摘要
中国居民膳食指南科学研究报告（2021）指出，增加全谷物摄入量可以降低全因死亡、心血管疾病和Ⅱ型糖尿病等的发病风险，因此开发相关食品受到行业的诸多关注。然而，由于全麦食品存在加工性能和感官品质较差等问题，很难受到广大消费者的青睐。研究发现，麸皮中的水不溶性阿拉伯木聚糖（WUAX）是导致全麦食品劣变的重要因素。尤其是WUAX会导致面筋蛋白（G）网络结构劣变。因此，首先从麦麸中提取WUAX并对其进行超声破碎处理，分析超声处理前后AX的结构和理化性质的变化；其次，通过蛋白间的相互作用分析AX对面筋蛋白、麦醇溶蛋白（CR）和麦谷蛋白（MG）功能特性产生影响的内在机制。主要研究内容如下： 首先，对不同分子量AX的结构特性和理化性质进行研究。通过超声降解技术处理麦麸中碱提的WUAX，发现超声处理10 min（SAX10）和30 min（SAX30）后WUAX分子量分别降低了23.4%和40.4%，阿拉伯糖/木糖比值略微降低。对三种AX的理化性质、剪切粘度、粒径和ζ-电位等进行分析，发现超声处理后AX的水溶性指数显著增加，溶胀能力和持水性显著降低（plt;0.05）；在磷酸缓冲溶液中AX分子粒径降低且变得相对集中，但ζ-电位增加；所有AX存在剪切稀变现象，但超声处理后AX的剪切粘度下降。 其次，以AX-G/CR/MG为研究对象，探究AX添加量和分子量对蛋白微观结构和功能特性的影响。结果表明，WUAX粘附在面筋蛋白表面，诱导面筋结构的单向排列且导致气室壁的厚度增加；SAX10-G体系的纤维化程度降低，而2% SAX30-G组的网状结构相对致密、均匀、连续。WUAX降低三种蛋白的持水力，SAX通过增强麦醇溶蛋白的持水力改善了面筋蛋白的持水力。WUAX降低了三种蛋白的弹性和粘性，且对面筋蛋白和麦谷蛋白存在剂量依赖效应，但低剂量 SAX30-MG 体系的弹性和粘性升高。WUAX导致三种蛋白的失重率均增加；较低添加量的SAX30降低了对蛋白失重率的负面影响，且降低了WUAX对麦醇溶蛋白和麦谷蛋白热稳定性的破坏。 然后，通过蛋白间的相互作用分析AX对三种蛋白功能特性影响的内在机制。结果表明，WUAX增加了麦醇溶蛋白和麦谷蛋白中游离巯基（SH）含量，但2% SAX30-G中游离SH含量降低了17.0%，主要与麦谷蛋白中游离SH的降低有关。WUAX导致三种蛋白中β-折叠向β-转角转化；低添加量的SAX10和SAX30促进了麦谷蛋白中β-转角向 β-折叠的转化。WUAX 诱导面筋蛋白中氢键的转化，增加了麦醇溶蛋白中氢键，降低麦谷蛋白间氢键的作用；而 SAX 维持了麦醇溶蛋白的氢键和疏水相互作用，增强了麦谷蛋白间氢键和疏水相互作用。AX的添加量和分子量对三种蛋白的λmax无显著影响；但三种蛋白的荧光强度出现相反的趋势。WUAX破坏了HMW-GS的共价交联，α/β-麦醇溶蛋白的条带变浅；SAX改善了WUAX对麦谷蛋白中HMW-GS的破坏作用。 最后，超声处理前后的AX用于馒头制品，探究其对馒头品质的影响。与添加WUAX的馒头相比，添加2%SAX30的馒头水分和比容显著增加（plt;0.05），并形成致密、均匀的气孔，且质构品质得到改善。
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