中国农业科学院植物保护研究所，中国农业科学院植物保护研究所地址
青稞营养价值高，但是青稞籽粒硬、口感粗糙，加工时需要去除麸皮，青稞麸皮是青稞粉加工中主要的副产物，其含量可占青稞质量的10%～30%。青稞麸皮口感粗糙、感官不良，因此大部分的青稞麸皮用作动物饲料，附加值较低，而目前对青稞麸皮理化特性与加工性能的研究仍相对较少，影响其进一步综合利用。
中国农业大学食品科学与营养工程学院的王佳欣、黎 阳和中国农业科学院农产品加工研究所的王丽丽*等人采用气流冲击磨将青稞麸皮加工成不同粒径的麸皮粉，并以高速多功能粉碎机制备的粒径较大的青稞麸皮粉为对照，探究青稞麸皮不同粒径对其结构、理化与功能特性的影响，考察不同的粉碎粒径对青稞膳食纤维粉的冲调性能及感官品质等的影响，以期为青稞麸皮的应用开发提供理论依据。
1、不同参数气流冲击磨处理后的青稞麸皮粒径分布
如图1所示，经过不同参数条件的气流冲击磨处理后，青稞麸皮样品的粒径分布基本呈单峰，粒径较为均一。由表2可知，粉碎后得到的4 种不同粒径样品的平均粒径（D50）分别为164.0 μm（CHB）、53.2 μm（MHB）、33.4 μm（FHB）和23.2 μm（UHB）。同时，随D50的降低，D[4,3]与D[3,2]的差值逐渐减小，这表明粒径分布变窄，粒径均一性增强，不同颗粒间的理化性质更为接近。
2、不同参数气流冲击磨处理后的青稞麸皮微观结构
如图2所示，D50为164.0 μm时，CHB各组分均具有较为完整的结构，膳食纤维呈大片状存在，结构完整，表面较为光滑，有少许浅浅的沟壑存在。当物料被粉碎至D50为53.2 μm时，膳食纤维被撕裂，部分膳食纤维以小片状存在，以大片状存在的膳食纤维出现裂痕。当物料被粉碎至D50为33.4 μm时，FHB各组分被打碎，呈小团块状，各组分在变得更细小的同时也变得更加分散；纤维表面出现较大的裂口以及孔隙，部分小颗粒物质（如淀粉等）开始附着于纤维表面。气流冲击磨进一步将D50减小至23.2 μm时，膳食纤维基本呈小片状存在，且表面有较多孔隙，此时，由于小颗粒表面的原子能量处于一种不稳定的状态，蛋白、淀粉等小颗粒进一步向膳食纤维附着，小颗粒团聚在一起，团块间隙增大。
3、不同参数气流冲击磨处理后的青稞麸皮膳食纤维组成
膳食纤维是青稞麸皮的主要组成成分，如表3所示，TDF质量分数达51%以上，远高于米糠（27.04%）、橘皮（36.9%）中的TDF质量分数，这说明青稞麸皮可以作为良好的提取膳食纤维的原料来源。在这些膳食纤维中，IDF占比达90%以上，SDF质量分数较低，约占麸皮总质量的4%，与小麦麸皮SDF质量分数相当而高于谷子麸皮SDF质量分数（1.75%）。
4、不同参数气流冲击磨处理后的青稞麸皮水合特性
不同粒径青稞麸皮的水合特性检测结果如表4所示，当青稞麸皮的D 50 从164.0 μm（CHB）减小到23.2 μm（UHB）时，保水能力由4.12 g/g下降至2.76 g/g，降低近2/3；当青稞麸皮的D 50 减小到53.2 μm（MHB）时，脂肪吸收能力降至CHB的86%，继续减小粒径至23.2 μm（UHB），脂肪吸收能力维持不变，与53.2 μm（MHB）时没有显著差异。一般来讲，纤维保水能力和脂肪吸收能力主要受颗粒间堆积作用、孔隙大小以及分子水结合能力三者共同作用的影响。
5、不同参数气流冲击磨处理后的青稞麸皮阳离子交换能力
不同粒径青稞麸皮的阳离子交换能力如表5所示，当青稞麸皮的D 50 由164.0 μm（CHB）减小到23.2 μm（UHB）时，阳离子交换能力显著增强（P＜0.05）。这可能是因为粒径的减小使更多的类似弱酸性阳离子交换树脂作用的基团暴露，从而使得阳离子交换能力增加。这与对姜渣的研究结果一致，当姜渣膳食纤维的粒径减小到150 μm时，姜渣膳食纤维的阳离子吸附能力可提高至200.04 mmol/kg。
6、不同参数气流冲击磨处理后的青稞麸皮葡萄糖吸收能力
葡萄糖吸收能力是考察膳食纤维在肠道消化过程中对葡萄糖抑制和转运能力的指标。采用3 种不同浓度的葡萄糖（50、100、200 mmol/L）评估不同粒径青稞麸皮的葡萄糖吸收能力，结果如表5所示。当D 50 由164.0 μm（CHB）减小到23.2 μm（UHB），葡萄糖吸收能力无显著性变化，即粒径的减小对葡萄糖吸收能力几乎不产生影响。这可能是因为粒径的减小并没有提高麸皮中SDF的含量，而高黏度的SDF是导致的葡萄糖分子截留、葡萄糖扩散延迟的重要因素，因此青稞麸皮粒径的减小对葡萄糖吸收能力没有影响。
7、不同参数气流冲击磨处理后的青稞麸皮色泽
如表6所示，随粒径的减小，青稞麸皮的L*值显著增大，从CHB的77.71增加到最高82.80（UHB），亮度提高；a*值由CHB的3.33向绿色方向偏移，最大偏移至2.36（UHB）；b*值由CHB的14.26向蓝色方向偏移，最小偏移至13.65（FHB），当粒经继续减小时，b*值变化不明显。总之，粒径减小后，青稞麸皮的色泽得到改善。
8、不同参数气流冲击磨处理后的青稞麸皮感官品质
如表7、图3所示，随粒度的减小，青稞麸皮粉感官综合评分提高。CHB色泽不均匀，夹杂较多浅色或深色颗粒。随粒径减小，色泽更为均匀，色泽的接受度更高。4 种粒径的青稞麸皮在气滋味方面无显著性差异，总体评分较低，因此在气滋味方面需要改善，这也表明，与气滋味较好的原料复配以改善青稞麸皮食品的风味可能是一个重要方向。4 种不同粒径的青稞麸皮在口感方面有较明显的差异，当粉碎粒径减小至23.2 μm（UHB）时，颗粒粗糙感完全消失，入口柔和细腻。4 种粒径的青稞麸皮冲调性均较好，只有极少量的结块，且随粒径的减小，结块程度降低，这与结块性实验结果一致。4 种不同粒径的青稞麸皮冲调后都有较好的稳定性，均没有发生严重的分层，这与稳定性实验结果一致。且随粒径的减小，感官评价一致性增加，这表明UHB组织状态和接受度均更优。
结 论
气流冲击磨粉碎技术可高效降低青稞麸皮的粒径（D50从164.0 μm（CHB）下降至23.2 μm（UHB）），得到亚微米级青稞麸皮（UHB），粒径呈较为均一的正态分布，且未影响青稞麸皮膳食纤维的组成及质量分数。随粒径逐渐降低，麸皮片状结构的完整性被破坏，当粒径进一步降低，麸皮结构由片状变为颗粒状，其保水能力和脂肪吸收能力随之下降，吸水膨胀性先升高后下降，阳离子交换能力增强，葡萄糖吸收能力稳定。与未处理青稞麸皮相比，粒径降低显著改善了麸皮口感的粗糙性，粒径最低的UHB样品有良好的冲调稳定性和感官特性，具有可作为冲调粉的开发潜力。
通信作者简介
王丽丽 副研究员
中国农业科学院
王丽丽，女，博士，副研究员，中国农业科学院农产品加工研究所食品营养与功能因子利用团队骨干。
本科毕业于江南大学食品学院，博士毕业于中国农业大学食品科学与营养工程学院，澳大利亚昆士兰大学营养与食品科学中心访问学者，2014年至今在中国农业科学院农产品加工研究所工作。
主要研究领域：主要从事营养健康谷物加工与高值化利用领域的研究工作。
主要研究方向：
（1）淀粉及非淀粉多糖的肠道消化与益生活性机制研究。开展食品大分子结构与功能的相关性、代谢产物差异性与精准功能开发等研究，建立了淀粉体外消化、活性多糖体内外营养与益生评价方法。
（2）营养健康谷物品质调控与产品开发。开展青稞、燕麦等谷物制品品质稳定化与改良技术研究；谷物饮料稳定性调控与清洁标签产品创制；低GI杂粮主食产品研发。
主持、参加课题情况：主持国家自然科学基金青年基金项目1项、中国博士后基金项目面上项目1项、国家重点研发计划-子课题 1项、中国农业科学院基本科研业务费课题1项，参与国家重点研发计划项目、国家食用豆产业技术体系、西藏重点研发项目、公益性行业（农业）科研专项、农科院创新工程等项目10项。主持与参与企业合作项目5项，包括燕麦饮料、明目饮料、红豆薏米饮料、谷物速溶粉等产品技术研发与生产线建设。获得省部级科技进步奖2项、省部级优秀学术论文奖1项、中国粮油学会科技进步奖1项。发表学术论文40余篇，其中SCI论文20余篇；申请或授权国家发明专利20余项；参编著作2部。
第一作者简介
王佳欣 硕士
上海应用技术大学
王佳欣，女，硕士研究生在读，现就读于中国农业大学，专业：食品科学；本科就读于中国农业大学，专业：食品科学与工程。
本文《不同粒径对青稞麸皮结构与功能特性及冲调稳定性的影响》来源于《食品科学》2022年43卷3期54-61页，作者：王佳欣，黎阳，李再贵，王丽丽。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20210826-332。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。
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修改/编辑：袁艺；责任编辑：张睿梅
作者简介及图片由作者提供。
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