彩色小麦麸皮物理特性对其组分富集化分离的影响

以彩色小麦麸皮为对象，以其营养功能组分富集化干法分离为目标，采用高清晰度显微技术、荧光成像技术、超高效液相色谱配以串联质谱技术和二极管阵列检测技术、荧光成像技术、电子显微技术、激光聚焦显微技术、动态力学分析（DMTA）、激光粒度分析技术、TEP 系统分离等方法，系统研究彩色小麦籽粒不同部分，特别是麸皮组织的组织生理学、细胞结构学及生物化学的特点，探讨彩色小麦麸皮组织在力学、粉体物理学、空气动力学以及电学特性上的差异；研究探讨在干法分离条件下，上述物理特性对麸皮中各营养功能组分的富集化分离行为的影响机理。本研究不仅能够增进我们关于在干法分离过程中小麦麸皮组织及其颗粒物理特性变化特点的科学理解，而且能为创新设计高效实用的彩色小麦麸皮的营养功能组分富集化干法分离技术提供科学参考或新的视角，是一个具有重要科学理论意义和积极现实意义的研究课题。

彩色小麦属我国自主培育和研发的特色小麦品种，目前主要是绿色小麦、紫色小麦、黑色小麦、白色小麦和红色小麦五类，每一类都可根据胚乳角质划分为软质小麦和硬质小麦，还可根据粒型划分为长粒小麦和短粒小麦。本研究是根据彩色小麦现有品种，重点对中普系列绿色小麦、紫色小麦和黑色小麦以及河南白小麦和江苏红小麦进行采样，研究和分析彩色小麦籽粒及麸皮组织的组分构成与营养分布；研究和分析彩色小麦麸皮组织及其粉体颗粒的物理特性。其研究结果证实：彩色小麦籽粒的营养分布主要集中在糊粉层中，彩色小麦的胚芽也是营养集中的部分；通过分层分离碾磨和对在制品的测定分析，彩色小麦的外果皮和内果皮主要是纤维素，种皮均为色素层，珠心层为隔水层，除绿色小麦胚乳是绿色以外，其它彩色小麦胚乳均为乳白和乳黄色；根据分析彩色小麦的内部组织结构，得出绿色小麦矿物质含量普遍高于黑色小麦，黑色小麦高于紫色小麦，红色小麦高于白色小麦；绿色小麦、紫色小麦和黑色小麦与普通红小麦和白小麦的氨基酸含量和蛋白质含量也有较大差距；从营养角度分析，绿色小麦营养总评分最高，依次为黑色小麦、紫色小麦、红色小麦和白色小麦；从工艺动力学和空气动力学研究表明，黑小麦由于籽粒小而坚硬，不易破碎成细粉，在同样条件下，制粉时出粉比例较低，加工吨面粉动力消耗较高，由于皮层发脆，纤维组织结构有所变异，从而皮层较脆，极易破碎，而绿色小麦皮层和白色小麦皮层韧性较好，较易形成大片。通过对彩色小麦胚乳、皮层的组织结构营养分析，得出彩色小麦的花色苷、蛋白质、氨基酸、脂类、膳食纤维、维生素和矿物质含量普遍高于普通小麦，并且随着彩色小麦颜色的加深，其花色苷也有所增加，通过对黑小麦花色苷提取试验，得到了提取最佳工艺和工艺参数，实现黑色小麦花色苷最佳提取量为700.35mg/kg。通过对彩色小麦的系统研究，了解彩色小麦内在品质及皮层的结构特性，为彩色小麦的推广应用奠定了良好的基础。