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小麦胚资源的开发

时间:2022-11-12 百科知识 版权反馈
【摘要】:与小麦相比,麦胚的蛋白质和脂肪含量高得多,而碳水化合物含量较低,且不含有淀粉。利用小麦胚芽的高蛋白质和高生物价的特性,可将其用作一些食品的营养强化剂。小麦胚芽含有丰富的钙、铁、锌、镁、钾、磷等元素,每100克胚芽中含铁量在12毫克左右,这些元素对促进儿童生长发育有重要作用,因而特别适合于制作儿童食品。麦胚油也可作为天然化妆品的原料。麦胚即可处于稳定状态,保存期可达6~8个月。

小麦制粉时,合理的工艺可提取麦胚0.3%~0.5%(以小麦计)。麦胚呈乳黄色。与小麦相比,麦胚的蛋白质和脂肪含量高得多,而碳水化合物含量较低,且不含有淀粉。麦胚蛋白主要由清蛋白、球蛋白、谷蛋白、醇溶蛋白构成。麦胚不仅蛋白质含量高,而且各种必需氨基酸含量也较丰富,其营养价值不比鸡蛋蛋白逊色。赖氨酸是小麦面粉的限制性氨基酸,而麦胚中赖氨酸的含量是面粉的7倍,因此麦胚蛋白是一种高营养价值的优质蛋白质。麦胚和小麦的化学成分比较见表2-1。

表2-1 麦胚和小麦的化学成分比较(%,质量分数)

麦胚是天然维生素、矿物质的丰富来源,特别是维生素E在麦胚中得到富集。小麦含有丰富的B族维生素,但这些维生素在各部分的分布极不均匀。硫胺素在麦胚中含量最丰富,烟酸在糊粉层中最多,吡哆醇集中在糊粉层和麦胚中。麦胚中含有10%以上的脂肪,其中不饱和脂肪酸占80%以上,麦胚脂肪酸组成见表2-2。

表2-2 麦胚脂肪酸组成(%,质量分数)

麦胚占小麦子粒质量的2%~3%,而麦胚中蛋白质、脂肪、矿物质和维生素含量分别占小麦的8%、20%、8%和6%左右,即在麦胚中富含蛋白质、脂肪、矿物质和维生素这四类营养素。

全脂胚(或胚芽粉)是将精选的麦胚通过烘焙,使胚中酶(脂肪氧化酶、蛋白分解酶)失活,并将水分降低到临界值(3%~3.5%)而后贮存备用,或磨粉后贮藏。

小麦胚(芽)含有丰富的营养成分,被国外营养学家形象地誉为“人类天然营养宝库”。小麦胚芽中蛋白质含量为30%~35%,为全价蛋白质,每100克胚芽中含赖氨酸205毫克,比大米、面粉均高出几十倍。利用小麦胚芽的高蛋白质和高生物价的特性,可将其用作一些食品的营养强化剂。小麦胚芽中维生素含量丰富、种类多,其中每100克胚芽中含维生素E达22毫克以上,它具有护肤美容、抗癌、抗不育、预防机体老化等功效,可预防一系列老年性疾病,并且可提高血液中氧的利用率,提高肌肉的持久力。小麦胚芽含有丰富的钙、铁、锌、镁、钾、磷等元素,每100克胚芽中含铁量在12毫克左右,这些元素对促进儿童生长发育有重要作用,因而特别适合于制作儿童食品。

麦胚可添加至许多食品中,如糖果、点心、面食(面条、面包)等。添加后的产品不仅营养价值高,而且口味好(具有坚果样的香味)、色泽好、口感爽。麦胚还可加工成调味品、饮料、水果制品等。

麦胚油是通过压榨法或浸出法制得的营养价值很高的食用油,富含天然维生素E,具有特殊的保健作用。麦胚油可改善人脑细胞功能,增强记忆力,还具有增强细胞活力、提高肌肉持久力的功用。麦胚油也可作为天然化妆品的原料。国外用麦胚油制成的胶囊很受消费者的欢迎。脱脂胚的营养成分也十分丰富,具有脱脂奶粉的成分,可作为脱脂奶粉的代用品麦胚(即胚芽)是小麦的再生组织,长约2.5毫米、宽约1.5毫米,约占小麦子粒总量的1.5%~3.5%。它通过上皮组织和胚乳较松地连接,受到撞击,容易脱娩,性软黏,不易破碎而易压成片。由于麦胚中含有较多的不饱和脂肪酸和脂肪水解酶、脂肪氧化酶,易氧化分解成脂肪酸,从而引起酸败,混入小麦粉中不利于贮存,且影响烘焙品质,但含有较多的营养组分,故宜从小麦的加工过程中提取出来,经处理后另行加工利用。

(1)麦胚的提取。在小麦的加工过程中,因麦胚和子粒结合松散、密度较小,易脱离、易受压成片,故可用下列方法提取。

①在清麦过程中提取。小麦在磁选后经高速的撞击机(3000转/分钟)作用,麦胚与子粒分离,当然也产生碎麦皮和胚乳,经筛理后,再用吸风分离器或密度分级机提出麦胚。

②制粉过程中的皮磨系统提取。在一皮、二皮、三皮细等皮磨系统筛上物中,可用气流分离器将麦胚分出。

③在磨制精粉的轻碾细磨过程中,麦胚的成粉机会减少,可在清粉机所提取的麦胚、麦渣混合物中,经光辊压扁后在平筛所得的筛上物中,由密度分级机提取麦胚。

(2)麦胚的处理。由于麦胚所含水分较高,且所含酶的活性高,并含有不饱和脂肪酸,故不利于贮存。又含有豆腥味或青草味,不宜直接利用,故必须经过预处理,其处理方法大体有以下几种。

①加热处理:可在100~150℃(最佳为120~130℃)下加热25~30分钟,使麦胚水分降至2.5%~3%或稍高。如可以在筛网上置1厘米厚的麦胚,用一热风循环炉加热,在150℃下干燥25分钟即可。也可将麦胚平铺于筛网上,在常压下,用蒸汽处理10分钟,由于蒸汽湿加热,麦胚将增加水分3%~5%,故再要用45℃的循环热风炉加热干燥,以降低麦胚的水分含量。

②粉碎后加热干燥:可用撞击式粉碎机研磨麦胚,研磨时通入150℃热风。排出麦胚粉用滚筒干燥器干燥,所用蒸汽压力为240千帕,滚筒温度为138℃、转速为4转/分钟。

③用远红外线或微波处理:如将远红外线加热固定在1厘米厚的麦胚层上,以70℃温度加热30分钟,即可保证麦胚的稳定性;也可在130℃下加热25分钟;也可用YHZ-841型远红外线食品烤箱,麦胚厚3厘米,在140℃下加热20分钟(或80℃下加热30分钟),再在常温凉10分钟,使水分降至7%左右;也可使用2450赫兹微波照射75~90秒。

④加压烧煮:如将小麦胚加温水浸泡数小时后,然后加压烧煮,温度在220℃经10分钟,酶即钝化,就能做成食品。

⑤均质增塑:可用挤压设备,使麦胚处于加温加压下增塑,挤出后虽蛋白质有部分分解变化,但人体吸收率能在83%左右(未处理前为75%左右),组织结构疏松,钝化了酶的活力,抑制了细菌的滋生。麦胚即可处于稳定状态,保存期可达6~8个月。

⑥用流化床麦胚烘干机:如CHGF10×2麦胚烘干机为现今研制已投产的新设备。CHGF10×2麦胚烘干机的工作原理为:麦胚原料经闭风器进入一层流化床的倾斜筛网底板上,麦胚被气流托起在空气中悬浮脱水,一层流化床内悬浮烘干后的麦胚经杀克龙沉降后连同底板上的存留麦胚,合并流入二层流化床再次进行烘干,已烘干的麦胚沿底板流出闭风器后收集包装。烘干的气流由与杀克龙相连的离风机供应,风量为1 800~2 200立方米/小时,风网的压力损耗为2 400~3 300帕。进入烘干机的空气经电热器加热后,先经二层多室流化床,再进一层流化床,热能得到二次利用。该机具有以下特点:设有水分自控装置,可确保成品水分达标;采用流床外溢技术,使流化工作稳定可靠;热风循环利用,可节省大量能源;设备连续化自动运行,无需人工现场操作。烘干的麦胚色泽鲜艳均匀,含水量小于4%。

(3)麦胚油和维生素E的制作。麦胚中提取的麦胚油主要成分是亚油酸、油酸和亚麻酸等不饱和脂肪酸。亚油酸是人体合成花生四烯酸的主体,这是人体合成前列腺素的必要物质。麦胚油是维生素E含量最高的植物油,其含量为200~500毫克/100克油,高于其他植物油1~9倍,为鱼肝油的4倍。

我国从麦胚中提取麦胚油早期用改装后的95型榨油机,用经过煮炒后的麦胚榨油,入榨温度在110~130℃,水分2%~4%,能得到5%左右毛油。

麦胚毛油为棕色,有臭味,要经过过滤、碱炼及水洗后成为精炼麦胚油。麦胚毛油及精炼麦胚油品质情况见表2-3。

表2-3 麦胚毛油及精炼麦胚油品质

进入20世纪90年代,采用超临界CO2萃取技术,麦胚油及表胚油中天然维生素E的富集已取得较大的进步。

取油后的饼粕可用粉碎机粉碎,经筛理后成为脱脂麦胚粉,它相对地提高了蛋白质含量(可达30%左右)。可直接食用;可添加在饼干、面包、糕点等食品中,也可加可可粉、桔味粉等调味料后压成片状,供儿童食用;也可用作小牛助长饲料。

(4)提取食物蛋白质。提纯的麦胚胺1:10加水磨浆,其细度以通过80目为宜。浆液加入氢氧化钠调整其pH值至9~10,以析出蛋白质,可在常温下经1.5~2小时抽提。然后用压滤或离心过滤的方法除去残渣。滤液可加盐酸调整pH值为中性。进入真空浓缩锅。浓缩到波美18~19度;也可加入盐酸溶液调整pH值为4~4.5。经4~8小时沉淀,除去上面清液,经离心甩干,加碱中和得液状蛋白糊,以上液体经85℃,蒸汽压力0.1千克/立方厘米,无菌消毒。再经喷雾干燥得到蛋白粉,冷却后即可包装。一般得率为27.5%~32%,蛋白质含量为70%~75.2%。这种麦胚蛋白粉纯度高,蛋白质不易变质,能保留麦清香味,烘焙效果好。

(5)麦胚蛋白饮料。利用麦胚经浸泡后分离出浸泡液再磨浆的方法,可以获得乳白色、风味良好的麦胚蛋白饮料。浸泡液经加热、过滤、调制等处理后,成为另一种澄清透明的清凉饮料。

现经试验研究,确定麦胚蛋白饮料的最佳工艺条件为:萃取浸提温度65℃,2小时,pH值>0.7,料水比为1:10。此工艺使麦胚的蛋白质和总固形物含量提高,且长期贮存十分稳定,没有分层现象。经调配、均质、杀菌后的麦胚饮料口感爽、香甜,富有营养,易消化吸收,风味独特。

(6)麦胚膨化小吃。脱脂麦胚经膨化粉碎,使其80%以上通过CB30筛网,加入奶粉、卵磷脂、活性钙等制成即食麦胚,无刮喉感和腥味,可冲调食用。其理化指标为:总糖(以还原糖计)≤30.0%,水<8%,蛋白质≥9.0%,脂肪≤10.0%。重金属含量:每千克制品中,砷≤0.5毫克,铅≤1.0毫克,铜≤10.0毫克。

(7)谷胱甘肽(GSH)和活性蛋白的提取。近年来,随着对谷胱甘肽的生理、生化等科学研究的深入,谷胱甘肽在医学、食品、保健、防衰老等(尤其是作为重要的功能食品因子)方面的作用正引起人们日益广泛的关注。

谷胱甘肽的主要生物学功能是保护生物体内蛋白质的巯基和维护其正常活动,抑制脂肪肝形成,抑制白内障及控制角膜、视网膜疾病的发展,可以有效地保护心脏,减少化疗药物对肝的损害和减少腹泻的发生等;谷胱甘肽在面制品加工中可改善面团流变学特性,提高营养,加强风味,防止褐变;因谷胱甘肽有抗氧化作用,也可用于鱼类、肉、禽类食品和蔬菜、水果的加工,以强化风味,保持原有色泽。日本已酿造出谷胱甘肽含量高的有营养和保健功能的产品;我国也已有酿造高谷胱甘肽含量抗癌系列啤酒专利。

从麦胚中提取谷胱甘肽和活性蛋白的工艺过程如下:

以上所得高纯度谷胱甘肽和活性蛋白可以作为保健食品原料或者药用原料。它的生产工艺复杂、投资大、成本高;如用以下工艺提取低纯度谷胱甘肽和水溶性蛋白,则成本较低,容易实现产业化生产。

(8)其他可开发的功能物质。

①黄酮类物质:麦胚中的黄酮类化合物主要是黄酮和花色素,麦胚黄酮能明显抑制人体乳腺髓样癌细胞株Bcap-37的生长。在克隆形成和DNA合成能力方面,呈现明显的剂量-疗效关系,其效果随作用时间的延长而增强。

②麦胚凝集素(WGA):这是能与专一性糖结合,促进细胞凝集的单一蛋白质。麦胚凝集素与脂肪细胞反应,有类似胰岛素的作用,能激活葡萄糖氧化酶,降低血糖含量;能够诱导巨噬细胞溶解癌细胞。

③二十八烷醇:二十八烷醇存在于麦胚油中,它具有增强人体耐力、精力和体力的功能,并能提高肌力,改进反应时间和反应敏锐性,强化心脏机能,增强对高山反应的抵抗能力,是一种理想的运动食品强化剂。

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