"沙蒿胶(AsKg)预水合与添加方式对荞麦面条品质的协同调控机制及工艺优化研究"

本研究针对高比例荞麦面条(3:7混合粉)因缺乏面筋导致的质构缺陷，创新性地通过调控沙蒿胶(AsKg)的物理状态(干态/预水合)与添加时序(预添加/延迟添加)，系统评估了四种组合工艺(DP/DD/HP/HD)对面团流变特性、水分分布及面筋网络结构的影响。结果表明HP模式(预水合+预添加)通过促进面筋水合显著提升面条品质，为功能性谷物食品开发提供了新策略。

　　

随着健康饮食理念的普及，富含膳食纤维和植物活性成分的荞麦(Fagopyrum esculentum Moench)食品备受青睐。然而，荞麦粉中缺乏面筋蛋白的特性，导致其与小麦粉复配(常见比例3:7)制作的面条存在组织结构松散、咀嚼性差等质构缺陷。虽然已有研究尝试通过淀粉糊化或添加瓜尔胶等亲水胶体改善品质，但中国特有植物沙蒿(Artemisia sphaerocephala Krasch)提取的沙蒿胶(AsKg)展现出更优异的改良效果——其能在低添加量下显著提升面条的烹饪品质，已被列入GB-2760(2024)食品添加剂目录。然而，关于AsKg的物理状态(干态/预水合)与添加时序如何影响面团形成机制，进而调控最终产品品质的科学问题尚未阐明。

为解决这一技术瓶颈，西南大学食品科学学院的研究团队在《Food Chemistry》发表论文，首次系统研究了AsKg的四种组合工艺：干态预添加(DP)、干态延迟添加(DD)、预水合预添加(HP)、预水合延迟添加(HD)对荞麦-小麦复合面团(3:7, w/w)的多尺度结构调控作用。研究采用混合特性分析、低场核磁共振(LF-NMR)、动态流变仪等技术，从宏观力学性能到微观面筋网络构建了完整的评价体系。

主要技术方法
通过Mixolab混合仪测定面团扭矩曲线，评估面筋网络形成动力学；采用LF-NMR分析水分迁移状态；结合动态振荡流变测试表征粘弹性；扫描电镜观察面筋微观结构；最终通过质构仪和感官评价综合判定面条品质。所有实验均采用固定比例(3:7)的荞麦-小麦混合粉体系，AsKg添加量为面粉基的1.5%(w/w)。

The effects of AsKg on dough mixing property
扭矩曲线分析显示，HP处理组在5.2分钟即达到峰值扭矩(1.24 N·m)，显著高于DP组(0.89 N·m)。这表明预水合AsKg能加速面筋蛋白水合，促进麦谷蛋白交联网络形成。延迟添加组(DD/HD)的扭矩上升速率较慢，但DD组最终扭矩(1.12 N·m)仍优于DP，说明干态AsKg通过物理截留水分间接影响面筋水合。

水分分布与流变特性
LF-NMR显示HP组结合水比例(T₂₁
)达82.3%，较DP组提高11.7%。动态频率扫描中，HP组储能模量(G′)在所有频率段保持最高值(10⁴
Pa量级)，证实预水合AsKg通过与面筋共构三维网络显著增强面团弹性。电镜观察发现HP组面筋纤维呈现连续蜂窝状结构，而DP组存在明显孔隙结构缺陷。

Conclusion
研究证实工艺优化遵循HP>DD>HD>DP的效能排序，与面筋水合程度正相关。预水合AsKg在面团形成初期即通过氢键与面筋蛋白协同作用，而延迟添加则主要影响淀粉糊化过程。该发现不仅为高比例杂粮面条生产提供了可产业化的工艺参数(推荐HP模式)，更从食品胶体-蛋白质相互作用角度深化了对复配粉体系结构调控机制的理解。

这项研究的创新性在于首次揭示了AsKg物理状态与添加时序对多组分面团形成的时空调控规律：预水合处理使AsKg分子链充分伸展，在面筋蛋白水合阶段即通过分子间作用力参与网络构建；而延迟添加虽能改善淀粉回生，但对面筋结构的增强效果有限。这些发现为功能性谷物食品的精准设计提供了理论依据，对推动杂粮主食工业化具有重要实践价值。