添加阿魏酸对挤压荞麦面条的糊化特性、品质以及体外淀粉消化的影响

《Food Chemistry》：Effects of ferulic acid additions on pasting properties, quality and in vitro starch digestion of extruded buckwheat noodles

本研究评估了不同肉桂酸添加量对挤压荞麦面流变特性、品质及体外淀粉消化率的影响。结果表明，肉桂酸添加降低了面团的总体粘度和有序淀粉结构，减少了煮制损失和体外淀粉消化率，其中0.5%肉桂酸添加量面条品质最佳，为开发高质低GI面食提供了理论依据。

　　

赵超凡|任桂星|周建康|张卓|鲍星|王文婷|王佳雪|郭胜元|朱玉婷|张丽珍

中国山西省太原市山西大学生命科学学院，邮编030006。

摘要

制备高质量荞麦面条在食品工业中具有重要意义。本研究的目的是评估不同浓度阿魏酸对挤压荞麦面条的糊化特性、品质以及体外淀粉消化率的影响。添加阿魏酸后，荞麦与阿魏酸混合物的总体粘度降低。阿魏酸降低了淀粉的有序结构程度，这从X射线衍射结果中得到了体现，即相对结晶度下降。随着阿魏酸添加量的增加，挤压荞麦面条的粘性从2.333 N显著降至1.518 N，同时煮熟后的面条水分损失也有所减少。添加0.5%阿魏酸的面条最受试者的喜爱。阿魏酸使面条的体外淀粉消化率从56.53%降至50.61%。研究结果表明，适量的阿魏酸添加能够改善面条的品质并抑制其体外淀粉消化，为开发高质量淀粉类食品提供了理论指导。

引言

荞麦是一种伪谷物作物，含有多种生物活性化合物，因此被视为宝贵的营养来源，并广泛用于面条的工业生产（Xu等人，2023年）。然而，由于荞麦中的麦醇溶蛋白含量很低（Xu等人，2022年），传统的面粉加工方法难以生产出荞麦面条。因此，荞麦面条依靠淀粉凝胶网络来维持形状（Zhao等人，2024年），而不能大量使用原始荞麦粉。这使得纯荞麦面条在市场上难以商业化（Wang等人，2019年）。

许多研究将挤压技术应用于荞麦面条的加工（Tang等人，2023年）。先前的研究表明，挤压处理促进了荞麦淀粉颗粒的糊化，形成了支撑面条结构的淀粉凝胶网络（Zhao等人，2024年）。然而，在挤压过程中，荞麦面条仍存在一些问题，如复水时间较长、煮熟后水分损失较大以及淀粉消化率较高（Xu等人，2023年）。为了解决这些问题，一些研究通过添加其他食品成分来改良荞麦面条的结构和功能特性。Li等人发现，添加适量的明胶可以有效提高面条的烹饪品质（Li等人，2024年）。Tang等人发现，含有20%高直链淀粉玉米淀粉和3%表没食子儿茶素-3-没食子酸酯（一种酚类化合物）的面条具有最高的抗性淀粉含量（Tang等人，2023年）。

阿魏酸（FA）是一种常见的酚类化合物，主要存在于谷物的外层和各种植物的细胞壁中。它具有多种生物活性，包括抗氧化、抗炎、抗菌和抗癌作用（Meng等人，2024年）。近年来，食品工业对阿魏酸的需求不断增长，应用于烘焙、乳制品和功能性饮料等领域（Kumar等人，2025年）。Abadias等人研究了阿魏酸对新鲜即食橙汁和苹果汁的抗菌效果，并评估了其对产品质量的影响（Abadias等人，2024年）。在乳制品行业，阿魏酸也被探索用于延长牛奶及其制品的保质期和改善营养成分（Kumar等人，2025年）。

据我们所知，近期研究中关于阿魏酸在面条生产中的应用仍较少。因此，研究阿魏酸在基于淀粉的面条中的作用是一种新的策略，对开发具有良好血糖反应的高质量淀粉类食品具有实际意义。研究假设阿魏酸的添加会显著改变挤压荞麦面条的物理化学和结构特性，并显著影响其体外淀粉消化率。

本研究的目的是评估不同浓度阿魏酸对挤压荞麦面条的糊化特性、品质以及体外淀粉消化率的影响，旨在为食品工业中高质量面条产品的开发提供理论指导。

材料

常用的荞麦粉（品种：红花荞麦，含74.3%淀粉、9.5%蛋白质和1.9%脂肪）购自中国榆榆市的山西晋西口非主粮农产品有限公司。纯度为99.1%的阿魏酸（从米糠中提取）购自中国西安的白旺达医疗科技有限公司。85%玉米淀粉（批号：200301C）、淀粉葡萄糖苷酶（200 U/mL）和葡萄糖（GOPOD格式）检测试剂盒购自Megazyme International有限公司。

荞麦粉/阿魏酸混合物的糊化特性

通过RVA测试了荞麦粉/阿魏酸混合物的糊化特性，相关参数见表1，包括糊化粘度和热稳定性。结果显示，随着阿魏酸浓度的增加，混合物的总体粘度逐渐降低。具体而言，在添加1.5%阿魏酸后，峰值粘度和最低粘度分别从2008 ± 59 mPa·s和1942 ± 40 mPa·s降至1784 ± 16 mPa·s和1555 ± 7 mPa·s。

结论

本研究探讨了阿魏酸添加对挤压荞麦面条的糊化特性、结构以及体外淀粉消化率的影响。结果表明，阿魏酸降低了荞麦粉/阿魏酸混合物的总体粘度和回陷值。X射线衍射结果显示，阿魏酸降低了面条的相对结晶度（从19.48降至17.03），这与有序淀粉结构的减少以及结合水的比例降低有关。

作者贡献声明

赵超凡：撰写初稿、数据验证、方法设计、实验实施、数据分析。任桂星：撰写修订稿、数据可视化、研究监督、概念构思。周建康：方法设计、实验实施。张卓：概念构思。鲍星：方法设计。王文婷：实验实施。王佳雪：实验实施。郭胜元：数据验证。朱玉婷：数据验证。张丽珍：撰写修订稿、数据可视化、研究监督、资金筹集、数据管理。

伦理声明

参与者通过签署“我知道我的回答是保密的，并同意参与此调查”的声明表示同意参与。他们可以随时无理由退出调查。所测试的产品均适合食用。

利益冲突声明

作者声明没有已知的可能影响本文研究的财务利益或个人关系。

致谢

本项目得到了山西省重点研发计划（项目编号：202102140601014）、中央引导地方技术研发项目（项目编号：YDZJSX2024D014）以及国家重点研发计划（项目编号：2020YFD1001405）的资助。