本发明涉及一种不添加面粉的低gi莜麦预拌粉及其产品的制备方法，属于食品加工技术领域。
背景技术：
莜麦又称裸燕麦，是燕麦的一种。燕麦种植面积居于第四位，而其营养价值居于首位。裸燕麦含有丰富的亚油酸、膳食纤维、维生素、铁、钙等营养元素，尤其含有丰富的β-葡聚糖，对降低血糖血脂、降低血清胆固醇而预防心血管疾病、调节肠道菌群等都具有积极的作用。裸燕麦的淀粉含量相较于大米和小麦要低，属于低血糖生成指数食品，适于糖尿病人食用。莜面抗寒耐饿，是我国高寒地区的人们的主食之一。莜麦是一种高蛋白、高纤维素、高不饱和脂肪酸、低碳水化合物、饱腹作用较强的禾本类作物，是控制糖尿病、降低胆固醇、代餐减肥较理想的天然食品原料。不同于小麦粉(面粉)，莜麦粉(莜面)中不含有面筋蛋白，不能形成面筋网络结构，且其纤维含量较高，酵母发酵过程中面团不能持气，因此不能像小麦粉一样加工成馒头、面包等发酵焙烤制品，只能在当地简单制作成像莜面鱼鱼、莜面栲栳栳等非发酵、质地坚实粗糙的传统地方小吃，加之莜麦淀粉溶解度较小，糊化温度较高，莜麦淀粉糊冻融稳定性、热糊稳定性和冷糊稳定性均较差，易发生老化，制备的食品不易储存，品质容易劣变，无法成为工业化食品，尤其是无法针对糖尿病、肥胖人群，开发低血糖生成指数功能食品和高饱腹感的代餐食品。
目前，有研究通过添加大量的小麦粉(面粉)或者以小麦粉为主的面包粉、蛋糕粉和亲水胶体等来弥补莜麦粉(莜面)不适于制作发酵焙烤制品的不足，如杨芳等(复配食品添加剂对莜麦蔓越莓面包品质的影响，中国食品添加剂，2018)通过加入超过75％的面粉和胶体制备含有莜麦粉(莜面含量<25％)的面包；莎娜(莜麦面包配方及加工工艺研究，广东农业科学，2011)研发了仅含10％莜麦粉的面包；汪磊等(羧甲基纤维素钠对莜麦馒头品质影响，粮食与油脂，2013)加入大量面粉和羧甲基纤维素钠制成莜面馒头。现有技术所开发的莜面面包产品都只是用莜面替代了较少量高筋面粉，实际莜面的含量很低(<40％)，没有充分发挥莜面的营养价值，因此开发的莜麦粉食品丧失了本应有的低血糖生成指数、高饱腹感等功能。当莜面含量增高时，莜面会使面筋蛋白网络稀释，利用纯莜面开发的面包持气性能差、湿度高、比容小、难以成形，导致在开发莜面面包产品时具有较大的难度。如专利公开号为cn106560036a的裸燕麦面包配方及其制作工艺，其实际裸燕麦含量只有12％。同时有报道利用亲水胶体和谷朊粉改善莜面面包品质，但几乎都需要添加高筋面粉，不是真正意义上的莜面面包。也有研究利用亲水胶体和谷朊粉制作莜面面包和冷冻面团，操作复杂，对制作面包的专业性要求较高，增加了面包制作的难度。
技术实现要素：
针对上述问题，本发明开发了一种通过超高压和射频物理场复合酶法改性莜麦蛋白质与淀粉，实现可应用于糖尿病、肥胖人群的低gi(血糖生成指数)功能食品和高饱腹感的代餐食品的无添加小麦粉(面粉)的莜麦预拌粉。本发明开发的莜麦预拌粉使用起来极其方便，无需额外添加除水、黄油和酵母以外的配料，降低了制作面包的难度和专业性。本发明利用物理场复合酶法改性蛋白质、淀粉，促进蛋白质、脂肪和淀粉三元体系形成网络结构，超高压和射频处理可使蛋白质高级结构改变展开，疏水氨基酸基团分布于蛋白质分子表面，提供谷氨酰胺转氨酶(tg酶)催化交联连结位点以及促进疏水相互作用；射频还能快速干燥所得莜麦预拌粉，实现改性与干燥一体化。在tg酶的交联作用下，可以在添加少量亲水胶体以及少量外源蛋白情况下就可以形成持气能力，从而莜麦粉含量可以提高到75％以上，由于改性作用，可以提高面团的弹性和强度、增强面筋蛋白的网络结构，使面包持气性能增强，比容、硬度等理化性质和感官性质较大改善，制得的面包色泽金黄、气孔均匀、组织细腻、松软不粘牙、有弹性，富有莜面的特殊香味。
本发明的第一个目的是提供一种不添加面粉的低gi莜麦预拌粉，该莜麦预拌粉包括改性莜麦粉、外源蛋白、复合酶制剂、复配亲水胶体和调味辅料，其中各组分的重量份数为：
改性莜麦粉145-155份，
外源蛋白15-25份，
复合酶制剂0.8-1.5份
复配亲水胶体1-3份，
调味辅料14-25份。
在本发明的一种实施方式中，所述改性莜麦粉经超高压和射频物理场复合酶改性所得。
在本发明的一种实施方式中，所述外源蛋白包括大豆蛋白、谷朊粉、卵清蛋白，大豆蛋白添加量为3-5份，谷朊粉添加量为6-10份，卵清蛋白添加量为3-10份。
在本发明的一种实施方式中，所述复配亲水胶体为可得然胶、羟丙基甲基纤维素和黄原胶等亲水胶体的复配；所述可得然胶、羟丙基甲基纤维素、黄原胶用量比为1:(1-10)：(1-10)。
在本发明的一种实施方式中，所述复配亲水胶体为果胶、羟丙基甲基纤维素和黄原胶等亲水胶体的复配；所述果胶、羟丙基甲基纤维素、黄原胶用量比为1:(1-10):(1-10)。
在本发明的一种实施方式中，所述复配亲水胶体为瓜尔胶、羟丙基甲基纤维素和黄原胶等亲水胶体的复配；所述瓜尔胶、羟丙基甲基纤维素、黄原胶用量比为1:(1-10):(1-10)。
在本发明的一种实施方式中，所述其他辅料为食盐和木糖醇，木糖醇添加量为12-22份，食盐添加量为2-3份。
在本发明的一种实施方式中，所述复合酶制剂包括α-淀粉酶、葡萄糖氧化酶、抗坏血酸，所述α-淀粉酶、葡萄糖氧化酶、抗坏血酸用量比为5：(1-3)：(1-3)。
本发明的第二个目的是提供一种改性莜麦粉的制备方法，其特征在于，将莜麦粉经超高压和射频物理场复合酶改性，得到改性莜麦粉。
在本发明的一种实施方式中，所述酶为谷氨酰胺转氨酶(tg酶)，酶的用量为1-1.5份，其酶活为20u/g。
在本发明的一种实施方式中，所述超高压处理条件为压强10-600mpa，时间2-100min。
在本发明的一种实施方式中，射频物理场处理条件为功率1-100kw，频率27.12mhz，时间5-100s。
本发明的第三个目的是提供一种不添加面粉的低gi全莜麦预拌粉在食品领域制备面包、馒头等发酵焙烤制品以及适合糖尿病、肥胖人群的低gi和高饱腹感食品的应用。
本发明的第四个目的是提供一种以所述不添加面粉的低gi莜麦预拌粉为原料制作低gi莜面面包的方法，其步骤包括：
(1)将1.5-3.5份低糖高活性酵母加入到重量份数为180-200份莜麦预拌粉中混匀后，再加入到30-40℃的120-140份水和15-20份黄油中；
(2)和面、发酵、整形、醒面、烘烤。
在本发明的一种实施方式中，所述步骤(1)是取30-40℃的120-140份水和15-20份黄油加入到面包机桶内；再将混匀的莜麦预拌粉转移至面包桶内；所述步骤(2)是应用面包机完成和面、发酵、整形、醒面、烘烤步骤。
本发明还提供了一种以所述不添加面粉的低gi莜麦预拌粉为原料制作低gi莜面面包的方法，步骤如下：
(1)将1.5-3.5份低糖高活性酵母加入到重量份数为180-200份莜麦预拌粉中混匀后，再加入到30-40℃的120-140份水和15-20份黄油中；
(2)一次和面至没有干面粉，基本成团，然后醒面3-5分钟；二次和面至面团拉伸可出薄膜；开始发酵，温度为30-40℃，设定时间为85-90分钟；烘烤，时间设定为35-40分钟，温度为170-180℃。
在本发明的一种实施方式中，所述步骤(1)是取30-40℃的120-140份水和15-20份黄油加入到面包机桶内；再将混匀的莜麦预拌粉转移至面包桶内；所述步骤(2)是应用面包机完成以下步骤：一次和面设定6-8分钟，搅拌至没有干面粉，基本成团，然后一次醒面3-5分钟；二次和面设定10-15分钟，搅拌至面团拉伸可出薄膜；开始发酵，温度为30-40℃，设定时间为85-90分钟；烘烤，时间设定为35-40分钟，温度为170-180℃。
本发明的有益效果：
(1)本发明采用物理场复合酶法改性莜麦蛋白和淀粉，促进蛋白质、脂肪和淀粉三元体系形成网络结构，添加少量亲水胶体以及少量外源蛋白情况下就可以显著提高持气能力，改善了面包品质，制作的面包的面筋网络致密，持气性能好，制得的面包色泽金黄、气孔均匀、组织细腻、松软不粘牙、有弹性、富有莜面的特殊香味；
(2)本发明提供了以所述莜麦预拌粉为原料制作包括面包、馒头等发酵焙烤制品以及以其为基础的可应用于糖尿病、肥胖人群的低gi和高饱腹感食品的方法，产品中没有添加面粉，莜面的含量高于80％，可以发挥莜面的营养价值加之外源蛋白作用，可保留莜麦粉应有的低血糖生成指数、高饱腹感等功能；
(3)采用本发明方法制作的面包的持气性、硬度、弹性、回复性、外观、口感、质地不仅能达到市售白面包的效果，而且还具有市售白面包所没有的浓郁的莜面香味和营养价值；另一方面，本发明方法制作的面包gi值可达到41，明显低于市售白面包的gi值78，更适合糖尿病、肥胖人群食用；
(4)本发明开发了适合家用面包机使用的莜面面包预拌粉，操作极其简单，大大降低了制作面包的专业性和难度，具有广阔的市场前景。
具体实施方式
以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解实施例是为了更好地解释本发明，不用于限制本发明。
实施例1
向莜麦粉中加10％水进行润湿后，再加1份tg酶进行超高压处理，处理条件为压强300mpa，时间10min，然后进行射频改性与干燥一体化处理，射频处理条件为功率6kw,频率27.12mhz，时间30s。
将以上原料混合搅拌均匀，即得到本发明所述的莜麦预拌粉。
应用上述莜麦预拌粉制作莜面面包，并据此开发可应用于糖尿病、肥胖人群的低gi和高饱腹感食品，步骤如下：
(1)取38℃的120份水、18份黄油加入面包机桶内，将3份低糖高活性酵母加入到按上述配方重量份数已制备好的莜麦预拌粉中混匀，再将其转移至面包桶内；
(2)选取面包模式下任一模式、中度烧色，启动面包机，自动完成和面、发酵、整形、醒面、烘烤等默认步骤后即得到本发明所述的一种制作简便的莜面面包；
(3)莜面面包切成长方体，表面包裹坚果碎，制备成应用于糖尿病、肥胖人群的低gi食品和高饱腹感代餐食品，该产品gi值42，保留了莜面的高饱腹性。
实施例2
向莜麦粉中加15％水进行润湿后，再加1.2份tg酶进行超高压处理，处理条件为压强400mpa，时间5min，然后进行射频改性与干燥一体化处理，射频处理条件为功率10kw,频率27.12mhz，时间10s。
将以上原料混合搅拌均匀，即得到本发明所述的莜麦预拌粉。
应用上述莜麦预拌粉制作莜面面包，步骤如下：
(1)取38℃的130份水、20份黄油加入面包机桶内，将3.5份低糖高活性酵母加入到按上述配方重量份数已制备好的莜麦预拌粉中混匀，再将其转移至面包桶内；
(2)选取面包模式下任一模式、中度烧色，启动面包机，自动完成和面、发酵、整形、醒面、烘烤等默认步骤后即得到本发明所述的一种制作简便的莜面面包；
(3)莜面面包切成长方体，表面包裹坚果碎，制备成应用于糖尿病、肥胖人群的低gi食品和高饱腹感代餐食品，该产品gi值为42，保留了莜面的高饱腹性。
实施例3
向莜麦粉中加20％水进行润湿后，再加1.4份tg酶进行超高压处理，处理条件为压强500mpa，时间5min，然后进行射频改性与干燥一体化处理，射频处理条件为功率10kw,频率27.12mhz，时间20s。
将以上原料混合搅拌均匀，即得到本发明所述的莜麦预拌粉。
应用上述莜麦预拌粉制作莜面面包，步骤如下：
(1)取38℃的130份水、20份黄油加入面包机桶内，将3.5份低糖高活性酵母加入到按上述配方重量份数已制备好的莜麦预拌粉中混匀，再将其转移至面包桶内。
(2)选取自编程序模式，一次和面设定8分钟，搅拌至没有干面粉，基本成团，然后一次醒面5分钟。
(3)二次和面设定10-15分钟，搅拌至面团拉伸可出薄膜。
(4)开始发酵，设定时间为90分钟。
(5)烘烤，时间设定为40分钟，制得本发明所述的莜面面包。
(6)莜面面包切成长方体，表面包裹坚果碎，制备成应用于糖尿病、肥胖人群的低gi食品和高饱腹感代餐食品，该产品gi值为43，保留了莜面的高饱腹性。
实施例4
向莜麦粉中加8％水进行润湿后，再加1.5份tg酶进行超高压处理，处理条件为压强250mpa，时间15min，然后进行射频改性与干燥一体化处理，射频处理条件为功率5kw,频率27.12mhz，时间100s。
将以上原料混合搅拌均匀，即得到本发明所述的莜麦预拌粉。
应用上述莜麦预拌粉制作莜面面包，步骤如下：
(1)取38℃的135份水、18份黄油加入面包机桶内，将3份低糖高活性酵母加入到按上述配方重量份数已制备好的莜麦预拌粉中混匀，再将其转移至面包桶内；
(2)选取自编程序模式，一次和面设定7分钟，搅拌至没有干面粉，基本成团，然后一次醒面3分钟；
(3)二次和面设定12分钟，搅拌至面团拉伸可出薄膜；
(4)开始发酵，设定时间为88分钟；
(5)烘烤，时间设定为35分钟，制得本发明所述的莜面面包；
(6)莜面面包切成长方体，表面包裹坚果碎，制备成应用于糖尿病、肥胖人群的低gi食品和高饱腹感代餐食品，该产品gi值为41，保留了莜面的高饱腹性。
实施例5
向莜麦粉中加5％水进行润湿后，再加1.5份tg酶进行超高压处理，处理条件为压强200mpa，时间30min，然后进行射频改性与干燥一体化，射频处理条件为功率5kw,频率27.12mhz，时间60s。
将以上原料混合搅拌均匀，即得到本发明所述的莜麦预拌粉。
应用上述莜麦预拌粉制作莜面面包，步骤如下：
(1)取38℃的155份水、20份黄油加入面包机桶内，将3.5份低糖高活性酵母加入到按上述配方重量份数已制备好的莜麦预拌粉中混匀，再将其转移至面包桶内；
(2)选取自编程序模式，一次和面设定8分钟，搅拌至没有干面粉，基本成团，然后一次醒面5分钟；
(3)二次和面设定15分钟，搅拌至面团拉伸可出薄膜；
(4)开始发酵，设定时间为90分钟；
(5)烘烤，时间设定为35分钟，制得本发明所述的莜面面包；
(6)莜面面包切成长方体，表面包裹坚果碎，制备成应用于糖尿病、肥胖人群的低gi食品和高饱腹感代餐食品，该产品gi值为41，保留了莜面的高饱腹性。
本发明所用的具有面包模式和自编程序模式的面包机购于柏翠电器，型号为pe9600wt。
对比例1
市售白面包，其中不含莜麦粉、外源蛋白、tg酶、复配亲水胶体，小麦面粉未经过复合物理场改性。
对比例2
省略实施例1中的复配亲水胶体、外源蛋白、tg酶，且将超高压和射频处理省略，即采用不经任何改性和复配处理的莜麦预拌粉制备面包，其他条件与实施例1相同。
采用f3流变发酵仪对上述不同面包面团的发酵流变特性进行测定。按上述各面包的不同配比，分别取300g将搅拌好的面团放入发酵篮中，设定测定条件:温度28.5℃，砝码重1.5kg，测试周期3h。测定了面团发展最大高度hm、面团出现空洞的时间tx以及持气率r(co2保留体积/释放co2总体积)。测得数据见表1：
表1不同面包面团的发酵流变学性质分析结果
从表1可看出，本发明采用的超高压和射频复合酶法改性对促进莜面面粉三元共混体系形成良好的网络持气结构具有明显的改善作用，制作的面团发酵良好，持气性能显著提高。
采用ct310k质构仪各面包的质构。取已切片的面包中心两片进行测定，质构仪参数：探头型号为p/36、感应力5g、压缩程度50％、压缩时间间隔1s、测试前速率3.0mm/s、测试后后速率3.0mm/s、测试速率1.0mm/s。测定了面包的硬度(g)、回复性、弹性(mm)，测得数据见表2：
表2不同面包质构分析结果
参照gb/t20981-2007《面包》的标准对不同面包进行评估，其结果见表3：
表3不同面包感官及比容评价结果
通过对不同面包的面团流变性测定、面包质构测定以及面包感官评价发现，采用本发明方法制作的面包的持气性、硬度、弹性、回复性、外观、口感、质地不仅能达到市售白面包的效果，而且还具有市售白面包所没有的浓郁的莜面香味和营养价值。本发明经过多次实验证明，将可得然胶替换成果胶和瓜尔胶，也能取得相同的效果。实施例1-5和对比例1、2的对照结果证明，采用本发明方法制作的面团持气性能好，制得的面包松软、回弹性优良、感官品质俱佳，可以说明本发明提供的超高压和射频复合酶处理对莜面三元共混体系形成的网络结构具有显著的改善作用，同时添加少量复配亲水胶体和外源蛋白得到媲美白面包而且饱腹感更强、营养价值更高的莜面面包，尤其适于糖尿病、肥胖人群。
对比例3：不同改性处理的莜麦粉对产品性能的影响
a组：省略莜麦粉改性处理，其它条件与实施例1相同，所得产品流变学性质、质构、gi值和感官评价如表4、5所示；
b组：将实施例1中射频处理省略，其它条件与实施例1相同，所得产品流变学性质、质构、gi值和感官评价如表4、5所示；
c组：将实施例1中的超高压处理省略，其它条件与实施例1相同，所得产品流变学性质、质构、gi值和感官评价如表4、5所示；
d组：省略射频和超高压处理，仅采用tg酶改性莜麦粉其它条件与实施例1相同，所得产品流变学性质、质构、gi值和感官评价如表4、5所示；
表4不同改性处理的莜麦粉对产品性能的影响
表5不同改性处理的莜麦粉对产品感官评价的影响
通过表4和表5的数据可以发现，经过超高压和射频复合酶改性后的莜麦粉相比于仅用单一条件处理或者不处理的莜麦粉制得的面包有更优的流变学和质构性质，感官上也具有明显的改善作用。同时发现只用单一处理条件的面包性质差异不明显，对品质没有显著的改善作用，这进一步证实了物理场复合酶改性的重要性，是本发明的重要有益效果。
对比例4：不同组分复配的全莜麦预拌粉对产品性能的影响。
e组：省略实施例1中的复配亲水胶体、外源蛋白，其它条件与实施例1相同，所得产品流变学性质、质构、gi值和感官评价如表6、7所示；
f组：仅采用一种亲水胶体(可得然胶)和一种外源蛋白(谷朊粉)，其他条件与实施例1相同，所得产品流变学性质、质构、gi值和感官评价如表6、7所示。
表6不同组分复配的莜麦预拌粉对产品性能的影响
表7不同组分复配的莜麦预拌粉对产品性能的影响
通过表6和表7的数据可以发现，复配亲水胶体和外源蛋白的添加对面包的持其性能、回弹性以及感官品质都有一定程度的改善，比只添加可得然胶和谷朊粉有更显著的作用，而同时只添加单一亲水胶体和外源蛋白制得的面包品质要优于不添加亲水胶体和外源蛋白制得的面包。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。