引言
脉冲谷物（豆类），包括干豌豆、菜豆、扁豆和鹰嘴豆，富含蛋白质、矿物质、维生素、缓慢消化淀粉（SDS）、抗性淀粉（RS）和膳食纤维[1], [2]。食物中的膳食纤维和抗性淀粉通过降低血糖反应、延缓胃排空和增加餐后饱腹感来促进健康[2], [3], [4]，其摄入与预防糖尿病、心血管疾病和某些癌症等慢性疾病相关[4], [5]。因此，脉冲谷物越来越多地被添加到无麸质食品、植物蛋白产品和其他特色食品中。
在大多数情况下，脉冲谷物经过去壳加工成面粉，作为食品原料使用。脉冲谷物或其面粉在加工成食品时通常会经过热处理，如蒸煮、烘烤、蒸煮杀菌、烘焙和冷藏。这些热处理会显著改变脉冲谷物成分（包括蛋白质、碳水化合物和脂质）的理化性质和功能特性。这些性质变化会影响产品质量和消费者接受度[6]。因此，理解热处理过程中发生的转变对于优化食品功能性至关重要。
差示扫描量热法（DSC）是研究面粉热性质的有力工具，可捕捉淀粉糊化、直链淀粉-脂质复合物的熔融以及蛋白质变性等关键转变。DSC可检测转变发生的温度，并量化淀粉糊化和蛋白质变性等转变过程中吸收或释放的热量。所得的热图提供了面粉成分热行为和相互作用方面的见解[6], [7], [8], [9]。然而，脉冲谷物面粉热性质的解释往往很复杂，因为它们含有多种成分，包括淀粉、蛋白质和脂质。
脉冲谷物面粉中的蛋白质可能发生变性、聚集、交联或与糖发生美拉德反应[10], [11], [12], [13], [14]。这些转变不仅取决于加热条件，还取决于面粉的成分，包括蛋白质的来源和纯度[15]。与此同时，脂质在加热过程中可能发生熔融、氧化、分解或与直链淀粉形成复合物[16], [17], [18]。
淀粉是脉冲谷物面粉的主要成分[19]，会发生包括糊化、回生和直链淀粉-脂质复合物形成在内的热转变。糊化是淀粉结构的关键转变，当颗粒在水悬浮液中加热时开始，吸收水分，膨胀，失去晶体结构，并溶出分子到液相中形成糊，即膨胀颗粒在含有溶解淀粉的液相中的混合物，在食品中产生增稠和凝胶化效果[20], [21]。富含直链淀粉的糊化淀粉糊在冷却时可能形成凝胶，而富含支链淀粉的淀粉通常产生粘稠但不凝胶化的糊。
植物学来源、水分、直链淀粉和脂质含量等因素影响淀粉糊化。水作为增塑剂，渗透颗粒，使非晶区膨胀，并部分破坏有序晶体[22], [23]。在过量水的情况下，蜡质淀粉和普通淀粉通常在100°C以下观察到单一的晶体熔融吸热转变；而在有限水分条件下，淀粉中的晶体在更高温度下熔融，DSC曲线显示双相或多个吸热峰，反映非均匀的、非平衡的转变[8], [23], [24]。虽然脉冲谷物淀粉在过量水平下的糊化已得到充分研究[25], [26], [27], [28], [29], [30], [31], [32]，但较少研究关注有限或中等水分条件。先前的研究表明，淀粉糊化在不同植物学来源中具有显著的水分依赖性，包括小麦[33], [34], [35], [36], [37]、西谷[38]和马铃薯[39]。Lefèvre、Bohuon、Akissoé、Ollier、Matignon和Mestres[40]研究了水分范围为28-76%的扁豆、菜豆和鹰嘴豆淀粉，并使用Flory-Huggins方程将淀粉糊化和熔融温度建模为水分含量的函数。随后，Lefèvre、Bohuon、Lullien-Pellerin和Mestres[12]将相同的方法应用于将两个不同的蛋白质变性温度建模为水分含量的函数。最近，Lefèvre、Mestres和Bohuon[41]研究了水分含量为16-80%的菜豆和鹰嘴豆粉，定量分析了淀粉和蛋白质之间的水分分布，假设两种水群体的共存。这些研究共同表明，水分含量强烈影响淀粉和蛋白质的热转变。
尽管有这些进展，脉冲谷物面粉中淀粉、蛋白质和脂质在不同水分下的相互作用仍未得到充分了解。我们的假设是，DSC在脉冲谷物面粉中会观察到多个吸热峰，各成分的热转变会随水分含量变化，但具体的变化在面粉成分之间有所不同。面粉中的成分可能产生复杂的重叠DSC峰，难以解卷积[42]。本研究的目的是利用DSC研究三种去壳脉冲谷物面粉（黄豌豆、鹰嘴豆和扁豆）在广泛水分范围（10-75%，湿基）内的热行为。为了阐明各成分对整体热行为的贡献，我们不仅分析了面粉，还分析了其脱脂面粉、纯淀粉以及水溶性和水不溶性富含蛋白质的组分，并构建了相变图，描绘面粉基质中的淀粉转变，为优化脉冲谷物食品的加工和配方提供见解。
