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IF=9.8!中国农业科学院农产品加工研究所:不同面筋与淀粉比例的面条在干燥处理下对氢氧同位素组成影响的初步研究

  • 2026-11-06 15:09:42
IF=9.8!中国农业科学院农产品加工研究所:不同面筋与淀粉比例的面条在干燥处理下对氢氧同位素组成影响的初步研究

     

图文来源:作者团队

不同面筋与淀粉比例的面条在干燥处理下对氢氧同位素组成影响的初步研究

中国农业科学院农产品加工研究所:Jingjie Yang和Boli Guo和Saskia M. van Ruth(共同第一作者),郭波莉研究员和Saskia M. van Ruth(共同通讯作者) 在期刊《Food Chemistry》(IF:9.8)上发表题为“A preliminary study on the impact of drying treatments on the H and O isotopic compositions of wheat noodles with different gluten-to-starch ratios”的研究型论文。

01
研究背景

小麦是全球范围内一种至关重要的谷类作物,是人类的主要食物来源,能为人们提供营养和能量。随着食品市场的全球化以及来自不同国家的小麦及其加工产品的供应量和消费量的增加,消费者和商家对所购买食品产品的地理来源和预期质量的兴趣比以往任何时候都要浓厚。随着化学分析技术的发展,许多用于鉴别食品真伪的标志物已被探索出来,例如矿物质元素、稳定同位素、香气物质、酚类成分和有机酸等。稳定同位素通常用于产地及其他食品真伪检测。因此,稳定同位素比值分析(SIRA)的分析方法已被证明是鉴别各类食品(包括小麦籽粒、大米、茶叶、香蕉、番茄和蘑菇)的有效工具。

小麦制品中的两种主要成分—麸质和淀粉,具有独特的物理化学特性,这些特性会影响加工过程中的水分保持和蒸发情况,进而可能影响稳定同位素比率。麸质是一种蛋白质,具有很强的吸水能力,而淀粉主要由碳水化合物组成,其水分行为有所不同。这些特性对于小麦制品在干燥过程中的同位素分馏至关重要,因为干燥过程中的水分去除直接影响δ2H和δ18O值。但据我们所知,目前尚无研究关注配方(麸质与淀粉的比例)和干燥处理对小麦制品同位素组成的综合影响。

02
研究方法与结论

本研究旨在评估配方、干燥方法以及干燥时间对以面条作为模型食品体系加工而成的面制品稳定同位素组成的影响。我们采用了五种常见的干燥方法,以研究在干燥过程中,随着面筋与淀粉比例的变化,面条中δ2H和δ18O的变化情况。该研究涉及三个问题:1)配方、干燥方法、干燥时间及其相互作用对加工后的小麦制品的δ2H和δ18O值的总体主要影响是什么?2)配方和干燥过程如何影响小麦衍生面制品中的δ2H和δ18O转变?3)这些发现对实际的食品鉴定测试有何意义?本研究为干燥过程中蛋白质和碳水化合物相互作用在同位素分馏过程中的作用提供了新的见解。这些发现也为食品质量控制和鉴定提供了理论基础,有助于保障全球市场中以小麦为基础的产品的完整性。

在本研究中,探讨了配方(面筋与淀粉的比例)、干燥方法、干燥时间及其相互作用对小麦面条氢(δ2H)和氧(δ18O)同位素组成的影响。对于氢同位素而言,配方(面筋与淀粉的比例)是显著影响δ2H的主要因素,其次是干燥方法以及两者之间的相互作用(配方*干燥方法)。对于δ18O,只有配方和干燥方法显示出显著影响。此外,面筋含量较高(从55%到100%)的面条尽管采用了不同的干燥方法,但其同位素变化幅度更大;而以淀粉为主的面条在δ2H和δ18O方面则变化较小。此外,所有配方制成的面条在干燥后均显示出δ2H和δ18O值的增加,且这种变化因干燥处理方式而异,最大增加幅度分别可达6.1‰和0.9‰。将工业阶梯式干燥(I30和I40)与传统恒定干燥(T40、T60、T80)进行比较,后者所生产的面条的δ2H和δ18O值始终更高,这表明在这些干燥方法下,干燥过程更为剧烈,且存在更大的同位素分馏现象。在传统干燥方法中,δ18O和δ2H的值均对高温干燥方法(如T80)有显著的响应变化,尤其是在高面筋含量的配方中。尽管干燥时间对同位素比率没有显著影响,但研究仍发现,在所有配方中,干燥240分钟后,δ2H和δ18O的值开始趋于稳定。总的来说,我们建议,配方和干燥条件都需要进行调整,此外,还需要进行修正,以弥补在高温烘干过程中出现的同位素比率偏差。

03
创新点

稳定的氢(δ2 H)和氧(δ18O)同位素比率在小麦鉴定中起着关键作用,但配方和干燥过程对这些比率的影响尚不清楚。本研究探讨了面筋与淀粉的比例、干燥方法以及干燥时间如何影响面条中的δ2 H和δ18O。使用了八种面条配方和五种干燥方法,并对960个面条样本进行了测量。结果表明,面筋与淀粉的比例显著影响了δ2 H,其中面筋含量较高(55%-100%)会导致更大的变化。传统干燥方法(T40、T60、T80)产生的δ2 H和δ18O值高于工业分步干燥(I30、I40),表明更强的同位素分馏。高温干燥,尤其是 T80,导致同位素比率发生显著变化,尤其是在富含面筋的配方中。尽管干燥时间总体上没有统计学上的显著影响,但在某些条件下δ2 H和δ18O会增加,但在240分钟后会稳定下来。就产品鉴定而言,对于低温干燥的面条而言,其δ2 H和δ18O同位素比率可被视为相对稳定,但在较高温度下进行干燥时,则需要进行修正以补偿干燥带来的影响。

04
图文赏析

原文链接:

https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2025.145103

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翻译:何梦影

编辑:科研小助

审核:席书敏

专家指导:张康逸

供稿团队:小麦绿色精深加工与功能性食品创制创新团队

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