阿拉伯木聚糖在面包制作过程中分子与功能特性变化规律的研究

The soluble dietary fiber such as cereal arabinoxylan has drawn increasing attention due to the health benefits towards diabetic people. Previous studies have shown that the function of the soluble dietary fiber was directly related to its viscosity, which in turn was determined by its molecular structure and conformation. However, when adding soluble dietary fiber into food for the value added application, the molecular structure and the viscosity of the fiber could be changed under different processing conditions such as heating, fermenting and sheering, etc. However, till now, no research has been systematically conducted on this. In the present study, using molecular fluoresce labeling technique together with the in vitro glycemic index study, the mechanism of arabinoxylan molecular structure & viscosity change during the bread making process will be uncovered. The relationships between bread processing condition and molecular structure & functional change shall be established. Succesful delivery of this project will be able to provide novel knowledge of functional properties for high fiber fortified baking food, which in turn could facilatate the further application of soluble dietary fiber in different bakery food products.

可溶性膳食纤维因具有降血脂、降血压、改善肠道功能等广泛的健康功效而日益受到人们的关注。研究表明，阿拉伯木聚糖作为膳食纤维在机体的代谢中发挥着重要的作用，但其在食品添加及加工过程中的结构和功能特性变化却鲜有报道。本研究以焙烤食品面包的制作工艺为载体，分子荧光标记为手段，研究不同分子量和支链度的阿拉伯木聚糖在面包制作过程中结构、构象特征及流变学特性的变化，并结合其体外对葡萄糖缓释作用的特性，揭示在面包制作过程中阿拉伯木聚糖分子结构、功能特性的变化以及控制葡萄糖扩散的变化规律。本研究可为可溶性膳食纤维在不同焙烤食品中的应用以及功能特性的预测奠定理论基础。

近年来，食品精细化加工成为常态，导致国内糖尿病以及其他心血管疾病的患病率逐年增加，而可溶性膳食纤维因具有降血脂、降血压、改善肠道功能等广泛的健康功效而日益受到人们的关注。阿拉伯木聚糖（Arabinoxylan，AX）是一种大量存在于小麦麸皮等农业加工副产物中的可溶性膳食纤维。大量研究报道AX对机体的代谢及维持肠道微生物系统的稳定发挥着重要作用，但其在食品添加及加工过程中结构和功能特性变化却鲜有报道。因此，本项目以小麦麸皮中提取的AX为原料，综合应用超声波、木聚糖酶及三氟乙酸等方法，获取了不同结构特征的AX，系统分析了不同降解方法对其结构、以及功能特性的影响。本课题同时系统比较研究了AX的无干扰荧光标记方法，并最终以FITC还原胺化法为荧光标记手段，以面包为载体，从分子水平和功能性角度出发，系统研究了不同结构特征的AX在面包不同加工过程中其结构、构象及流变学特性的变化、荧光标记AX在面包中的分布状况，以及不同结构特征的AX对淀粉消化特性及葡萄糖释放的影响。从而建立了AX结构、流变学特征以及控制淀粉消化的相互关系，揭示了面包加工条件对AX结构以及功能特性的影响规律。为小麦麸皮的增值化利用、可溶性膳食纤维在焙烤食品中的应用以及面包中膳食纤维功能性特性的研究奠定理论基础。