2026-01-12 08:55:54
近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所聯(lián)合國內(nèi)外科研團(tuán)隊(duì)，系統(tǒng)揭示了小麥基因型、灌溉條件、儲(chǔ)存方式及制粉工藝影響面團(tuán)流變特性及產(chǎn)品質(zhì)量的微觀和介觀機(jī)制。該研究首次明確蛋白質(zhì)分子間二硫鍵與氫鍵的比率是關(guān)鍵調(diào)控指標(biāo)，為優(yōu)質(zhì)專用小麥品種選育和面制品精準(zhǔn)加工提供了新的理論依據(jù)。相關(guān)研究成果已發(fā)表在國際食品領(lǐng)域權(quán)威期刊《食品化學(xué)》上。
面包、面條、饅頭等面制品的質(zhì)地、彈性和口感，取決于小麥面粉中面筋蛋白形成的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。然而，在育種、栽培、儲(chǔ)存和加工過程中，多種因素如何影響蛋白質(zhì)分子間的相互作用，進(jìn)而決定面團(tuán)的筋力、延展性和持水性，一直是學(xué)界和產(chǎn)業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)與難點(diǎn)。為解析這一復(fù)雜過程，研究團(tuán)隊(duì)選取具有代表性的小麥基因型開展系統(tǒng)研究。
研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，攜帶“5+10”亞基的強(qiáng)筋小麥品種，其蛋白質(zhì)和二硫鍵含量更高，形成的面團(tuán)更筋道，粉質(zhì)儀揉混時(shí)的稠度更大，但面筋網(wǎng)絡(luò)過于致密，持水能力相對(duì)較弱。同時(shí)，生長季不灌溉能促使小麥在灌漿期形成更多二硫鍵，實(shí)現(xiàn)蛋白質(zhì)的“預(yù)聚集”，使面團(tuán)蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)更緊密，從而在后續(xù)和面時(shí)需要更多攪拌能量。
從儲(chǔ)存方式來看，與常溫有氧儲(chǔ)存相比，4℃無氧儲(chǔ)存能顯著抑制二硫鍵的過度形成，同時(shí)促進(jìn)氫鍵的增加。氫鍵有助于面筋網(wǎng)絡(luò)的延伸，并提升持水能力。研究者還發(fā)現(xiàn)，即使同一批小麥，由于麥粒不同部位的蛋白質(zhì)組成與狀態(tài)不同，其面粉特性也存在梯度差異。
該研究還突破性地提出一個(gè)可量化衡量蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)聚集狀態(tài)的關(guān)鍵指標(biāo)——二硫鍵與氫鍵的比率。形象地說，二硫鍵如同堅(jiān)固的鋼釘，決定面團(tuán)網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)度；氫鍵則像靈活的魔術(shù)貼，影響面團(tuán)網(wǎng)絡(luò)的彈性和持水性。研究表明，該比率與粉質(zhì)儀面團(tuán)揉混峰值稠度呈顯著正相關(guān)，比率越高，蛋白質(zhì)聚集越緊密，面團(tuán)筋力越強(qiáng)；而面筋持水能力則與達(dá)到粉質(zhì)儀攪拌峰值所需的能量呈負(fù)相關(guān)。
中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所研究員張波表示，該研究從蛋白質(zhì)互作的微觀和介觀尺度揭示了面團(tuán)質(zhì)量形成的核心機(jī)制，對(duì)產(chǎn)業(yè)實(shí)踐具有重要指導(dǎo)意義：在育種上，可針對(duì)性地選擇調(diào)控關(guān)鍵相互作用比例的基因型；在栽培上，可科學(xué)管理水分以平衡產(chǎn)量與蛋白質(zhì)質(zhì)量；在儲(chǔ)運(yùn)和加工上，可通過控制儲(chǔ)存條件和科學(xué)配粉，精準(zhǔn)調(diào)控面粉的加工性能，最終實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)面制品的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。
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