小麦麸皮关键酚基木聚糖大分子富集化加工对面条品质影响机理研究

Wheat bran is the main byproduct of wheat processing. Phenolic xylans,account for 46% of bran, have favourable physiological function. However,it is mainly used for feed, devoting poor adding value.Effect of microwave, ultrasound, extrusion, and ultrafine pulverization treatment on yield of phenol xylans,phenol group content, and composition of the phenol xylans were investigated by conventional methods as well as HPLC, NMR analysis.The phenolic acid, xylans with different molecular weights were obtained by enzyme modification under pulsed electric field pretreatment.The effect of wheat phenolic groups xylan composition on dough developing time and stability time, noodles hardness, viscosity and elasticity were investigated. And the effect of molecular force of phenol xylan, starch and protein on gluten strength,tensile parameters, sensory and cooking qualities were also investigated. The research results will offer important theoretical foundation for functional noodles exploitation.

小麦麸皮是小麦加工的主要副产物之一。麸皮中含有46%的酚基木聚糖，对机体具有良好的生理功能。目前，小麦麸皮的处理主要是作为饲料，未能很好利用其价值。本研究通过微波、超声波、挤压膨化、超微粉碎处理小麦麸皮，采用常规方法及HPLC、NMR等仪器联立分析，从分子水平上揭示了不同处理方法对酚基木聚糖得率，酚基含量，以及木聚糖组成之间的关系。通过脉冲电场辅助酶改性-膜分离技术，得到酚酸和不同分子量的木聚糖。研究不同水平和分子量的小麦酚基木聚糖对面团形成时间、稳定时间，面条硬度、粘度、弹性等指标的影响，从分子层面探究酚基木聚糖分子与淀粉分子、蛋白质分子之间形成的键作用力对面条筋力、拉伸参数、感官品质和蒸煮品质的影响。该研究可为功能性面条开发提供重要理论依据。

小麦麸皮是小麦制粉过程中的主要副产品之一，在我国主要用做饲料，附加值提高有限。麸皮中含有约46%的酚基木聚糖，对机体有良好的生理功能，将其应用于面条中在增加其营养的同时会影响其品质。本项目研究筛选了小麦麸皮酚基木聚糖最适的提取分离方法，优选了酚基木聚糖的改性方法，明确了麦麸酚基木聚糖对面条品质的影响规律。主要结果如下：. 综合考虑酚基木聚糖得率，实验成本及可操作性，优选超声波辅助提取方法，其最佳工艺条件是超声功率300W，超声时间30min，碱浓度2%，碱提时间2h，碱提温度55℃，在此条件下，酚基木聚糖得率为29.05%。酚基木聚糖对羟自由基有明显的清除作用，并呈现明显的量效关系。通过不同改性方法的研究，筛选出更便携、更适用于工业化的超声波改性方法降解酚基木聚糖。随着超声波功率和时间的增加，酚基木聚糖分子量从820 kDa降到581 kDa，降幅近30%，Ara/Xyl比例范围为0.55-0.67，其储能模量G'max显著降低，EC50与其总酚(TP)含量具有明显的线性关系(R2 = 0.8957)。随着麦麸酚基木聚糖含量的增加，面粉的白度降低、糊化黏度值降低、吸水率下降，而面筋指数增加、形成时间、稳定时间增加，弱化度先下降后上升，粉质指数呈上升趋势，发酵面团的弹性模量G'、质子密度A22先增加后下降，黏性模量G"、质子密度A23增加，弛豫时间T22下降。高分子量的麦麸酚基木聚糖，其发酵面团的弹性模量和黏性模量变幅较大，弛豫时间T22、T23较大、质子密度A21较小。麦麸酚基木聚糖1.0%左右，面粉的整体品质较好，当添加量达到2.0%时，面粉品质变差。随着酚基木聚糖含量的增加，面条的色泽变暗、质构数值增加，当添加量达到1.0%时，面条质量下降。与空白组相比，添加量在0.5%时，高分子量麦麸酚基木聚糖的游离巯基含量下降15.4%，低分子量麦麸酚基木聚糖的下降19.3%。随着酚基木聚糖添加量的增加，弛豫时间T2显著下降，面条的吸水率增加、损失率降低，当酚基木聚糖含量达到2.0%时，面条的吸水率下降、损失率增加。该研究可为面条的品质改良、麦麸综合利用提供理论参考。