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硒化卡拉胶在小麦粉及其制品中的应用研究

硒(se)是人体必需的微量元素,在疾病防治和维护人体健康上有着极其重要的作用。
硒(se)是人体必需的微量元素,在疾病防治和维护人体健康上有着极其重要的作用。随着研究的深入,硒对人体肿瘤的预防和治疗作用得到进一步证明[1] ;硒作为抗氧化剂可以清除自由基,使血清总胆固醇、甘油三酯和脂质过氧化物降低,降低冠心病、高血脂、脑血栓等疾病的发病率,并能有效地保护好肝脏[2];硒对各种原因引起的高血压均有调节作用,还可阻止血栓形成,并有抗心率失常的作用。[3] ;硒在睫状体和虹膜内含量丰富,与人体眼组织生物活动有密切关系, 硒对提高视力及防治老年性白内障有积极作用[4];硒与金属有很强的亲和力,它在人体内同金属结合形成金属一硒一蛋白质复合物,使有毒的金属元素如铅、镉、铝、砷、汞等排出体外 [5];硒能直接刺激机体免疫功能,有利于人体维持正常的免疫力。硒摄入量的不足是引起肿瘤、心脑血管疾病、肝病、 糖尿病、克山病、大骨节病、白内障及近视眼等40余种疾病的病因之一[6]
我国是世界上缺硒最严重的地区,我国有22个省市的部分地区,约7亿人口生活在低硒地区[7]。目前,我国人群膳食中尚达不到中国营养学会推荐的每天每人50μg以上的标准硒摄入水平。据我国13个省市营养调查结果显示, 我国成人每天硒的摄入量仅为26.63μg,缺硒现象是普遍存在的。尤其是缺硒地区人群,由于粮食等天然食物硒含量较低,很难从食物中摄取足够的硒,故受到缺硒引起的众多疾病的威胁。
因此,生产硒强化营养小麦粉,对于改善我国城乡居民普遍存在的低硒膳食结构,预防癌症、冠心病、白内障、肝病、糖尿病等疾病,提高人体免疫力、维护人体健康,具有重要的社会意义。

目前,在食品中强化硒是补充硒的有效途径,按《食品营养强化剂使用卫生标准》(GB 14880)的规定,硒的强化剂可分为无机硒和有机硒两类。科学研究和应用结果表明:硒化卡拉胶(硒酸酯多糖)作为一种新型有机硒制品,具有食用安全,生物吸收和利用率高,不与其它药物产生拮抗作用,在食物中也没有禁忌等优点,是食品中理想的硒营养强化剂。但硒化卡拉胶(硒酸酯多糖)目前在谷物食品中还未得到广泛使用。笔者研究了硒化卡拉胶的添加对小麦粉及其制品品质的影响,包括在小麦粉中添加硒化卡拉胶以后对小麦粉基础品质的影响及馒头、面条和面包的加工品质和食用品质的影响,为硒化卡拉胶在谷物食品中的应用提供理论依据。 


材料与方法
1.1主要材料
硒化卡拉胶(硒酸酯多糖):有机硒原料(总硒含量约为3.22%,其中有机硒含量超过90%)由上海泰运科技有限公司提供,稀释预混料由武汉市大丰食品科技有限责任公司提供;普通小麦粉、面包粉:市购。
1.2主要仪器设备 

电子分析天平,0.0001 g,德国Mettler—Toledo Group;布 拉本德粉质仪、拉伸仪,德国;GZX一9140ME数显鼓风干燥 箱;JHMZ200和面机、JMTZ一14面条机,北京东方孚德技术发展中心;GX一20面包发酵箱;WS/08—01A调温调湿箱;振能牌二层多用蒸锅;GL一6A远红外线食品电烘炉。

1.3试验方法 
1.3.1小麦粉中硒化卡拉胶强化量的设计 

硒化卡拉胶强化量的设计依据:按GB 14880-1994《食品营养强化剂使用卫生标准》的规定,硒化卡拉胶作为谷类 及其制品强化硒的原料时,以元素硒计强化量为140~280μg/kg。上海泰运科技有限公司提供的硒化卡拉胶原料产品中硒的质量分数为2%~10%,两者浓度相差太大,不便直接添加。因此,必须对硒化卡拉胶原料进行稀释,制备成便于添加的预混料,以保证硒元素在小麦粉中的混合均匀度达到要求。若考虑测定误差等因素,在小麦粉中所采用的硒强化量以其下限的1.1倍为依据,即硒的强化量为0.154 mg/kg(0.0154%)。若直接添加硒化卡拉胶原料(硒 的质量分数3.22%),则1 kg小麦粉需4.7826 mg。设计“硒 化卡拉胶强化剂预混料”在小麦粉中的使用量为0.1%,则 生产每1 t强化小麦粉所需的预混料为1 kg,其中载体(稀释 剂)质量为1000—4.7826=995.2174 g。小样配制预混料可缩小至1/200倍,用于5 kg小麦粉的强化试验。设计硒强化基本量0.154mg/kg的0.5倍、1倍和1.5倍3个水平,经换算,强化量分别为(mg/kg小麦粉):0(对照)、0.077(基本量 的0.5倍)、0.154(基本量的1.0倍)、0.231(基本量的1.5 倍),采用逐步稀释混合方式混匀。

1.3.2感官检验和理化指标检验 

感官检验:色泽、气味、分散性。理化指标检验:水分按GB/T 5497-1985《粮食、油料检 验水分测定法》105℃恒重法进行;湿面筋按GB/T 14608— 1993(dx麦粉湿面筋测定方法》手工洗面筋法进行;粉质曲线 按GB/T 14614-1993(小麦粉吸水量和面团揉和性能测定 法粉质仪法》进行,揉面钵300 g,用专用分析软件计算结果;拉伸曲线按GB/T i4615-1993(面团拉伸性能测定法拉伸仪法》进行,用专用分析软件计算结果。

1.3.3强化硒的小麦粉制作馒头的试验研究 

按1.3.1的方法制备强化硒的小麦粉(mg/kg小麦粉):0(对照)、0.077、0.154、0.231。参照SB/T 10139-1993《馒头用小麦粉》附录A的方法制作馒头并评分。

1.3.4强化硒的小麦粉制作面条的试验研究  

按1.3.1的方法制备强化硒的小麦粉(mg/kg小麦粉):0(对照)、0、0.077、0.154、0.231。参照SB/T 10137-1993《面条用小麦粉》附录A的方法制作面条并评分。

1.3.5强化硒的面包粉制作面包试验研究 

按1.3.1的方法制备强化硒的面包粉(mg/kg小麦粉):0(对照)、0.077、0.154、0.231。参照标准程序制作面包,按 QB 1252-1991《面包》和GB/T 14611—1993《小麦粉面包烘 焙品质试验法直接发酵法》的指标和要求检验。

1.4数据分析 

采用Microsoft Excel进行统计分析。

结果与分析


2.1强化硒化卡拉胶的小麦粉感官特性的试验结果 

经测定,所用小麦粉的水分含量为14.1%(3次重复测定平均值),湿面筋含量为24.8%(双试验平均值)。经感官检验可知:与对照组比较,3个强化硒化卡拉胶的小麦粉样品(依次简称为0.5倍样、1.0倍样和1.5倍样)在外观色泽及气味上无差异,无异味,分散性很好。

2.2强化硒化卡拉胶对小麦粉粉质特性的影响 

从表1可知,与对照组比较,添加0.5~1.5倍的硒化卡拉胶对小麦粉的粉质特性没有明显影响。随着硒化卡拉胶添加量的增加,形成时间有减小的趋势,稳定时间变化不明显,弱化度有增加的趋势,其中1.0倍样的粉质评价值(71) 最高。 

表1 强化硒化卡拉胶的小麦粉粉质特性(双试验平均值) 
2.3强化硒化卡拉胶对小麦粉拉伸特性的影响 

从表2可知,与对照组比较,添加0.5~1.5倍的硒化卡拉胶对小麦粉拉伸特性有一定的改良影响。随着硒化卡拉胶添加量的增加,面团的拉伸曲线面积(粉力)有增加的趋势,拉伸阻力和拉伸比例有减小的趋势,延伸度有增加的 趋势。

表2 强化硒化卡拉胶的小麦粉拉伸特性(双试验平均值) 

2.4强化硒化卡拉胶的小麦粉制作馒头的试验结果
用0.5~1.5倍强化硒化卡拉胶的小麦粉制作馒头的试验表明:在同等条件下,与对照组比较,各试验组的馒头在体积、高度和重量方面没有明显差异。从表3可知,经对感官检验的各个评分项目分别进行统计分析,各组之间都没有达到P<0.05水平的显著性差异,总分也比较接近,所制作的馒头色泽、气味等很正常,无异味。因此,在小麦粉中适量添加硒化卡拉胶对馒头感官品质没有明显不良影响。
2.5强化硒化卡拉胶的小麦粉制作面条的试验结果 

从表4可知,与对照组比较,各试验组之间都没有达到 P<0.05水平的显著性差异,总分也比较接近,所制作的面条色泽、气味等很正常,无异味和变色现象。因此,以适量强化硒化卡拉胶的小麦粉制作的面条感官品质没有产生明显变化。 

表3 强化硒化卡拉胶的小麦粉制作馒头评分结果(n=3)

注:4个试验组的馒头比容测定值均在2.30 ml/g以上,故比容得分均为满分20分。 
表4 强化硒化卡拉胶的小麦粉制作面条的评分结果(n=3) 

2.6 强化硒化卡拉胶的面包粉制作面包的试验结果 

从表5可知,与对照组比较,各试验组之间都没有达到 P<0.05水平的显著性差异,强化硒化卡拉胶面包总分均较 对照组高2~4分,所制作的面包体积、表皮及包芯色泽、内部纹理结构等方面都很正常,无异味和变色现象,面包表皮颜色呈金黄色,纹理结构也十分细腻,总体评价比对照组面包好。因此,在面包粉中强化硒化卡拉胶对制作面包的感官品质有适度的改善作用。 

表5 强化硒化卡拉胶的面包粉制作面包的烘焙品质评分结果(n=3)


注:试验组的面包体积测定值均在860 ml以上,故体积得分均 为满分35分。 

讨论


3.1硒强化小麦粉的安全性探讨 

小麦粉强化技术已有50多年的发展历史,30多个国家积累了成功经验,它简单,易操作。小麦粉非常适宜作为主食营养强化的载体,小麦粉强化后可以基本补足营养素要求,过量摄入的可能性小;同时,强化后的小麦粉品质特性不改,因此不会改变消费者接受性;在加工和储藏方面,小麦粉具有生产集中、生产技术成本低、遮蔽品质好、强化后营养素生物利用率高、强化剂与载体不易分离、保质期内稳定、无营养素间相互反应等特点。此外还具有添加混配均匀,成本低廉的特点。

硒化卡拉胶(硒酸酯多糖)在1992年经全国食品添加剂标准化技术委员会终审通过,用作食品营养强化剂,已列入 GB 14880-1994。硒酸酯多糖经北京医科大学用WISTAR 大鼠连续口服3个月结果:每日5μg/ kg(以硒计)低剂量,相当于每人每日300μg硒,未观察到任何毒性反应;每日 150μg/ kg(以硒计)中剂量,相当于每人每日9000μg硒,未观察到明显毒性反应[8]。因此,本研究涉及的硒化卡拉胶是符合食品安全的。

3.2硒源营养强化剂的选择及其营养价值分析 

我国的硒强化剂包括无机硒强化剂和有机硒强化剂两类,无机硒强化剂主要有亚硒酸钠和硒酸钠;有机硒强化剂主要有硒蛋白、富硒酵母、硒化卡拉胶(硒酸酯多糖)等。

硒酸酯多糖集有机硒与多糖诸多生理功能于一身,具有多种重要的保健价值。主要表现在以下几个方面:“抗癌之王”、 “抗肝坏死保护因子”、“心脏守护神”、“防治近视和白内障”、“拮抗有毒物质的保护剂”、“抗氧化之王”、“提高人体免疫力”、“延缓衰老”、“增强生育能力及生殖功能”、“对烟民有保健作用”。无机硒强化剂具有含硒量高和价格低廉的优点,但无机硒(亚硒酸钠)的吸收和利用不很理想,其生物有效性低,毒性较大,中毒量与需要量之间范围小,因而被严格限制其使用量。发达国家已不用简单的无机盐形式作为硒的营养补剂,目前日本、美国等发达国家已经禁止在食品中添加亚硒酸钠等无机硒。

同无机硒强化剂相比,有机硒强化剂具有毒性小,吸收和生物利用率高等优点。因此,本研究采用硒化卡拉胶(硒酸酯多糖)作为硒源强化剂。


结论


在小麦粉中适量强化硒化卡拉胶(硒酸酯多糖)对面团粉质特性没有明显影响,而对小麦粉拉伸特性有一定的改良影响;随着硒化卡拉胶添加量的增加,面团的拉伸曲线 面积(粉力)有增加的趋势,拉伸阻力和拉伸比例有减小的趋势,延伸度有增加的趋势。


在小麦粉中强化硒化卡拉胶不会对小麦粉馒头和面条的色泽、滋味、气味等感官品质及内部质构产生不良影响。

在面包粉中强化硒化卡拉胶所制作的面包体积、表皮及包芯色泽、内部纹理结构等方面都很正常,无异味和变色现象,面包表皮颜色呈金黄色、纹理结构也十分细腻,总体评价比对照组面包好,强化一定量的硒化卡拉胶对制作面包的感官品质有适度的改善作用。



[参考文献]

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