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麦麸（wheatbran,WB）,是小麦加工过程中的主要副产物之一,多用于饲料和酿造行业。麦麸中含有丰富的膳食纤维,也是优质植物蛋白的来源之一,此外,还含有烷基间苯二酚、黄酮和酚酸等多类活性物质,具备抗氧化、抗衰老、抗癌、消炎等生理功能,能有效预防和治疗肥胖病、糖尿病、癌症等疾病。我国是小麦生产大国,麸皮来源丰富,但因其口感苦涩粗糙而降低了面粉的食用品质,造成了优质资源的浪费。目前,麦麸改性的方法主要有物理、化学和生物三大类。生物方法又可以分为发酵和酶解,与常见的物理和化学方法相比,具有作用条件温和、效率高、绿色无污染等优势,是近年改善麦麸品质研究的热点。乳酸菌作为一种常见的食用益生菌,已经被越来越多的研究证明能有效改善麦麸品质。酶解则仅需要少量添加就能在温和的条件下改良麦麸品质。因此,研究乳酸菌和酶制剂对麦麸品质的改善效果,对增加麦麸利用率,提高其经济附加值有着重要的意义。本文以固态发酵的方式,筛选出了一株能显著改善麦麸抗氧化特性的乳酸菌,对其发酵条件进行优化,并探究了该条件下麦麸品质的变化。另外还通过单因素试验对纤维素酶、木聚糖酶、果胶酶和β-葡聚糖酶的作用条件进行筛选,并利用正交试验确定复合酶制剂配方及作用条件,探究了复合酶制剂对麦麸品质的改善效果。在此基础上,将生物酶法与固态发酵相耦联,探讨其改性效果及不同生物改性麦麸对全麦面团和馒头品质的影响,为改善全麦产品品质提供了依据。本文主要研究分述如下:1.麦麸固态发酵优势乳酸菌的筛选及其发酵条件优化。利用本实验室保藏的从腌鱼、泡菜和酸马奶中分离得到的乳酸菌,采用固态发酵的方式,筛选出一株能显著提高麦麸抗氧化能力的优势乳酸菌——粪肠球菌M2（Enterococcus faecalis M2,E.faecalis M2）,并通过单因素、PB和BBD试验对麦麸固态发酵条件进行优化。结果表明,当麦麸平均粒径为320μm,水料比为1.8:1,接种量为10%,发酵时间为39h,发酵温度为37℃时,麦麸总抗氧化能力达到了 7.396 μmol/g。发酵所得的麦麸细胞壁结构和蛋白质都发生明显的水解,同时可溶性膳食纤维和总游离氨基酸含量显著提高,分别达到4.10g/100g和3786mg/Kg。与原料麦麸相比,烷基间苯二酚、总酚和黄酮分别提高了 45.45%、39.09%、26.39%。固态发酵后麦麸的8种酚酸含量呈不同程度增加,其中阿魏酸的增幅最大,提高了 1.60倍,达到22.51 μg/g。麦麸总抗氧化能力和自由基清除率分别达到了 7.60μmol/L和60.68%,其抗氧化特性得到了显著改善,说明E.faecalis M2能有效改善麦麸品质。2.生物酶法改善麦麸理化性质和营养特性。通过单因素和正交试验确定了复合酶制剂配方及最佳固态酶解条件。结果表明,纤维素酶、木聚糖酶、β-葡聚糖酶和果胶酶添加量分别为60 U/g、1 U/g、60U/g、450 U/g,酶解pH6.0,酶解温度50℃,酶解时间1.5 h,此时麦麸SDF含量达到了 19.54g/100g。结果表明,与原料麦麸相比,酶解后的麦麸可溶性膳食纤维达19.74g/100g,提高了 13倍,持水/油力和膨胀力显著下降,分别降低了 24.61%、30.40%、18.55%。麦麸总抗氧化能力达5.94μmol/g,自由基清除能力达48.02%,提高了 3倍。此外,水溶多糖和总还原糖含量分别达到205.80 mg/g和104.33 mg/g,烷基间苯二酚、总酚和黄酮则均提高1倍以上。酶解麦麸的8种酚酸含量也发生了不同程度的提高,其中阿魏酸、没食子酸和对羟基苯甲酸增幅最大,分别达到16.21,52.39,3.96 μg/g,说明固态复合酶解能有效改善麦麸品质。3.生物酶法耦联固态发酵技术改良麦麸品质。通过生物酶法耦联固态发酵技术处理麦麸,其理化性质和营养特性得到了进一步改善。与对照组麦麸相比,发酵、酶解和两种方法耦联处理后的麦麸可溶性膳食纤维都发生显著提高,分别达到了 9.83、19.47和18.44 g/100g。抗氧化特性也分别提高了 213%和39.56%,达到了 8.41 μmol/L和66.25%。与单独处理的麦麸相比,耦联处理后的麦麸细胞壁和蛋白质破坏程度更深,总酚、烷基间苯二酚和黄酮增幅也更大,分别达到了 2.97、1.92 mg/g和401.03μg/g。此外,8种酚酸增幅也有所提高,尤其是阿魏酸,达到了 43.90μg/g。这些结果均表明生物酶法耦联固态发酵技术是提升麦麸品质更有效的手段。4.不同生物改性麦麸对全麦面团和馒头品质的影响研究。将经固态发酵、固态复合酶解和生物酶法耦联固态发酵技术处理后的麦麸,按原比例回添至麦粉中,进一步制备相应的全麦面团和馒头,探讨不同生物改性麦麸对全麦面团各馒头品质的影响。结果表明,与对照组和单独处理组相比,生物酶法耦联固态发酵技术处理组制备的全麦面团发酵活力、动态流变特性及全麦馒头的剖面、质构分析、感官评分、比容均更好,与空白对照组最接近。生物改性后的麦麸还能增加全麦馒头风味物质种类,均衡风味。与全麦面团对比,蒸制后的馒头的抗氧化特性和烷基间苯二酚、总酚、黄酮含量基本保持稳定。生物改性麦麸均能改善全麦馒头的食用品质和营养品质,尤其是生物酶法耦联固态发酵技术,表明两者之间存在协同作用。