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            硒化卡拉膠在小麥粉及其制品中的應用研究

            硒(se)是人體必需的微量元素,在疾病防治和維護人體健康上有著極其重要的作用。
            硒(se)是人體必需的微量元素,在疾病防治和維護人體健康上有著極其重要的作用。隨著研究的深入,硒對人體腫瘤的預防和治療作用得到進一步證明[1] ;硒作為抗氧化劑可以清除自由基,使血清總膽固醇、甘油三酯和脂質過氧化物降低,降低冠心病、高血脂、腦血栓等疾病的發病率,并能有效地保護好肝臟[2];硒對各種原因引起的高血壓均有調節作用,還可阻止血栓形成,并有抗心率失常的作用。[3] ;硒在睫狀體和虹膜內含量豐富,與人體眼組織生物活動有密切關系, 硒對提高視力及防治老年性白內障有積極作用[4];硒與金屬有很強的親和力,它在人體內同金屬結合形成金屬一硒一蛋白質復合物,使有毒的金屬元素如鉛、鎘、鋁、砷、汞等排出體外 [5];硒能直接刺激機體免疫功能,有利于人體維持正常的免疫力。硒攝入量的不足是引起腫瘤、心腦血管疾病、肝病、 糖尿病、克山病、大骨節病、白內障及近視眼等40余種疾病的病因之一[6]
            我國是世界上缺硒最嚴重的地區,我國有22個省市的部分地區,約7億人口生活在低硒地區[7]。目前,我國人群膳食中尚達不到中國營養學會推薦的每天每人50μg以上的標準硒攝入水平。據我國13個省市營養調查結果顯示, 我國成人每天硒的攝入量僅為26.63μg,缺硒現象是普遍存在的。尤其是缺硒地區人群,由于糧食等天然食物硒含量較低,很難從食物中攝取足夠的硒,故受到缺硒引起的眾多疾病的威脅。
            因此,生產硒強化營養小麥粉,對于改善我國城鄉居民普遍存在的低硒膳食結構,預防癌癥、冠心病、白內障、肝病、糖尿病等疾病,提高人體免疫力、維護人體健康,具有重要的社會意義。

            目前,在食品中強化硒是補充硒的有效途徑,按《食品營養強化劑使用衛生標準》(GB 14880)的規定,硒的強化劑可分為無機硒和有機硒兩類。科學研究和應用結果表明:硒化卡拉膠(硒酸酯多糖)作為一種新型有機硒制品,具有食用安全,生物吸收和利用率高,不與其它藥物產生拮抗作用,在食物中也沒有禁忌等優點,是食品中理想的硒營養強化劑。但硒化卡拉膠(硒酸酯多糖)目前在谷物食品中還未得到廣泛使用。筆者研究了硒化卡拉膠的添加對小麥粉及其制品品質的影響,包括在小麥粉中添加硒化卡拉膠以后對小麥粉基礎品質的影響及饅頭、面條和面包的加工品質和食用品質的影響,為硒化卡拉膠在谷物食品中的應用提供理論依據。 


            材料與方法
            1.1主要材料
            硒化卡拉膠(硒酸酯多糖):有機硒原料(總硒含量約為3.22%,其中有機硒含量超過90%)由上海泰運科技有限公司提供,稀釋預混料由武漢市大豐食品科技有限責任公司提供;普通小麥粉、面包粉:市購。
            1.2主要儀器設備 

            電子分析天平,0.0001 g,德國Mettler—Toledo Group;布 拉本德粉質儀、拉伸儀,德國;GZX一9140ME數顯鼓風干燥 箱;JHMZ200和面機、JMTZ一14面條機,北京東方孚德技術發展中心;GX一20面包發酵箱;WS/08—01A調溫調濕箱;振能牌二層多用蒸鍋;GL一6A遠紅外線食品電烘爐。

            1.3試驗方法 
            1.3.1小麥粉中硒化卡拉膠強化量的設計 

            硒化卡拉膠強化量的設計依據:按GB 14880-1994《食品營養強化劑使用衛生標準》的規定,硒化卡拉膠作為谷類 及其制品強化硒的原料時,以元素硒計強化量為140~280μg/kg。上海泰運科技有限公司提供的硒化卡拉膠原料產品中硒的質量分數為2%~10%,兩者濃度相差太大,不便直接添加。因此,必須對硒化卡拉膠原料進行稀釋,制備成便于添加的預混料,以保證硒元素在小麥粉中的混合均勻度達到要求。若考慮測定誤差等因素,在小麥粉中所采用的硒強化量以其下限的1.1倍為依據,即硒的強化量為0.154 mg/kg(0.0154%)。若直接添加硒化卡拉膠原料(硒 的質量分數3.22%),則1 kg小麥粉需4.7826 mg。設計“硒 化卡拉膠強化劑預混料”在小麥粉中的使用量為0.1%,則 生產每1 t強化小麥粉所需的預混料為1 kg,其中載體(稀釋 劑)質量為1000—4.7826=995.2174 g。小樣配制預混料可縮小至1/200倍,用于5 kg小麥粉的強化試驗。設計硒強化基本量0.154mg/kg的0.5倍、1倍和1.5倍3個水平,經換算,強化量分別為(mg/kg小麥粉):0(對照)、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),采用逐步稀釋混合方式混勻。

            1.3.2感官檢驗和理化指標檢驗 

            感官檢驗:色澤、氣味、分散性。理化指標檢驗:水分按GB/T 5497-1985《糧食、油料檢 驗水分測定法》105℃恒重法進行;濕面筋按GB/T 14608— 1993(dx麥粉濕面筋測定方法》手工洗面筋法進行;粉質曲線 按GB/T 14614-1993(小麥粉吸水量和面團揉和性能測定 法粉質儀法》進行,揉面缽300 g,用專用分析軟件計算結果;拉伸曲線按GB/T i4615-1993(面團拉伸性能測定法拉伸儀法》進行,用專用分析軟件計算結果。

            1.3.3強化硒的小麥粉制作饅頭的試驗研究 

            按1.3.1的方法制備強化硒的小麥粉(mg/kg小麥粉):0(對照)、0.077、0.154、0.231。參照SB/T 10139-1993《饅頭用小麥粉》附錄A的方法制作饅頭并評分。

            1.3.4強化硒的小麥粉制作面條的試驗研究  

            按1.3.1的方法制備強化硒的小麥粉(mg/kg小麥粉):0(對照)、0、0.077、0.154、0.231。參照SB/T 10137-1993《面條用小麥粉》附錄A的方法制作面條并評分。

            1.3.5強化硒的面包粉制作面包試驗研究 

            按1.3.1的方法制備強化硒的面包粉(mg/kg小麥粉):0(對照)、0.077、0.154、0.231。參照標準程序制作面包,按 QB 1252-1991《面包》和GB/T 14611—1993《小麥粉面包烘 焙品質試驗法直接發酵法》的指標和要求檢驗。

            1.4數據分析 

            采用Microsoft Excel進行統計分析。

            結果與分析


            2.1強化硒化卡拉膠的小麥粉感官特性的試驗結果 

            經測定,所用小麥粉的水分含量為14.1%(3次重復測定平均值),濕面筋含量為24.8%(雙試驗平均值)。經感官檢驗可知:與對照組比較,3個強化硒化卡拉膠的小麥粉樣品(依次簡稱為0.5倍樣、1.0倍樣和1.5倍樣)在外觀色澤及氣味上無差異,無異味,分散性很好。

            2.2強化硒化卡拉膠對小麥粉粉質特性的影響 

            從表1可知,與對照組比較,添加0.5~1.5倍的硒化卡拉膠對小麥粉的粉質特性沒有明顯影響。隨著硒化卡拉膠添加量的增加,形成時間有減小的趨勢,穩定時間變化不明顯,弱化度有增加的趨勢,其中1.0倍樣的粉質評價值(71) 最高。 

            表1 強化硒化卡拉膠的小麥粉粉質特性(雙試驗平均值) 
            2.3強化硒化卡拉膠對小麥粉拉伸特性的影響 

            從表2可知,與對照組比較,添加0.5~1.5倍的硒化卡拉膠對小麥粉拉伸特性有一定的改良影響。隨著硒化卡拉膠添加量的增加,面團的拉伸曲線面積(粉力)有增加的趨勢,拉伸阻力和拉伸比例有減小的趨勢,延伸度有增加的 趨勢。

            表2 強化硒化卡拉膠的小麥粉拉伸特性(雙試驗平均值) 

            2.4強化硒化卡拉膠的小麥粉制作饅頭的試驗結果
            用0.5~1.5倍強化硒化卡拉膠的小麥粉制作饅頭的試驗表明:在同等條件下,與對照組比較,各試驗組的饅頭在體積、高度和重量方面沒有明顯差異。從表3可知,經對感官檢驗的各個評分項目分別進行統計分析,各組之間都沒有達到P<0.05水平的顯著性差異,總分也比較接近,所制作的饅頭色澤、氣味等很正常,無異味。因此,在小麥粉中適量添加硒化卡拉膠對饅頭感官品質沒有明顯不良影響。
            2.5強化硒化卡拉膠的小麥粉制作面條的試驗結果 

            從表4可知,與對照組比較,各試驗組之間都沒有達到 P<0.05水平的顯著性差異,總分也比較接近,所制作的面條色澤、氣味等很正常,無異味和變色現象。因此,以適量強化硒化卡拉膠的小麥粉制作的面條感官品質沒有產生明顯變化。 

            表3 強化硒化卡拉膠的小麥粉制作饅頭評分結果(n=3)

            注:4個試驗組的饅頭比容測定值均在2.30 ml/g以上,故比容得分均為滿分20分。 
            表4 強化硒化卡拉膠的小麥粉制作面條的評分結果(n=3) 

            2.6 強化硒化卡拉膠的面包粉制作面包的試驗結果 

            從表5可知,與對照組比較,各試驗組之間都沒有達到 P<0.05水平的顯著性差異,強化硒化卡拉膠面包總分均較 對照組高2~4分,所制作的面包體積、表皮及包芯色澤、內部紋理結構等方面都很正常,無異味和變色現象,面包表皮顏色呈金黃色,紋理結構也十分細膩,總體評價比對照組面包好。因此,在面包粉中強化硒化卡拉膠對制作面包的感官品質有適度的改善作用。 

            表5 強化硒化卡拉膠的面包粉制作面包的烘焙品質評分結果(n=3)


            注:試驗組的面包體積測定值均在860 ml以上,故體積得分均 為滿分35分。 

            討論


            3.1硒強化小麥粉的安全性探討 

            小麥粉強化技術已有50多年的發展歷史,30多個國家積累了成功經驗,它簡單,易操作。小麥粉非常適宜作為主食營養強化的載體,小麥粉強化后可以基本補足營養素要求,過量攝入的可能性小;同時,強化后的小麥粉品質特性不改,因此不會改變消費者接受性;在加工和儲藏方面,小麥粉具有生產集中、生產技術成本低、遮蔽品質好、強化后營養素生物利用率高、強化劑與載體不易分離、保質期內穩定、無營養素間相互反應等特點。此外還具有添加混配均勻,成本低廉的特點。

            硒化卡拉膠(硒酸酯多糖)在1992年經全國食品添加劑標準化技術委員會終審通過,用作食品營養強化劑,已列入 GB 14880-1994。硒酸酯多糖經北京醫科大學用WISTAR 大鼠連續口服3個月結果:每日5μg/ kg(以硒計)低劑量,相當于每人每日300μg硒,未觀察到任何毒性反應;每日 150μg/ kg(以硒計)中劑量,相當于每人每日9000μg硒,未觀察到明顯毒性反應[8]。因此,本研究涉及的硒化卡拉膠是符合食品安全的。

            3.2硒源營養強化劑的選擇及其營養價值分析 

            我國的硒強化劑包括無機硒強化劑和有機硒強化劑兩類,無機硒強化劑主要有亞硒酸鈉和硒酸鈉;有機硒強化劑主要有硒蛋白、富硒酵母、硒化卡拉膠(硒酸酯多糖)等。

            硒酸酯多糖集有機硒與多糖諸多生理功能于一身,具有多種重要的保健價值。主要表現在以下幾個方面:“抗癌之王”、 “抗肝壞死保護因子”、“心臟守護神”、“防治近視和白內障”、“拮抗有毒物質的保護劑”、“抗氧化之王”、“提高人體免疫力”、“延緩衰老”、“增強生育能力及生殖功能”、“對煙民有保健作用”。無機硒強化劑具有含硒量高和價格低廉的優點,但無機硒(亞硒酸鈉)的吸收和利用不很理想,其生物有效性低,毒性較大,中毒量與需要量之間范圍小,因而被嚴格限制其使用量。發達國家已不用簡單的無機鹽形式作為硒的營養補劑,目前日本、美國等發達國家已經禁止在食品中添加亞硒酸鈉等無機硒。

            同無機硒強化劑相比,有機硒強化劑具有毒性小,吸收和生物利用率高等優點。因此,本研究采用硒化卡拉膠(硒酸酯多糖)作為硒源強化劑。


            結論


            在小麥粉中適量強化硒化卡拉膠(硒酸酯多糖)對面團粉質特性沒有明顯影響,而對小麥粉拉伸特性有一定的改良影響;隨著硒化卡拉膠添加量的增加,面團的拉伸曲線 面積(粉力)有增加的趨勢,拉伸阻力和拉伸比例有減小的趨勢,延伸度有增加的趨勢。


            在小麥粉中強化硒化卡拉膠不會對小麥粉饅頭和面條的色澤、滋味、氣味等感官品質及內部質構產生不良影響。

            在面包粉中強化硒化卡拉膠所制作的面包體積、表皮及包芯色澤、內部紋理結構等方面都很正常,無異味和變色現象,面包表皮顏色呈金黃色、紋理結構也十分細膩,總體評價比對照組面包好,強化一定量的硒化卡拉膠對制作面包的感官品質有適度的改善作用。



            [參考文獻]

             [1] 徐兵河,孫燕.微量元素硒的防癌抗癌作用[J].中國新藥雜 志,1998,7(3):176~179.

            [2] 曾靜,羅海吉.微量元素硒的研究進展[J].微量元素與健康 研究,2003(2):52~56. 

            [3]孫凡真.保健食療藥膳精典[M].北京:中國經濟出版社,2004.

            [4] 聶晶,趙霖.青少年近視患者發硒水平的觀察[J].眼科新 ·進展,1991,ll(2):10~12.

            [5]童索.9.07%的北京兒童鉛中毒[N].北京晚報,2005-03—18

            [6]徐兵河,孫燕.硒酸酯多糖正常人體藥代動力學[J].中國新 藥雜志,1998,7(3):174~176. 

            [7] 趙乃坤,鄭興軍,劉季敏,等.硒酸酯多糖和復方硒酸酯多糖對荷瘤小鼠免疫功能的影響[J].腫瘤,1995,16(3):432~434.

            [8]彭祚全.微量元素硒與恩施硒資源[J].湖北社會科學,2000 (6):41~42.

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