一种通过调控小麦淀粉粒损伤改善面粉品质的方法

摘要

本发明公开的是一种通过调控小麦淀粉损伤程度改善面粉品质的方法，涉及粮食精深加工利用技术，属于食品加工领域。本发明可以通过将常规磨制得到的小麦粉再经过超微粉碎提高小麦粉中损伤淀粉含量，未粉碎的面粉的损伤淀粉含量为6.54％，经过强度为45、70、100、130Hz的超微粉碎处理后，损伤淀粉含量分别增加到7.30％、8.86％、9.66％、12.06％。损伤淀粉含量增加，小麦粉的加工品质都得到了不同程度的改善，从而达到通过调控损伤淀粉含量改善小麦粉品质的发明目的。本发明在小麦加工企业实施后，可生产较高含量损伤淀粉的小麦专用粉，对发展高新技术产业有着重要的现实意义和广阔的应用前景。

说明书

技术领域

本发明涉及粮食精深加工利用技术，属于食品加工领域，具体为一种通过调控小麦淀粉损伤程度改善面粉品质的方法，。 

背景技术

损伤淀粉是指小麦在制粉时，由于机械的碾压作用，有少量的淀粉外层细胞膜被损伤，从而造成淀粉粒的损伤。小麦损伤淀粉含量，会影响到面粉的很多性质，如面团的吸水率、流变学特性和面制品品质等。经过研磨处理后的小麦淀粉颗粒出现损伤，在面团调制过程中，面粉的吸水率增加；淀粉损伤后，颗粒的结晶结构逐渐转变成部分结晶最后成为非结晶形态，使之容易被α-淀粉酶水解，有利于发酵过程的进行。 

不同的面制食品要求小麦面粉具有不同的损伤淀粉含量，淀粉粒及其损伤后特性对小麦育种、加工和面制食品品质有着重要的理论指导意义。小麦加工过程是基于机械力、热因素的物理过程，在加工过程淀粉粒由于机械力和热的作用过程会发生损伤，从而导致面粉品质特性的变化。 

因此，通过研究机械力作用强度与淀粉粒机械损伤程度之间的关系，进而达到控制机械粉碎强度来调控损伤淀粉程度，最终达到改善面粉品质的目的，为制粉工业提供一种适合不同面制品需要的面粉品质调控方法，以经是一个亟需解决的问题。 

发明内容

为了克服上述现有技术中的不足，本发明通过调控损伤淀粉程度达到适合不同面制品需要的面粉品质调控方法，为了实现该目的，本发明从原料小麦籽粒特性测定、制粉、超微粉碎、面粉品质指标测定、损伤淀粉含量测定、粉质 测定、发酵特性测定等方面进行了系统的研究。 

本发明的目的是这样实现的： 

一种通过调控小麦淀粉损伤程度改善面粉品质的方法，其特征在于：将小麦经常规磨面后再经超微粉碎机粉碎。 

超微粉碎时采用的粉碎功率为45～130Hz。 

超微粉碎得到的面粉损伤淀粉含量范围在7.30～12.06％。 

超微粉碎得到的面粉损伤淀粉含量为12.06％。 

积极有益效果：本发明可以通过将常规磨制得到的小麦粉再经过超微粉碎提高小麦粉中损伤淀粉含量，从而改善面粉品质，适合面制品加工需要。本发明在小麦加工企业实施后，可生产较高含量损伤淀粉的小麦专用粉，对发展高新技术产业有着重要的现实意义和广阔的应用前景。 

具体实施方式

为了实现发明目的，先测定了原料小麦的籽粒特性，采用单颗粒谷物测定仪(SKCS)进行测定，测定结果显示小麦籽粒硬度为67.73，为硬麦，籽粒的单颗粒谷物重为41.63mg，粒径为3.06mm；接着采用BUHLER实验磨磨粉，参照AACC方法26-20，根据籽粒的硬度确定润麦加水量，硬麦水分16％，润麦时间为24h，磨粉机平均喂料速度为100g/min；然后将得到的面粉分别放入超微粉碎机中，分别以45Hz、70Hz、100Hz、130Hz的功率粉碎，得到超微粉碎面粉样品；将超微粉碎面粉采用AACC 76-31方法测定损伤淀粉含量，测定结果显示未粉碎的面粉的损伤淀粉含量为6.54％，经过强度为45Hz的粉碎处理后，损伤淀粉含量增加到7.30％，当粉碎强度为130Hz时，损伤淀粉含量为12.06％，损伤淀粉含量与未粉碎的面粉相比，增加了大约一倍，可见随着粉碎强度的增加，损伤淀粉含量呈上升趋势，即粉碎强度越强，淀粉损伤程度越大，证明了 使用超微粉碎方法可以增加损伤淀粉含量，增加淀粉损伤程度，达到了调控淀粉损伤程度的目的。 

为了证明通过调控淀粉损伤程度可以改善面粉品质，本发明还测定了不同粉碎程度的面粉品质特性，包括面粉的颗粒分布、水分含量、灰分含量、降落数值、沉降数值、湿面筋含量和面筋指数、面团粉质特性以及面团的发酵特性，结果显示未粉碎的面粉90％的颗粒粒度小于145.08μm，平均值为70.94μm。经过功率为45Hz的超微粉碎后，面粉的粒度发生很大的变化，更多的大颗粒转变为小颗粒，90％的颗粒小于81.63μm，平均的粒度为40.05μm。当粉碎强度继续加强时，面粉颗粒粒度继续减小，50％的颗粒小于25.07μm。当粉碎强度增加到100Hz、130Hz时，颗粒的粒度相比70Hz的样品更为细小，但减小趋势减缓，样品的平均粒度分别为21.00μm、14.77μm，可以看出超微粉碎对面粉的微细化达到了很好的效果，这一阶段已趋于粉碎的平衡区。根据上述粒度分布的特征，可以认为从45Hz超微粉碎处理面粉开始，就对面粉颗粒粒度产生较大影响，100Hz和130Hz粉碎处理使颗粒粒度进一步减小，但减小趋势减缓。不同损伤程度的面粉灰分含量十分相近，而面粉的降落数值与面粉中损伤淀粉含量呈显著负相关，即面粉降落数值越小则损伤淀粉含量越多；面粉的沉降数值随着损伤淀粉含量的增加而急速增大，损伤淀粉含量为6.54％的面粉沉降数值为35.30ml，损伤淀粉含量为12.06％的面粉沉降数值为81.60ml。对损伤淀粉含量不同的小麦粉进行粉质测试，结果可以看出，淀粉损伤程度与面粉的吸水率呈正相关，淀粉机械损伤程度增加而导致面粉吸水率的上升的主要原因是淀粉粒受到损伤时，晶体区域被打破，从而水分子能够进入到整个淀粉粒。面粉未经粉碎处理时，面团的形成时间较短、粉质质量指数不高，一旦面粉经粉碎后，面团的形成时间急剧增加，粉质指数也有所增加，但随着粉碎强度的增加，面 团形成时间和粉质指数基本保持不变。面团的发酵特性对最终产品的质量具有非常重要的影响。面团的最终发酵时间表示达到最好发酵状态所需要的时间，耐发酵的面粉具有较长的发酵稳定性，面团水平是面团达到最佳发酵状态时面团的体积，弹性是峰值区域内曲线的最大宽度。面团的发酵稳定性和面团水平可以用来综合评价面团的发酵特性。不同损伤淀粉含量的面粉具有不同的发酵特性，面团的最终发酵时间在损伤淀粉含量超过7.30％后急剧降低；当粉碎功率在0Hz和45Hz，即损伤淀粉含量在6.54％和7.30％时，面团较耐发酵，当损伤淀粉含量在12.06％时，面团的发酵稳定性较差，即面粉不耐发酵，以上可以看出：面团的发酵稳定性随着淀粉损伤含量的增加而呈递减趋势，面团水平总体上随着损伤淀粉含量的增加而呈递增趋势。耐发酵的面粉由于持气性更好，更适于制作馒头等发酵类面制食品，而不耐发酵的面粉更适于制作面条等非发酵类面制食品，从而达到通过使用超微粉碎调控损伤淀粉含量，生产专用粉的目的。综合各项品质研究指标，发现损伤淀粉含量小于6％的面粉适合制作饼干面条类非发酵面制品，损伤淀粉含量在7％-9％之间的适合馒头类制品，而损伤淀粉含量在9％-12％之间的适合面包类制品的生产。 

本发明选用河南优质小麦品种进行研究；所使用的仪器为：SKCS4100单颗粒谷物测定仪为瑞典波通公司产品；布勒实验磨为瑞士布勒公司产品；Perten2100型面筋仪为瑞典波通公司产品；1800型降落数值仪为瑞典Falling Number公司产品；Brabender粉质仪为德国布拉班德公司产品；Brabender成熟度仪为德国布拉班德公司产品；激光衍射粒度分析仪为美国贝克曼库尔特公司产品；紫外分光光度计为美国优尼科公司产品；超微粉碎机为中国金科粉碎机械有限公司产品。 

下面结合具体方式对本发明作进一步的说明： 

1、小麦籽粒特性测定 

本发明采用瑞典波通公司的SKCS4100系统，在3-4min对300个小麦籽粒的特性进行测定，然后进行统计分析，可显示出平均值、标准差和绘出直方图，并可同时得到谷物水分、硬度指数、籽粒质量、籽粒直径等指标。结果如表1所示。 

表1小麦籽粒特性测定结果 

美国按SKCS划分软硬小麦的方法为：SKCS＞90为超硬麦，81-90为很硬，65-80为硬麦，45-64为中硬，35-44为中软，25-34为软麦，10-24为很软，＜10为超软。小麦籽粒硬度为67.73，为硬麦，籽粒的单颗粒谷物重为41.63mg，粒径为3.06mm。 

2、制粉 

采用BUHLER实验磨磨粉，参照AACC方法26-20，根据籽粒的硬度确定润麦加水量，硬麦水分16％，润麦时间为24h，磨粉机平均喂料速度为100g/min，对6kg小麦籽粒进行磨粉，实验结果如表2所示。 

表2小麦实验制粉结果 

3、超微粉碎 

将用试验磨制得的面粉分别放入超微粉碎机中，分别以45Hz、70Hz、100Hz、130Hz的功率粉碎，得超微粉碎面粉样品，每个不同粉碎强度的面粉重800g， 在粉碎处理样品过程中发现，粉碎强度越强，粉碎所需时间越长，并且随着粉碎强度的增加，面粉的损失率也会有所增加。 

4、损伤淀粉含量测定及小麦粉颗粒分布 

损伤淀粉含量采用AACC 76-31方法测定，面粉粒度采用激光衍射粒度分析仪测定。表3为不同粉碎强度得到的小麦粉损伤淀粉含量及颗粒粒度分布结果。 

表3小麦粉颗粒粒度分布和损伤淀粉含量 

注：D10、D50、D90分别表示在粒径累积分布曲线上，10％、50％、90％颗粒直径小于此值。 

表3数据表明，未粉碎的面粉90％的颗粒粒度小于145.08μm，平均值为70.94μm。经过功率为45Hz的超微粉碎后，面粉的粒度发生很大的变化，更多的大颗粒转变为小颗粒，90％的颗粒小于81.63μm，平均的粒度为40.05μm。当粉碎强度继续加强时，面粉颗粒粒度继续减小，50％的颗粒小于25.07μm。当粉碎强度增加到100Hz、130Hz时，颗粒的粒度相比70Hz的样品更为细小，但减小趋势减缓，样品的平均粒度分别为21.00μm、14.77μm，可以看出超微粉碎对面粉的微细化达到了很好的效果，这一阶段已趋于粉碎的平衡区。根据上述粒度分布的特征，可以认为从45Hz超微粉碎处理面粉开始，就对面粉颗粒粒度产生较大影响，100Hz和130Hz粉碎处理使颗粒粒度进一步减小，但减小趋势减缓。 

面粉在超微粉碎过程中，当碎粉力足够大时，并且力的作用很迅猛时，面粉颗粒瞬间产生的应力超过了其机械强度，其颗粒相对平滑的表面变得粗糙， 甚至出现开裂和破碎，使面粉颗粒体积显著减小。在这一过程中，面粉颗粒表面性质改变，也会出现颗粒晶格畸变、晶态转化，使晶体的淀粉颗粒向非晶形态转化，并使面粉中损伤含量增加。未粉碎的面粉的损伤淀粉含量为6.54％，经过强度为45Hz的粉碎处理后，损伤淀粉含量为7.30％，当粉碎强度为130Hz时，损伤淀粉含量为12.06％，损伤淀粉含量与未粉碎的面粉相比，增加了大约一倍，可见随着粉碎强度的增加，损伤淀粉含量呈上升趋势，即粉碎强度越强，淀粉损伤程度越大。 

5、小麦粉基本品质指标测定 

对经过不同粉碎强度处理的面粉进行基本品质指标测定，主要测定了面粉水分含量、灰分含量、降落数值、沉降数值、湿面筋含量和面筋指数。沉降数值测定采用AACC 56-61方法测定；降落数值测定采用AACC 56-81B方法测定。面粉粒度测定采用激光衍射粒度分析仪测定。面粉面筋测定采用瑞典Perton公司的Gluten Index面筋指数仪测定。包括2200型面筋仪、2015型离心仪。湿面筋含量按GB/T14608-93测定，结果换算成14％湿基。在进行测定时，每个样品做两次平行试验，取其平均值作为该样品的测试值。测定结果如表4所示。 

表4不同粉碎强度的面粉基本品质测定结果 

从表4结果可以看出不同损伤程度的面粉灰分含量十分相近，而面粉的降落数值与面粉中损伤淀粉含量呈显著负相关，即面粉降落数值越小则损伤淀粉含量越多，导致这一现象的原因可能是由于淀粉粒被损伤后，对酶反应的敏感 程度大大提高，更容易受到酶的侵袭而被水解成低聚糖，从而使体系粘度下降，降落数值变小；面粉的沉降数值随着损伤淀粉含量的增加而急速增大，损伤淀粉含量为6.54％的面粉沉降数值为35.30ml，损伤淀粉含量为12.06％的面粉沉降数值为81.60ml；面粉中面筋主要是由麦谷蛋白和醇溶蛋白络合而成，其数量和损伤淀粉的含量没有直接关系，但在进行洗面筋的过程中发现，随着粉碎强度的增加，面筋的延伸性降低，经130Hz处理后的小麦粉的面筋几乎没有延伸性。 

6、小麦粉粉质测定 

小麦粉粉质采用GB/T 14614-93方法测定。 

对损伤淀粉含量不同的小麦粉进行粉质测试，测试结果如表5所示。从测定结果可以看出，淀粉损伤程度与面粉的吸水率呈正相关，淀粉机械损伤程度增加而导致面粉吸水率的上升的主要原因是淀粉粒受到损伤时，晶体区域被打破，从而水分子能够进入到整个淀粉粒。从表5还可看出，面粉未经粉碎处理时，面团的形成时间较短、粉质质量指数不高，一旦面粉经粉碎后，面团的形成时间急剧增加，粉质指数也有所增加，但随着粉碎强度的增加，面团形成时间和粉质指数基本保持不变。当损伤淀粉含量在6.54％-9.66％之间时，面粉的稳定时间变化不大，当损伤淀粉含量增加到12.06％时，面粉的吸水率大大提高。 

表5面团粉质参数测定结果 

7、面团发酵特性测定 

面团发酵特性测定方法为：面粉300g(14.0％水分基础)、酵母(普通酵母) 3％、盐2％、糖1％，开始制备面团15min前用24ml蒸馏水溶解，放入成熟度仪醒发室预热。将面粉倒入粉质仪揉面钵，再倒入酵母溶液和盐水(预溶)，启动粉质仪搅拌面团至面团形成(时间最短4min，最长15min)，终点稠度应为(500±20)FU。将制备好的面团分割成两块，每块155g左右，放入成熟度曲线仪醒发室发酵，时间间隔为35-15-30min，在两次预发酵期间用揉圆器成型面团一次，转速为15r/min。最后一次发酵结束后，精确称重150g面团，揉圆器成形，面团针眼向下放入仪器配备的塑料碗中，盖上一层塑料薄膜，用冲压装置压平面团，放入发酵室内的磁性支座上，调整记录笔至零线上，打开开关，测定开始，面团的成熟度曲线将被记录下来。面团发酵特性测定结果如表6所示。 

表6面团发酵特性测定结果 

面团的发酵特性对最终产品的质量具有非常重要的影响。面团的最终发酵时间表示达到最好发酵状态所需要的时间，耐发酵的面粉具有较长的发酵稳定性，面团水平是面团达到最佳发酵状态时面团的体积，弹性是峰值区域内曲线的最大宽度。面团的发酵稳定性和面团水平可以用来综合评价面团的发酵特性。表6为经过不同粉碎强度的小麦粉所进行的发酵测试结果，从表6可以看出，不同损伤淀粉含量的面粉具有不同的发酵特性，当粉碎功率在0Hz和45Hz，即损伤淀粉含量在6.54％和7.30％时，面团较耐发酵，当损伤淀粉含量在12.06％时，面团的发酵体积较大。 

综上，通过超微粉碎方法可以调控面粉中损伤淀粉含量，从而适合不同面制品制作需要。本发明采用45～130hz功率超微粉碎，生产了损伤淀粉含量在 7.30～12.06％的面粉，适用于不同面制品加工要求。本发明采用的小麦原料为硬麦，基于相同发明原理，本发明同样适用于其他小麦种类，如软麦和中等硬度小麦。同理，可通过更大范围调节超微粉碎功率，得到损伤淀粉含量范围更广的专用粉，满足小麦粉加工企业产品细分的需要。 

本发明可以通过将常规磨制得到的小麦粉再经过超微粉碎提高小麦粉中损伤淀粉含量，从而改善面粉品质，适合面制品加工需要。本发明在小麦加工企业实施后，可生产较高含量损伤淀粉的小麦专用粉，对发展高新技术产业有着重要的现实意义和广阔的应用前景。 

以上实施例仅用于说明本发明的优选实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在所述领域普通技术人员所具备的知识范围内，本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替代和改进等，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围之内。