袁佐云 李金玉 任晨剛 俞偉祖 王強(qiáng)

摘要 全麥粉的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值已逐漸得到國(guó)內(nèi)外學(xué)者及消費(fèi)者的認(rèn)同，而獲取營(yíng)養(yǎng)價(jià)值最大保留而加工性能優(yōu)良的全麥粉是全麥制品行業(yè)面臨的關(guān)鍵問題。針對(duì)全麥粉的兩種加工技術(shù)研究進(jìn)展進(jìn)行綜述，為全麥粉制備技術(shù)的提升提供參考。

關(guān)鍵詞 全麥粉；加工技術(shù)；研究進(jìn)展

中圖分類號(hào) S609.9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 0517-6611（2014）31-11097-03

The Research Progress on the Processing Technology of Whole Wheat Flour

YUAN Zuoyun1，2，LI Jinyu1， REN Chengang1， WANG Qiang2*

（1. COFCO Nutrition and Health Research Institute， Beijing 100020； 2. Key Laboratory of Agroproducts Processing of Ministry of Agriculture， Institute of Agroproducts Processing Science and Technology， Chinese Academy of Agricultural Sciences， Beijing 100193）

Abstract The nutritive value of whole wheat flour has been recognized by researchers and consumer at home and abroad. How to obtain nutritional value maximum retention and excellent performance of the whole wheat flour processing is the key problem that whole grain products industry faces. The research progress on two kinds of processing technology was summarized to provide reference for whole wheat powder preparation technology of ascension.

Key words Whole wheat flour； Processing technology； Research progress

流行病學(xué)相關(guān)研究已證明，全麥谷物有助于抵抗肥胖、糖尿病、心血管疾病和癌癥^[1]。我國(guó)對(duì)全谷物食品亦日趨重視，2014年6月30日至7月2日，由國(guó)際谷物科技協(xié)會(huì)和中國(guó)糧油學(xué)會(huì)共同主辦的“全谷物食品與健康國(guó)際研討會(huì)”在武漢召開。與會(huì)學(xué)者針對(duì)全谷物產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)、研究熱點(diǎn)等問題進(jìn)行了交流，并對(duì)我國(guó)的全谷物產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向進(jìn)行了探討。大會(huì)中，我國(guó)糧油學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)張桂風(fēng)提到，發(fā)達(dá)國(guó)家全谷物食品產(chǎn)業(yè)發(fā)展如火如荼，如美國(guó)，全谷物食品已占到全部谷物食品的40%以上。我國(guó)發(fā)展全谷物產(chǎn)業(yè)勢(shì)在必行，糧食加工業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2011～2020年）明確指出：要重點(diǎn)“研發(fā)速食糙米、發(fā)芽糙米、蒸谷米、全麥粉及制品、全谷物健康食品、發(fā)酵米面制食品等關(guān)鍵技術(shù)”^[2]。對(duì)于全麥粉而言，如何得到營(yíng)養(yǎng)價(jià)值最大保留而加工性能優(yōu)良的全麥粉成了全麥制品行業(yè)面臨的關(guān)鍵問題。幾十年來(lái)，國(guó)內(nèi)外研究人員對(duì)全麥粉的加工技術(shù)開展了大量研究，并取得了一定成果。目前，全麥粉的加工工藝主要有兩種：“全顆粒研磨法”和“傳統(tǒng)研磨回填法”，筆者主要就這兩種全麥粉的加工技術(shù)研究進(jìn)展及進(jìn)行綜述。

1 全麥粉定義

全麥粉（或全麥面粉），英文名稱Whole wheat flour、Wholemeal、Whole meal等，從字面意思理解，是以整粒小麥為原料，制得的粉制品。在我國(guó)，只有在GB22515-2008 糧油名詞術(shù)語(yǔ)（2.2.6.15）中給出了一個(gè)并不十分明確的全麥粉官方定義：“保留全部或部分麥皮的小麥粉?！倍x的不明確導(dǎo)致了我國(guó)市場(chǎng)上全麥粉質(zhì)量良莠不齊，與國(guó)外產(chǎn)品尚有一定差距^[3]。為解決這一“亂”現(xiàn)象，國(guó)家有必要出臺(tái)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行約束。為對(duì)全麥粉（或全麥面粉）進(jìn)行明確定義，可以參考國(guó)外對(duì)于全麥粉（或全麥面粉）及全谷物的定義。

筆者找到了美國(guó)聯(lián)邦法規(guī)（Code of Federal Regulation，CFR）、德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)會(huì)（DeutschesInstitutfürNormung，DIN）以及新加坡國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（Singapore Standard，SS）對(duì)于全麥粉的定義。由FDA發(fā)布的全麥粉標(biāo)準(zhǔn)（21CFR137.200）規(guī)定^[4]：全麥粉是除硬質(zhì)小麥和硬質(zhì)紅小麥以外的潔凈小麥碾碎而制成的食品，其中可通過8號(hào)篩的物料不小于90%，可通過20號(hào)篩的物料不小于50%，除水分以外的天然組分比例與小麥保持不變，全麥粉的水分含量不能超過15%。新加坡國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（SS 352：1990）規(guī)定^[5]：全麥面粉或全麥粉應(yīng)當(dāng)是通過磨碎干凈的完整小麥獲得的干凈并完整，或粗或細(xì)的產(chǎn)品，并應(yīng)包含此小麥中的所有成分。德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)會(huì)在DIN 10355中規(guī)定^[6]：全麥面粉或全麥粉應(yīng)當(dāng)含有包括胚芽在內(nèi)的潔凈谷粒中的所有組成部分。谷粒允許在加工前去掉外果皮。

對(duì)于全谷物，列出3個(gè)相對(duì)權(quán)威的定義（表1）。

由表1可見，國(guó)外各國(guó)或各機(jī)構(gòu)對(duì)于全麥粉或全谷物的定義基本類似，不同的是健康谷物協(xié)會(huì)（歐盟）允許有加工的小量損失。從實(shí)際來(lái)看，此定義更為科學(xué)有效。

2 全顆粒研磨生產(chǎn)技術(shù)研究進(jìn)展

2.1 全顆粒研磨基本特點(diǎn)

所謂“全顆粒研磨法”是指，將經(jīng)清潔的整粒小麥粒經(jīng)過（或不經(jīng)過）其他處理（如熱處理）后，粉碎成粉，制成包含籽粒麩皮、胚乳、胚芽中所有組分的全麥粉。此法有出粉率高、流程短等優(yōu)點(diǎn)，從消費(fèi)者的角度講，消費(fèi)者可能更易接受由“全顆粒研磨法”生產(chǎn)的全麥粉。認(rèn)為此方法更符合自身對(duì)于“全麥粉”的定義——直接由全麥研磨而成。但由于小麥胚芽中富含脂肪及酶類，使得利用“全顆粒研磨法”生產(chǎn)的全麥粉貯藏穩(wěn)定性不盡如人意。

大約1 500年前，世界上所有生產(chǎn)的谷物粉都是全谷粉，采用石磨磨粉的方式進(jìn)行生產(chǎn)?，F(xiàn)代全顆粒研磨法的生產(chǎn)工藝主要包含以下幾步：凈麥、制粉、包裝貯藏。

2.2 全顆粒研磨生產(chǎn)技術(shù)改進(jìn)研究

凈麥可使用現(xiàn)有凈麥工藝對(duì)原料麥進(jìn)行處理，由于生產(chǎn)全麥粉需要利用小麥麩皮，因此可適當(dāng)增加凈麥工序以保證麩皮的潔凈。

制粉工藝是此方法的關(guān)鍵工藝。鞠興蓉等將經(jīng)過清理除雜和水洗過的含水量為15%～20%的小麥籽粒進(jìn)行1～10 min的熱處理（微波加熱或熱風(fēng)干燥），以殺滅原料中的微生物并使脂肪酶、過氧化物酶等生物酶失活^[10]。之后利用超微粉碎法對(duì)其進(jìn)行粉碎，并收集80～200目（200～60 μm）篩分，得到全麥粉，此粉保質(zhì)期可達(dá)5～6個(gè)月。但由于經(jīng)過熱處理后，蛋白質(zhì)部分變性，使得小麥面筋含量降低，此發(fā)明可用于生產(chǎn)低筋全麥粉，以制備富含膳食纖維的餅干而不宜用來(lái)制備全麥面包或全麥饅頭等食品。魏遠(yuǎn)將潔凈的小麥粒進(jìn)行蒸汽爆破處理，然后將得到的小麥濕法粉碎至100目，最后烘干，使全麥粉的含水量控制在5%～10%^[11]。此方法的優(yōu)點(diǎn)在于：蒸汽爆破可以使小麥進(jìn)行預(yù)粉碎，有利于后續(xù)的粉碎工作，減少能耗；可實(shí)現(xiàn)小麥中纖維素、半纖維素等生物大分子的初步降解，提高小麥中各物質(zhì)的消化率。但0.4～1.0 MPa，143～180 ℃處理5～15 min然后瞬間爆破是否會(huì)使得小麥中的蛋白質(zhì)及有益物質(zhì)（如維生素）變性，有待研究與探討。全顆粒研磨法盡管可以通過磨粉前的一些處理來(lái)保障全麥粉較長(zhǎng)的保質(zhì)期，但往往這些處理會(huì)導(dǎo)致小麥蛋白質(zhì)的變性，使得全麥粉筋力下降，難以生產(chǎn)出用途廣泛的全麥粉。

3 傳統(tǒng)研磨回填生產(chǎn)技術(shù)研究進(jìn)展

3.1 傳統(tǒng)研磨回填法基本特點(diǎn)

“傳統(tǒng)研磨回填法”是指，將傳統(tǒng)方法制得的面粉與經(jīng)過研磨等處理的麩皮與胚芽進(jìn)行混合，獲得全麥粉。利用此法生產(chǎn)的全麥粉，若面粉與經(jīng)處理的麩皮和胚芽混合的比例與小麥籽粒胚乳與麩皮和胚芽的比例相同，那么也可以說(shuō)此粉含有整粒小麥中的所有組分。

“傳統(tǒng)研磨回填法”有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：①將麩皮、胚芽與胚乳分開研磨，可使得麩皮、胚芽研磨更加充分。若這3部分共同研磨，胚乳會(huì)先磨成粉，先磨成的粉形成緩沖層，不利于麩皮的研磨；且潤(rùn)麥處理也會(huì)增大麩皮的韌性，不利于研磨。②方便對(duì)麩皮與胚芽進(jìn)行單獨(dú)的穩(wěn)定化處理，提高全麥粉的貯藏穩(wěn)定性，延長(zhǎng)貨架期。③方便將不同筋力的面粉與麩皮、胚芽粉進(jìn)行混合，得到具有不同加工特性的全麥粉。④方便現(xiàn)有面粉廠的改造。不需對(duì)現(xiàn)有面粉生產(chǎn)線進(jìn)行大規(guī)模改動(dòng)，只需在旁增加處理麩皮與胚芽的生產(chǎn)線。

3.2 傳統(tǒng)研磨回填生產(chǎn)技術(shù)改進(jìn)研究

傳統(tǒng)研磨回填法生產(chǎn)全麥粉的大致過程為：在小麥加工成面粉的過程中，分別收集麩皮、胚乳和胚芽。將胚乳按照傳統(tǒng)制粉工藝進(jìn)行處理制得面粉，將麩皮和胚芽進(jìn)行一定處理后磨粉。最后按照一定比例將面粉與麩皮和胚芽磨成的粉進(jìn)行混合，制得全麥粉。

想要獲得具有良好的貯藏穩(wěn)定性、營(yíng)養(yǎng)性以及加工性能的全麥粉需要關(guān)注以下幾點(diǎn)：①選擇合理的麩皮和胚芽穩(wěn)定化處理方法，并盡可能減少穩(wěn)定化處理對(duì)麩皮及胚芽中的營(yíng)養(yǎng)成分造成不利影響。②考慮麩皮的粒度對(duì)于全麥粉加工性能的影響，盡量減少麩皮和胚芽的顆粒度。③盡量保護(hù)面筋的質(zhì)量不受損壞。針對(duì)這些要求，國(guó)內(nèi)外研究者對(duì)該生產(chǎn)技術(shù)開展了大量研究。

麩皮和胚芽的穩(wěn)定化處理主要有擠壓、烘烤、紅外、紫外微波、常壓氣蒸、高壓氣蒸及常壓氣蒸耦合紫外微波幾種方式。對(duì)此，楊磊進(jìn)行了較為細(xì)致的研究^[12]。其對(duì)比了不同穩(wěn)定化處理方式對(duì)麥麩和胚芽滅酶效果及貯藏穩(wěn)定性的影響，得出結(jié)論：常壓氣蒸處理對(duì)于麥麩的脂肪酶以及胚芽的脂肪氧化酶均有較好的滅酶效果；常壓氣蒸耦合紫外微波對(duì)于麥麩中的脂肪氧化酶有較好的滅酶效果；擠壓處理對(duì)于胚芽中的脂肪酶滅酶率可達(dá)100%。麩皮和麥芽經(jīng)過常壓氣蒸耦合紫外微波處理的全麥粉，經(jīng)過30 d（37 ℃）貯藏試驗(yàn)，期滿后其脂肪酸值小于300 mgKOH/kg。譚斌等將胚乳和麩皮采用擠壓膨化的方式進(jìn)行穩(wěn)定化處理，并采用流化床干燥法對(duì)擠壓膨化后的物料進(jìn)干燥，然后將其磨粉回添至面粉中制得全麥粉^[13]。利用此法生產(chǎn)的全麥粉保質(zhì)期可達(dá)1年以上。

國(guó)外也有不少專利介紹全麥粉的穩(wěn)定化及生產(chǎn)方法。早在20世紀(jì)90年代，Dean W.Creighton等利用膨化機(jī)，在260～315 ℃，379～414 kPa的高溫高壓條件下，處理30～45 s，鈍化脂肪酶以及脂肪氧合酶穩(wěn)定化全麥粉^[14]；Carolyn Louise Wilhelm等利用紅外輻照技術(shù)，在100～110 ℃的條件下，處理30～60 s，鈍化脂肪酶及脂肪氧合酶，使得產(chǎn)品的貨架期達(dá)30 d以上^[15]。Lynn C.Haynes等利用熱處理法穩(wěn)定糠麩，然后將穩(wěn)定化的糠麩回填生產(chǎn)全麥粉^[16]。穩(wěn)定化溫度：115～125 ℃，時(shí)間1～7 min，穩(wěn)定化后應(yīng)迅速將其冷卻到60 ℃。通過此方法生產(chǎn)的全麥粉，在加速儲(chǔ)藏的條件下可保存1～2個(gè)月。Katsuyuki Ikeda等先將小麥利用輥式磨粉機(jī)及撞擊式磨粉機(jī)磨粉，得粗粉和細(xì)粉，將粗粉進(jìn)行濕熱處理后碾磨成一定顆粒大小并與細(xì)粉混合，生產(chǎn)全麥粉^[17]。其中濕熱穩(wěn)定化處理?xiàng)l件為：蒸汽溫度90～95 ℃，處理時(shí)間5～30 s。

對(duì)小麥麩皮及胚芽進(jìn)行穩(wěn)定化處理，雖可在很大程度上提高全麥粉的貯藏穩(wěn)定性，延長(zhǎng)全麥粉的保質(zhì)期，但也對(duì)麩皮和胚芽的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)產(chǎn)生了影響。彭偉等研究了擠壓膨化對(duì)脫脂和全脂小麥胚芽營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)全脂和脫脂麥胚經(jīng)擠壓膨化處理后，其可溶性蛋白、人體必需氨基酸均有減少^[18]，此為擠壓膨化處理對(duì)營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的不利影響。但與此同時(shí)，通過擠壓膨化處理后，麥胚中的可溶性膳食纖維含量增加，提高了小麥胚的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。陳建寶研究了擠壓膨化對(duì)麥麩主要成分的影響，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過擠壓膨化后，麥麩中的脂肪、淀粉、粗纖維、還原糖、游離氨基酸和植酸含量都有所減少，總糖和水溶性總糖含量有所增加^[19]。汪麗萍等研究了擠壓處理對(duì)麩皮、胚芽及全麥粉品質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)擠壓處理會(huì)使麩皮及胚芽中的B族維生素在不同程度上減少，但擠壓同時(shí)也有利于某些酚類物質(zhì)的釋放，增加全麥粉的總酚含量，提高其抗氧化活性^[20]。

有研究顯示，麩皮的粒度會(huì)對(duì)小麥面筋蛋白網(wǎng)絡(luò)的形成產(chǎn)生影響。李娟等證明了麩皮中具有較強(qiáng)吸水能力的阿拉伯木聚糖凝膠會(huì)抑制小麥面筋蛋白網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的吸水形成^[21]。目前對(duì)于全麩皮成分回添的全麥粉，麩皮粒度對(duì)小麥面筋形成以及對(duì)全麥粉粉質(zhì)及拉伸特性的影響還尚待研究。但可以肯定的是，通過控制麩皮粒度來(lái)控制全麥粉加工性能的方法是相對(duì)簡(jiǎn)單易行的手段。

4 全麥粉的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

含有小麥麩皮的全麥粉中的膳食纖維含量約為普通小麥粉的5～10倍^[22]，因此，可以考慮以膳食纖維含量作為全麥粉的評(píng)價(jià)指標(biāo)之一。

此外，還有研究者建議把烷基間苯二酚（Alkylresorcinols，ARs）也作為全麥粉的評(píng)價(jià)指標(biāo)之一。ARs是主要存在于小麥麩皮中，胚乳中并不存在。理論上全麥粉中的ARs含量會(huì)與普通小麥粉中的相差較大。小麥中ARs的含量隨著其種類、產(chǎn)地等差異而不同，大致范圍為54～3 200 μg/g^[23]。汪麗萍等對(duì)我國(guó)36個(gè)不同品種的小麥樣品的ARs含量進(jìn)行了測(cè)定，發(fā)現(xiàn)36個(gè)小麥樣品中的ARs總量分布范圍為438～1 348 μg/g，80%的置信區(qū)間為631～950 μg/g，平均771 μg/g^[24]。但是，全麥粉的加工工藝也會(huì)對(duì)小麥中的ARs造成損失，汪麗萍等研究了擠壓處理前后粗麩、細(xì)麩、胚芽及擠壓混合料中ARs的含量變化^[20]。研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過擠壓處理后，各原料中的ARs含量均有明顯降低，降幅在12%～44%。因此，如果將ARs含量作為全麥粉的評(píng)價(jià)指標(biāo)之一，還需研究不同全麥粉工藝對(duì)全麥粉ARs含量的影響，以此來(lái)確定合理的ARs限量。

5 展望

消費(fèi)者對(duì)于谷物食品的要求逐漸“返璞歸真”，食物中精米白面的比例有降低趨勢(shì)，與此同時(shí)，“粗糧”的比例日益增加。全麥粉屬于全谷物產(chǎn)品中相當(dāng)重要的一員，無(wú)論是在東方還是西方，面制品均是其傳統(tǒng)主食之一。因此，對(duì)于全麥粉的研究是全谷物研究中的重要課題，全麥粉加工技術(shù)的不斷提升必將為全麥粉及其制品提供可靠的技術(shù)保障，促進(jìn)全麥粉及其制品產(chǎn)業(yè)的健康快速發(fā)展。

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