综述：水热处理对小米理化、流变和营养特性的影响分析

这篇综述系统分析了水热处理（HMT）对小米（millets）的淀粉凝胶化（gelatinization）、蛋白质变性（denaturation）及抗营养素（antinutritional factors）降解的作用机制，探讨了蒸汽处理（steaming）、热湿处理（heat-moisture treatment）等技术对小米功能特性（如消化率、抗氧化活性）和工业应用（如挤压膨化extrusion）的影响，为开发高营养价值小米食品提供理论依据。

　　

水热处理技术概述

小米作为富含复杂碳水化合物、膳食纤维和抗氧化植物化学物质的营养谷物，其全球市场规模预计2029年将达到144.3亿美元。水热处理通过湿热协同作用诱导小米组分发生特异性转化：淀粉晶体结构破坏导致凝胶化（gelatinization），蛋白质空间构象改变（denaturation），脂质稳定性提升，同时促进酚类、黄酮等生物活性物质释放。主要技术包括：

1. 挤压膨化：在高压高温（>100°C）和剪切力作用下，使淀粉瞬间凝胶化，产品孔隙率增加447.5%，显著提升水结合能力（5倍）和膨胀率（9倍）。
2. 预煮处理（parboiling）：通过浸泡-蒸煮-干燥三阶段，使小米头粒产量提升22.99%，破碎率从18.5%降至2.5%，同时促进营养素从麸皮向胚乳迁移。
3. 热湿处理（HMT）：在受限水分（<30%）、110°C条件下处理4小时，可增加抗性淀粉（RS）含量，降低淀粉溶胀度，使糊化温度从78.61°C升至87.17°C。

营养组分改性机制

淀粉形态学：水热处理使小米淀粉颗粒从不规则形态转变为表面光滑的拉长结构，A型结晶度降低。例如珍珠粟淀粉经HMT后，直链淀粉含量下降，溶胀度降低，但糊化热稳定性增强。

蛋白质重构：处理后的珍珠粟蛋白质溶解度下降38%，但谷蛋白（glutelin）提取率提升18%。指状粟经蒸煮后，蛋白质消化校正氨基酸评分（PDCAAS）保持>0.5，表明氨基酸生物利用率未受显著影响。

脂质稳定性：20%水分+110°C处理可使脂肪酶（lipase）失活率达97.3%，游离脂肪酸（FFA）含量从0.49%降至0.21%，显著延长面粉货架期。

健康效应提升

水热处理使小米中植酸（phytic acid）含量降低84%-99%，铁/锌生物利用率分别提升至6.05%和47.6%。酚类物质虽总量减少，但抗氧化活性（ORAC值）提高83.27 mg AAEAA/100g，这与黄酮苷（如芹菜素apigenin）的释放密切相关。

流变学特性优化

经HMT的小米面团表现出显著剪切稀化行为，复数粘度（complex viscosity）随应变增加而降低，利于加工成型。当水分含量>25%时，面包体积增加16%，硬度降低，这与淀粉-蛋白质基质重组（SEM观察证实）及β-折叠结构（FTIR分析）变化有关。

工业化应用前景

目前已有研究将水热处理小米应用于即食粥（upma）、膨化零食等产品。例如蒸汽处理后的狐尾粟与木薯复配粉制作的粥品，糊化起始温度降低26.56°C，峰值粘度显著改善。未来可针对糖尿病特医食品开发低升糖指数（GI<55）的小米改性淀粉产品。