《Food Chemistry》：Synergistic modification of wheat starch by freeze-thaw treatment and fucoidan: Insight into the gel properties, rheological behaviors, multiscale structure, and the application in hot-dry noodles
编辑推荐：
•冻融（FT）和岩藻多糖（FC）处理降低了小麦淀粉的凝胶强度。•FT 和 FC 处理降低了短程和长程分子有序度。•掺入改性淀粉增加了热干面的硬度。引言小麦是全球主要粮食作物，构成了人类饮食的基础，并为数十亿人提供必需营养（Liu, Qiao, Kong, Wang, & Ya
- •
冻融（FT）和岩藻多糖（FC）处理降低了小麦淀粉的凝胶强度。
- •
FT 和 FC 处理降低了短程和长程分子有序度。
- •
掺入改性淀粉增加了热干面的硬度。
引言
小麦是全球主要粮食作物，构成了人类饮食的基础，并为数十亿人提供必需营养（Liu, Qiao, Kong, Wang, & Yang, 2024）。作为小麦最重要的成分，小麦淀粉（WS）凭借其优异的加工特性，在食品配料及相关行业中发挥着不可或缺的作用（Pan, Fang, Wan, Ying, & Huang, 2025）。传统面制品，如热干面（HDN），因具有优异的弹性质地而在消费者市场上广受欢迎。在现代面条工业生产中，外源 WS 常作为功能性成分掺入基本配方中。然而，WS 在实际应用中也存在明显局限性，包括糊化温度低和老化率高，这限制了其在某些食品工业领域的进一步应用（Chen, Cui, Shi, Ma, & Zhang, 2023）。同时，随着消费者对健康和更少人工添加剂的需求，清洁标签概念正受到越来越多的关注。因此，为了满足食品工业发展的需求，WS 的改性已成为关键的研究焦点。
近年来，为满足淀粉工业内的特定功能需求，已采用包括物理、化学和酶法在内的多种改性策略（Maniglia, Castanha, Le-Bail, Le-Bail, & Augusto, 2021）。其中，冻融处理（FT）作为一种环保且安全的物理改性技术，因其与清洁标签原则的高兼容性而受到广泛关注（Fashi 等，2024）。近期研究表明，FT 通过水和冰晶之间的转化产生机械力，从而扩展淀粉颗粒的内部通道并在颗粒表面形成孔隙或沟槽，进而改变淀粉颗粒的结构特性（Zhang 等，2022；Zhang, Wang, Liu, Qian, & Lim, 2022）。此外，据报道 FT 能有效提高淀粉的糊化温度和热稳定性，从而增强食品加工过程中的抗剪切性（Gu 等，2025）。因此，FT 处理被证明是一种增强小麦淀粉加工适用性并拓宽其在清洁标签配方中前景应用的可行策略。
此外，作为天然改性剂的非淀粉多糖在改善淀粉功能特性方面也备受关注。例如，香菇 β-葡聚糖能与小麦淀粉形成强相互作用，显著提高糊化温度并优化体系的流变性质（Zhuang 等，2017）。类似地，添加寡糖已被证明可降低淀粉的储能模量和损耗模量，从而增强其冻融稳定性和最终食品质量（Lu 等，2025）。在当前研究中，多糖 - 淀粉复合系统中使用的多糖主要来自植物和微生物来源，而海洋来源多糖的应用相对有限。其中，岩藻多糖（FC）是一种从褐藻细胞壁和某些海洋无脊椎动物中提取的硫酸化海洋多糖（Jiang 等，2024）。它具有多种生物活性，包括抗肿瘤和神经保护作用，以及调节肠道微生物群和血脂的能力（Xu 等，2025）。此外，FC 还被证明能调节马铃薯淀粉凝胶的结构特性和老化行为（Meng 等，2024）。
然而，现有研究大多集中在 FT 或 FC 的单独效应上，而关于它们在小麦淀粉体系中协同效应的报道仍然稀缺。基于此背景，假设 FT 和 FC 可能会相互作用以共同调节淀粉分子链的排列和有序性，从而影响小麦淀粉的糊化过程，最终实现淀粉性质的多方面改性。相应地，本研究系统调查了 FT 和 FC 对 WS 的协同改性效应，重点关注凝胶性质、流变行为、糊化性质、热力学性质以及淀粉结构的变化。在此基础上，本研究进一步将协同改性淀粉引入热干面配方中作为清洁标签成分，并系统验证了其对手感特性的改善效果。这些发现为开发具有增强热稳定性的清洁标签改性淀粉提供了理论基础。
章节摘要
材料
所用的小麦淀粉（WS）购自语源生物科技有限公司（中国上海）。岩藻多糖（纯度 98%）购自麦克林生化科技有限公司（中国上海）。研究中使用的其他所有化学试剂和试剂均为分析纯级。
WS 的 FT 改性
将 WS 和去离子水放入烧杯中，质量比为 1:1.5（w/w），并使用磁力搅拌器（SN-MS-6D，国华电器有限公司）连续搅拌 30 分钟以
质构特性分析
质构特性可以指示淀粉凝胶变形所需的力水平，其变化主要受淀粉 - 水系统相互作用和链间缔合的控制（Mo 等，2024）。测量了不同小麦淀粉（WS, FTS, 0.4FC-FTS, 0.8FC-FTS, 1.2FC-FTS, 和 1.6FC-FTS）的凝胶硬度和凝胶强度，结果如图 1A–B 所示。
与对照 WS 相比，FTS 显示出显著较低的凝胶硬度和凝胶强度，硬度
结论
本研究全面阐明了 FT 处理和 FC 对 WS 理化性质和多尺度结构特性的协同影响，以及其在热干面中的应用。总体而言，发现联合处理显著降低了淀粉的凝胶硬度和储能模量。此外，峰值黏度和膨胀力均记录到显著下降，而吸水能力显著增强。这些宏观
CRediT 作者贡献声明
Peili Lin：撰写 - 初稿，方法论，调查研究。Xiao Zhang：验证，资源。Yiying Wang：方法论，正式分析。Shensheng Xiao：监督，资源。Shanshan Chen：正式分析。Xuedong Wang：验证，资源，项目管理。Yang Fu：撰写 - 审阅与编辑，监督，项目管理。
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的竞争财务利益或个人关系，这些关系可能会影响本文所述的工作。
致谢
本工作由湖北省重点实验室定向委托项目（项目编号 2025CSA036）支持。作者还感谢中国湖北省自然科学基金资助（资助号 2023AFB268）。
Peili Lin|Xiao Zhang|Yiying Wang|Shensheng Xiao|Shanshan Chen|Xuedong Wang|Yang Fu
