干热处理及热湿处理对精制荞麦芯粉煎炸方便面油脂含量的影响——从蛋白质结构和微观结构的角度看

《Food Research International》：Effects of dry heat and heat-moisture treatment of refined buckwheat core flour on oil content of fried instant noodles: The view from protein structural and microstructure

　　

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  热处理的荞麦芯粉可以减少油炸方便面中的油吸收。
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  高温湿热处理通过压缩面团结构降低了油含量。
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  干热处理通过调节蛋白质交联作用减少了油含量。

引言

油炸方便面是全球消费最广泛的即食主食之一，因为它们准备速度快、味道好且保质期长（Khatkar等人，2024年）。然而，油炸过程不可避免地会导致大量油脂的吸收，从而提高油含量，影响产品的营养价值和长期品质稳定性（Rani等人，2018年）。在油炸过程中，水分迅速蒸发会导致面团内部结构膨胀和孔隙形成，而随后的冷却则可能通过毛细作用和内外压力差促进油脂的滞留（Mellema，2003年；Ufheil & Escher，1996年）。因此，最终的油含量与淀粉-蛋白质矩阵的完整性、油炸过程中产生的结构缺陷以及面条网络在脱水和冷却过程中保持其结构的能力密切相关（Verma等人，2025年）。目前减少油炸方便面油含量的策略主要依赖于配方优化、添加功能性成分和改善油炸条件。研究表明，蛋白质、膳食纤维、水胶体和加工工艺可以通过改变面团结构或减少油炸过程中的结构破坏来调节油脂的滞留（Falade & Badanga，2021年；Marciniak-Lukasiak等人，2019年；Skylas等人，2025年；Wang等人，2022年；Yang等人，2019年）。然而，这些方法主要集中在外部调节上，而对玉米基原材料进行内在改性以构建更合适的面条结构的潜力尚未得到充分探索。因此，开发能够调节面条结构的功能性改性玉米成分是生产低油含量油炸方便面的一个有前景的策略。

油炸食品中的油脂滞留受油炸和冷却过程中水分损失、面团变形和结构重组之间复杂相互作用的影响。先前的研究表明，淀粉特性、蛋白质网络的形成以及孔隙形态共同决定了油炸产品内部空隙的形成和油脂的滞留（Verma等人，2025年；Zhang等人，2024年）。连续且稳定的淀粉-蛋白质矩阵可以在脱水过程中提供结构支持，而过度的结构破坏则可能导致裂纹和孔隙扩大，从而有利于油脂滞留。特别是，淀粉的功能性在决定基于玉米的油炸产品的结构行为方面起着重要作用。淀粉颗粒的膨胀、糊化行为及其与蛋白质成分的相互作用影响热处理过程中的面团发育和质地特性（Oh等人，2020年）。最近的研究表明，通过调节淀粉的组织结构和提高面团的紧密度可以限制结构缺陷的形成，从而减少油脂的吸收（Zhang等人，2024年）。因此，控制玉米基原材料中淀粉和蛋白质成分之间的结构兼容性可能是调节油炸方便面最终油含量的有效途径。

荞麦作为一种功能性玉米成分受到了广泛关注，因为它相比传统谷物作物含有相对较高的蛋白质、脂质、淀粉、黄酮类化合物和其他生物活性化合物含量（Skivan等人，2023年）。与全荞麦粉或麸皮部分相比，精制荞麦芯粉颜色更浅，颗粒更细，更适合用于主食中而不严重影响感官属性。然而，由于荞麦蛋白缺乏形成连续粘弹性网络所需的面筋形成能力，将其应用于小麦基产品仍具有挑战性。过量添加荞麦粉可能会稀释面筋蛋白，干扰面筋网络的形成，并降低面团系统的结构连续性，最终影响面条产品的质地稳定性和结构完整性（Bárbara等人，2024年；Wang等人，2019年）。在油炸过程中，弱化的淀粉-蛋白质矩阵更容易因水分快速蒸发而发生结构破坏，导致裂纹、孔隙扩大和内部结构不均匀，从而提供更多的油脂滞留位点。先前的研究表明，结构完整性、孔隙发育和淀粉-蛋白质相互作用是控制油炸谷物产品中油脂吸收的关键因素（Verma等人，2025年；Zhang等人，2024年）。因此，提高荞麦芯粉与小麦面筋的结构兼容性并增强其参与面团形成的能力可能是减少油炸方便面油含量的有效策略。热处理是一种有效的方法，可以在不添加化学添加剂的情况下调节玉米成分的功能性（Yu等人，2018年）。在各种物理改性方法中，干热处理（DHT）和高温湿热处理（HMT）因其能够改变淀粉和蛋白质结构而受到广泛关注（Chandanasree等人，2016年；Wang等人，2020年）。在有限水分条件下，DHT主要通过热诱导的蛋白质 unfolding、疏水基团的暴露和二硫键的重排来影响蛋白质构象，从而改变蛋白质的聚集行为和功能特性（Hong等人，2023年）。相比之下，HMT结合了水分限制和热处理的作用，促进了淀粉分子的移动性、链的重排、部分糊化和氢键相互作用的改变（Wang等人，2022年；Wang等人，2020年）。这些结构改性可能会进一步影响淀粉-蛋白质相互作用和复合食品矩阵的形成。尽管DHT和HMT已广泛应用于改善玉米粉的加工性能，但它们在油炸方便面中的具体结构调节机制仍不明确。

基于这些考虑，分别对精制荞麦芯粉进行了干热处理（DHT）和高温湿热处理（HMT），然后以15%的替代比例加入小麦粉中，制备了复合油炸方便面。本研究旨在确定热处理的精制荞麦芯粉是否可以作为结构调节剂，而不仅仅是营养成分，以控制最终的油含量和质地形成。为此，系统评估了复合面粉的结构和功能特性、混合面团的流变行为以及最终油炸面的油含量、油分布和质地特性。进一步分析代表性样品，以确定影响质量调节的淀粉和蛋白质相关结构变化，包括蛋白质交联、淀粉-蛋白质的空间组织、分子间相互作用以及基于扫描电子显微镜（SEM）的可见孔隙形态。主要目标是比较DHT和HMT引起的不同结构，以及这些结构如何影响荞麦增强油炸方便面的最终油分布和质地。

章节片段

材料

小麦粉（水分含量13.40%，灰分0.55%，淀粉70.62%，蛋白质12.45%）由山西天山瑞面粉有限公司（中国山西省咸阳）提供。精制荞麦粉（水分含量13.44%，灰分0.62%，淀粉79.91%，蛋白质6.18%）来自丁bian赛雪粮油工业贸易有限公司（中国山西省榆林）。食用盐由河南盐物流分配有限公司（中国河南省郑州）提供。面筋由凤邱华锋粉末工业提供

粒度分布

表1显示了在不同热处理条件下精制荞麦芯粉的粒度分布变化。与未经处理的样品相比，DHT和HMT显著增加了粒度并降低了比表面积，表明发生了热诱导的结构聚集。DHT处理后，D50从20.92微米增加到40.42微米，同时D(4,3)和D(3,2)从27.01微米和9.15微米分别增加到49.85微米和20.86微米。

结论

在我们的研究中，DHT和HMT对精制荞麦芯粉的影响与不同热处理途径引起的结构变化密切相关。在中等DHT条件下，蛋白质交联得到增强，淀粉的热性质和糊化特性发生适度改变，形成了相对稳定的淀粉-蛋白质矩阵，从而减少了油脂的滞留。然而，在长时间DHT处理下，蛋白质过度聚集

作者贡献声明

王静：撰写 - 原始草稿，数据整理，概念化。郑雪玲：资金获取。陈娟：方法学研究，正式分析。洪静：正式分析。刘梅：可视化。尚佳英：可视化。刘志鹏：资金获取。刘聪：撰写 - 审稿与编辑，项目管理，资金获取。

未引用参考文献

Fan等人，2026年

Fan等人，2026年

Li等人，2026年

Li和Ma，2024年

Li，Sun，Li和Ma，2026年

Liu等人，2024年

Liu，Luo，Chen，Zhao和Ye，2024年

Riley和Delcour，2026年

Wang，Su，Wang和Nie，2019年

Wang等人，2022年

Wang，Li，Liu和Zheng，2022年

Wang等人，2019年

Wang等人，2022年

Yang等人，2026年

Yang，Zhang，Wu，Wang和Sun，2026a

Yang，Zhang，Wu，Wang和Sun，2026b

Zhang，Li和Fan，2024年

Zhang，Ni，Li和Fan，2024年

Zou等人，2024年

Zou，Ye，Zhang，Liu和Zhao，2024年

利益冲突声明

作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文所报道的工作。

Jing Wang|Xueling Zheng|Ju Chen|Jing Hong|Mei Liu|Jiaying Shang|Zipeng Liu|Chong Liu