一种富含小麦全麸皮的高纤发糕预制粉及其应用

1.本发明涉及食品加工技术领域，特别涉及一种小麦麸皮粉及其应用，一种富含小麦全麸皮的高纤发糕预制粉及其制备的发糕。


背景技术：

2.膳食纤维对人们的健康作用已经得到公认，各国均有明确的膳食纤维推荐摄入量。荷兰瓦戈宁根大学的一项研究（dietary fibre and incidence of type 2 diabetes in eight european countries: the epic
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interact study and a meta-analysis of prospective studies, diabetologia, 2015, 58:1394）报道，与蔬菜及水果相比，谷物来源的膳食纤维与降低2型糖尿病患病风险的相关性更强，说明谷物是日常饮食补充膳食纤维的理想选择。众所周知，麸皮是谷物膳食纤维的主要来源。
3.小麦麸皮是小麦粉加工的主要副产物，约占小麦籽粒重量的20%。小麦麸皮中膳食纤维含量较高，且以不溶性膳食纤维为主，仅采用传统对辊磨粉加工、机械式粉碎或旋风粉碎的麸皮作为食品原料，会导致食品口感很粗糙；在传统面制品中，膳食纤维的添加会导致产品成型性变差、质构不均匀、咀嚼性等感官品质受到影响。例如，添加5～20%的小麦麸皮至小麦面条中会降低面条的柔韧性，导致面条容易断条（麦麸添加量和粒度对中国干面条质构特性的影响, 2013, 34(7): 92-98）；小麦麸皮添加量≥10%会阻碍面团成型，导致面包体积下降、感官品质变差（添加不同粒度麸皮对面包品质影响的研究, 现代面粉工业, 2022, 5(4): 25-28）。
4.然而，也有大量研究表明膳食纤维能够干扰淀粉消化，减缓食品的能量释放（the relationship between in vitro and in vivo starch digestion kinetics of breads varying in dietary fibre, foods, 2020, 9(9): 1337; effects of soluble dietary fibers on the viscosity property and digestion kinetics of corn starch digest, food chemistry, 2021, 338: 127825; physical barrier effects of dietary fibers on lowering starch digestibility, current opinion in food science, 2022, 48: 100940）。虽然麦麸超细粉被报道能够降低面制品的消化速率（impact of wheat bran micronization on dough properties and bread quality: part ii
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quality, antioxidant and nutritional properties of bread, food chemistry, 2022, 396: 133631），符合具有能量控制需要的消费者的饮食要求，但其对面制食品食用品质的不利影响却仍然是限制消费者对富含膳食纤维面制食品接受度提高的最主要因素。特别是对于中国传统美食发糕，消费者对其细腻和软弹的口感的要求更高，因此，即使添加少量膳食纤维，也会使发糕的口感和质构变得难以接受。
5.目前，大多数研究技术聚焦于提高膳食纤维的健康效用，如提高可溶性膳食纤维的含量（cn201110202219.6；cn201010142421.x；cn201010576656.x），但受限于对产品感官品质的不利影响，可溶性膳食纤维的添加量非常有限。此外，这些专利忽视了以不溶性膳食纤维为主的谷物原料的利用，多需要采用生物发酵或化学法进行改性，导致成本非常高，限
制了其实际应用。因此，采用物理方法的超细粉碎技术在谷物麸皮中的应用越来越受重视，相关专利cn201711448554.8聚焦于谷物麸皮降低面制品的消化速率，减缓能量释放，但其通过筛分法制备超细粉，存在粒度越小，膳食纤维含量越低，淀粉和蛋白质含量越高的问题，导致其制品的膳食纤维含量与添加小麦全麸皮粉的产品完全不同。筛分法制备的超细粉更容易加工制得口感好的产品，但却破坏了全麦麸的天然组成，损失了膳食纤维。可见，在保持全麦麸营养组分完整性的前提下，如何改进其添加所带来的食用品质下降的问题仍然是限制小麦麸皮应用的主要因素。


技术实现要素：

6.针对现有技术的不足之处，本发明旨在提出一种富含小麦全麸皮的高纤发糕预制粉及其应用，通过将小麦麸皮粉碎到一定粒度，并以一定添加量添加，解决了添加小麦麸皮粉导致的发糕质构和食用品质变差的问题。
7.为达到上述目的，一方面，本发明提供一种小麦麸皮粉，其平均粒径≤50μm的超细麦麸全粉；进一步地，所述的小麦麸皮粉中粒径超过100μm的颗粒占比≤0.2%，粒径为50～100μm的颗粒占比≤10%，其余为粒径小于50μm的颗粒。
8.进一步地，所述小麦麸皮粉为小麦麸皮通过气流冲击磨或湍流磨粉碎而成。
9.第二个方面，本发明提供一种富含小麦全麸皮的高纤发糕预制粉，按重量百分比计，包括小麦麸皮粉的比例为20～40%；进一步地，所述的小麦麸皮粉为平均粒径≤50μm的超细麦麸全粉；所述的小麦麸皮粉中粒径超过100μm的颗粒占比≤0.2%，粒径为50～100μm的颗粒占比≤10%，其余为粒径小于50μm的颗粒。其中，小麦麸皮粉添加量高于40%不利于成型，导致发糕掉渣，感官品质差。同时，小麦麸皮粉添加量低于20%也不利于发糕的营养和品质。
10.进一步地，按重量百分比计，高纤发糕预制粉还包括小麦粉50～75%、干酵母粉0.2～2%和辅料4～10%；进一步地，膳食纤维总量在发糕预制粉中占比达8%以上。
11.进一步地，按重量百分比计，高纤发糕预制粉包括小麦麸皮粉的比例为30%。
12.观察发现，添加适量本发明制备的小麦麸皮粉时，超细颗粒形成了致密的内部刚性结构，强化了发糕制品的稳定性。这与传统认知中，膳食纤维添加量越多对发糕品质负面影响越大的认知和实践相反。
13.当添加量＜20%时，这一作用无法在整个面糊体系内形成具有主导作用的刚性结构。
14.当添加量达到20%以上时，吸水性低的超细小麦麸皮粉与面粉争夺水的能力差，淀粉颗粒更充分吸水使得面糊体系的粘度显著增高，使得发糕的弹性及咀嚼性反而更好。由于≥30%超细颗粒的添加量，使得致密的刚性结构在面糊体系中更为稳定，促使均匀多孔的内部结构形成，这也保证了发糕的完整性，有助于进一步提高淀粉的粘结性。但当添加量＞40%，一方面由于面糊体系中淀粉相对含量降低，另一方面膳食纤维对淀粉粘连的阻隔作用显现，导致在蒸制过程中淀粉凝胶无法形成连续的网络结构，破坏了发糕质构的完整性。
15.因此，添加20~40%的超细粉碎的小麦全麸皮粉，可以使发糕具有更好的粘结性、弹
性和咀嚼性，口感也比较细腻。
16.第三个方面，本发明提供一种富含小麦全麸皮的高纤发糕，所述高纤发糕由上述的高纤发糕预制粉制备而成。
17.第四个方面，本发明提供一种富含小麦全麸皮的高纤发糕的制备方法，包括以下步骤：（1）将上述高纤发糕预制粉加水制成面糊；（2）在一定的温度及湿度条件下一次发酵；（3）倒入模具，置于蒸制容器内二次发酵；（4）蒸制。发酵和蒸制的温度、时间等工艺条件与常见的发糕加工方法一致，不做特别的要求。
18.进一步地，高纤发糕的制备方法中，按高纤发糕预制粉的重量百分比计，加水量为120～240%；所述一次发酵设备为醒发箱；所述一次发酵的温度为30℃；所述一次发酵的湿度为85%；所述一次发酵的时间为40分钟；所述二次发酵的温度为室温；所述二次发酵的时间为10分钟；所述蒸制时间为25分钟。
19.第五个方面，本发明还提供小麦全麸皮在发糕品质改良中的应用，具体为，按发糕原料的干基重量百分比计，添加小麦麸皮粉20～40%；所述的小麦麸皮粉为平均粒径≤50μm的超细麦麸全粉；进一步地，所述的小麦麸皮粉中粒径超过100μm的颗粒占比≤0.2%，粒径为50～100μm的颗粒占比≤10%，其余为粒径小于50μm的颗粒；进一步地，按发糕原料的干基重量百分比计，添加小麦麸皮粉30%。
20.进一步地，所述小麦麸皮粉为小麦麸皮通过气流冲击磨或湍流磨粉碎而成。
21.相对于现有技术，本发明具有如下优势，（1）本发明在保持全麦麸营养组分完整性的前提下，提高了发糕中天然小麦麸皮粉的添加量至20%以上，膳食纤维总量在发糕固形物中占比达8%以上，获得了比添加少量小麦麸皮粉更好的发糕质构和食用品质。
22.（2）本发明中超细麦麸全粉在发糕中的口感细腻，消除了食用膳食纤维时固有的粗糙颗粒感，避免了不溶性膳食纤维对发糕质构品质的破坏作用。
23.（3）本发明还减缓了膳食纤维对发糕成型性的破坏，使得制品气孔均匀、质构软弹、不塌陷、不黏牙，增强了发糕的弹性、胶着性和咀嚼性，改善了其食用品质。
附图说明
24.图1 不同麸皮添加的发糕孔隙构象。
具体实施方式
25.下面结合具体实施例对本发明的构思及产生的技术效果作进一步阐述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。所述方法如无特别说明均为常规方法。所述材料如无特别说明均能从公开商业途径而得。本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
26.实施例1：小麦麸皮粉添加制备发糕（1）通过气流冲击磨将小麦麸皮粉碎至平均粒径≤50μm的超细麦麸全粉，利用激光粒度仪检测的粒径为100μm及以上的颗粒占比≤0.2%；粒径为50～100μm的颗粒占比≤
10%；其余为粒径在50μm及以下的颗粒。同时，检测比较了本发明小麦麸皮、采用旋风磨粉碎的小麦麸皮粉、制粉工厂得到的小麦麸皮副产物的平均粒径和制备发糕的构象，见表1。
27.（2）原辅料按照干基计算的重量百分比配料：小麦麸皮粉30%、小麦粉59%、干酵母粉1.0%、糖10%。
28.（3）将原辅料混合均匀后，添加1.5倍的饮用水混合均匀制成面糊，将面糊放入醒发箱中，在30℃和85%湿度条件下发酵40分钟。
29.（4）面糊倒入模具置于蒸锅内，室温下二次发酵10分钟后大火蒸制25分钟。
30.小麦制粉后得到的麸皮副产物持水性为3.65g/g，经过旋风粉碎制得小麦麸皮粉的持水性为2.97g/g，而超细粉碎的麸皮粉持水性最低1.98g/g。
31.如表1所示，制粉工厂得到的小麦麸皮副产物的粒度是其进一步采用旋风磨粉碎所得麸皮粉粒度的近5倍，是本发明气流冲击磨粉碎所得麸皮粉粒度的近59倍。利用这三种麸皮（粉）蒸制发糕，并以无添加小麦麸皮粉的发糕作为对照，可以发现，添加麸皮副产物使得发糕的平均孔隙数显著降低，但超细粉碎麸皮粉不影响平均孔隙数，与对照保持相同水平。同样，添加小麦麸皮副产物的发糕，平均孔隙尺寸最大，添加旋风磨粉碎的小麦麸皮粉的发糕，孔隙也明显增大，而添加本发明的小麦麸皮粉的发糕的平均孔隙尺寸与对照相同。说明本发明的平均粒径≤50μm的小麦麸皮粉有利于维持发糕的气孔均匀、疏松膨胀（如图1）。
32.对上述发糕制品的质构进行分析，结果如表2所示。添加麸皮副产物及旋风磨粉碎的麸皮，会导致发糕硬度和粘性显著上升，而本发明制备的小麦麸皮粉对发糕的硬度和粘度虽然与对照比也有明显上升，但其影响幅度显著小于小麦麸皮副产物和旋风磨粉碎的较粗糙的小麦麸皮粉。同样，添加30%本发明的小麦麸皮粉可以增加发糕的弹性及咀嚼性，而添加旋风磨粉碎的小麦麸皮粉和小麦麸皮副产物的发糕弹性没有改善，咀嚼性下降。这说明与添加旋风磨粉碎的小麦麸皮粉、小麦麸皮副产物存在的负面影响相比，本发明的小麦麸皮粉能够使得发糕品质得到改善，甚至高于对照。即通过调控小麦麸皮的粒度和添加量范围，可以改变小麦麸皮对发糕品质的负面影响，甚至有正面的作用。再考虑到本发明中的小麦麸皮粉较细腻的口感，其对食用品质的改良更为明显。
33.表1 超细粉碎小麦麸皮利于维持发糕均匀气孔不同字母上角标表示同一列组间存在显著性差异p《0.05.表2 本发明中的小麦麸皮粉改善发糕质构品质的检测结果
不同字母上角标表示同一列组间存在显著性差异p《0.05.实施例2：小麦麸皮粉的低添加量对发糕质构的影响（1）通过气流冲击磨将小麦麸皮粉碎至平均粒径≤50μm的超细麦麸全粉，利用激光粒度仪检测的粒径为100μm及以上的颗粒占比≤0.2%；粒径为50～100μm的颗粒占比≤10%；其余为粒径在50μm及以下的颗粒。
34.（2）原辅料按照干基计算的重量百分比配料：小麦麸皮粉20%、小麦粉74%、干酵母粉2.0%、糖4%。
35.（3）将原辅料混合均匀后，添加1.2倍的饮用水混合均匀制成面糊，将面糊放入醒发箱中，在30℃和85%湿度条件下发酵40分钟。
36.（4）面糊倒入模具置于蒸锅内，室温下二次发酵10分钟后大火蒸制25分钟。
37.为对比三种常见低添加量的小麦麸皮粉（5%小麦麸皮和90%小麦粉；10%小麦麸皮和85%小麦粉；15%小麦麸皮和80%小麦粉）和不添加小麦麸皮粉（小麦粉为95%，对照）制备的发糕，采用上述方法制得发糕的质构品质结果如表3所示。当麸皮添加量范围为5～15%时，发糕的弹性、咀嚼性、胶着性随着麸皮添加量的增加而均匀下降，但添加量增加到20%时，弹性、咀嚼性、胶着性反而明显升高。说明20%添加量的发糕具有劲道、耐咀嚼的口感，不像少量添加（5～10%）那样破坏发糕质构和食用品质。
38.表3 本发明中的小麦麸皮粉的低添加量对发糕质构的影响不同字母上角标表示同一列组间存在显著性差异p《0.05.实施例3：小麦麸皮超细粉对发糕质构品质的影响（1）通过湍流冲击磨将小麦麸皮粉碎至平均粒径≤50μm的超细麦麸全粉，利用激光粒度仪检测的粒径为100μm及以上的颗粒占比≤0.2%；粒径为50～100μm的颗粒占比≤10%；其余为粒径在50μm及以下的颗粒。
39.（2）原辅料按照干基计算的重量百分比配料：小麦麸皮粉40%、小麦粉50%、干酵母粉0.2%、糖9.8%。将原辅料混合均匀后，添加 2.0倍的饮用水混合均匀制成面糊。
40.（3）将原辅料混合均匀后，添加2.0倍的饮用水混合均匀制成面糊，将面糊放入醒发箱中，在30℃和85%湿度条件下发酵40分钟。
41.（4）面糊倒入模具置于蒸锅内，室温下二次发酵10分钟后大火蒸制25分钟。
42.本发明中比较了不添加小麦麸皮粉（对照），与添加10%、20%、40%和45%的超细小麦麸皮粉（小麦粉分别为80%、70%、50%和45%）制得的发糕品质（表4）。结果发现，添加较高含量40～45%的超细小麦麸皮粉的发糕，弹性、胶着性和咀嚼性显著高于添加量为10%及20%的发糕，甚至比对照还要高，这利于形成高弹性的口感。然而，在10～40%的添加量内，硬度并没有随麸皮添加量的升高而明显变化，但45%的添加量导致硬度显著上升。同时，40%的添加量已经导致内聚性开始降低，45%的添加量进一步加剧了这一下降趋势，这说明高添加量的麸皮阻碍了淀粉凝胶的形成，而小麦粉相对含量下降也阻碍了淀粉粘连，导致发糕成型性差。因此，本发明麸皮粉添加量达到45%时，发糕的内聚性极显著降低，发糕掉渣明显，失去商品价值。
43.表4 本发明中的小麦麸皮粉高添加量对发糕质构的影响不同字母上角标表示同一列组间存在显著性差异p《0.05.实施例4：筛分重组超细粉的对比（1）通过气流冲击磨制备小麦全麸皮粉，利用激光粒度仪检测的平均粒径为19.16μm，分析得粒径为100μm及以上的颗粒占比为0.1%；粒径为50～100μm的颗粒占比为8.5%；粒径在50μm及以下的颗粒占比为91.3%。
44.（2）原辅料按照干基计算的重量百分比配料：小麦麸皮粉30%、小麦粉59%、干酵母粉1.0%、糖10%。
45.（3）将原辅料混合均匀后，添加1.5倍的饮用水混合均匀制成面糊，将面糊放入醒发箱中，在30℃和85%湿度条件下发酵40分钟。
46.（4）面糊倒入模具置于蒸锅内，室温下二次发酵10分钟后大火蒸制25分钟。
47.目前，许多超细粉通过筛分法制备。由于粉碎时以淀粉和蛋白质为主的组分容易粉碎获得最低粒径，而富含膳食纤维的组分不易粉碎粒度较高，因此，筛分的组分粒度越小则膳食纤维含量越少。这样的超细粉忽视了膳食纤维含量与全麦麸皮的一致性，也忽视了50μm以下颗粒的占比及均匀性。为保证膳食纤维含量，筛分重组粉须复配足够占比的大颗粒组分，以保证健康作用，却无法解决食用品质问题。
48.本发明小麦全麸皮粉与经过筛分重组的超细粉进行对比分析，见表5。分步骤采用旋风粉碎及气流粉碎，并进行筛分以获得粒径为100μm及以上的颗粒占比为30%；粒径为50～100μm的颗粒占比为25%；粒径在50μm及以下的颗粒占比为45%，经检测混合粉的平均粒径为21.43μm。
49.两种超细粉平均粒径相近均低于50μm，且总膳食纤维含量相近约为40%，但≤50μm的占比不同，二者粉制特性及其对发糕品质的影响差异见表5。本发明的小麦全麸皮粉≤50
μm（细颗粒）占比是筛分重组超细粉的2倍，持水性则比筛分重组超细粉低73.64%，而过高的持水会与小麦粉竞争吸水，不利于发糕成型。进一步通过添加30%的两种麸皮粉制备发糕对比发现，本发明的小麦全麸皮粉制备的发糕明显更高的内聚性也说明了细颗粒占比高对发糕成型具有非常重要的作用。本发明的小麦全麸皮粉制备的发糕具有更高的弹性，而硬度却明显低于筛分重组超细粉制备的发糕，这说明细颗粒占比高有利于发糕软弹口感的形成。因此，采用本发明的小麦全麸皮粉既能完整保留全麸皮中的膳食纤维等各营养组分，又能通过限制≤50μm占比改善发糕的质构和食用品质，避免了复配超细粉由于不均匀颗粒分布导致的食用品质不佳的问题。
50.表5 50μm及以下粒径占比不同的超细粉对发糕质构品质的影响*表示同一列两组间存在显著性差异p《0.05.上文所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。