小麦麸（WB）是小麦加工的主要副产物，全球年产量估计约为2亿吨（Chen et al., 2024）。作为全球最大的小麦生产国和消费国，中国每年贡献超过3000万吨小麦麸。尽管其作为生物质资源储量丰富，但目前超过80%的小麦麸被用作动物饲料或作为废弃物丢弃，其经济价值仅为小麦粉的1/5至1/10（Cheng et al., 2022; Hemdane et al., 2016）。膳食纤维（DF）是小麦麸的主要生物活性成分，约占其组成的45%，主要由非淀粉多糖组成，包括阿拉伯木聚糖、纤维素和β-葡聚糖（Procino et al., 2026）。这些组分与半纤维素和木质素结合，形成可溶性和不溶性膳食纤维部分（SDF和IDF）（Ying et al., 2026）。然而，小麦麸中DF的质量相对较低，特别是其SDF含量有限（通常<8%），这显著限制了其加工性能和工业利用。此外，IDF内部的广泛共价交联导致细胞壁结构刚性且难以降解，阻碍了生物活性化合物的释放（Guo et al., 2025; Saini et al., 2023）。因此，提高小麦麸的SDF含量对于改善其加工功能性和生理效益至关重要。
为克服这些限制，各种改性策略已被研究，包括物理、化学、酶法和生物（发酵）方法。化学处理（如酸、碱和氧化）可以有效降解木质素和纤维素；然而，对化学残留物的担忧限制了其在食品体系中的适用性（Abolore et al., 2024; Kanwar et al., 2023）。酶法处理采用木聚糖酶、纤维素酶和漆酶等酶，选择性水解特定多糖骨架或侧链，从而促进可溶性组分的释放（Fang et al., 2025; Ye et al., 2021）。尽管这些方法高效且具有特异性，但其高昂的成本以及经常需要多酶协同作用的要求限制了其大规模应用。生物发酵利用微生物，包括乳酸菌、酵母和丝状真菌，这些微生物在小麦麸上生长过程中产生纤维降解酶，从而提高SDF含量（Li et al., 2026; Peng et al., 2026）。然而，发酵耗时较长且容易发生微生物污染，引发了对工艺控制和食品安全的担忧。
相比之下，基于物理场的处理已作为小麦麸改性的有前景的替代方案出现。传统的热物理技术，如挤压、微波处理和高压蒸煮，通过提供热能来破坏细胞壁结构并断裂化学键（Saroj et al., 2024）。这些过程促进了结合态酚类化合物的释放，并促进了IDF向SDF的转化。例如，有报道指出高压处理、热风干燥、微波加工和烘焙可以增加小麦麸的SDF含量，这可能归因于糖苷键的力化学断裂和寡糖的形成（Khashaba et al., 2025）。然而，传统热加工也可能导致酚类化合物大量损失（30%-50%）以及其他热敏感营养素的损失（高达40%-60%）（Qin, Wang, et al., 2025）。
为应对上述挑战，新兴非热技术，包括电子束辐照（EBI）、冷等离子体（CP）和磁感应电场（MIEF），因其安全性、高效性和特异性而引起了越来越多的关注（Jia et al., 2026; Li, Xu, et al., 2025; Zheng et al., 2025）。这些技术已显示出作为小麦麸预处理方法的潜力，能够在实现结构改性的同时最大限度地减少营养素的降解。例如，低剂量电子束辐照（5-15 kGy）将SDF含量从4.83%提高到6.40%，并增强了抗氧化活性（Zheng et al., 2025）。同样，感应电场处理将SDF含量从7.69%提高到12.02%，并显著改善了水分和油脂吸收能力（Qin, Li, et al., 2025）。这些发现为非热改性策略在小麦麸中的应用潜力提供了有价值的见解。
尽管取得了这些进展，但大多数现有研究集中在单一处理方法上，系统性的比较分析仍然有限。特别是，新兴非热技术对小麦麸的改性效果尚未得到全面评估。因此，我们假设非热处理比传统热处理能引起小麦麸更显著的结构变化，从而对其功能特性产生差异性影响。本研究的目的是对新兴非热技术和传统热处理进行比较评估，重点关注最大化SDF产率。此外，对处理后小麦麸的微观结构、官能团、晶体结构、理化特性和功能特性进行了系统研究。本研究旨在识别一种高效且具有成本效益的改性策略，用于工业规模的麦麸加工，从而增强其高附加值利用。
