食品消费中增加全谷物正成为健康饮食风尚。全麦粉是一种典型的全谷物,比小麦精粉含有更高的营养成分和保健功效。麦片是以小麦粉为原材经过滚筒干燥加工而成的一种营养方便食品。虽然与精麦粉相比,全麦粉营养成分更丰富,但由于其富含膳食纤维等成分,在传统麦片的加工工艺条件下,产品的消化性能和冲调特性欠佳,难以满足消费者的需求。因此,需要对其加工工艺进行改进。此外,全麦片还存在产品种类单一,其储藏稳定性较差等缺陷。针对以上问题,本文以全麦粉为原料,采用不同酶进行预酶解,再经滚筒干燥加工制备全麦片,探讨了预酶解-滚筒干燥加工工艺对全麦片品质特性的影响,并对其加工条件进行了优化;比较研究了不同来源的膳食纤维对全麦片品质特性的影响;明确了不同储藏条件下全麦片的敏感指标含量的变化。主要研究结果如下:(1)全麦片预酶解-滚筒干燥加工工艺的优化:以全麦粉作为原材料,采用不同酶进行预酶解,再经滚筒干燥加工制备全麦片,研究不同酶(纤维素酶、α-淀粉酶及其复合酶)对全麦片淀粉消化率、冲调分散性等理化特性的影响,确定预酶解工艺酶的种类;分析酶添加量、滚筒温度、滚筒转速及物料浓度对全麦片快消化淀粉含量的影响。研究结果表明预酶解最佳工艺条件为:纤维素酶添加量为0.4%(2000U/g),高温α淀粉酶的添加量为0.5U/g时。而滚筒干燥最佳工艺条件为:全麦质量分数为25%、滚筒转速为10Hz、滚筒温度为150℃。在此工艺条件下,全麦片的出片率较高,其淀粉消化率可达40%,水溶性指数为70%左右,吸水性指数为3.5左右,冲调性良好。(2)预酶解-滚筒干燥加工工艺对全麦片品质的影响:以小麦全粉为原料,分别采用α-淀粉酶、纤维素酶及其复合酶进行预酶解-滚筒干燥制备全麦片:未经预酶解处理直接滚筒干燥全麦片(drum-dried whole wheat groats,DWG),α-淀粉酶-滚筒干燥速食全麦片(drum-dried whole wheat groats withα-Amylase,DWGA),纤维素酶-滚筒干燥速食全麦片(drum-dried whole wheat groats with cellulase,DWGC),α-淀粉酶-纤维素酶-滚筒干燥速食全麦片(drum-dried whole wheat groats withα-Amylase and cellulase,DWGAC),以及以小麦精粉为原材料制备直接滚筒干燥精麦片(drum-dried refined wheat groats,DRG),分别测定其复水性速率、结块率、水溶性指数、吸水性指数、糊化度、黏度、色度,淀粉、还原糖、膳食纤维、植酸含量、淀粉和蛋白质消化特性,多酚、黄酮含量、分散稳定性等指标,比较并分析预酶解-滚筒干燥对全麦片品质特性的影响。研究结果表明,预酶解-滚筒干燥处理能显著改善全麦片的冲调性,其中DWG样品复水速率最低,DWGAC复水速率最高,与对照样品DWG相比,DWGA、DWGC、DWGAC的结块率显著降低。预酶解-滚筒干燥处理显著提高了全麦片的溶解性,其中DWGA、DWGC、DWGAC相比于DWG水溶性指数分别提高了4.98、2.07和5.04倍。预酶解-滚筒干燥处理显著降低了全麦片的衰减值、回生值(P<0.05),热稳定性较好。同时,预酶解-滚筒干燥处理使全麦片的淀粉、植酸含量显著降低(P<0.05),还原糖含量和糊化度显著升高(P<0.05),适当降低了全麦片的色度。相比于对照样品DWG,预酶解-滚筒干燥样品中的不可溶膳食纤维IDF含量显著降低(P<0.05),其可溶性膳食纤维SDF含量分别显著提高了约35.83%、53.39%、69.49%。此外,预酶解-滚筒干燥处理使全麦片中快消化淀粉比例显著提高,快消化淀粉含量分别比对照增长了22.34%、34.84%和46.59%,其中DWGAC快消化淀粉含量最高;蛋白质体外消化速率加快,蛋白质体外消化率分别提高了0.33、0.25、0.26倍,消化率升高。与直接滚筒干燥精麦片DRG相比,四个组的全麦片的总酚含量均较高,且含量的差异达到了显著性的水平(P<0.05),黄酮含量没有显著性的差异。五种不同的麦片分散稳定性差异显著,其中DWGC的沉淀厚度最小,DWG样品的沉淀厚度最大,通过对TSI值的比较,DWGAC样品的TSI值最小,该体系最稳定。(3)不同来源膳食纤维对全麦片品质特性的影响:以全麦粉为原料,分别添加不同来源的膳食纤维(竹笋纤维、玉米纤维、甘蔗纤维),添加比例分别为30%、40%、50%,混合均匀直接通过滚筒干燥制备高膳食纤维麦片。分别测定其WAI、WSI、结块率、糊化特性(峰值黏度、最低黏度、最终黏度、衰减值、回生值)、分散稳定性以及感官评价等指标,比较并分析不同来源膳食纤维添加对全麦片品质特性的影响。研究结果表明,与普通全麦片(膳食纤维添加量0%)相比,三种膳食纤维显著提高了全麦片WSI(P<0.05)当添加比例为30%时,竹笋纤维全麦片、玉米纤维全麦片、甘蔗纤维全麦片较普通全麦片样品的WSI分别提高了约3.12倍、4.77倍、2.41倍;而WAI均有显著下降低(P<0.05)。随着膳食纤维添加比例上升到50%时,三种高纤维全麦片的结块率均显著下降(P<0.05)。随着膳食纤维添加比例的增加,全麦样品的b*值显著降低,L*值升高、a*值显著降低,产生了一定色差。添加膳食纤维的全麦片的回生值、衰减值显著下降,表明热稳定性较好,其中玉米纤维全麦片的品质较好。三种高纤维全麦片中玉米纤维全麦片的TSI值最小,表明其分散稳定性最佳,最佳的添加比例为30%。(4)不同储藏条件下全麦片稳定性的研究:以全麦片为原材料,分别放置在不同温度(4℃避光、25℃避光、25℃光照、45℃避光)条件下储藏30天。分别测定不同储藏温度、光照条件、储藏时间下的全麦片活性成分(维生素A、维生素E)和脂肪酸值、过氧化值、储藏水分含量以及酸价等指标,分别建立不同品质指标随着时间变化的数学模型,并基于动力学方程对储藏过程中的敏感性指标进行动态分析。研究结果表明:在4℃低温条件下,随着时间的增长,脂肪酸值显著增加(P<0.05),维生素A、维生素E含量略有下降,过氧化值无显著变化;相比于25℃光照条件下,全麦片在25℃避光下的储藏水分含量、过氧化值,脂肪酸值,维生素A,E的衰减率等稳定性指标变化均有显著差异,表明光照显著降低了全麦片的储藏稳定性;而在45℃高温条件下,储藏30天后,储藏水分含量显著减小,过氧化值含量显著增加、脂肪酸值含量逐渐增加,维生素A的衰减率达到34.78%,为4°C时的2.55倍;维生素E的衰减率达71.56%。基于动力学分析拟合结果可知,低温避光保存储藏条件下,其稳定性较好。