高剪切挤压对谷物、假谷物及豆类面粉结构与流变特性的影响研究

《Innovative Food Science & Emerging Technologies》：Impact of high shear extrusion on the structural and rheological properties of cereals, pseudocereals, and legume flours

本综述系统探讨高剪切挤压技术对谷物（大米、燕麦、高粱）、假谷物（藜麦、苋菜）及豆类（鹰嘴豆、小扁豆、黑豆、斑豆）面粉结构与流变特性的调控机制。研究通过傅里叶变换红外光谱（FTIR）、X射线衍射（XRD）、Mixolab和动态振荡流变学分析，揭示挤压引发的淀粉凝胶化、蛋白质构象重组及结晶度降低等关键结构变化，阐明其对水合特性、黏弹性和伪塑性行为的增强作用，为开发清洁标签功能性食品配料提供理论依据。

　　

Highlight

本研究通过比较谷物、假谷物和豆类面粉在高剪切挤压下的结构与流变响应，揭示了谷物特异性分子重构规律。研究结果为针对性开发清洁标签功能性配料提供了分子层面依据。

Conclusions

高剪切挤压显著改变了谷物、假谷物及豆类面粉的结构与流变特性。X射线衍射（XRD）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）分析证实，挤压处理降低了结晶度，破坏了淀粉双螺旋结构，并重组了蛋白质二级结构，这些变化增加了无定形含量并改善了水-基质相互作用。然而，这些改性效果因谷物类别而异。例如，燕麦和高粱在结晶度降低和蛋白质构象转变方面表现最为显著，而豆类面粉则展现出更强的蛋白质交联倾向。流变学评估表明，挤压后大多数面粉的黏弹性模量（G'和G"）升高，这与淀粉凝胶化和蛋白质相互作用增强直接相关。值得注意的是，高粱、藜麦和豆类面粉表现出优异的伪塑性行为，凸显了其在加工过程中的稳定性优势。综上所述，高剪切挤压技术能够定向优化不同来源面粉的功能特性，为食品工业开发具有定制化流变性能的清洁标签原料开辟了新途径。