营养强化白面包的物理特性与感官特征关系研究——膳食纤维与蛋白质调控新视角

为解决精制白面包营养缺陷问题，英国雷丁大学团队通过对比5种高膳食纤维(阿拉伯木聚糖)白面包与商业标准品的物理特性(切片尺寸、细胞结构、水分活度等)和感官特征(12人专业品评小组)，发现高纤维面包呈现更小切片高度、更大细胞面积及更高水分含量，感官差异主要体现在外观颜色和密度。该研究为开发营养强化且保持品质的白面包提供了关键数据支撑。

　　

在全球范围内，精制白面包作为主食却面临"营养空心化"困境——由于去除了小麦麸皮和胚芽，其膳食纤维(Dietary Fibre)、维生素和矿物质含量显著降低。据统计，英国成年人日均膳食纤维摄入不足20g，远低于30g的推荐标准，这种状况与心血管疾病、2型糖尿病等慢性病风险上升密切相关。更棘手的是，消费者对全麦面包的接受度有限，白面包仍占据市场主导地位。如何在不改变白面包外观、口感和价格的前提下提升其营养价值，成为食品科学领域的重大挑战。

英国雷丁大学(University of Reading)食品与营养科学系的研究团队将目光投向了一种名为"Minax"的创新小麦品种。这种通过遗传改良培育的小麦含有天然高含量的阿拉伯木聚糖(Arabinoxylan, AX)——这是白面粉中占比50%的主要膳食纤维成分。研究人员与行业伙伴合作，采用乔利伍德面包制作工艺(Chorleywood Bread Process, CBP)，系统比较了五种不同AX含量(22.6-31.3 mg·g^-1)和蛋白质含量(13.6-17.5%)的Minax面粉制成的白面包与商业标准品的差异。

研究采用多维度分析方法：通过数字卡尺测量切片尺寸，ImageJ软件分析细胞结构(300 DPI扫描图像)，质构仪(TAX-Plus)进行质地剖面分析(Texture Profile Analysis, TPA)，色差计(Chroma meter CR-400)量化颜色参数，并组建12人专业感官小组进行定量描述分析(QDA)，最终通过多重因子分析(Multiple Factor Analysis, MFA)整合数据。

【物理特性】

高AX面包展现出显著特征：切片高度降低约10%(Minax-100最低130.3 mm vs 标准148.2 mm)，细胞面积增加25%(Minax-159达66.6% vs 标准53.2%)，水分活度(a_w)和含水量分别提高至0.984和41.8%。色度分析显示，高AX面包中心瓤颜色更深(L值76.2 vs 标准79.2)，且所有ΔE>3达到人眼可辨差异。质地分析揭示关键发现——AX含量与弹性(springiness)呈非线性关联，Minax-159和168弹性最佳而Minax-100最差。

【感官特征】

专业品评仅在外观模态发现显著差异：高AX面包的顶部表皮颜色更深(Minax-128评分64.7 vs 标准61.7)，侧面表皮明度差异达8.3个单位(Minax-168 L*值77.7 vs Minax-100的69.6)。值得注意的是，口感、风味等关键接受度指标未受显著影响，这打破了"高纤维必然影响适口性"的传统认知。

【机制探讨】

MFA分析揭示了AX与蛋白质的协同效应：高AX/高蛋白面包(如Minax-159)呈现"发酵风味增强-体积减小"特征，而低AX/低蛋白组(如Minax-61)保持传统白面包的甜咸平衡。研究指出水溶性AX的强持水性(达干重11倍)是影响质构的关键，而蛋白质通过麦谷蛋白网络调控气体保持能力。

这项发表于《LWT》的研究为营养强化白面包开发提供了重要路线图：通过精选AX含量30 mg·g^-1左右的Minax小麦，配合13-15%的蛋白质含量，可在不明显改变感官接受度的前提下，使每100g白面包增加约3g膳食纤维。考虑到英国40%的膳食纤维摄入来自谷物食品，这种"隐形强化"策略对改善公众健康具有重大意义。研究团队建议下一步应聚焦消费者接受度测试，并探索AX在吐司、三明治等常见食用场景中的表现，以加速营养强化白面包的商业化进程。