《Food Chemistry》：Effects of ultrasonic treatment on the quality of dough enriched with whole soybean pulp: insights from starch multi-scale structure and physicochemical properties
编辑推荐：
•超声波促进了直链淀粉的溶出和重新排列。•超声波增强了淀粉的有序结构。•结构破坏和重组提高了淀粉的热稳定性。•淀粉改性增强了40%全豆浆面团中的淀粉-面筋相互作用。引言基于小麦的蒸面包是一种广泛消费的主食，由于其独特的面筋形成能力和良好的加工特性，小麦面粉是主要原料。然而，为了改
- •
超声波促进了直链淀粉的溶出和重新排列。
- •
超声波增强了淀粉的有序结构。
- •
结构破坏和重组提高了淀粉的热稳定性。
- •
淀粉改性增强了40%全豆浆面团中的淀粉-面筋相互作用。
引言
基于小麦的蒸面包是一种广泛消费的主食，由于其独特的面筋形成能力和良好的加工特性，小麦面粉是主要原料。然而，为了改善小麦面粉的感官质量而进行的商业精炼会导致蛋白质、膳食纤维、矿物质和其他营养成分的大量损失。此外，小麦蛋白质中赖氨酸含量较低，这限制了整体蛋白质的质量，因为赖氨酸会影响消化性和氨基酸平衡（Yang等人，2024年）。解决这一问题的一个有效策略是将小麦面粉与富含赖氨酸的蛋白质混合，以获得更完整的氨基酸谱。豆类，特别是大豆，富含高质量的蛋白质和赖氨酸，使其成为改善基于小麦产品营养价值的理想天然成分（Guénard-Lampron等人，2023年）。将浸泡过的大豆制成的全豆浆（WSP）加入到蒸面包中，可以充分利用大豆资源，同时简化加工过程并减少能源消耗。然而，我们之前的研究表明，高比例的WSP（>40%）会干扰面团中淀粉的均匀分布，并破坏面筋网络的完整性，从而对面团质量产生不利影响。
为了减轻这些结构上的问题，物理加工技术如超声波处理作为一种绿色且高效的策略，越来越受到关注，用于改善基于小麦的产品。最近的研究表明，超声波处理可以改变蛋白质结构，从而提高基于小麦产品的质量（Ahmed等人，2025年；Ahmed, Uddin等人，2024年；Luo等人，2018年）。此外，我们之前的研究还表明，在300?W的超声波辅助下进行发酵，可以通过促进有序蛋白质网络的形成来减轻WSP添加的不利影响。然而，超声波处理对富含WSP的面团系统中淀粉特性的影响仍不明确。淀粉占小麦面粉的约70–75%，是决定面团加工特性和蒸面包质量的关键因素（Hu等人，2021年；Yang等人，2022年）。最近的研究表明，超声波产生的空化和剪切力可以引起淀粉的结构变化，包括颗粒完整性的破坏和分子结构的重组，从而改变其理化性质（Ahmed等人，2025年；Zhang, Mi等人，2022年）。这些结构变化进一步影响淀粉的水合作用和糊化过程，进而影响面团的流变性和发酵特性，最终影响蒸面包的质量（Meng等人，2026年；Xu等人，2022年；Zhu，2015年）。此外，适度的超声波处理可以破坏淀粉结构，暴露出埋藏的蛋白质官能团，并增强淀粉-蛋白质相互作用，从而促进形成致密稳定的网络结构（Ji等人，2027年）。因此，阐明超声波辅助发酵如何调节淀粉结构和理化性质对于理解其在改善富含WSP的面团和蒸面包质量中的作用至关重要。
因此，本研究系统地阐释了超声波处理如何提高含有40% WSP的面团质量，特别关注了淀粉结构的变化。具体而言，本研究考察了超声波对面团粘弹性的影响，以及分离出的淀粉的多尺度结构和理化性质，并将这些淀粉层面的变化与面团质量的改善联系起来。这些发现加深了对超声波辅助面团改性的机制理解，为在营养强化主食中应用超声波技术提供了理论基础。
章节摘录
材料
大豆（胶东大豆1号，蛋白质38%，脂质22%，膳食纤维18%，水分11%）和小麦面粉（淀粉74%，蛋白质10%，水分10%）从中国淄博的一个当地农贸市场购买。酵母由Angie's Yeast Co., Ltd.（中国湖北）提供。为了制备全豆浆（WSP，w/v含量25%），将大豆浸泡在水中12小时，然后使用高速搅拌机（Zhongshan Dizhan Electric Appliances Co., Ltd., Zhongshan, China）与沸水混合。
动态流变特性
面团的动态流变特性反映了其各组分之间的相互作用，是决定蒸面包质量的关键因素（Chen等人，2024年）。如图1A和B所示，在测试的频率范围内，G′始终高于G″，表明面团主要表现出弹性、类似固体的行为。与WD组相比，WSD组的G′和G″显著降低，表明WSP的添加破坏了面团网络并降低了粘弹性强度。
结论
本研究考察了超声波驱动的淀粉多尺度结构和理化性质变化如何影响富含WSP的面团的加工特性。总体而言，超声波处理对面团的流变性、拉伸性和发酵流变特性产生了积极影响。具体来说，超声波处理显著增加了表观直链淀粉含量（从25.01%增加到27.01%）和A链的比例（从24.15%增加到28.40%），同时降低了分子量。
CRediT作者贡献声明
Feng Han：撰写 – 审稿与编辑，撰写 – 原稿，方法学，研究，概念化。Jialin Song：研究。Ying Sun：研究。Yufan Wang：研究。Weizhen Wang：研究。Ruyue Gong：研究。Chengye Ma：撰写 – 审稿与编辑。Shanfeng Chen：撰写 – 审稿与编辑。Hongjun Li：撰写 – 审稿与编辑，项目管理，资金获取，概念化。
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的可能会影响本文所述工作的财务利益或个人关系。
致谢
本研究得到了山东省关键研究与发展计划（农村振兴科技创新行动计划）（项目编号2023TZXD004）的财政支持。
资金支持
本研究得到了山东省关键研究与发展计划（农村振兴科技创新行动计划）（项目编号2023TZXD004）的财政支持。
Feng Han|Jialin Song|Ying Sun|Yufan Wang|Weizhen Wang|Ruyue Gong|Chengye Ma|Shanfeng Chen|Hongjun Li
