燕麦β-葡聚糖改善冷冻小麦面团及馒头品质劣变的作用机制研究

本研究揭示了高纯度燕麦β-葡聚糖（OBG）作为天然冷冻保护剂的创新应用。通过对比实验室自制（L-OBG，分子量1.1×105 Da）与商业化OBG（C-OBG）对冷冻面团冰晶抑制、面筋网络保护及馒头质构特性的影响，发现5% L-OBG添加可使面团可冻结水含量降低15.7%，显著提升馒头柔软度与抗氧化活性，为谷物多糖（cereal-derived polysaccharides）在冷冻食品工业中的功能化应用提供理论依据。

　　

Highlight

本研究亮点在于首次系统比较实验室自制与商业化燕麦β-葡聚糖（OBG）对冷冻面团体系的保护机制。高纯度L-OBG（分子量1.1×10⁵ Da）展现出更优异的抗冻性能，其分子结构中的β-(1→3)和β-(1→4)糖苷键能有效维持面团冷冻稳定性。

Materials

裸燕麦购自十月稻田集团（中国沈阳），中筋小麦粉（蛋白质10%，碳水化合物74%）由金沙河集团提供。商业化OBG（C-OBG，分子量1.0×10⁴ Da，纯度95%）购自浙江神优生物科技，实验还使用模拟消化液（SSF/SGF/SIF）进行功能评价。

Chemical characterization of mixed flour

X射线衍射显示，添加L-OBG的面粉在2θ=15°和23°处出现典型A型淀粉峰，且结晶度显著高于C-OBG组（p<0.05）。傅里叶红外光谱证实L-OBG通过氢键增强面筋-淀粉交联，这种"分子桥接"效应使面团在-18℃储存21天后仍保持80%以上延展性。

Conclusions

实验室制备的高分子量L-OBG（5%添加量）能降低面团15.7%可冻结水含量，抑制冰晶对面筋网络的机械损伤。由此制作的馒头比对照组硬度降低32%，DPPH自由基清除率提升40%，证实OBG可作为新型冷冻保护剂（cryoprotectant）应用于工业化面食生产。