[0001] 本发明涉及食品加工技术领域，尤其涉及一种蛋白包埋麦麸粉的制备方法及其在面制品中的应用。

[0002] 麦麸即麦皮是小麦加工过程中产生的主要副产物，麦黄色，片状或粉状。麦皮共分6层，外面的5层含粗纤维较多，营养少，难以消化。麦皮含有大量的维生素B类。富含纤维素和维生素，主要用途有食用、入药、饲料原料、酿酒等。麦麸中存在高含量的蛋白、膳食纤维、维生素以及多种生物活性分子，麦胚中还含有一种含硫抗氧化物——谷胱甘肽GSH，它在人体内占据着重要的抗氧化剂，可以与自由基、重金属等结合，催化、还原有机过氧化物，达到降低存在于人体内的致癌物质的毒性，并且随着人体代谢排出从而减少对人体的伤害。

[0003] 虽然在小麦粉中加入麦麸能够起到营养互补的效果并且强化面粉的整体营养价值，但是由于麦麸中存在多种高活度的酶如淀粉酶、脂肪氧合酶等，与小麦粉混合后，极易导致混合粉以及后续产品的酸败，并且改变面筋蛋白的粘弹性，不利于面制品的加工；研究表明，在小麦粉中添加麦麸后，会弱化面筋结构的构成，影响了面筋蛋白和淀粉的复合结构；同时随着麦麸粉的添加量的增加，对面筋蛋白产生稀释作用，使面粉的筋力降低，面粉的品质呈现恶化趋势；因此，为了充分利用麦麸的营养价值，同时优化面制品的品质特性，提高麦麸的附加值及其营养资源的利用率，增大社会和经济效益，本发明提供一种蛋白包埋麦麸粉的制备及其应用方法。

[0004] 本发明目的之一是提供一种蛋白包埋麦麸粉的制备方法，具体是将生麦麸用挤压膨化机进行膨化，将膨化后的麦麸粉碎过80～120目筛后，得到预处理的麦麸粉，放入4～8℃冷藏；将酪蛋白和乳清分离蛋白溶于去离子水中，用旋转蒸发仪在0.01～0.2MPa的条件下加热旋转蒸发，得到均质的蛋白质凝胶溶液；将预处理的麦麸粉与蛋白凝胶均匀混合，加入喷雾干燥机进行喷雾干燥，收集得到的蛋白包埋的麦麸粉。

[0005] 进一步的，所述酪蛋白添加量为9～16g/L，乳清分离蛋白添加量为8～15g/L；

[0006] 进一步的，所述旋转蒸发温度为45～50℃，所述加热时间为3～5h；

[0007] 进一步的，所述预处理的麦麸粉在蛋白凝胶中的占比为33～80g/L。

[0008] 进一步的，喷雾干燥的入口温度为160～180℃，出口温度为100～120℃，进料速度为30～40r/min。

[0009] 本发明的目的之二是提供一种蛋白包埋麦麸粉的应用方法，其特征在于，所述方法包括将所述蛋白包埋麦麸按照5％～10％比例加入到小麦粉中，制作成中式面制品或烘焙面制品。

[0010] 进一步的，所述方法可应用于馒头制品，具体步骤是将经过36～38℃温水活化的酵母液加入到所述蛋白包埋麦麸粉混合小麦粉中，加水搅拌5～8min，面团成型后，静置10～15min，压片整形放入醒发箱中醒发，醒发温度36～38℃；湿度85～87％；时间45～50min)。醒发完成之后蒸制15～20min取出馒头，自然冷却。
附图说明

[0011] 图1a为未经蛋白包埋的麦麸，图1b为蛋白包埋后的麦麸。

[0012] 图2为蛋白包埋麦麸粉对面团拉伸特性的影响，其中C为纯小麦粉，WG为纯麦麸，WG+P为麦麸加蛋白，PC为蛋白包埋后麦麸；百分比是替代小麦粉的量。

[0013] 图3为不同实验组制备的馒头样品的外观对比图。

[0014] 图4为老化馒头的X衍射图，其中CZ为纯小麦粉制备样品，WG为纯麦麸制备样品，WG+P为麦麸加蛋白制备样品，PC为蛋白包埋后麦麸制备样品；百分比是替代小麦粉的量。

[0015] 图5为不同实验组制备的面包样品的外观对比图。

[0016] 有益效果

[0017] 本发明采用蛋白包埋麦麸粉的方法来阻断麦麸粉与空气的接触，以及减少在制作产品时与淀粉竞争自由水的能力，从而在提升整体产品的营养价值的同时延长了储存期。麦麸由于经过蛋白包埋后，聚集在淀粉颗粒的表面，避免了淀粉与水的结合与接触，从而延缓了淀粉的糊化。添加蛋白包埋的麦麸后拉伸阻力明显增大，由于蛋白包埋后的麦麸能够与面团中的谷蛋白和醇溶蛋白更好的结合，形成蛋白质交联，产生更大的聚合体，从而导致面团的韧性增大、弹性增强、面筋筋力增强；而未经蛋白包埋的麦麸，由于更容易形成聚集现象，导致阻断了面筋蛋白与淀粉的结合，以致于面筋结合较为松散，拉伸阻力降低。经蛋白包埋后的麦麸制作的馒头在硬度、弹性和回复性均优于未包埋的麦麸粉制作的馒头和纯小麦粉制作的馒头，这可能是因为未经包埋的麦麸吸水率高，与小麦粉中的淀粉竞争自由水，从而导致面筋网络受损；同时，由于麦麸中含有谷胱甘肽，会破坏其蛋白质基质，降低面团发酵过程中产气能力和整体的粘弹性，使得馒头的硬度增加，弹性变小，麦麸粉经蛋白包埋后表面附着一层蛋白薄膜，能够有效减小与小麦粉中淀粉和蛋白质的接触，从而给与小麦粉更好的发酵条件，使面团在发酵过程中形成更好的面筋网络结构。添加蛋白包埋麦麸粉的新鲜馒头体积、颜色优于纯小麦粉馒头，气味和口感和纯小麦粉馒头相当，可接受度高；经蛋白包埋后的麦麸在储藏期间能有有效抑制淀粉重结晶，并且达到延缓馒头老化的效果；另外，添加蛋白包埋麦麸粉的面包体积优于纯小麦粉面包，同时网孔结构更为均匀，这表明添加蛋白包埋的麦麸是能够减少麦麸与淀粉竞争自由水的能力，同时避免麦麸中谷胱甘肽与小麦粉中的蛋白质接触，给与面团在醒发过程中形成更为稳定的面筋结构，从而在提升产品的整体营养价值的同时赋予产品更好的感官品质以及整体质量。

[0018] 综上可见，蛋白包埋麦麸能改善麦麸对小麦粉和产品带来的不利影响，从而在提升馒头整体营养价值的同时延长产品储存期限，经蛋白包埋的麦麸粉能够有效降低麦麸粉的吸水率及氧化速率，从而提升产品的整体质量和储藏时间；本发明的制备的一种蛋白包埋麦麸粉，既能显著延长产品保质期，又符合现代人对营养健康食品的需求，具有较高的经济价值和广阔的市场前景。

[0019] 下面结合具体实施例子进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明，而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域的技术人员对本发明各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所规定的范围。

[0020] 实施例1

[0021] 本发明的目的是提供一种蛋白包埋麦麸粉的制备方法及其应用方法，包括以下步骤：

[0022] 1.将生麦麸用挤压膨化机进行膨化，将膨化后的麦麸粉碎过80目筛后，得到预处理的麦麸粉，放入6℃冷藏；

[0023] 2.将9g/L酪蛋白和15g/L乳清分离蛋白溶于去离子水中，用旋转蒸发仪在0.1MPa的条件下48℃加热旋转蒸发3h，得到均质的蛋白质凝胶溶液；

[0024] 3.将预处理的麦麸粉与蛋白凝胶均匀混合，麦麸粉在蛋白凝胶中占比为33g/L，加入喷雾干燥机进行喷雾干燥，喷雾干燥入口温度为160℃，出口温度为110℃，进料速度为35r/min收集得到的蛋白包埋的麦麸粉。

[0025] 4.将蛋白包埋麦麸按照8％比例加入到小麦粉中，将经过36℃温水活化的酵母液加入到蛋白包埋麦麸粉混合小麦粉，加水搅拌6min，面团成型后，静置12min，压片整形放入醒发箱中醒发，醒发温度36℃，湿度85％，时间48min，醒发完成之后蒸制18min取出自然冷却，即制得馒头。

[0026] 实施例2

[0027] 1.将生麦麸用挤压膨化机进行膨化，将膨化后的麦麸粉碎过120目筛后，得到预处理的麦麸粉，放入8℃冷藏；

[0028] 2.将16g/L酪蛋白和8g/L乳清分离蛋白溶于去离子水中，用旋转蒸发仪在0.1MPa的条件下50℃加热旋转蒸发5h，得到均质的蛋白质凝胶溶液；

[0029] 3.将预处理的麦麸粉与蛋白凝胶均匀混合，麦麸粉在蛋白凝胶中占比为80g/L，加入喷雾干燥机进行喷雾干燥，喷雾干燥入口温度为170℃，出口温度为120℃，进料速度为40r/min收集得到的蛋白包埋的麦麸粉。

[0030] 4.将蛋白包埋麦麸按照9％比例加入到小麦粉中，将经过37℃温水活化的酵母液加入到蛋白包埋麦麸粉混合小麦粉，加水搅拌8min，面团成型后，静置15min，压片整形放入醒发箱中醒发，醒发温度38℃，湿度86％，时间45min，醒发完成之后蒸制20min取出自然冷却，即制得馒头。

[0031] 实施例3

[0032] 1.将生麦麸用挤压膨化机进行膨化，将膨化后的麦麸粉碎过100目筛后，得到预处理的麦麸粉，放入4℃冷藏；

[0033] 2.将12.5g/L酪蛋白和12.5g/L乳清分离蛋白溶于去离子水中，用旋转蒸发仪在0.01MPa的条件下45℃加热旋转蒸发4h，得到均质的蛋白质凝胶溶液；

[0034] 3.将预处理的麦麸粉与蛋白凝胶均匀混合，麦麸粉在蛋白凝胶中占比为40g/L，加入喷雾干燥机进行喷雾干燥，喷雾干燥入口温度为180℃，出口温度为100℃，进料速度为30r/min收集得到的蛋白包埋的麦麸粉。

[0035] 4.将蛋白包埋麦麸分别按照5％和10％比例加入到小麦粉中，分成两组，将经过38℃温水活化的酵母液加入到两组蛋白包埋麦麸粉混合小麦粉，加水搅拌5min，面团成型后，静置10min，压片整形放入醒发箱中醒发，醒发温度37℃，湿度87％，时间50min，醒发完成之后蒸制15min，取出馒头，自然冷却。

[0036] 实施例4

[0037] 1.将生麦麸用挤压膨化机进行膨化，将膨化后的麦麸粉碎过100目筛后，得到预处理的麦麸粉，放入4℃冷藏；

[0038] 2.将15g/L酪蛋白和10g/L乳清分离蛋白溶于去离子水中，用旋转蒸发仪在0.2MPa的条件下50℃加热旋转蒸发5h，得到均质的蛋白质凝胶溶液；

[0039] 3.将预处理的麦麸粉与蛋白凝胶均匀混合，麦麸粉在蛋白凝胶中占比为40g/L，加入喷雾干燥机进行喷雾干燥，喷雾干燥入口温度为180℃，出口温度为100℃，进料速度为30r/min收集得到的蛋白包埋的麦麸粉。

[0040] 4.将蛋白包埋的麦麸分别按照5％和10％比例加入到面粉中，使用搅拌器将混合粉混合均匀，称取面粉重量50％的水，将经过38℃温水活化的酵母液、6％克糖、1％克盐添加到混合粉中，使用针式和面机搅拌4min后，加入3％的黄油，继续搅拌至面团表面光滑，而后静置10min，放入夹片机中进行压片整形。最后放入醒发盒中醒发45min，入烤箱中烤制25min，即得待测面包样品。

[0041] 验证实验：

[0042] 本实验所用麦麸购自山东枣庄沂蒙五谷磨坊，小麦粉购自益海嘉里金龙鱼粮油食品股份有限公司，乳清分离蛋白购自郑州金诺生物科技，酪蛋白购自安徽中南生物科技有限公司。

[0043] 设置对照实验，将实验处理所得的七组小麦粉在同等条件下分别制作成面团、馒头和面包，测定相关指标，并评价分析结果，具体如下：

[0044] Control(空白对照组)：无添加的纯小麦粉；

[0045] 5％WG(对照组)：添加5％麦麸粉；

[0046] 10％WG(对照组)：添加10％麦麸粉；

[0047] 5％WG+P(对照组)：添加5％麦麸粉和乳清蛋白酪蛋白混合粉，混合粉比例同实施例3；

[0048] 10％WG+P(对照组)：添加10％的麦麸粉和乳清蛋白酪蛋白混合粉，混合粉比例同实施例3；

[0049] 5％PC：添加5％实施例3制得的蛋白包埋麦麸粉；

[0050] 10％PC：添加10％实施例3制得的蛋白包埋麦麸粉。

[0051] 另外，由于在4℃条件下，淀粉的老化和回生速率达到最大，因此将实验所得的样品馒头分别密封置于4℃条件下冷藏1h和24h，得到老化样品，取样检测相关指标。

[0052] 检测设备与方法：使用扫描电镜观察麦麸粉包埋前后的微观结构；使用有SMS/KIE装备的TA.XT Plus质构仪测定小麦面团的拉伸阻力；使用Mixolab仪器检测小麦面团的热机械学特性，通过面团的吸水率(％)、C1时间和稳定性参数来评估面筋网络形成、混合期间的面团发展和恒定机械剪切下的稳定性；使用色度仪测定馒头的色泽；使用质构仪检测各组馒头的质构特性；使用SFY－60红外线水分测定仪测定馒头的水分含量、水分活度和相对结晶度；感官评价方法是将几组对照馒头切成块状，挑选15名感官评定员对其进行感官评分，最终结果取平均值，评分细则见表1。

[0053] 表1馒头的感官评分标准

[0054]

[0055] 检测结果

[0056] 由图1a可见，未经蛋白包埋的麦麸表面粗糙，颗粒分布不均匀，且颗粒之间有明显的聚集现象；图1b为蛋白包埋后的麦麸，可见麦麸表面经蛋白均匀的附着外壁，呈现一种光滑带有沟壑类似褶皱样结构，因麦麸粉为不规则形状，所以可见图1b箭头所示有明显的胚芽形状。

[0057] 麦谷蛋白和麦醇溶蛋白是影响面团拉伸特性最主要的原因，其两者也反应了面团的两种特性，麦谷蛋白反应了面团的强度，麦醇溶蛋白反应了面团的延伸性。由图2可知，与对照组相比，添加蛋白包埋的麦麸后拉伸阻力明显增大，由于蛋白包埋后的麦麸能够与面团中的谷蛋白和醇溶蛋白更好的结合，形成蛋白质交联，产生更大的聚合体，从而导致面团的韧性增大、弹性增强、面筋筋力增强，继而拉伸阻力增大。面团在10％的添加量时，蛋白包埋的混合粉面团拉伸阻力达到最大，而未经蛋白包埋的麦麸，由于更容易形成聚集现象，导致阻断了面筋蛋白与淀粉的结合，以致于面筋结合较为松散，拉伸阻力降低。

[0058] 表2蛋白包埋麦麸粉对小麦面团热机械学特性的影响

[0059]

[0060] 注：WA为吸水率；C1为扭矩；Stability为面团稳定性；C3与淀粉糊化有关；C3‑C4与淀粉凝胶的稳定性有关；C5与淀粉回生有关。

[0061] 由表2可知，PC混合粉的吸水率与其他对照相比随着添加比例的增加而降低，这可能是因为麦麸粉经蛋白包埋后，乳清分离蛋白具有较好的疏水性，从而降低麦麸的吸水率，而添加WG的混合粉随着添加比例的增加吸水率随之升高。WG+P混合粉随着添加量的增加而降低，可能是因为添加的蛋白在糊化过程中竞争了淀粉颗粒正常溶胀所需要的水分，从而降低了吸水率。

[0062] 面团形成时间(C1)和稳定时间是面团耐久性的指标，数值越高表明面团越耐久。PC面团的形成时间分别为5.58和6.38min，与对照相比显著增加了面团的形成时间。然而，添加WG对面团稳定性有不利影响，在WG添加量为5％时，面团稳定性从10.2min降到6.2min，添加量为10％的情况下，面团稳定性从10.2min下降至5.46min，有研究发现，麦麸的添加会对面团的流变特性起到减弱的作用；同时添加WG+P的面团稳定性也从10.2分钟分别下降到
9min和9.8min，有研究表明，在小麦粉中添加WG后，面团的稳定性降低，面团的稳定性与存在的蛋白质基质相关，但由于添加WG导致面筋稀释并且WG中存在的还原剂如谷胱甘肽，这些外源物质极易导致蛋白质基质受损；而添加PC经过蛋白包埋的麦麸后，面团的稳定性下降的十分缓慢，这可能是因为麦麸经蛋白包埋后避免了与蛋白质基质接触的机会，从而使面团的稳定性得到改善。

[0063] C3是加热阶段期间的最大扭矩并且代表淀粉糊化的程度。从表1可看出，添加PC的面团C3值显著低于其他对照组，这表现了麦麸由于经过蛋白包埋后，聚集在淀粉颗粒的表面，避免了淀粉与水的结合与接触，从而延缓了淀粉的糊化，同时改变了小麦粉中淀粉糊化特性。而WG和WG+P面团的C3值相比C也呈下降趋势，可能是因为麦麸的吸水率较高，与淀粉形成竞争自由水的现象，抑制了淀粉颗粒的吸水溶胀，从而阻碍了淀粉的正常糊化。C3‑C4值反应了面团的热凝胶稳定性/淀粉酶活性，而PC面团呈现了较低的数值，表明较低的淀粉酶活性和更稳定的淀粉凝胶。C5是冷却阶段的最大扭矩，反应了淀粉的回生，也预示最终产品的保质期，值越低表示淀粉回生受到抑制，则保质期越长，值越高则相反，从表1可看出，PC的添加降低了面团的C5值，这可能是因为麦麸经蛋白包埋后使得水的结合能力增加，抑制了水分的迁移。

[0064] 表3蛋白包埋麦麸粉对馒头色泽的影响

[0065]

[0066] 由表3可看出，蛋白包埋后麦麸与未包埋和纯麦麸的添加对馒头的色泽和亮度造成不同程度的影响；由于麦麸中含有大量的色素以及不饱和脂肪酸，当添加比例增大时，馒头的L值(亮度)降低，b值(黄蓝值)增大(1)；同时，在馒头蒸制的过程中，由于与高温气体的接触，导致麦麸中脂类物质发生氧化，颜色变黄；经过蛋白包埋麦麸制作的馒头的L值以及b值降低的较缓慢，可能因为蛋白附着与麦麸的表面，减少了热气流与麦麸的接触，达到降低其氧化速率的效果。

[0067] 由图3可见，添加PC馒头的体积、颜色都优于其他对照组，可见蛋白包埋麦麸是可以减少麦麸对产品产生的不利影响，同时对产品整体品质是有优化效果的。

[0068] 表4蛋白包埋麦麸粉对馒头质构特性的影响

[0069]

[0070] 由表4可知，经蛋白包埋后的麦麸制作的馒头在硬度、弹性和回复性均优于对照组，这可能是因为未经包埋的麦麸吸水率高，与小麦粉中的淀粉竞争自由水，从而导致面筋网络受损；同时，由于麦麸中含有谷胱甘肽，会破坏其蛋白质基质，降低面团发酵过程中产气能力和整体的粘弹性，使得馒头的硬度增加，弹性变小，麦麸粉经蛋白包埋后表面附着一层蛋白薄膜，能够有效减小与小麦粉中淀粉和蛋白质的接触，从而给与小麦粉更好的发酵条件，使面团在发酵过程中形成更好的面筋网络结构。

[0071] 表5馒头感官评价

[0072]

[0073] 从表5数据可知，添加PC的馒头整体感官评价与无添加的馒头相当，均好于其他对照组，呈现出较好的可接受度。

[0074] 表6馒头水分含量、水分活度和相对结晶度的测定

[0075]

[0076] 由表6可知，经24h储存后，馒头的水分含量均有所下降，水分活度几乎没有发生变化。馒头经冷藏一段时间后，整体硬度都会有所上升，即“变硬”，口感和风味方面都会有所下降，就是所谓的老化。由图4可知，在老化1h的X衍射图中，馒头在20°附近有一个明显的“V型”衍射峰。老化24h后，在馒头的X衍射图中形成两处衍射峰(16.98°，19.83°)。随着冷藏时间的延长，衍射峰的强度也在增加，说明淀粉从无序状态慢慢的向有序状态转变，淀粉的结晶度在持续上升。在5％添加量PC与WG和WG+P馒头结晶度变化并不明显。在10％的添加量下，可明显看出，WG和WG+P馒头结晶度分别由7.02％增加到22.82％、6.66％增加到18.83％，而PC馒头的结晶度由6.32％增加到7.29％，此现象也表明了经蛋白包埋后的麦麸在储藏期间能有有效抑制淀粉重结晶，并且达到延缓馒头老化的效果。

[0077] 由图5可见，添加PC的面包在体积方面，均优于对照组，同时网孔结构更为均匀，这表明添加蛋白包埋的麦麸是能够减少麦麸与淀粉竞争自由水的能力，同时避免麦麸中谷胱甘肽与小麦粉中的蛋白质接触，给与面团在醒发过程中形成更为稳定的面筋结构，从而在提升产品的整体营养价值的同时赋予产品更好的感官品质以及整体质量。