探索提高面粉白度的新途徑
在我國，小麥是僅次于水稻的第二大糧食作物，是糧食和食品加工業(yè)的重要原料。隨著經(jīng)濟發(fā)展和生活水平的提高，面粉的品質(zhì)也日益受到人們的關(guān)注。由于白度與出粉率、灰分、麩星含量之間存在緊密的內(nèi)在聯(lián)系，楊朝柱等認為對于同一小麥品種來說，出粉率與白度呈現(xiàn)顯著的負相關(guān)。故白度一直被視為反映面粉品質(zhì)的重要質(zhì)量指標之一，直接反映出小麥的加工精度。此外，受傳統(tǒng)消費觀念的影響，人們往往會將白度看作是衡量面粉品質(zhì)的唯一標準，認為面粉越白越好，因為其直接關(guān)乎到面粉制品的外在形象，尤其是饅頭、面條、水餃等蒸煮類食品。因此，科學工作者也一直致力于提高面粉白度的研究，主要從工藝設(shè)計以及面粉成品的后處理兩方面著手。
1 面粉白度簡介
白度是以氧化鎂的顏色作為標準白色白度儀，樣品表面與標準白板表面對藍光（波長457 nm）反射率的比值，結(jié)果以百分數(shù)表示。我國小麥面粉等級標準對白度的要求分別為：1級＞76％，2級＞75％，3級＞72％，特制面粉的白度為75％~80％，標準粉為65％~70％。
2 面粉增白劑之功過
我國小麥面粉的自然白度在75％左右，在不添加增白劑的情況下不能滿足市場和消費者對于面粉白度的要求（80％以上）。因此，長期以來我國一直允許向面粉中添加過氧化苯甲酞（BPO）、過氧化鈣等面粉處理劑來改善面粉的粉色。但其使用量及范圍有嚴格的限制，例如，BPO在面粉中的最大允許添加量為60mg/kg，過氧化鈣的最大允許添加量為0.5g/kg。BPO在空氣和酶的參與下與面粉中的水分作用釋放出活性氧，氧化胡蘿卜素、葉黃素等色素的共軛雙鍵阻止有色物質(zhì)的生成，從而達到增白的效果，同時還可以氧化面粉中的-SH，使之生成-S-S-強筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，增強面粉的筋力。適量的BPO不會對人體產(chǎn)生危害，但為了迎合消費者的心理，增加面粉的白度，很多廠家不按標準而任意添加，有些廠家的使用量竟高達100 mg/kg，甚至更高。研究表明，過量使用BPO會破壞面粉中的營養(yǎng)物質(zhì)，此外其還原產(chǎn)物苯甲酸要在肝臟中進行分解代謝，長期過量食用可能會損害肝臟功能，嚴重時腎、肝會出現(xiàn)病理變化。另外，面粉中殘留的BPO在面制品加熱制作過程中會產(chǎn)生苯自由基，進而形成苯、苯酚、聯(lián)苯等有害物質(zhì)，對健康產(chǎn)生不良影響。因此，2011年3月，衛(wèi)生部聯(lián)合工業(yè)和信息化部等七部門聯(lián)合發(fā)布公告，撤銷BPO和過氧化鈣作為食品添加劑，同年5月1日起面粉中禁止添加增白劑。
3 提高面粉白度的主要措施
1）制粉工藝
面粉行業(yè)有“6分原糧、3分工藝、1分后處理”的道理，如何在原糧既定的條件下生產(chǎn)出粉色最佳的面粉成品則主要取決于制粉的工藝。工藝設(shè)計又主要從麥路、粉路、篩路等三方面著手。近年來面粉行業(yè)引入諸如小麥擦皮除菌機、色選機、低速高效去皮機等新型清理設(shè)備，充分保證入磨小麥的清潔程度。粉路、篩路設(shè)計的基本原則依然是輕碾細分、同質(zhì)合并。其中影響面粉粉色的主要因素是磨輥的技術(shù)特性，包括前角、齒頂寬度及排列方式等。前路皮磨的主要目的是制造更多的心、渣，為心磨、渣磨提供原料，過大的前角會使磨出的物料含粉過多，降低后續(xù)清粉機的清粉效果，白度降低；后路皮磨的主要任務(wù)是最大限度地剝刮麩皮上的面粉，提高出粉率，同時兼顧麩皮的完整性，過小的前角會使麩皮太碎，面粉中混入過多的麩星，影響粉色。
前路皮磨的操作對整個工藝的影響也很大，如果前路皮磨軋距過小，將導致過度研磨，麩皮過碎，大量物料被推進至心磨，而不是進入下道皮磨，由于心磨的軋距較小，研磨作用強烈，從而使混入的麩皮進一步破碎以至于通過粉篩和檢查篩，最終混入成品。此外，粉篩篩網(wǎng)的配備也同樣重要，篩網(wǎng)孔徑大可能會導致“篩枯”，易混入麩星；孔徑小將引起出粉率降低，故要在兼顧粉色及出粉率的基礎(chǔ)上合理的配備篩網(wǎng)，同時要求篩網(wǎng)具有足夠的強度，達到合理的張緊度，以免在使用過程中出現(xiàn)破損。
2）面粉組分及后處理
面粉的白度除了受麩星、色素（類胡蘿卜色素、類黃酮色素）等物理因素的影響外還受到其中基團、化學鍵以及酶促反應(yīng)等生化因素的影響。對面粉色澤產(chǎn)生不良影響的酶類主要是多酚氧化酶（PPO），又名兒茶酚酶、酚酶、氯原酸酶。其在自然界中的分布極為廣泛，普遍存在于茶葉、水果、農(nóng)作物中。PPO在小麥中主要分布于籽粒的外層，其中又以糊粉層中PPO的活性最高。胡瑞波等的研究結(jié)果表明，隨著出粉率的提高，面粉中的PPO含量增大，酶促褐變也隨之加劇。在研磨前小麥以完整籽粒的形式存在，既隔絕了外界的氧氣，酶的流動性也得到了有效的限制。然而在研磨過程中PPO得到釋放，與其催化底物有了充分的接觸，同時酶與底物暴露在空氣中，確保了反應(yīng)所需的足量氧氣，于是酶促褐變一觸即發(fā)。酚-醌之間的動態(tài)平衡遭到破壞，醌類物質(zhì)大量積累，其進一步聚合形成更大分子的黑色或棕色色素。盡管面粉中的PPO含量僅為小麥全籽粒的3％，但足以對面粉的色澤產(chǎn)生顯著的不良影響。
增白劑禁用后，面粉企業(yè)必須積極主動做出相應(yīng)的調(diào)整，尋求改善面粉色澤的新途徑。如上所述，酶促褐變是引起面粉成品色澤變化的主要原因，探究抑制面粉中PPO活性的方法成了近年的研究熱點。下面列舉一些實例，以供企業(yè)研發(fā)參考。司紅起等研究表明疏基乙醇、EDTA、飽和NaCl和十二烷基磺酸鈉（SDS)對全麥粉中PPO具有一定的抑制作用；黃海霞等研究表明可通過調(diào)節(jié)合適的溫度、pH及添加一定濃度的抑制劑（檸檬酸、抗壞血酸、半胱氨酸等）來有效防止PPO酶促褐變的發(fā)生；劉曉燕等人以鄰苯二酚為底物，以PPO的殘留酶活性為指標研究了不同抑制劑對全麥粉中PPO的抑制作用。結(jié)果表明，抑制劑濃度為1.0 mmol/L時，各種抑制劑的作用效果分別為：L-抗壞血酸90.6％，L-半胱氨酸86.5％，NaHSO3 84.0％，曲酸75.5％。響應(yīng)面分析結(jié)果顯示，L-抗壞血酸、L-半胱氨酸、NaHS03的濃度分別為0.40、0.11、0.25 mmol/L時，復合物的綜合抑制作用達到了82.0％，可以有效抑制PPO的活性，改善面粉的粉色。
3）原糧品種的選育
此外，還可以從原糧品質(zhì)的改善入手，利用基因工程、細胞工程等新型技術(shù)改變原糧小麥的遺傳性狀，降低其中天然色素和PPO的含量。但表現(xiàn)型除了受到基因型的決定作用外還受到生長環(huán)境的影響，如氣候因素、土壤狀況、病蟲害等。孫重霞等利用RNAi技術(shù)，有效抑制了小麥籽粒PPO基因的表達，降低了PPO及其同功酶的活性，顯著提高了小麥粉的白度。由于目前人們對轉(zhuǎn)基因食品還缺乏充分的認識和認同，對其安全性還有一定的疑慮，所以轉(zhuǎn)基因小麥及其產(chǎn)品的推廣過程可能會比較曲折。
4 全麥粉—面粉家族的新成員
另一方面，隨著飲食觀念的改變，人們在追求色、香、味等傳統(tǒng)感官的同時也越來越注重食品的內(nèi)在，在不久的將來人們可能會淡化面粉的粉色而更加重視其營養(yǎng)組成。全麥粉的出現(xiàn)就是一個很好的例子。
現(xiàn)代研究結(jié)果顯示，小麥麩皮及胚芽含有大量人體所需的營養(yǎng)成分。胚芽是小麥營養(yǎng)價值最高的部分，被營養(yǎng)學家譽為“人類天然的營養(yǎng)寶庫”，其中含有人體所需的必須氨基酸、不飽和脂肪酸、維生素及天然色素。麩皮則含有豐富的膳食纖維（約42％），可以有效改善人體的胃腸道功能，降低糖尿病、高血壓、心血管疾病的發(fā)病率 。因此，盡管目前全麥粉制品的口感不是很好，但卻越來越受到大眾的青睞，如全麥面包、全麥饅頭、全麥餅干等。
5 結(jié)語
如何在保證出粉率的前提下最大限度地提高面粉的白度，一直以來都是面粉工藝工程師所致力研究的課題。制粉行業(yè)不斷涌現(xiàn)的新工藝、新設(shè)備也都是為提高面粉的白度、降低面粉的灰分而服務(wù)的。面粉增白劑的禁用給小麥加工企業(yè)帶來了挑戰(zhàn)，同時也帶來了巨大的發(fā)展機遇。如果企業(yè)能夠迅速地做出調(diào)整，從原糧選用及搭配、制粉工藝、產(chǎn)品后處理等方面著手尋找新的突破點，將在此次行業(yè)變動中立于不敗之地。
正如2005年衛(wèi)生部取消溴酸鉀作為面粉處理劑在小麥粉中使用后，面粉及烘焙企業(yè)積極尋找到了新的替代品（生物酶制劑、乳化劑等）一樣，相信增白劑禁用后，小麥加工企業(yè)也會很快探索到提高面粉白度的新途徑。
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