辣木籽粉强化面条面团流变学与微观结构特性及成品干面条品质研究

为解决传统小麦面条营养不足问题，研究人员开展辣木籽粉（UMSF 和 GMSF）强化面条的研究。发现 GMSF 可提升面团黏弹性、延缓淀粉糊化，改善面条烹饪与质构特性，虽感官接受度下降，但含 0.46-2.05 μmol/g 辣木素（RBITC），具健康潜力。

　　

面条作为全球广泛消费的传统主食，虽便捷实惠，但普遍缺乏必需微量营养素如矿物质和维生素。随着消费者对健康饮食需求的增长，开发富含多源营养成分的功能性面条成为食品领域的研究热点。辣木（Moringa oleifera）种子富含蛋白质、不饱和脂肪酸、多酚类物质及硫代葡萄糖苷（如葡糖辣木素 GMG）及其代谢产物异硫氰酸酯（如辣木素 RBITC）等生物活性成分，具有抗癌、抗炎、抗氧化等多种健康益处。然而，辣木籽粉（尤其是发芽辣木籽粉 GMSF）对面条面团物理化学特性及成品品质的影响尚不明确，亟需系统研究以拓展其在功能食品中的应用。

为填补这一研究空白，新加坡国立大学（National University of Singapore）的研究团队开展了辣木籽粉强化干面条的研究。研究通过在传统小麦面粉中添加不同比例的未发芽辣木籽粉（UMSF）和发芽辣木籽粉（GMSF），系统分析了面团的流变学特性（如糊化温度、黏弹性）、微观结构，以及成品面条的烹饪品质（吸水率、蒸煮损失）、质构特性（硬度、咀嚼性、黏附性）、感官评价和生物活性成分含量，旨在明确辣木籽粉对面条品质的影响规律及潜在机制。研究结果为功能性谷物食品的开发提供了新方向，相关成果发表在《Food Chemistry: X》。

研究主要采用了以下关键技术方法：

1. 面团制备与分析：将小麦面粉分别以 0%、5%、10%、15% 的 UMSF 或 GMSF 替代，制备面团及干面条，测定面团的糊化特性（快速黏度分析仪 RVA）、流变学特性（动态频率扫描、温度扫描、蠕变 - 恢复测试）和微观结构（扫描电子显微镜 SEM、共聚焦激光扫描显微镜 CLSM）。
2. 面条品质评价：分析干面条的色泽、吸水率（WA）、蒸煮损失（CL）、质构剖面分析（TPA）及感官评价。
3. 生物活性成分检测：采用高效液相色谱（HPLC）测定生面与熟面中 GMG 和 RBITC 的含量，评估其在加工过程中的稳定性。

3.1 糊化特性

研究发现，添加 GMSF 显著提高了面粉混合物的糊化温度（PTemp，+5.15%）和峰值时间（PTime，+20.98%），延缓了淀粉颗粒的糊化进程。与 UMSF 相比，5%-10% GMSF 添加组的峰值黏度（PV）更高，且破损黏度百分比（BV%）显著降低，表明 GMSF 可增强面粉混合物的热稳定性，抑制淀粉糊化过程中的黏度下降。

3.2 流变学特性

频率扫描结果显示，添加 5%-10% GMSF 的面团储能模量（G′）较对照组（WF100）提高 18.38%-31.71%，表明其黏弹性增强，面团微观结构得到强化。温度扫描显示，GMSF 添加组的面团在加热过程中储能模量峰值（G′_peak）更高，且拐点温度（T_trough和 T_peak）向高温区偏移，提示 GMSF 可改善面团的热机械稳定性。蠕变 - 恢复测试表明，GMSF 添加组的瞬时柔量（J_0,c）和最大蠕变柔量（J_max）较低，显示其抗变形能力更强。

3.3 微观结构

SEM 和 CLSM 图像显示，UMSF 和 GMSF 的添加均能填充小麦面团的面筋 - 淀粉网络，使结构更致密。GMSF 组的淀粉颗粒与面筋蛋白结合更紧密，形成连续均匀的网络结构，尤其是 15% GMSF 组，辣木淀粉颗粒与小麦淀粉颗粒紧密堆积，进一步增强了面团的结构完整性。

3.4 面条品质

• 色泽：添加 UMSF 和 GMSF 导致面条亮度值（L*）和白度下降，其中 GMSF 组的红度值（a*）更高，黄度值（b*）更低，可能与发芽过程中色素成分变化有关。
• 烹饪品质：5% GMSF 组的蒸煮损失（CL）最低（5.33%），较对照组降低 26.4%，表明其结构稳定性更佳；而 UMSF 组吸水率（WA）随添加量增加而升高，可能与膳食纤维的吸水特性相关。
• 质构特性：GMSF 组面条的硬度（58.04 N）、咀嚼性（48.03 N?mm）和回弹性（75.13%）显著高于对照组，黏附性降低 53.1%，表明 GMSF 可赋予面条更优的咀嚼质感。

3.5 感官评价与生物活性成分

尽管强化面条的总体接受度低于对照组，但其生面和熟面中均检测到 RBITC，含量范围为 0.46-2.05 μmol/g（干重）。发芽处理显著提高了 RBITC 的保留率，熟面中 GMSF 组的 RBITC 保留率（26%-30%）高于 UMSF 组（14%-19%），表明面团基质可保护 RBITC 免受热降解，使其在烹饪后仍具有潜在的化学预防活性。

结论与讨论

本研究系统揭示了 GMSF 在改善面条面团结构、提升烹饪与质构品质中的积极作用，尽管感官接受度略有下降，但其富含的生物活性成分（如 RBITC）为传统面条向功能性食品转型提供了科学依据。研究结果表明，5%-10% 的 GMSF 添加量可作为优化配方，在维持面条品质的同时最大化健康效益。未来可进一步通过复合配方优化或加工技术改进（如发酵）改善面条色泽与风味，推动辣木籽粉在功能性谷物食品中的实际应用。该研究为开发高附加值的营养强化主食提供了新策略，有助于拓展辣木资源在食品工业中的应用场景。