近日，中国科学院成都生物研究所麦类作物分子育种与应用团队发现，在烘焙面包和馒头中添加青稞β-葡聚糖会引发截然不同的产品表现：面包的体积增加15-16%，而馒头体积却显著下降58-64%，且内部气室结构出现塌陷。为揭示这一现象背后的机理，研究团队从多尺度系统比较了不同来源β-葡聚糖的精细结构、理化特性及其与淀粉和蛋白质之间的相互作用，相关成果发表于期刊《食品亲水胶体》。
该研究揭示，β-葡聚糖不仅可与淀粉和蛋白质直接结合，通过空间位阻效应抑制淀粉的糊化、消化及面筋蛋白中二硫键的形成，还会干扰面团的水合过程，从而阻碍面筋网络的有序构建。由于配方及制作工艺的差异，β-葡聚糖对面包和馒头面筋网络的抑制程度存在显著区别。
在面包中，二硫键数量下降幅度较小，水合干扰程度较低，面团中结构略为松散、孔隙增大，面筋丝拉伸程度增加，但面筋丝之间仍具较好的弹性和连接性；而在馒头中，面筋丝明显增粗、弹性减弱，拉伸时呈现“撕裂”状态，接近断裂临界。
然而，造成添加β-葡聚糖的馒头与面包形态出现差异的关键因素并非面筋网络抑制本身，而是加热方式的不同。研究进一步发现，将添加β-葡聚糖的馒头由蒸制改为烘焙后，其结构塌陷现象消失。
由此研究提出β-葡聚糖虽干扰面筋网络形成，但由于馒头配方与制作工艺的特性，其面筋网络所受破坏更为严重；而在烘烤过程中，较高温度（150–180℃）有助于加固面筋网络，从而维持面包形态完整并实现体积小幅提升；相反，蒸制过程中的相对较低的温度（100℃）、高湿与高压环境则加剧了面筋网络的破坏，最终导致馒头结构崩塌。此外，研究还识别出高分子量、低（1→4）/（1→3）连接比例的β-葡聚糖结构更适用于烘焙面包体系。
该研究系统阐释了β-葡聚糖的结构与功能关系，揭示了其如何在不同加工条件下调控食品基质行为，进而影响最终产品的形态与性能，为β-葡聚糖作为功能性膳食纤维在食品工业中的精准应用提供了理论依据与实践参考，对推动慢性病营养干预导向的主食升级具有重要意义。
相关论文信息：https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2025.112047
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