学术动态

近期，我院彭晶副教授和周文化教授（通讯作者）等在期刊《Food Chemistry:X》(IF:8.2）上发表了题为“Effect of preheated chestnut on the texture and starch digestibility properties of chestnut noodles”的论文。

    研究概述

栗子面条营养健康，但未经处理的栗子会对面条质量产生负面影响。该研究探讨了栗子经过热处理（烹饪、微波、烘烤）对栗面质量的改善效果。结果显示，热处理增强了栗子的溶解性、膨胀力和糊化特性。与未处理的栗子相比，经过热处理的栗子面条降低了淀粉的消化率。特别是加入25%微波处理栗子后，面条具有极佳的烹饪性、感官性、质感和拉伸性能。FTIR和SDS蛋白提取结果进一步表明，减少25%微波处理栗子的比例，通过优化蛋白质二级结构、增强分子聚集和加强面筋网络连续性，提升了栗子面条的整体质量。总体而言，尤其是微波热处理，可以作为优化栗子面条质地和淀粉消化性的理想策略。

    研究背景

小麦（Triticum aestivum）作为全球分布的主食作物，因其适应性而备受重视。面条是世界传统主食之一，使用小麦面粉制成。由于生产简单且营养丰富，面条深受公众喜悦。然而，精制小麦面条存在诸如高血糖指数、低膳食纤维和矿物质含量等缺点。近年来，为了提高面条质量，燕麦、小豆和抗性淀粉被加入小麦面粉中以生产面条。这些成分的加入提高了面条的质量，降低了淀粉的消化率。

栗子是世界上最重要的经济性森林作物之一。根据联合国粮农组织（FAO）2022年发布的数据，全球栗子种植面积达到548,037公顷，亚洲占总面积的76%。栗子含淀粉约45.4–68.6%，蛋白质6.1–12.2%，脂肪2.1–6.2%，富含多种维生素和微量元素。栗子传统上采用烹饪、烘焙或油炸等热处理，抑制褐化，提升加工性能和风味。Yu等证明，适度的热处理能保留栗子的天然甜味，增强果香，并促进焦糖状挥发物的形成。Mustafa等研究表明，烹饪和油炸处理不同于烘焙，可以增加栗子中的酚类总含量。因此，栗作为健康食品原料，在食品加工行业具有良好的应用潜力。Rao等发现，向小麦面团中加入5%超细栗子粉可提升其加工稳定性和质地特性。Kosović等的研究发现，加入栗子粉可缩短面条的最佳烹饪时间、硬度和凝聚力，同时改善其颜色。Littardi等的研究显示，与纯小麦面条相比，加入栗子粉会导致更高的烹饪损失和更高的褐色程度。目前，许多研究证实栗子粉在小麦制品中具有巨大潜力，并评估了不同热处理方式对栗子营养成分和淀粉结构的影响。然而，关于不同热处理栗子对面条整体质量影响的研究仍前所未有。

该研究采用多种热处理方法（烹饪、微波、烘焙）制备栗子，以研究栗子（5%、10%、15%、20%、25%和30%）对面条质量和淀粉消化的影响。首先，研究了不同热处理方法对栗子物理化学性质和结构的影响。随后，进一步分析了栗子面条的质地变化、体外淀粉消化性、蛋白质二级结构及SDS可提取蛋白含量，揭示了热处理栗子对面条质量影响的机制。该研究旨在为栗子在面条配方中的整合度和质量提供理论框架。

    研究结论

该研究考察了不同热处理栗子对栗面整体质量的影响。结果显示，与未处理的栗子相比，热处理显著促进了淀粉-脂质/蛋白质复合物的形成，并改变了其基本成分性质。在三种热处理中，微波处理对栗子淀粉的CR和短程密度影响显著，这使得栗子的水质指数（WSI）和盐酸浓度（SP）相对较低，胶化特性较高。与RCP相比，栗子热处理改善了栗子面条的质地特性，并降低了其消化率。当MCP添加量为25%时，面条质地最佳，烹饪质量和感官评分均显著提升，RS含量显著提升48.92%，被归类为中GI食品。SDS可提取蛋白分析进一步表明，与其他热处理方法相比，栗子的微波处理使栗子粉中暴露的更多蛋白质位点得以暴露，随后与面条蛋白交联。MCP含量低于25%的量促进了面条中的蛋白质聚集，从而提升了整体质量。此外，MCP含量低于25%的添加，通过减少面筋蛋白中的盘β和随机线圈结构，增强了β片结构，同时积极改变了面筋蛋白的空间构象，从而提供了急需的质地特性。微观结构分析进一步表明，MCP的添加量不超过25%即可改善面筋网络结构。一般来说，MCP含量低于25%的添加量可以促进栗面中更均匀、更紧凑的淀粉蛋白网络形成。因此，微波处理作为一种快速高效的热改性技术，在调控复合谷物系统中的蛋白质交联和淀粉重组方面具有独特优势，为开发中低GI主食提供了一种新颖的方法。此外，微波处理通过改变栗子粉中的淀粉和蛋白质，提供了提升面条质量的策略，从而为通过有针对性原料加工和混合的质量控制提供了见解。然而，该研究仅限于加热处理栗子对面条质量和消化率的整体影响。未来的研究应聚焦于两个方面：首先，热处理栗子对面条营养质量和风味的影响;其次，了解与淀粉消化相关的底层机制，如分子链长和晶体结构。

    图文赏析