小麦粉面团质量形成分子机制被揭示
近日，中国农业科学院农产品加工研究所联合国内外科研团队，系统揭示了小麦基因型、灌溉条件、储存方式及制粉工艺影响面团流变特性及产品质量的微观和介观机制。该研究首次明确蛋白质分子间二硫键与氢键的比率是关键调控指标，为优质专用小麦品种选育和面制品精准加工提供了新的理论依据。相关研究成果已发表在国际食品领域权威期刊《食品化学》上。
面包、面条、馒头等面制品的质地、弹性和口感，取决于小麦面粉中面筋蛋白形成的三维网络结构。然而，在育种、栽培、储存和加工过程中，多种因素如何影响蛋白质分子间的相互作用，进而决定面团的筋力、延展性和持水性，一直是学界和产业关注的重点与难点。为解析这一复杂过程，研究团队选取具有代表性的小麦基因型开展系统研究。
研究结果发现，携带“5+10”亚基的强筋小麦品种，其蛋白质和二硫键含量更高，形成的面团更筋道，粉质仪揉混时的稠度更大，但面筋网络过于致密，持水能力相对较弱。同时，生长季不灌溉能促使小麦在灌浆期形成更多二硫键，实现蛋白质的“预聚集”，使面团蛋白质网络更紧密，从而在后续和面时需要更多搅拌能量。
从储存方式来看，与常温有氧储存相比，4℃无氧储存能显著抑制二硫键的过度形成，同时促进氢键的增加。氢键有助于面筋网络的延伸，并提升持水能力。研究者还发现，即使同一批小麦，由于麦粒不同部位的蛋白质组成与状态不同，其面粉特性也存在梯度差异。
该研究还突破性地提出一个可量化衡量蛋白质网络聚集状态的关键指标——二硫键与氢键的比率。形象地说，二硫键如同坚固的钢钉，决定面团网络强度；氢键则像灵活的魔术贴，影响面团网络的弹性和持水性。研究表明，该比率与粉质仪面团揉混峰值稠度呈显著正相关，比率越高，蛋白质聚集越紧密，面团筋力越强；而面筋持水能力则与达到粉质仪搅拌峰值所需的能量呈负相关。
中国农业科学院农产品加工研究所研究员张波表示，该研究从蛋白质互作的微观和介观尺度揭示了面团质量形成的核心机制，对产业实践具有重要指导意义：在育种上，可针对性地选择调控关键相互作用比例的基因型；在栽培上，可科学管理水分以平衡产量与蛋白质质量；在储运和加工上，可通过控制储存条件和科学配粉，精准调控面粉的加工性能，最终实现优质面制品的标准化生产。
近日，中国农业科学院农产品加工研究所联合国内外科研团队，系统揭示了小麦基因型、灌溉条件、储存方式及制粉工艺影响面团流变特性及产品质量的微观和介观机制。该研究首次明确蛋白质分子间二硫键与氢键的比率是关键调控指标，为优质专用小麦品种选育和面制品精准加工提供了新的理论依据。相关研究成果已发表在国际食品领域权威期刊《食品化学》上。
面包、面条、馒头等面制品的质地、弹性和口感，取决于小麦面粉中面筋蛋白形成的三维网络结构。然而，在育种、栽培、储存和加工过程中，多种因素如何影响蛋白质分子间的相互作用，进而决定面团的筋力、延展性和持水性，一直是学界和产业关注的重点与难点。为解析这一复杂过程，研究团队选取具有代表性的小麦基因型开展系统研究。
研究结果发现，携带“5+10”亚基的强筋小麦品种，其蛋白质和二硫键含量更高，形成的面团更筋道，粉质仪揉混时的稠度更大，但面筋网络过于致密，持水能力相对较弱。同时，生长季不灌溉能促使小麦在灌浆期形成更多二硫键，实现蛋白质的“预聚集”，使面团蛋白质网络更紧密，从而在后续和面时需要更多搅拌能量。
从储存方式来看，与常温有氧储存相比，4℃无氧储存能显著抑制二硫键的过度形成，同时促进氢键的增加。氢键有助于面筋网络的延伸，并提升持水能力。研究者还发现，即使同一批小麦，由于麦粒不同部位的蛋白质组成与状态不同，其面粉特性也存在梯度差异。
该研究还突破性地提出一个可量化衡量蛋白质网络聚集状态的关键指标——二硫键与氢键的比率。形象地说，二硫键如同坚固的钢钉，决定面团网络强度；氢键则像灵活的魔术贴，影响面团网络的弹性和持水性。研究表明，该比率与粉质仪面团揉混峰值稠度呈显著正相关，比率越高，蛋白质聚集越紧密，面团筋力越强；而面筋持水能力则与达到粉质仪搅拌峰值所需的能量呈负相关。
中国农业科学院农产品加工研究所研究员张波表示，该研究从蛋白质互作的微观和介观尺度揭示了面团质量形成的核心机制，对产业实践具有重要指导意义：在育种上，可针对性地选择调控关键相互作用比例的基因型；在栽培上，可科学管理水分以平衡产量与蛋白质质量；在储运和加工上，可通过控制储存条件和科学配粉，精准调控面粉的加工性能，最终实现优质面制品的标准化生产。
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