小麦麸皮酶法改性对功能特性与理化性质的调控机制及营养强化效应

本研究针对小麦麸皮利用率低、功能特性受限等问题，通过β-葡聚糖酶（β-gluconase）、木聚糖酶（Xylanase）和纤维素酶（Cellulase）处理六种小麦品种（HUW-234、PBW-373等），系统评估了酶改性对麸皮理化性质、膳食纤维（SDF/IDF）、抗氧化活性及矿物质含量的影响。结果表明，纤维素酶处理显著提升麸皮堆积密度（0.41–0.60 g/ml）、可溶性膳食纤维（SDF）及酚类物质含量，并增强钙（Ca）、铜（Cu）等矿物质的生物可利用性，为功能性食品开发提供理论依据。

　　

论文解读

小麦（Triticum aestivum L.）作为全球第二大粮食作物，其加工副产物麸皮富含膳食纤维（DF）和酚类物质，但因其粗糙口感与低生物利用度，长期被用作动物饲料。麸皮中90%的膳食纤维为不溶性（IDF），且酚类物质与细胞壁多糖（如纤维素、半纤维素）共价结合，难以通过传统方法提取。如何通过绿色高效手段释放这些功能性成分，成为食品科学领域的焦点问题。

为解决这一难题，阿拉哈巴德大学食品技术中心的研究团队在《Bioactive Carbohydrates and Dietary Fibre》发表研究，系统评估了β-葡聚糖酶、木聚糖酶和纤维素酶对六种印度小麦品种（HUW-234、PBW-373等）麸皮的改性效果。研究通过测定堆积密度、水/油结合能力等理化指标，结合总酚含量（TPC）、抗氧化活性（DPPH/FRAP）及矿物质（Ca、Cu等）分析，揭示酶处理对麸皮功能特性的调控机制。

关键技术方法
研究采用酶解法处理麸皮样本，通过ANOVA和Duncan检验分析数据差异，利用主成分分析（PCA）解析多变量关联。样本来自印度北阿坎德邦的六种小麦品种，经清理、调质后研磨成麸皮粉，分别用三种酶处理并测定功能指标。

研究结果

1. 堆积密度（Bulk density）
酶处理显著提高麸皮堆积密度（0.41–0.60 g/ml），纤维素酶效果最显著（PBW-343达0.60 g/ml），表明酶解破坏了麸皮多孔结构，致密化程度增加。

2. 功能特性
所有酶处理均降低水/油结合能力及溶胀力，纤维素酶使IDF向SDF转化最明显，证实其高效降解细胞壁多糖的能力。

3. 抗氧化活性
酶解释放结合态酚酸，TPC与抗氧化活性（DPPH/FRAP）显著提升，纤维素酶组增幅最高（较对照组提高30%），木聚糖酶次之。

4. 矿物质含量
Ca含量最高（PBW-502达120 mg/100g），Cu最低（HD-2967仅0.8 mg/100g）。酶处理使矿物质生物可利用性显著提升（p≤0.05），与细胞壁分解直接相关。

结论与意义
该研究证实纤维素酶是优化麸皮功能特性的最有效工具，其通过断裂β-1,4糖苷键释放结合态成分，同步提升SDF、酚类物质及矿物质含量。PCA分析进一步揭示品种间差异，为靶向筛选高值化麸皮原料提供依据。研究成果不仅为开发低GI（血糖指数）功能性食品奠定基础，也为谷物副产物高值化利用提供了酶法改性的标准化路径。