本文是一篇工程硕士论文，本文通过对颗粒粉进行粉碎处理，从其主要组分（淀粉和蛋白）物化特性变化角度初步探究了粒度变化对馒头的影响机制。
1 绪论
1.1 课题研究的目的及意义
馒头是我国传统的发酵主食，一般对馒头加工品质的评价主要包括外观（色泽）、内部结构（气孔及均匀度）、口感和风味这四个方面。近年来，人们过度追求“精、白、亮”的馒头产品，要求小麦粉粒度越来越细，使得小麦粉加工过程中存在过度碾磨现象，破坏淀粉结构，导致淀粉抗消化性降低，有诱发或加剧高血糖、糖尿病和肥胖症等慢性病的风险，不能满足人们对健康主食的需求。另外，还造成加工能耗增加、资源利用率低等问题。适度加工的颗粒粉可以解决上述问题。目前，颗粒粉主要用于制作意大利面、面包[1, 2]等面制品，但是对于颗粒粉在馒头上的生产应用研究较少。
颗粒粉，又称为粗粒粉、砂子粉，与普通小麦粉相比，颗粒粉在加工过程中研磨次数少，所以其粒度稍大，且对胚乳细胞破坏会比较少，其粉质松散不容易结块，面团粘度小，易操作不粘手，制品品质佳。颗粒粉在中国传统蒸煮制品中表现出优异的食品加工特性和理想的感官属性，包括良好的抗搅拌性、优异的发酵能力、浓郁的小麦香气、耐嚼的质地和较高的市场接受度。目前，国内外对颗粒粉的研究主要集中在颗粒粉与普通小麦粉的配比、颗粒粉的加工工艺等方面，缺乏对颗粒粉的粉体特性（流动性、吸水特性等等）、面团发酵特性及馒头制作品质的相关研究。
本课题通过颗粒粉与普通小麦粉对比以及将颗粒粉粉碎至普通小麦粉粒度范围内两种方式系统研究颗粒粉的特性。研究商用颗粒粉的组分、基本品质特性、面团发酵特性及其与馒头制作品质的关系，并对其馒头制作品质的影响机制进行初步探究，为颗粒粉在馒头生产中的应用提供一定的理论依据。
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1.2 国内外研究现状
1.2.1 颗粒粉概述
颗粒粉，又称为粗粒粉、砂子粉，是一种颗粒状胚乳产品，一般分为粗粒粉（Semolina）和麦心粉（Farina）两种。在国外，粗粒粉一般选用硬度较高的杜伦麦的胚乳来生产。杜伦麦硬度较大，所以当其研磨成面粉时胚乳损伤淀粉的含量要比其它小麦要高，当杜伦麦和其他小麦粉混配时不仅可以增加混合粉的产气能力，还可以降低混合粉的降落数值。粗粒粉主要应用在中东、北非、欧洲和美国等地区，主要产品也根据地域的不同有所变化。粗粒粉最开始的应用是作为意大利面这一制品的首选配料，煮熟的意大利面具有蛋白质网络紧密包裹淀粉颗粒这种独特的结构，这种基质的结构和组成使得意大利面具有中低血糖指数的特性。在欧洲和美国，粗粒粉制作的通心面和意大利面得到广泛应用；由于其含有较高的蛋白含量和面筋强度，粗粒粉也被应用于面包的制作，粗粒粉制作的面包具有独特的味道和气味，颜色呈淡黄色，内部结构细腻均匀，具有较长的货架期；除此之外，粗粒粉还是北非蒸饼的主要原材料[3, 4]。由于其理化、流变学和感官特点，粗粒粉制作的面食具有独特的口感，在特定的消费者群体中非常受欢迎。
目前我国市场上广泛流通的颗粒粉主要是颗粒较大的麦芯粉（Farina）。麦芯粉是面粉研磨过程中前端的小麦细颗粒，是通过小麦芯部的胚乳研磨制成的，其研磨周期比传统面粉研磨过程少。由于研磨周期的减少，颗粒粉的粒度略大，对胚乳细胞的损伤较小[5]，比普通的小麦粉略黄，触摸起来有颗粒感，相比传统的普通面粉，由颗粒粉制成的饺子皮皮薄而细腻，煮熟后不会粘在一起或变得浑浊，制作的馒头和包子也有很好的发酵性和诱人的香气。由颗粒粉制作的制品具有优异的质地和强烈的咬合力，并具有独特而怡人的小麦香味[6]。有研究表明颗粒粉面团具有较好的流变学特性，并且其制品的感官评分较高[7, 8]。食品的品质和感官特性对消费者具有一定的吸引力，这些研究结果进一步支持了颗粒粉在食品中的应用潜力。一些早期的研究已经提出了颗粒粉的加工措施[6]，包括颗粒粉与普通小麦粉的配比技术、颗粒粉的加工工艺等。此外，一些研究还探讨了颗粒粉的特性对馒头品质的影响，包括馒头的体积、口感、颜色、硬度等方面。总的来说，颗粒粉的应用已经有所研究，然而颗粒粉品质较佳的原因尚不明确，一般认为粒度、损伤淀粉含量是重要影响因素，损伤淀粉含量的不同也会进一步影响其发酵特性。在未来的研究中，可以进一步深入探讨颗粒粉的粉体特性、发酵特性及其在不同食品制品中的应用效果，以期能够更好地应用颗粒粉来改善食品的口感。
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2 小麦颗粒粉粉体特性及典型品质特性研究
2.2 实验材料与设备
2.2.1 实验原料
选取7种典型的颗粒粉样品（F1-F7），并选取一种普通小麦粉（F0）作为对照。实验所用样品均为市售；实验所用试剂均为分析纯；实验室用水均为蒸馏水。
2.2.2 仪器与设备
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2.3 实验方法
2.3.1 颗粒粉基本理化特性测定
水分含量测定参照GB 5009.3—2016方法；灰分含量的测定采用灼烧恒重法，参照GB 5009.4—2016方法；粗蛋白含量测定参照GB 5009.5—2016方法，蛋白质换算系数为5.7；粗淀粉含量测定参照1%盐酸旋光法；损伤淀粉：使用肖邦 Sdmatic 破损淀粉仪测定；湿面筋含量和面筋指数的测定采用GB/T 5506.2—2008法。
2.3.2 颗粒粉粒度分布测定
使用BT-9300H激光粒度分析仪测定小麦粉粒度分布，测定结果用D10、D50和D90表示。
2.3.3 颗粒粉粉体特性测定
2.3.4 颗粒粉等温吸附特性测定
参考庞凌云、 Leonardo 等[30, 31]的方法测定颗粒粉的水化特性。在恒温恒湿条件下通过使用干燥器测定颗粒粉的平衡含水率，将颗粒粉分别放在3个温度（30℃，40℃，50℃）和 6 个相对湿度（通过使用CH3COOK、MgCl2、NaBr、NaCl、KCl、KNO3这6种饱和溶液）条件下进行吸湿平衡试验。准确取1 g样品放在干燥器中多孔瓷片的上层，下层分别倒入以上6种饱和盐溶液，然后对干燥器进行密封处理，将其放入设定温度的恒温培养箱中，样品质量变化不超过2 mg时达到平衡。
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3 颗粒粉面团发酵特性及馒头制作品质研究 .................... 23
3.1 引言 .................................... 23
3.2 实验材料与设备 ................................. 23
4 粉碎处理对颗粒粉品质特性及馒头制作品质影响 .................... 41
4.1 引言 ............................... 41
4.2 实验材料与设备 ................................ 41
5 颗粒粉粒度变化对馒头品质影响机制初步探究 .............................. 58
5.1 引言 .............................. 58
5.2 实验材料与设备 ................................. 58
5 颗粒粉粒度变化对馒头品质影响机制初步探究
5.1 引言
小麦胚乳中淀粉和面筋蛋白的分布是不均匀的，颗粒粉粒度的变化会导致其组成成分的变化，影响淀粉和面筋蛋白的理化特性。细粉中的淀粉粒较小，更容易被分解，产生更多的CO2，面团体积容易增大，但是也容易过度发酵。粗粉中含有较多的面筋蛋白，可以形成较强的面筋结构，使得面团更容易成型和拉伸。淀粉颗粒和面筋蛋白网络紧密结合组成了面团的主要结构，面筋蛋白使面团具有吸水性、内聚力和粘弹性，是形成面团粘弹性网络骨架的主要成分，淀粉会对面筋蛋白的水合作用和面团的流变特性产生影响。颗粒粉F1具有较大的粒度和较低的损伤淀粉含量、较好的面团发酵特性，且制作的馒头品质较佳。为进一步研究颗粒粉粉碎前后形成的面团中淀粉和面筋蛋白的理化特性对面团发酵特性及馒头制作品质的影响机制，本章通过对粉碎前后的颗粒粉F1制作的面团分别发酵0 h和1 h，提取出淀粉和面筋蛋白，重点研究颗粒粉粒度变化对发酵面团中淀粉粒和面筋蛋白特性的影响。主要研究淀粉组成、结构和功能特性变化，以及面筋蛋白流变学特性和二级结构变化，从而明确面团发酵过程中淀粉粒特性和面筋蛋白的变化规律，为解析颗粒粉粒度变化引起的淀粉和面筋蛋白特性变化对发酵面团流变特性及馒头制品的影响提供理论基础。
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6 结论和展望
6.1 结论
本文围绕小麦颗粒粉特性及其与面团发酵特性及馒头制作品质关系进行研究。选用7种典型的颗粒粉，主要研究了颗粒粉的基本组分、粉体特性、颗粒形态、溶剂保持力、糊化特性和面团流变特性，以及面团发酵特性及其与馒头制作品质的关系，并通过对颗粒粉进行粉碎处理，从其主要组分（淀粉和蛋白）物化特性变化角度初步探究了粒度变化对馒头的影响机制，主要结论如下：
（1）对颗粒粉基本品质特性和粉质拉伸等流变学特性的测定结果发现，我国颗粒粉通常选用中高筋小麦粉研磨而成。颗粒粉D50范围在82.38-100.50 μm，灰分和损伤淀粉含量范围分别在0.17%-0.26%，0.85-16.05 UCD，与普通小麦粉相比，颗粒粉研磨周期较少，所以其颗粒比较完整，淀粉和蛋白质基质紧密包裹在一起，具有较大的粒度和较低的损伤淀粉和灰分含量。颗粒粉平衡含水率与普通小麦粉相比呈滞后型，具有较小的水SRC、蔗糖SRC和碳酸钠SRC，说明颗粒粉吸水能力较弱。
（2）将颗粒粉与普通小麦粉对比以及将颗粒粉粉碎至普通小麦粉粒度范围内两种方式研究发现颗粒粉溶解度、膨胀势较低，峰值粘度高，颗粒粉面团具有开始漏气时间长，气体保留率高，最大拉伸阻力小，这与颗粒粉具有较低吸水率显著相关（P < 0.05），颗粒粉面团具有较小的损耗模量和储能模量，说明颗粒粉制作的面团容易发生形变，更加有利于面团的延展，将CO2气体保留在面团内部，所以颗粒粉制作的馒头具有比容大，硬度低，咀嚼性低，综合评分高的特点。
参考文献（略）