石磨精研面粉(Stone-Milled Refined Flour, SRF)与辊磨精研面粉(Roller-Milled Refined Flour, RRF)及全麦面粉之蛋白质与淀粉功能特性、面团流变学及面包品质的比较研究——以硬红春麦(Hard Red Spring Wheat, HRS)为例

《Foods》：Compositional Analysis of Polymeric Proanthocyanidins from Vitis amurensis Rupr. (Vitaceae) Seeds After Catechin-Assisted Sulfitolytic Cleavage

　　

传统面粉如辊磨精研面粉(Roller-Milled Refined Flour, RRF)和石磨全麦面粉(Stone-Milled Whole-Wheat Flour, SWF)在营养价值与感官品质之间存在权衡，而石磨精研面粉(Stone-Milled Refined Flour, SRF)则具有较为均衡的组成。然而，面团的功能特性与烘焙表现取决于除组成之外的复杂大分子相互作用。研究人员采用三种硬红春麦(Hard Red Spring Wheat, HRS)品种，比较了SRF与RRF、SWF及辊磨全麦面粉(Roller-Milled Whole-Wheat Flour, RWF)相关的蛋白质与淀粉功能特性、面团流变学(Farinograph, GlutoPeak)及面包品质。GlutoPeak分析显示，相较于RRF，SRF形成更强筋质网络，其最大扭矩(Torque Maximum, TM)较高(62.83 GPU)且筋质聚集能(Aggregation Energy, AE)更大(1681.7 GPU)。快速黏度分析仪(Rapid Visco Analyser, RVA)检测表明SRF峰值黏度(Peak Viscosity)较低(1725.25 RVU)，糊化温度(Pasting Temperature)较高(89.4 ℃)。SRF吸水率(Water Absorption Capacity, WAC)达68.93%，高于RRF之65.98%，但二者面团稳定时间(Dough Stability, DS)与耐搅指数(Mixing Tolerance Index, MTI)相近。RRF所制面包比容(Specific Loaf Volume)最高(6.74 cm3/g)、芯柔软度(Crumb Firmness)最佳(2147.13 mN)，SRF面包比容居中(5.51 cm3/g)，较SWF提高26.4%。相关性分析表明比容与筋质聚集参数呈正相关，与芯硬度呈负相关，证实面包品质主要由面筋结构主导。综上，SRF可赋予均衡的面团特性与面包品质，是手工与商业烘焙中营养强化且有应用潜力的替代面粉。

论文解读：石磨精研面粉(SRF)与辊磨精研及全麦面粉之蛋白与淀粉功能、面团流变学及面包品质比较研究——以硬红春麦(HRS)为例

研究背景与目的

传统辊磨精研面粉(Roller-Milled Refined Flour, RRF)经除麸去皮制得，颗粒细、烘焙性能稳定但膳食纤维、矿物质与植物化学物损失较大；石磨全麦面粉(Stone-Milled Whole-Wheat Flour, SWF)保留麸胚营养，但麸皮干扰面筋网络形成，致面包体积小、质地粗、感官接受度低。石磨精研面粉(Stone-Milled Refined Flour, SRF)经石磨研磨并部分去除麸皮，预期兼顾营养与加工性能，但其蛋白质与淀粉功能特性、面团流变学行为及终产品品质尚缺乏系统研究。现有研究多关注软麦体系，对硬红春麦(Hard Red Spring Wheat, HRS)品种下SRF的综合评价有限。因此研究人员以三种HRS栽培种及商品对照面粉为材料，系统比较制粉方式（石磨vs辊磨）与面粉类型（精研vs全麦）对面粉组分功能特性、面团流变学参数及面包品质的影响，明确SRF在烘焙加工中的应用潜力，为健康导向烘焙用粉选择提供理论依据。本研究发表于《Foods》。

主要关键技术方法

研究人员采用三因素完全随机设计，以三种HRS栽培种(Bolles、ND Frohberg、LCS Buster)小麦、两种制粉方式(石磨New American 26英寸石磨、辊磨Bühler MLU?202实验磨)及两种面粉类型(精研面粉、全麦面粉)构建实验处理，并以四种商品面粉(SRF、RRF、SWF、RWF)作对照。小麦经清理后分别调节水分至16％(辊磨)与14％(石磨)后制粉，面粉数据校正至14％湿基。关键技术方法包括：(1)GlutoPeak测试仪测定面筋聚集特性(峰值时长Peak Maximum Time, PMT；最大扭矩Torque Maximum, TM；聚集能Aggregation Energy, AE)；(2)快速黏度分析仪(Rapid Visco Analyser, RVA)按AACCI 76?21.02测定淀粉糊化特性(峰值黏度、崩解值、回生值、糊化温度)；(3)粉质仪(Farinograph?TS)按AACCI 54?21.02测定吸水率(Water Absorption Capacity, WAC)、面团形成时间(Dough Development Time, DDT)、稳定时间(Dough Stability, DS)及耐搅指数(Mixing Tolerance Index, MTI)；(4)直捏面团法(AACCI 10?09.01略作修改)焙烤面包，油菜籽置换法测体积算比容(Specific Volume, cc/g)，质构仪测芯硬度(Crumb Firmness)；(5)C?Cell图像分析面包芯气孔结构；(6)扫描电镜(Scanning Electron Microscopy, SEM)观察面包芯微观结构；(7)方差分析(ANOVA)、Tukey HSD多重比较及Pearson相关分析。

研究结果

3.1 GlutoPeak分析面筋强度(Gluten Strength During Processing)

研究人员通过GlutoPeak测定发现，SRF的PMT(76.17 s)介于RRF(较长)与SWF(较短)之间，AE(1681.67 GPU)高于RRF与SWF，TM亦为各组中最高。表明SRF具适中面筋形成速度、高聚集能与较强抗剪切筋质网络，优于全麦面粉且接近甚至部分超过辊磨精粉的筋力表现，适合需较强面团稳定性的烘焙应用。

3.2 快速黏度分析仪测定淀粉糊化特性(Starch Pasting Properties by RVA)

峰值黏度(Peak Viscosity)：SRF最低(1725.25 RVU)，归因于石磨致较高淀粉损伤(Starch Damage, 7.72％)，受损淀粉吸水肿胀受限，降低糊化黏度；RRF因颗粒完整、粒度均匀具最高峰值黏度。糊化温度(Pasting Temperature)：SRF最高(89.4 ℃)，因受损淀粉抢先吸水致完整淀粉粒可用水减少，延迟糊化起始；SWF最低(77.6 ℃)，非淀粉成分干扰促进早期糊化。崩解(Breakdown)、峰值时间(Peak Time)、回生(Setback)无显著制粉×面粉类型交互差异，与淀粉组成及醇溶蛋白/麦谷蛋白比例未受制粉明显影响有关。

3.3 面团混合与物理性质(Dough Mixing and Physical Property Analyses)

吸水率(WAC)：SRF(68.93％)>RRF(65.98％)，源于石磨较高淀粉损伤及保留少量亲水性阿拉伯木聚糖(Arabinoxylans)、膳食纤维，有利提高面团得率与持水性。面团形成时间(DDT)：SRF(9.26 min)显著长于RRF与SWF，反映其较强面筋形成能力。面团稳定时间(DS)：SRF与RRF、SWF间无显著交互差异，SRF稳定性(20.72 min)优于SWF(14.73 min)但略低于RRF，说明蛋白质量(品种遗传)主导稳定性，SRF仍具可接受混合耐受性。耐搅指数(MTI)：各组间无显著制粉×类型交互，SRF MTI较低，表明面筋网络不易过度降解，具合理机械耐受性。

3.4 烘焙特性(Baking Properties)

比容(Specific Volume)：RRF最高(6.74 cc/g)，SRF居中(5.51 cc/g)，较SWF(4.36 cc/g)提升26.4％，全麦面粉最低。证明麸皮破坏气室滞留，SRF去麸后明显改善膨胀。烘焙吸水率(Baking Absorption)：SRF(71.16％)高于RRF(68.34％)，低于全麦面粉(~78?79％)，与灰分及纤维残留量相符。芯硬度(Crumb Firmness)：SRF略低于SWF，面包芯较软；RRF最软(2147.13 mN)。肉眼评分：SRF表皮色泽(Crust Color)评分最高(7.88)，因受损淀粉促美拉德反应；对称性与芯色泽、颗粒纹理居中。C?Cell分析：SRF芯亮度(L* = 33.52)、气孔数(3016.4)介于RRF与全麦间，气孔数比SWF增8.7％，具较均匀开放芯结构。SEM显示SRF芯具层状结构与较大孔洞，基质连续程度介于RRF(最连续)与SWF(最不连续)之间。

3.5 相关性分析(Correlation Analysis)

淀粉损伤与RVA黏度参数负相关；与单一体系内吸水率正相关，全样合并后因全麦面粉高吸水(源自戊聚糖/纤维)呈负关联。面筋聚集参数(PMT、TM、AE)与粉质指标(DDT、DS)及面包比容正相关，与芯硬度负相关，确认面包体积主要由面筋网络发育决定而非淀粉糊化性质单独作用。气孔数与比容显著相关，将微观结构联系至宏观品质。

3.6 扫描电镜观察面包芯(SEM of Bread Samples)

RRF芯蛋白?淀粉基质平滑连续，佐证强筋与高比容；SRF呈部分连续基质伴层片状与中等孔隙，对应中间比容与硬度；全麦面粉基质不均、麸片割裂淀粉网络，致低比容、高硬度，微观与仪器及烘焙结果吻合。

讨论与结论翻译

研究人员指出，石磨精研面粉(SRF)在面团流变学与烘焙性质上处于辊磨精研面粉(RRF)与全麦面粉(SWF、RWF)之间的平衡位置。虽未达RRF顶级表现，但在多项关键指标上优于SWF：更高GlutoPeak聚集能(1681.7 vs 1485.66 GPU)、更长面团稳定时间(20.72 vs 14.73 min)、适中吸水率(68.93％ vs 74.45％)、更大面包比容(5.51 vs 4.36 cc/g)、更优对称性、表皮与芯色泽及更高芯气孔数(3016.4 vs 2774.9)。相关性证实SRF相对SWF的品质提升主要源于增强的面筋功能。SEM显示SRF面包芯具介于精研与全麦体系间的微观结构。综上所述，SRF是一种兼具改善营养价值与可接受烘焙性能的实用中间型面粉，适用于追求营养与加工性平衡的烘焙产品；但本研究未评估基因型×环境(G×E)互作对不同环境下性状稳定性的影响，且烘焙评价限于面包，SRF在其他面制品中表现有待进一步探究。