近日，西北農林科技大學農學院作物分子育種新技術團隊與山東省農業科學院作物研究所、南京農業大學食品學院等單位合作，在解析小麥麵筋和澱粉互作對面團混揉特性影響方面取得新進展。該研究在前期解析以濟麥44為代表的6份小麥品種（系）澱粉結構和理化性質及麵糰流變學特性的基礎上，
首次提出了麵糰填充度等一系列指標並用於定量分析麵糰中麵筋蛋白與澱粉顆粒的微觀互作，為揭示麵糰組分對面團特性的影響以及進一步評價小麥麵糰品質提供了理論依據。不同於其它穀物，小麥麵粉在加水後會形成獨特的具有黏彈性和三維結構的麵糰。麵糰的流變學特性是影響小麥最終制品品質的重要因素。小麥麵糰被認為是一種複雜的水膠體混合物，其中麵筋蛋白形成連續的網狀骨架結構，澱粉顆粒則作為填充物。麵筋蛋白是決定麵糰流變學特性的關鍵因素，但是澱粉對面團特性的影響尚不清楚。值得一提的是研究團隊首先選取澱粉特性存在顯著差異的6份小麥品種（系），研究了澱粉組分、麵糰特性和重要品質指標間的相互關係，其中品質優良的濟麥44和新麥26的直鏈澱粉含量、B型澱粉顆粒含量、澱粉短程有序度和膨脹勢較高，但澱粉顆粒的相對結晶度和糊化焓較低。通過比較3份高分子量麥谷蛋白亞基組成相同的濟麥44，濟麥229和新麥26的澱粉特性，結果表明澱粉組分、結構和理化性質會通過影響麵糰混合物中分子結構以及氫鍵的形成改變麵糰的流變學特性。濟麥44具有優質高分子量麥谷蛋白亞基組合和澱粉組分，其品質特性明顯優於親本954072和濟南17。上述研究結果於2019年以‘Physicochemical properties of starch in relation to rheological properties of wheat dough (
Triticum aestivumL.)’為題發表在《Food Chemistry》雜誌。研究團隊進一步探討了這6份小麥品種（系）麵糰中麵筋蛋白與澱粉相互作用對面團特性的影響。為了達到這一目的，分析了不溶性谷蛋白聚合體、高分子量麥谷蛋白亞基含量、麵筋蛋白二級結構、麵筋蛋白微觀結構、澱粉顆粒數目分佈以及麵糰樣品中的水分分佈。利用激光共聚焦顯微鏡觀察了麵糰中麵筋蛋白與澱粉顆粒的微觀分佈，首次提出了A/Lacunarity（A型澱粉顆粒含量除以麵筋網絡的孔隙度）和B/A/Lacunarity（B型澱粉顆粒相對含量除以麵筋網絡的孔隙度，定義為填充度）等指標來定量分析不同大小澱粉顆粒與麵筋蛋白網絡的物理互作水平。結果表明，B/A/Lacunarity的提高可以促進澱粉顆粒與麵筋蛋白的相互作用，進而使麵糰組分微觀排布更加緊湊，最終導致了麵糰穩定性的提升。A/Lacunarity和B/A/Lacunarity等新指標的應用，有助於闡明麵糰組分相互作用以及對小麥麵糰的品質特性進行更為全面的評價。該研究以‘Influence of gluten and starch granules interactions on dough mixing properties in wheat (Triticum aestivumL.)’為題在線發表於《Food Hydrocolloids》雜誌。西北農林科技大學農學院高欣副教授和已畢業本科生
仝靖洋為共同第一作者，山東省農業科學院作物研究所曹新有研究員和西北農林科技大學農學院王中華教授為共同通訊作者。
參考文獻：
1.Cao X, Tong J, Ding M, Wang K, Wang L, Cheng D, Li H, Liu A, Liu J, Zhao Z, Wang Z, Gao X (2019) Physicochemical properties of starch in relation to rheological properties of wheat dough (Triticum aestivum L.). Food Chemistry. doi: 10.1016/j.foodchem.2019.125000
2. Gao X, Tong J, Guo L, Yu L, Li S, Yang B, Wang L, Liu Y, Li F, Guo J, Zhai S, Liu C, Rehman A, Farahnaky A, Wang P, Wang Z, Cao X (2020) Influence of gluten and starch granules interactions on dough mixing properties in wheat (Triticum aestivum L.). Food Hydrocolloid. doi:[email protected]
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