亚麻籽乳副产物粒径对面团及馒头品质的影响机制研究

推荐：本研究针对粗粮食品因结构特性改变导致的感官品质下降问题，通过调控亚麻籽乳副产物(FMC)粒径(40-200目)，系统探究其对面团流变特性、馒头比容及质构的影响。发现减小FMC粒径可提升面团持气能力，使馒头比容增加10.78%，硬度降低31.7%，同时通过降低结晶度和水合特性优化产品品质。该研究为功能性谷物食品开发提供了新思路。

　　

随着生活水平提高，精制饮食导致的慢性疾病风险日益凸显。流行病学研究表明，膳食纤维摄入可有效预防肥胖、2型糖尿病等代谢性疾病，但粗粮添加会显著影响面制品的感官品质和结构特性。亚麻籽乳副产物(Flaxseed-based milk coproduct, FMC)作为植物乳制备过程的副产品，富含20%膳食纤维、30%蛋白质及34%脂肪，其中α-亚麻酸(α-Linolenic acid, ALA)含量高达17g/100g，具有重要的营养补充价值。然而，如何平衡FMC的营养增益效应与其对面团结构的不利影响，成为食品工业亟待解决的关键问题。

为探究这一科学问题，中国农业科学院油料作物研究所团队在《Oil Crop Science》发表最新研究。研究人员采用低温胶体磨剪切结合冻干技术制备了5种不同粒径(40-200目)的FMC，通过激光粒度分析、X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)表征其物理特性，结合流变仪测定面团储能模量(G')和损耗模量(G")，并系统评估了馒头比容、质构及感官接受度。

关键技术方法包括：(1)采用分级筛分(40-200目)和胶体磨剪切制备不同粒径FMC；(2)通过激光粒度分析仪和SEM表征粒径分布及形貌；(3)利用XRD分析结晶结构；(4)采用动态流变仪测定面团G'和G"；(5)通过质构仪(TPA)和感官评价评估馒头品质；(6)参照国标方法测定比容和扩散率。

3.1 粒径与微观结构观察

研究发现，随着筛网目数增加(40→200目)，FMC的D(90)粒径从218μm降至28μm，SEM显示颗粒形态趋于规则。200目FMC的比表面积较40目提高3.2倍，为后续水合作用奠定基础。

3.2 近似成分分析

粒径减小使蛋白质含量从29.69g/100g显著提升至31.61g/100g(P<0.05)，脂肪含量从33.67%增至34.34%。值得注意的是，所有粒径FMC均保持约17g/100g的ALA含量，证实其作为ω-3脂肪酸源的稳定性。

3.3 晶体结构

XRD显示2θ=19.58°处特征峰随粒径减小而减弱，相对结晶度从6.34%(40目)降至1.69%(200目)，表明小粒径FMC晶体结构受损，暴露出更多羟基以增强水合作用。

3.4 水合特性

200目FMC的溶解能力较40目提升47%，但持水能力和溶胀度分别降低18%和22%。这种特性转变有利于减少面团水分竞争，促进面筋网络形成。

3.5 面团微观结构

SEM证实，添加40目FMC的面团呈现多孔结构(孔径50-100μm)，而200目FMC面团结构致密，颗粒均匀嵌入面筋基质，持气能力显著增强。

3.6 流变特性

所有面团G'>G"呈现弱凝胶特性。添加200目FMC使tanδ值趋近小麦面团(0.82→0.79)，表明其更易形成均质体系。自由巯基含量测定显示，小粒径FMC减少了对面筋蛋白交联的阻碍。

3.8 馒头品质

关键发现包括：(1)200目FMC使馒头比容提升10.78%，扩散率降低10.44%；(2)质构分析显示硬度从6.9N(40目)优化至4.71N(200目)；(3)感官评价中，100目FMC馒头获得最高接受度(66.77分)，证实存在最优粒径阈值。

该研究创新性地提出"粒径梯度调控"策略，首次阐明FMC粒径通过改变结晶度-水合特性-面团结构的三级传导机制影响终产品品质。特别值得注意的是，研究发现并非粒径越小品质越好，100目(约150μm)的FMC在营养保留与感官接受度间达到最佳平衡。这一发现为功能性谷物食品开发提供了重要理论依据：通过精确控制辅料粒径，可在不添加改良剂的前提下实现营养与口感的协同优化。

从应用角度看，研究建立的粒径-品质关联模型可直接指导工业生产。例如，建议在馒头制作中选择80-100目FMC以获得最佳质构，而在需强化膳食纤维功能的食品中可采用40-60目FMC。此外，研究证实FMC能有效延缓脂肪消化，这为开发低血糖指数(GI)食品提供了新思路。未来研究可进一步探索FMC粒径与淀粉消化速率的定量关系，以及不同谷物基质中的粒径效应差异。