摘要
面条是我国传统主食之一，日常饮食中长期食用富含快速消化淀粉的精白小麦粉生产的面条，会增加患Ⅱ型糖尿病、肥胖等三高慢性病的风险。因此，富含慢速消化和抗消化淀粉的、具有降血糖功效的荞麦挂面日益受到市场的青睐。由于荞麦粉中缺少面筋蛋白，加工过程中难以形成连续的面筋网络结构，以纯荞麦粉制作的挂面品质难以达到消费者的期望，因此，以荞麦粉和小麦粉为原料的高添加荞麦挂面成为企业研发的重点。为了改善高添加荞麦挂面的品质，通常需要对荞麦粉进行微粉碎、热处理等加工预处理。然而，由于荞麦籽粒不同部位的营养成分差异较大，如皮层富含纤维、糊粉层富含蛋白、胚乳富含淀粉等，针对全荞粉的预处理，在改善某一成分功能性质的同时，可能会劣化另一成分的功能性质。因此，将荞麦粉分级成富集不同营养成分的级分，然后针对各级分自身特点，选择适当的加工方法，可以最大程度地发挥各成分自身特性，从而提升荞麦挂面的品质和营养特性。本文从分级加工的角度出发，通过辊式制粉分级制备富含纤维、淀粉和蛋白的荞麦系统粉（麸皮、精粉和粗粉）和全荞粉，并根据各级分自身特点进行有针对性的预处理，探究各种预处理对荞麦粉级分理化性质、面团流变学特性、挂面品质和淀粉消化性的影响，获得针对各级分的优化处理方法，并初步揭示了各种预处理方法对挂面品质和淀粉消化性的影响机制;进一步以未改性的全荞粉为对照，研究未分级预处理（微波、蒸汽、干热）、分级后加工重组等方式对全荞粉的挂面加工性能的影响，获得全荞粉的最适加工方法，旨在为提升荞麦挂面的食用品质和营养功能特性提供支撑。本文的主要结论如下: （1）本研究首先以荞麦麸皮作为原料，对粗、中和细3种不同粒度的荞麦麸皮（CB、MB、SB）进行微波（MT）、蒸汽（ST）和超声（UT）处理，探究预处理对不同粒度荞麦麸皮理化性质及荞麦挂面品质的影响。研究发现:未处理组样品随着粒度减小，面团的稳定时间延长，蛋白质弱化度降低;预处理后，面团的蛋白质弱化度进一步改善。在挂面品质中，未处理组样品MB挂面的力学特性和蒸煮品质最佳，随着麸皮粒度增加，挂面的硬度、咀嚼性和拉伸特性显著增加;预处理后，挂面的蒸煮品质提高，其中MB经过微波处理后蒸煮损失率降低了 5.25％,超声处理对挂面硬度的改善效果最佳。未处理组样品随着粒度增加，糊化温度和糊化焓降低，可萃取蛋白质含量减少。相同粒度下，蒸汽和超声处理的糊化温度高于对照组，蛋白质发生聚集-解离现象，微波处理减少可萃取蛋白质含量，超声处理则相反，MB经过微波处理后淀粉消化率最低。综上，荞麦麸皮中等粒度结合微波处理(MB-MT)能明显改善荞麦挂面品质，显著降低挂面的淀粉消化特性，并提高产品的可接受度。 (2)其次以荞麦精粉作为原料，对不同水分含量(15％、25％、35％)的荞麦精粉进行蒸汽处理(100℃,30 min),探究蒸汽处理对荞麦精粉理化性质及荞麦挂面品质的影响。研究发现:蒸汽处理提高了荞麦精粉的溶解度和冷水溶胀性，降低了糊化溶胀势，限制了荞麦淀粉颗粒在蒸煮过程中的吸水膨胀;蒸汽处理提高了荞麦精粉的糊化温度，其中对MC35的效应最明显;蒸汽处理延长了面团的形成和稳定时间，降低了蛋白质的弱化度，提高了面团的热稳定性;蒸汽处理改善了挂面的蒸煮品质和拉伸特性，提高了挂面的硬度和咀嚼性，其中对MC25挂面的力学特性和拉伸强度改善效果最佳;蒸汽处理对荞麦精粉淀粉消化特性的影响取决于水分含量，随着水分含量的增加，荞麦精粉的淀粉消化率提高;蒸汽处理显著改善了挂面内部的致密性，其中MC25的淀粉消化率降幅最大达17.13％;蒸汽处理对冻干熟粉淀粉消化性的影响趋势与原料粉一致，其中MC35的淀粉消化率最高为74.00％。综上，适当的蒸汽处理可以改善荞麦挂面结构和品质，从而显著降低其淀粉消化性，其中MC25的挂面品质和淀粉消化性最佳。 (3)接着以荞麦粗粉作为原料，进行干热(130℃,1h-3h)和湿热处理(130℃,1 h-3 h),探究热处理对荞麦粗粉理化性质及荞麦挂面品质的影响。研究发现:热处理改变了荞麦粗粉的糊化参数，湿热处理时间越长，糊化温度越高，糊黏度越低;干热处理时间≤2h,糊化温度降低，糊黏度提高。热处理后面团的蛋白质弱化度、峰值黏度、崩解值和回生值降低，面团的质量提高。在挂面品质中，热处理改善了干挂面的力学特性，面条的蒸煮品质、TPA质构和拉伸特性，其中，干热处理2h后挂面的蒸煮损失降低了 9.29％,硬度提高了 12.10％,抗断裂强度提高了 13.86％,拉断力提高了 35.73％，柔韧性提高了 47.10％,对挂面品质的改善效果最好。在风味分析中，干热处理时间≥2 h时，挂面的风味明显增强。在淀粉消化特性中，热处理降低了面条段的淀粉消化率，干热处理2 h时淀粉消化率降低了 27.17％;随着处理时间延长，冻干熟粉的淀粉消化率增加。综上，热处理显著促进了面条凝胶结构的形成，凝胶强度的增加降低了其淀粉的消化性。荞麦粗粉干热处理2 h后荞麦挂面的品质和功能性质最佳。 (4)最后以未处理全荞粉为对照，研究了未分级加工(微波、蒸汽、干热)、分级加工重组全荞粉添加对荞麦挂面品质和淀粉消化性的影响。改性全荞粉制作的挂面显示更高的力学强度、抗拉伸性能和感官评分，挂面的蒸煮损失率降低，其中分级加工后重组的全荞粉(CBF)添加制作的挂面的蒸煮损失率最低为6.48％。对于淀粉消化特性，CBF面条段和冻干熟粉消化率均最低，改性荞麦粉会促进面条内部紧密结构的形成，降低淀粉消化酶的可及性，减缓淀粉的酶解速率。 综上所述，有针对性地对荞麦粉的不同级分进行加工处理，可以最大程度发挥其营养成分的功能特性，促进荞麦挂面紧密结构的形成，提升其品质，并降低其淀粉消化性质。荞麦精粉比荞麦粗粉和荞麦麸皮更有利于形成更紧密挂面结构，提高挂面的品质同时降低其淀粉消化性。在面条结构保持完整时，食品结构对淀粉的消化性的影响起主导作用，紧密的食品结构会降低淀粉消化性，只有当食品结构被严重破坏后，淀粉的分子结构才开始起主要作用。对于指导功能性荞麦挂面的开发具有重要意义。
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