《Journal of Cereal Science》：Investigating the effects of different types of polysaccharides on the moisture distribution, rheology and structural properties of ferulic acid-enriched dough
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木质素酚酸（FA）过量添加导致面团面筋网络结构破坏，三种离子多糖（SA、CS、GG）通过静电作用改善面筋连续性和SDS-PAGE电泳谱带，SA和CS效果更显著。
常梦涵|岳崇辉|薄新宇|王欣|白周亚|陈园园|李佩燕|郭金英|罗登林
河南科技大学食品与生物工程学院，中国洛阳，471023
摘要
阿魏酸（FA）是一种具有抗氧化等多种功能的天然多酚，被广泛用于面粉制品中，但其对面团的影响限制了其应用范围。本研究探讨了三种离子多糖（海藻酸钠（SA）、壳聚糖（CS）和瓜尔胶（GG）对阿魏酸面团的影响。向面团中添加1%的阿魏酸会导致面筋蛋白过度聚集，并破坏面筋网络结构。此外，它使面筋蛋白中的β-折叠含量降低了8.62%，同时使游离巯基含量增加了13.54%。与添加阿魏酸的面团相比，分别添加0.1%的SA、0.8%的CS和0.4%的GG后，面筋蛋白中的β-折叠含量增加了18.91%、25.63%和21.35%，游离巯基含量相应降低了12.24%、10.33%和12.08%。从微观结构分析来看，0.1%的SA和0.8%的CS能够有效改善面筋网络的连续性。由于多糖与面筋蛋白之间的静电相互作用，SA和CS在SDS-PAGE电泳图中的条带比GG更明显。本研究为不同离子多糖与阿魏酸在面粉制品中的应用提供了参考依据，也为改善这些产品的加工性能提供了理论基础。
引言
随着人们生活质量的不断提高，对食品质量的要求也随之提高。人们对食品的需求不仅满足于饱腹感，还更加关注食品的营养价值和口感。面粉制品是中国传统的主食。随着人们对健康饮食和口感的追求，面粉制品质量的提升逐渐成为食品工业的研究热点。精制小麦粉去除了麦麸和麦胚等成分，而这些成分富含维生素、矿物质和抗氧化剂等。因此，用小麦粉制成的面粉制品的营养价值大大降低。
阿魏酸（FA）是麦麸中的主要酚酸，也是一种天然抗氧化剂（Snelders等人，2014年）。阿魏酸是一种天然多酚化合物，具有良好的抗氧化、抗炎和抗菌活性。研究表明，阿魏酸在全麦面团中的应用可以显著改变面团的弹性（Huang等人，2018年）。过量添加阿魏酸会导致面团搅拌阻力增加，从而使面团变软，稳定性降低（Han和Koh，2011年）。多糖常被用作小麦制品的改良剂。研究证明，将多糖加入面团中可以提高其延展性、稳定性和持气能力（Ferrero，2017年）。然而，以往的研究主要集中在单一多糖对面团系统的影响上，缺乏对具有不同离子特性的多糖之间离子效应的系统性比较。因此，本研究旨在通过将多种离子多糖加入面团系统中，探讨它们对阿魏酸面团的影响。海藻酸钠（SA）、壳聚糖（CS）和瓜尔胶（GG）分别属于阴离子、阳离子和中性多糖，这三种多糖已广泛应用于小麦制品中。Hong等人（2021年）报告称，在面条生产中添加SA可以减少煮熟后的损失和吸水率，提高面条的硬度和弹性，并促进面筋蛋白与淀粉之间的相互作用。Zhang等人（2024年）发现，将CS加入面团中可以提高其稳定性并显著增强其持水能力。在蒸面包中添加瓜尔胶（GG）可以延缓水分迁移，为淀粉提供高湿度环境，并抑制淀粉的回生，从而延缓面包的老化（Ferrero，2017年）。研究表明，多糖和多酚可以通过非共价和共价作用结合。这一过程会改变两种物质的结构和功能，这对塑造食品的感官和营养品质至关重要。此外，研究还发现多糖的羟基可以与多酚氧化物中的羟基和羧基发生共价连接，形成醚键或酯键（Fernandes等人，2020年）。
本研究系统比较了三种具有不同离子特性的多糖对阿魏酸面团的影响，进一步阐明了多糖、酚酸和面筋蛋白之间的相互作用机制。这些发现为阿魏酸在面粉制品中的精准应用提供了理论支持。
材料
Wudeli面粉集团有限公司提供的面粉储存在25°C环境中。阿魏酸（FA，分析级，纯度≥98%）购自济南米纳科技有限公司。海藻酸钠（SA，食品级，粘度200–300 mPa·s）购自河南金丹乳酸科技有限公司（河南）。壳聚糖（CS，食品级，脱乙酰度≥90%）购自丽源生物科技有限公司（浙江）。瓜尔胶（GG，食品级，粘度≥5000 mPa·s）购自...
频率扫描
使用动态流变仪测量了面团样品的流变性能。从图1可以看出，所有样品的G'值均大于G''值，并且G'和G''值随频率的增加而逐渐增大，表明样品主要表现出弹性特性。添加阿魏酸后，面团的G'和G''值均有所增加，这可能是由于阿魏酸的酚羟基在氧化条件下（如面团中的氧化酶）发生了反应。
结论
本研究系统探讨了三种多糖——海藻酸钠（SA，阴离子）、壳聚糖（CS，阳离子）和瓜尔胶（GG，中性）对阿魏酸面团质量的影响。结果表明，这三种多糖均能有效改善阿魏酸面团的面筋网络结构，但由于它们的离子特性和分子间相互作用的不同，其作用机制也有所不同。作为阴离子多糖，海藻酸钠在改善面团热稳定性方面表现出最显著的效果。
作者贡献声明
陈园园：验证、监督。白周亚：验证、方法学。王欣：正式分析、数据管理。薄新宇：方法学、实验研究。罗登林：撰写、审稿与编辑、资金获取、概念构思。郭金英：资金获取。李佩燕：方法学。岳崇辉：撰写、审稿与编辑、方法学、资金获取、正式分析、数据管理。常梦涵：撰写、审稿与编辑、初稿撰写、正式
利益冲突声明
本研究不存在需要声明的利益冲突。
致谢
本工作得到了河南省高等学校重点科研项目（26A550011）和河南省自然科学基金（252300420661）的支持。
