稳定化小麦胚芽粒径变化对面团加工特性及馒头品质的影响

本研究针对小麦胚芽(WG)添加导致面团加工性能下降和馒头品质劣化的问题，系统探究了五种粒径（粗粒CWG、中粒MWG、细粒FWG、超细粒UWG和极细粒VWG）热风稳定化小麦胚芽对小麦粉(WF)热机械特性、动态流变学特性及馒头品质的影响。研究发现极细粒径(VWG)可显著提升面团中β-折叠(29.16%)和α-螺旋(25.07%)结构含量，改善面筋网络有序性，使馒头比容达2.03 mL/g，同时降低淀粉消化率。该研究为功能性小麦胚芽馒头的开发提供了理论依据，发表于《Food Chemistry: X》。

　　

作为小麦制粉的副产物，小麦胚芽(Wheat Germ, WG)虽富含蛋白质(35.57%)、不饱和脂肪酸(11.97%)及维生素E等营养素，却因高脂肪酶活性导致的酸败问题长期被用作饲料。尽管热风稳定化处理能有效灭活脂肪酶，但添加到小麦粉(Wheat Flour, WF)中仍会显著劣化面团加工性能——这正是制约其食品化应用的关键瓶颈。更令人困扰的是，传统精白面粉制作的馒头虽口感细腻，却因过度加工导致40%的营养流失，难以满足现代消费者对健康主食的需求。

为破解这一难题，Gongqi Zhao团队创新性地提出通过调控WG粒径来改善其加工适应性。研究人员采用高速粉碎机(5-25秒)和纳米冲击磨制备了五种粒径的WG样品，通过激光衍射分析确认其D50值从743.96 μm(CWG)降至5.18 μm(UWG)。这些样品以8%比例与WF混合后，借助Mixolab分析仪、流变发酵仪(RheoF4)等设备，系统研究了粒径变化对WG-WF复合体系的影响机制。

粒径分布与持水能力(WRC)

激光衍射分析显示极细粒径VWG的D50(66.94 μm)最接近WF(60.11 μm)。WRC测试呈现先升后降趋势，VWG样品因更多氢键暴露使持水量达1.86 g/g，但UWG因纤维结构破坏降至1.72 g/g。

糊化特性与热机械行为

RVA分析表明，所有WG添加均提高糊化温度至88.4°C，但UWG的峰值粘度最低(1484.5 cP)。Mixolab数据显示VWGF的C3-C4值仅0.10 N·m，表明其淀粉凝胶最稳定，而UWGF升至0.15 N·m。

动态流变与发酵特性

频率扫描中所有样品G′>G″，但VWGD的tanδ值最优。发酵测试发现VWGD的Hm达30.15 mm，显著高于UWGD(26.05 mm)，其气体保留系数(67.5%)显示良好延展性。

蛋白质结构演变

FTIR二级结构分析揭示VWGD的β-折叠(29.16%)和α-螺旋(25.07%)含量最高。Ellman试剂法检测显示其S-S键含量较CWGD提升15%，游离巯基稳定在18.5 μmol/g。

微观结构与终产品品质

SEM观察到VWGD面筋网络孔隙均匀，淀粉包埋完整。制成的VWGSB馒头比容达2.03 mL/g，硬度(5619 g)接近对照组，淀粉水解率降低23%。

这项研究颠覆了"粒径越小性能越好"的认知，首次确立极细粒径(VWG)而非超细粒径(UWG)的优化效应。VWG通过协同提升β-折叠结构和S-S交联，构建出有序面筋网络，使馒头品质与消化特性同步改善。该成果不仅为WG高值化利用提供了关键技术参数，更创新性地提出"粒径阈值效应"理论——当粒径降至66.94 μm(D50)时，面筋水合作用与纤维结构的平衡达到最优。这些发现对开发低GI(Glycemic Index)功能性主食具有重要指导意义，相关技术已应用于安徽凤宝粮油食品集团的生产实践。