探索提高面粉白度的新途徑
在我國(guó)，小麥?zhǔn)莾H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(jì)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(rèn)為對(duì)于同一小麥品種來(lái)說(shuō)，出粉率與白度呈現(xiàn)顯著的負(fù)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(biāo)之一，直接反映出小麥的加工精度。此外，受傳統(tǒng)消費(fèi)觀念的影響，人們往往會(huì)將白度看作是衡量面粉品質(zhì)的唯一標(biāo)準(zhǔn)，認(rèn)為面粉越白越好，因?yàn)槠渲苯雨P(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(xué)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(jì)以及面粉成品的后處理兩方面著手。
1 面粉白度簡(jiǎn)介
白度是以氧化鎂的顏色作為標(biāo)準(zhǔn)白色白度儀，樣品表面與標(biāo)準(zhǔn)白板表面對(duì)藍(lán)光（波長(zhǎng)457 nm）反射率的比值，結(jié)果以百分?jǐn)?shù)表示。我國(guó)小麥面粉等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)白度的要求分別為：1級(jí)＞76％，2級(jí)＞75％，3級(jí)＞72％，特制面粉的白度為75％~80％，標(biāo)準(zhǔn)粉為65％~70％。
2 面粉增白劑之功過(guò)
我國(guó)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(chǎng)和消費(fèi)者對(duì)于面粉白度的要求（80％以上）。因此，長(zhǎng)期以來(lái)我國(guó)一直允許向面粉中添加過(guò)氧化苯甲酞（BPO）、過(guò)氧化鈣等面粉處理劑來(lái)改善面粉的粉色。但其使用量及范圍有嚴(yán)格的限制，例如，BPO在面粉中的最大允許添加量為60mg/kg，過(guò)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(dá)到增白的效果，同時(shí)還可以氧化面粉中的-SH，使之生成-S-S-強(qiáng)筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)面粉的筋力。適量的BPO不會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生危害，但為了迎合消費(fèi)者的心理，增加面粉的白度，很多廠家不按標(biāo)準(zhǔn)而任意添加，有些廠家的使用量竟高達(dá)100 mg/kg，甚至更高。研究表明，過(guò)量使用BPO會(huì)破壞面粉中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，此外其還原產(chǎn)物苯甲酸要在肝臟中進(jìn)行分解代謝，長(zhǎng)期過(guò)量食用可能會(huì)損害肝臟功能，嚴(yán)重時(shí)腎、肝會(huì)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(guò)程中會(huì)產(chǎn)生苯自由基，進(jìn)而形成苯、苯酚、聯(lián)苯等有害物質(zhì)，對(duì)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(guò)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(jì)又主要從麥路、粉路、篩路等三方面著手。近年來(lái)面粉行業(yè)引入諸如小麥擦皮除菌機(jī)、色選機(jī)、低速高效去皮機(jī)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(jì)的基本原則依然是輕碾細(xì)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(guò)大的前角會(huì)使磨出的物料含粉過(guò)多，降低后續(xù)清粉機(jī)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(shí)兼顧麩皮的完整性，過(guò)小的前角會(huì)使麩皮太碎，面粉中混入過(guò)多的麩星，影響粉色。
前路皮磨的操作對(duì)整個(gè)工藝的影響也很大，如果前路皮磨軋距過(guò)小，將導(dǎo)致過(guò)度研磨，麩皮過(guò)碎，大量物料被推進(jìn)至心磨，而不是進(jìn)入下道皮磨，由于心磨的軋距較小，研磨作用強(qiáng)烈，從而使混入的麩皮進(jìn)一步破碎以至于通過(guò)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(huì)導(dǎo)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(shí)要求篩網(wǎng)具有足夠的強(qiáng)度，達(dá)到合理的張緊度，以免在使用過(guò)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(tuán)、化學(xué)鍵以及酶促反應(yīng)等生化因素的影響。對(duì)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(dòng)性也得到了有效的限制。然而在研磨過(guò)程中PPO得到釋放，與其催化底物有了充分的接觸，同時(shí)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(dòng)態(tài)平衡遭到破壞，醌類物質(zhì)大量積累，其進(jìn)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?jī)H為小麥全籽粒的3％，但足以對(duì)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(dòng)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(diǎn)。下面列舉一些實(shí)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(duì)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(guò)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(lái)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(biāo)研究了不同抑制劑對(duì)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(shí)，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(shí)，復(fù)合物的綜合抑制作用達(dá)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(xì)胞工程等新型技術(shù)改變?cè)Z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(zhǎng)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(dá)，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(duì)轉(zhuǎn)基因食品還缺乏充分的認(rèn)識(shí)和認(rèn)同，對(duì)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(guò)程可能會(huì)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?cè)谧非笊�、香、味等傳統(tǒng)感官的同時(shí)也越來(lái)越注重食品的內(nèi)在，在不久的將來(lái)人們可能會(huì)淡化面粉的粉色而更加重視其營(yíng)養(yǎng)組成。全麥粉的出現(xiàn)就是一個(gè)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(yíng)養(yǎng)成分。胚芽是小麥營(yíng)養(yǎng)價(jià)值最高的部分，被營(yíng)養(yǎng)學(xué)家譽(yù)為“人類天然的營(yíng)養(yǎng)寶庫(kù)”，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(lái)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(yǔ)
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(lái)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(lái)了挑戰(zhàn)，同時(shí)也帶來(lái)了巨大的發(fā)展機(jī)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(diǎn)，將在此次行業(yè)變動(dòng)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(huì)很快探索到提高面粉白度的新途徑。
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