红外光谱仪和扫描电镜将实施例1制备的改性米糠膳食纤维的结构进行表征，具体结果见图1～3。

其中，图1为实施例1制备的改性膳食纤维的粒径分布图，具体数据为D[3,2](1.46μm)，D[4,3](11.78μm)，d(0,5)(7.63μm)，d(0,9)(32.65μm)(其中，D[3,2]为体积面积平均粒径，D[4,3]为质量距体积平均粒径，d(0,5)为平均粒径，d(0,9)为边界粒径)，比表面积(4.13m²/g)，由此可知，本发明实施例1制备的改性膳食纤维粒径为7.63μm，比表面积4.13m²/g，粉碎效果好，从而能够提高改性米糠膳食纤维的口感。

图2为实施例1制备的改性膳食纤维的傅里叶红外光谱图；由图可知，3500～3200cm^-1处是羟基的特征峰，此处出现的宽峰是纤维素和半纤维素中O-H的伸缩振动，说明存在游离羟基团，由于分子内羟基间形成的氢键而使吸收峰变宽；2925cm^-1附近是糖类的特征峰，此处是多糖中甲基和亚甲基上C-H的伸缩振动；1654cm^-1附近的尖峰是木质素中芳香烃化合物的特征吸收峰，木质素是膳食纤维中不可溶性膳食纤维的主要组成成分，蒸汽爆破后的膳食纤维在1652cm^-1处的吸收峰减弱；1425cm^-1处出现的吸收峰是羧基(-COOH，COO)羰基(C＝O)的伸缩振动或非对称伸缩振动的吸收峰；1060cm^-1左右出现的一个较宽的吸收峰，是半纤维素糖单元中C-O-C的特征吸收峰。膳食纤维的羟基峰为3417cm^-1，说明膳食纤维中形成的氢键增强，亲水性增强。

此外，实施例1制备的改性膳食纤维的红外光谱中没有新的吸收峰出现，其特征吸收峰的峰型、位置及峰的数量均未有显著变化，但部分多糖特征吸收峰强度增加，表明羟基等官能团增加，说明经改性后，米糠膳食纤维的化学成分均未发生明显变化。

图3为实施例1制备的改性膳食纤维在不同放大倍数下的扫描电镜图，由图可知，在1～5μm下观察，膳食纤维的颗粒较小，这与之前粒径的测定结果一致；在1～50μm下可以观察到，膳食纤维由于纳米粉碎时的高速剪切力，结构分散，多为形状不规则的小片状物且颗粒较小，空间网状结构消失，呈片层状结构，其比表面积显著增加，可能是由于膳食纤维经纳米粉碎处理后，分子链断裂，不溶性膳食纤维分解成可溶性膳食纤维，分子量相对降低，聚合度减小。

实施例2

按照实施例1所述方法制备发糕，区别在于，改性米糠膳食纤维的添加量为10g。

实施例3

按照实施例1所述方法制备发糕，区别在于，改性米糠膳食纤维的添加量为14g。

对比例1

按照实施例1所述方法制备发糕，区别在于，不添加改性米糠膳食纤维。

将实施例1～3和对比例1制备的发糕进行性质测定，具体结果见图4～5和表1～3。

1)糊化特性按照GB/T14490-2008方法中的谷物及淀粉糊化特性测定法，采用粘度仪法进行测定；

2)质构特性的测定方法为将发糕切成15mm厚的正方体(均匀一致)，将其置于探头中心位置的样品台上测定其物性值。质构仪参数：探头P-36r，测前速度2.0mm/s，测试速度5.0mm/s，测后速度5.0mm/s，压缩次数2次，压缩比例30％，二次受压时间5.0s。每个样品至少重复6次；以硬度、粘性、粘聚性、弹性、咀嚼性和回复值为主要指标。

3)水分迁移测定方法为：将发糕切成10mm×10mm×20mm的长方体，将其置于干燥的核磁专用管中，用NMI20型核磁共振成像仪器测定发糕中水分迁移情况，选用硬脉冲CPMG序列测定发糕横向弛豫时间T2，核磁共振参数设置：τ值(90°脉冲和180°脉冲之间的时间)250s，质子共振频率18MHZ，温度32℃，采样频率SW＝200KHZ，采样点数TD＝4552，累加扫描次数NS＝20。每个样品重复3次。测定结束后数据采用反演软件反演出T2的分布情况。每个样品平行3次；

4)感官评价测定方法为：由20人成立评定小组，对发糕感官评价，评定分数采用1～9分制及加权法评价。参照GB/T 20977-2007糕点通则“水蒸类糕点感官要求”的评价项目。

图4为实施例1～3和对比例1制备的发糕的糊化特性图；由图可知，添加改性米糠膳食纤维没有改变面粉糊化曲线的线型，但对粘度有明显的影响；改性米糠膳食纤维对面粉的糊化温度及糊化曲线的峰值粘度、最终粘度、崩解值和回生值有显著影响；实施例3中，混合粉(小麦粉与改性膳食纤维的混合物)糊化时的峰值粘度、回生值和崩解值分别明显下降，峰值时间延迟0.3min；实施例1中，混合粉的峰值黏度、最低黏度、最终黏度和回生值略有增加；实施例2中，随着改性米糠膳食纤维的增加，混合粉的峰值黏度、最终黏度和回生值参数逐渐降低，但降低幅度均较小。说明在实施例1和实施例2中，面粉的糊化参数变化均不显著。添加少量改性米糠膳食纤维可使面粉的糊化参数略有增加，但添加量增加到一定程度时，由于体系中淀粉分子数量减少，使面粉的黏度参数降低。

图5为实施例1～3和对比例1制备的发糕的弛豫特性图(弛豫时间T2与信号强度关系图)，由图可知，曲线上有2个峰存在，这表明面团中至少存在2种状态的水分，分别对应于T21(0.01～1ms)和T22(1～40ms)。T21表示紧密结合水，主要是水与小麦粉中的蛋白质等大分子表面极性基团紧密结合的弛豫时间；T22表示弱结合水，指的是被面团网络结构包囊、阻碍的水。而弛豫峰面积可计算各种状态水分的分布量。4个样品中2个峰的位置大致相同，但峰开始及结束的时间、峰高、峰面积略有不同。

表1实施例1～3和对比例1制备的发糕的质构特性数据

由表1可知，对比例1制备的发糕的弹性最好，硬度、咀嚼性、回复性适中，适当的膳食纤维的添加量增强了面团的咀嚼性，但是当添加量低于4g或超过10g时，咀嚼性过大，不利于口感的提升。与对比例1相比，添加膳食纤维的发糕的硬度随添加量的增加出现先降低后增加的现象，这主要是因为膳食纤维的存在增强了面团的持水性，影响了面筋蛋白的吸水和面团中淀粉的吸水和溶胀，但过量的添加会使其稀释面筋蛋白，对面筋网络的形成产生负面作用，致使硬度增加。与对比例1比较，添加膳食纤维的发糕咀嚼性先降低再升高，与硬度的变化趋势一致，这可能与其直链淀粉含量以及各分子间的排布、缠绕程度有关。以上结果表明膳食纤维对产品的质构有一定的影响，适量的添加膳食纤维可以提高面团的质构特性。

表2实施例1～3和对比例1制备的发糕的低场核磁弛豫时间T2及水分分布百分比数据

由表2可知，与对比例1进行比较，实施例1中2个峰的T2弛豫时间向快弛豫方向移动，但实施例2和实施例3水分流动性与对比例1相比较差，弛豫时间缩短；由于膳食纤维良好的吸水性和持水性，增强了面团的面筋网络结构，使面筋网络了大量水分，与对比例1相比，实施例1发糕的紧密结合水百分比A21升高，弱结合水百分比A22显著下降，而实施例2和实施例3，可能由于过量的膳食纤维破坏了发糕内部的网状结构，在发酵过程中使水分过多的散失，导致A21和A22的下降。

表3实施例1～3和对比例1制备的发糕的感官评定数据

由表3可知，当膳食纤维的添加量超过4g时，实施例1～3制备的发糕的各个感官评价指标均与对比例1存在显著差异；实施例1制备的发糕的外观、组织、口感、内部结构都较好，由于添加的膳食纤维呈淡黄色，发糕呈微黄色，表面有完整有轻微裂纹，有发酵香味，口味淡香不黏牙，咀嚼性稍差，发糕切面显示的层次纹理较清晰，气孔大小比较均匀，与对比例1的差异显著。弹性和咀嚼性评定结果与质构仪测定结果一致；实施例2与实施例3的发糕的整体感官指标不如实施例1，发糕表皮呈深黄甚至黄棕色，表面裂纹较多且大，发糕皱缩，有发酵香味，咀嚼口感尚可，硬度较大。总评分中实施例1与对比例1评分基本一致。综合分析以上数据，表明在感官评定中添加适量的膳食纤维对产品的感官评价无显著影响，且实施例1的膳食纤维添加量为最适添加量。

由以上实施例可知，本发明提供了一种米糠膳食纤维发糕，本发明将改性米糠膳食纤维加入到发糕中，改性米糠膳食纤维对葡萄糖的吸附能力较强，从而使制备得到的发糕具有低糖特性；随着膳食纤维的增加，膳食纤维与小麦粉混合粉的峰值黏度、最终黏度和回生值参数逐渐降低，但降低幅度均较小；同时发糕的硬度、咀嚼性上升，弹性下降；低场核磁共振中，实施例1的发糕中2个峰的T2弛豫时间向快弛豫方向移动；在感官评定中，添加适量的膳食纤维对产品的感官评价无显著影响，且实施例1的膳食纤维添加量为最适添加量。本发明将改性米糠膳食纤维添加到发糕中，在不显著降低发糕口感、外观等品质的前提下，膳食纤维中包括的多糖类和生理活性物质，不仅能促进人体有益的生理作用(如促进排便)以及血液中的胆固醇和葡萄糖衰减等，还能够显著丰富发糕的营养成分，可以满足消费者对健康、营养和低糖食品的要求。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。