第13卷第2期
2005年6月
纖維素科學(xué)與技術(shù)Journal of Cellulose Science and Technology Vol.13 No.2Jun. 2005
文章編號(hào)：1004-8405(2005)02-0059-07
小麥麩皮的加工利用現(xiàn)狀
王菁莎1， 王 頡1， 劉景彬2， 袁 麗1
（1. 河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科技學(xué)院，河北 保定 071001；
2. 天津科技大學(xué) 食品科學(xué)與生物技術(shù)學(xué)院，天津 300222）
摘 要：從直接利用、提取利用兩大方面闡述了小麥麩皮的利用現(xiàn)狀，并對(duì)其
主要深加工產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝進(jìn)行了重點(diǎn)介紹。
關(guān)鍵詞：麩皮；加工；利用
中圖分類號(hào)：TS210.9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
麥麩是小麥制成粉時(shí)的皮屑，是小麥面粉廠主要加工副產(chǎn)品。它由小麥的果皮、種皮、糊粉層、少量胚和胚乳組成，富含纖維素和半纖維素。目前，主要用于飼料加工。近年來(lái)，隨著人們生活水平的不斷提高，人們的飲食結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大變化，對(duì)保健食品需求日漸增大。功能因子為膳食纖維、功能性低聚糖的保健食品已為廣大消費(fèi)者所接受、認(rèn)可。麥麩是制備膳食纖維的理想原料，也是可利用的最廣泛的膳食纖維源之一。麥麩經(jīng)過(guò)深加工、多層次的開(kāi)發(fā)利用，可生產(chǎn)出多種產(chǎn)品。本文從直接利用、提取利用兩大方面對(duì)小麥麩皮的加工工藝及加工利用現(xiàn)狀做一簡(jiǎn)要介紹。
1 直接利用
1.1 加工飼料蛋白
配合飼料中，最短缺的原料是飼料蛋白，因此開(kāi)發(fā)飼料蛋白具有很高的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)價(jià)值。微生物發(fā)酵法制取的酵母是一種優(yōu)良的飼料蛋白，麩皮水解液中既含有五碳糖也含有六碳糖能被酵母菌代謝利用，用此水解液培養(yǎng)酵母可獲得優(yōu)質(zhì)飼料蛋白。
飼料蛋白的提取工藝[1]：
麥麩（80%）、糖原（20%）按料水比1∶7加水混合，于pH值1.5～1.8，125～130℃條件下水解1～1.5 h后，用氨水中和水解液，過(guò)濾后制成緩沖劑。酵母菌經(jīng)斜面培養(yǎng)、麥芽汁水解液擴(kuò)大培養(yǎng)，過(guò)濾后與上述制成的緩沖液一起加入發(fā)酵罐中，每小時(shí)通氣5 min，培養(yǎng)18 h后，離心分離、干燥、稱量即得成品。
收稿日期：2004-11-29
作者簡(jiǎn)介：王菁莎（1979~），女，碩士研究生，主修專業(yè)：農(nóng)產(chǎn)品貯藏與加工。
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纖 維 素 科 學(xué) 與 技 術(shù) 第13卷
1.2 制作麩質(zhì)粉
含麩量達(dá) 50%～60%的麩質(zhì)面粉，不是簡(jiǎn)單地向白面中摻入麩皮的麩子面，而是通過(guò)改進(jìn)面粉加工工藝提高面粉含麩量的。當(dāng)前國(guó)際市場(chǎng)已有了一定的市場(chǎng)和生產(chǎn)規(guī)模，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)仍處于開(kāi)發(fā)和起步階段，其潛力不可低估。
麩質(zhì)粉制作工藝[2]：
干磨法：一次碾磨→風(fēng)篩去皮→二次碾磨→過(guò)篩→裝包
濕磨法：加壓濕磨→吸附過(guò)濾→烘干→減壓干燥→過(guò)篩→裝包
產(chǎn)品特點(diǎn)：適口性稍差于精白粉，但粗纖維蛋白質(zhì)含熱量?jī)?yōu)于精白粉，粗脂肪低于精白粉，其粉質(zhì)地疏松，可消化的蛋白量?jī)?yōu)于精白粉蛋白質(zhì)量。
1.3 加工食用麩皮
為提高麩皮的食用性，可通過(guò)蒸煮、加酸、加糖、干燥，除掉麩皮本身的氣味，使之產(chǎn)生香味，食感變好。日本市售的食用麩皮都是經(jīng)過(guò)加熱精制后的產(chǎn)品，既處理了麩皮中原有的微生物和植酸酶，又提高了二次加工的適應(yīng)性，使制出的食品既提高了風(fēng)味，同時(shí)也很衛(wèi)生。日本市售食用麩皮的成分見(jiàn)表1。
表1 食用麩皮成分
水分
/ % 蛋白質(zhì) / % 脂肪 / % 粗纖維 / % 灰分/ % 糖質(zhì)/ % 熱量 / kJ·(100 g)-1木質(zhì)素/ % 纖維素 / % 半纖維素/ %
13.6 15.9 4.0 10.0 5.6 50.8861 4.81 8.69 32.9
食用麩皮的加工工藝[3]：
檸檬酸、酒石酸、蜂蜜混合水溶液
浸漬↓
麥麩→蒸煮→熱風(fēng)干燥→粉碎過(guò)篩→過(guò)40目/2.54 cm篩→攪拌→烘干→成品
2 提取利用
2.1 小麥麩皮蛋白的分離
麩皮中含有較高的蛋白質(zhì)，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)在12%～18%左右，是一種資源十分豐富的植物蛋白質(zhì)資源。麩皮中的蛋白質(zhì)組成和面粉中的不同，如表2所示[4]。
表2 麩皮及面粉中的蛋白質(zhì)組成
麩皮
面粉 清蛋白/ % 球蛋白/ % 醇溶蛋白/ % 谷蛋白/ % 20.1 14.3 12.4 23.5 5.0 4.0 63.0 24.0
從表2中可以看出，面粉的主要組成蛋白質(zhì)是谷蛋白和醇溶蛋白，而麩皮中4種蛋白質(zhì)分布較均勻。
第2期
王菁莎等：小麥麩皮的加工利用現(xiàn)狀 61 提取麩皮蛋白的常用方法[5]有以下幾種:
（1）化學(xué)分離法（堿法）：用水浸泡麩皮，加堿溶解蛋白，而后以酸中和再沉淀蛋白液。
（2）物理分離法（搗碎法）：將麩皮粉碎加水?dāng)嚦芍酄?，而后將其搗碎，用清水洗凈，再用網(wǎng)篩分離蛋白質(zhì)小塊及淀粉。
（3）酶分離法：通常用于提取麩皮蛋白的酶是胃蛋白酶和淀粉酶，以下簡(jiǎn)要介紹用這兩種酶提取麩皮蛋白的方法。
① 利用胃蛋白酶提?。簩Ⅺ熎ぜ铀铀嵴{(diào)節(jié)pH值至1.2～2.2（水溫度40℃），再加入胃蛋白酶，即可得到蛋白質(zhì)的水解液。
② 利用淀粉酶提?。簩Ⅺ熎し鬯?，加入α-淀粉酶，在45～60℃下反應(yīng)6 h后，使淀粉液化，蛋白質(zhì)在不變性的情況下被分離出來(lái)。
2.2 小麥麩皮提取膳食纖維
膳食纖維是指不為人體消化的多糖類碳水化合物與木質(zhì)素的總稱。小麥麩皮中約含有40%的膳食纖維，具有十分重要的生理功能，如預(yù)防便秘、抗癌、降低血清膽固醇、調(diào)節(jié)糖尿病患者的血糖水平、預(yù)防膽結(jié)石、減少憩室病等。
制備膳食纖維的方法有酒精沉淀法，中性洗滌劑法，酸堿法，酶法等。其中酶法提取膳食纖維的方法簡(jiǎn)便易行，不需要特殊的設(shè)備，投資小、污染少，而且膳食纖維的產(chǎn)率較高，成分較理想。酶法提取膳食纖維的制備工藝[6]如下：
小麥麩皮預(yù)處理→加入65～70℃的熱水（麥麩∶熱水＝1∶10）→加入混合酶制劑（α-淀粉酶和糖化酶）降解淀粉→加堿水解蛋白質(zhì)（或加入蛋白酶酶解蛋白質(zhì)）→水洗→離心脫水→高溫滅酶（100℃）→干燥（105℃，2 h）→膳食纖維→漂白處理→粉碎→精制小麥麩皮膳食纖維
從小麥麩皮中提取出的膳食纖維被廣泛應(yīng)用到食品加工中，生產(chǎn)高纖維食品。如麥麩面包、麥麩餅干、麥麩香茶、麥麩花生乳等。
2.3 小麥麩皮制備低聚糖
研究發(fā)現(xiàn)，低聚糖具有良好的雙歧桿菌增殖效果和低熱性能以及良好的表面活性，因此制備的低聚糖可用作雙歧桿菌生長(zhǎng)因子并應(yīng)用于食品中。同時(shí)，由于其所具有的低熱性能，屬難消化糖，可作為糖尿病、肥胖病、高血脂等病人的理想糖源。另外，利用低聚糖所具有的表面活性，能夠吸附腸道中的有毒物質(zhì)和提高抗病能力，還可用在醫(yī)藥工業(yè)和飼料工業(yè)。小麥麩皮中富含纖維素和半纖維素，是制備低聚糖的良好資源。
小麥麩皮低聚糖的一般加工工藝[7]如下：
小麥麩皮→粉碎→調(diào)漿→淀粉酶降解淀粉→蛋白酶降解蛋白質(zhì)→分離過(guò)濾→加入低聚糖酶→過(guò)濾→活性炭脫色→離子交換→濃縮→噴霧干燥→成品
2.4 小麥麩皮制備戊聚糖
大量的研究表明，戊聚糖對(duì)面團(tuán)性質(zhì)具有明顯的作用并影響到面包的烘焙品質(zhì)，小麥中
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纖 維 素 科 學(xué) 與 技 術(shù) 第13卷 的戊聚糖主要存在于小麥麩皮中，小麥麩皮中約含20%左右的戊聚糖。因此，以小麥麩皮為原料制備戊聚糖，并將其開(kāi)發(fā)為面包添加劑，具有很好的開(kāi)發(fā)前景。除此之外，戊聚糖具有高粘度氧化膠凝等性質(zhì)，還可以作為增稠劑和保濕劑應(yīng)用于食品行業(yè)。
水溶性戊聚糖和堿溶性戊聚糖的制備工藝[8]：
收集上清液→淀粉酶降解淀粉→蛋白酶降解蛋白質(zhì)→離心→濃縮
↗ →有機(jī)溶劑沉淀→干燥→水溶性戊聚糖
麩皮→加水提取→離心
↘
收集不溶物→堿提取→離心→清液→調(diào)pH值→淀粉酶降解淀粉→
蛋白酶降解蛋白質(zhì)→離心→濃縮→有機(jī)溶劑沉淀→干燥→堿溶性戊聚糖
2.5 麩皮抗氧化物的制備
谷物中含有較多的抗氧化物，這些物質(zhì)主要是一些酚酸類或酚類化合物，它們主要存在于谷物外層，總量可達(dá)500 mg/kg，其中最主要的是阿魏酸。小麥麩皮中主要的功能性抗氧化劑為阿魏酸、香草酸、香豆酸。小麥麩皮中游離堿溶阿魏酸含量在0.5%～0.7%左右[9]，可以將這部分物質(zhì)富集出來(lái)，作為天然的抗氧化劑。
麩皮抗氧化物的制備工藝如下：
小麥麩皮→脫脂→95%乙醇提取→過(guò)濾→濾液真空蒸餾去除乙醇→高溫高壓處理（115℃，1500 kPa，15 min）→冷凍干燥→抗氧化提取物
該提取物具有非常好的抗氧化特性，是一種較好的天然抗氧化劑來(lái)源。另外，由于抗氧化提取物中酚酸的協(xié)同效應(yīng)，據(jù)報(bào)道含有酚酸的復(fù)合物有抗癌活性[10]。
2.6 制備β-淀粉酶
β-淀粉酶廣泛存在于糧食谷物中，尤其是小麥、大麥、大豆等作物中含量較高。小麥麩
。從麩皮中提取β-皮中含有大量的淀粉酶系，其中β-淀粉酶的含量約5×104 U/g（對(duì)麩皮）
淀粉酶，代替或部分代替麥芽用于啤酒、飲料等生產(chǎn)上的糖化劑，可節(jié)約糧食，并且也可實(shí)現(xiàn)糧食副產(chǎn)品的有效增值。
麩皮中β-淀粉酶的制備工藝[11]如下：
小麥麩皮→水浸泡→鹽析→純化→β-淀粉酶制劑
β-淀粉酶制劑產(chǎn)品可制成液態(tài)，也可經(jīng)冷凍干燥制成固體產(chǎn)品。
2.7 分離麩皮多糖
小麥麩皮中的多糖主要是指細(xì)胞壁多糖（cell wall polysaccharides），有時(shí)又稱非淀粉多糖（non-starch polysaccharides），它是小麥細(xì)胞壁的主要組成成分，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)在50%左右。小麥細(xì)胞壁多糖主要集中在麩皮中，它在麩皮中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%左右；而胚乳中含量較少，在1%～3%左右。整粒小麥中細(xì)胞壁多糖的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在9%左右[12]，其含量雖然不高，但對(duì)小麥的加工、品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)等起著非常重要的作用。
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王菁莎等：小麥麩皮的加工利用現(xiàn)狀 63 麩皮多糖的制備常見(jiàn)有兩種方法，一是先從麩皮中分離出細(xì)胞壁物質(zhì)，然后再?gòu)闹兄苽?麩皮多糖。另一種是從麩皮中制備纖維素，然后再制備麩皮多糖。其中第1種的制備工藝線路如下[13,14]：
麩皮→SDC（脫氧膽酸鈉）均質(zhì)處理→濕球磨處理→殘?jiān)肞AW（苯酚/乙酸/水）提取→殘?jiān)肈MSO（二甲基亞砜）處理→離心→不溶物→干燥→細(xì)胞壁物質(zhì)（CMW）→堿液提取清液→中和→濃縮→有機(jī)溶劑沉淀→麩皮多糖
麩皮多糖具有較高的粘性，并且具有較強(qiáng)的吸水、持水特性，可用做食品添加劑，作為
保濕劑、增稠劑、乳化穩(wěn)定劑等。另外，它還具有較好的成膜性能，可用來(lái)制作食用膜等[15,16]。
2.8 從麩皮中提取植酸鈣、植酸系列產(chǎn)品
植酸鈣在工業(yè)上普遍用作肌醇原料，我國(guó)肌醇90%出口，供不應(yīng)求；其次在發(fā)酵、油脂、食品、醫(yī)藥等工業(yè)上均廣泛應(yīng)用。從麩皮中提取植酸鈣原料來(lái)源充足，設(shè)備投資少，見(jiàn)效快，成本低，而且加工后的麩皮，因去掉了對(duì)動(dòng)物有害的六磷肌醇酸脂，作禽畜飼料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值更高。
麩皮中提取植酸的生產(chǎn)工藝[17]如下：
麩皮→稀硫酸浸泡→過(guò)濾→濾液加石灰乳（100 g/kg）中和沉析分離出菲汀（靜置2～3 h后過(guò)濾）→菲汀加熱水解（至pH 3.0）→石灰乳中和水解液（攪拌20 min）→過(guò)濾除磷酸鹽→濾液用活性炭脫色→加熱濃縮（比重為1.30左右）→二次脫色→冷卻結(jié)晶（30℃下靜置分層后過(guò)濾結(jié)晶）→干燥
2.9 生產(chǎn)丙酮、丁醇
用麩皮可以代替玉米作原料生產(chǎn)丁醇、丙酮。為了能正常發(fā)酵，除有足夠的碳水化合物外，還必須有適量的氮元素和其它微量元素。試驗(yàn)研究表明，以麩皮作為有機(jī)氮源，是玉米所不及的，這是因?yàn)辂熎ぶ泻?5%～8%的蛋白質(zhì)，而玉米含蛋白質(zhì)僅8.5%；麩皮中含有硫胺素、核黃素、尼克酸等微生物生長(zhǎng)所必須的生長(zhǎng)素；此外，還含有α-淀粉酶、β-淀粉酶、氧化酶、過(guò)氧化酶和過(guò)氧化氫酶，這些都是微生物所必需的。用麩皮代替玉米，Ｃ/Ｎ適宜，發(fā)酵不但能順利進(jìn)行，而且效果上完全可以達(dá)到添加玉米的發(fā)酵水平。
2.10 提取谷氨酸
麩皮中蛋白主要含有麥谷蛋白和麥膠蛋白二種，其谷氨酸含量高達(dá)46%，是味精的主要成分。將麩皮加水加工業(yè)鹽酸，校調(diào)pH 1，移入密閉水解鍋中，蒸汽保壓10～15 min，壓力2.5 kg/cm3，并慢速攪拌。然后放料、過(guò)濾、集取濾液、減壓濃縮至含水量20%左右出鍋，噴霧干燥得粉狀晶體，收率為4.5%～6.2%。
2.11 制取木糖醇
木糖醇是一種新興的國(guó)際型甜味劑，在食品、醫(yī)藥、化工等領(lǐng)域用途頗廣。利用麩皮中較多的半纖維素、多聚戊糖經(jīng)一系列的生化反應(yīng)可制成木糖醇。其操作工藝為：麩皮加酸水解→加堿中和→脫色→蒸發(fā)→離子交換→二次濃縮→干燥，即得木糖醇。收率一般為51%。
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