西北农林科技大学江昊教授团队发文：冷等离子体非热加工改良西农黑大穗全粉面团与馒头 近日，西北农林科技大学食品科学与工程学院博士研究生张腾（第一作者）和江昊教授（通讯作者）在Innovative Food Science & Emerging Technologies（IF=6.3）上发表题为“EnhancingXinongblack spike whole flour dough and Mantous through CP non-thermal treatment: Quality improvements and consumer preference”的研究性论文。
中国西北农林科技大学育种团队成功培育出强化型黑小麦新品种“西农黑大穗”（Xinong Black Spike，XBS）。该品种在食品加工和农业生产中展现出显著潜力，标志着黑小麦育种领域的重大突破。与传统品种相比，XBS在抗氧化物质和膳食纤维含量方面表现突出，其低升糖指数特性有助于调节消化吸收和葡萄糖代谢，对糖尿病、肥胖症等代谢类疾病防控具有积极意义。 西农黑大穗通常被加工成全麦粉以保留谷物外层的生物活性成分并最大化膳食纤维含量。然而，这些对人体有益的纤维因其亲水性特性，会对西农黑大穗全麦粉（XBS-WF）的加工性能产生不利影响。馒头作为中国传统主食，通常通过发酵面团蒸制而成，质地松软。但XBS中复杂的成分常导致全麦粉加工时面临挑战，其制成的面团成型效果欠佳、馒头品质不理想，限制了其在食品工业中的广泛应用。为应对上述加工难题，研究者尝试采用多种物理或化学方法优化全麦粉特性。目前已探索的技术包括热处理、挤压膨化、超离心研磨、脉冲电场处理、微波处理及发酵工艺，均取得一定改良效果。然而，这些方法普遍存在能耗高、操作复杂、生物活性成分损失以及成品色泽质地劣变等问题。值得注意的是，通过添加外源性改良剂——如蛋白质、酶制剂、亲水胶体及无机盐类等来提升全麦制品品质的研究备受关注。但即便少量使用化学添加剂，仍可能引发消费者对食品天然性的质疑。 近年来，冷等离子体（Cold Plasma, CP）技术凭借其安全性、高效性、非热加工特性和清洁环保优势，成为极具应用前景的新型处理手段。该技术已成功应用于食品领域的酶活性抑制、淀粉改性、原料预处理、包装材料修饰以及抑菌保鲜。研究表明，CP处理可引发谷物粉体中淀粉与蛋白质的结构重塑，从而潜在地提升面团弹性、优化持水特性并调控面筋功能。鉴于西农黑大穗全麦粉虽具有强韧的面筋网络，但在馒头中偶尔出现质地缺陷，等离子体处理为此类特性的精准调控提供了新路径。此外，该技术还能通过影响面粉酶活性增强面团发酵性能，进而改善面包体积与质构特性——这对实现XBS-WF理想烘焙品质具有关键意义。 本研究系统评估了CP处理对西农黑大穗全麦粉（XBS-WF）理化特性的影响，及其对全麦面团与馒头品质的调控作用。研究首先解析了CP处理对全麦粉特性的多维度影响，包括糊化特性、色泽、挥发性物质组成、面团微观结构、质构特性、流变特性、水分分布及水分成像等指标变化。进而探究了XBS全麦粉所制馒头在色泽、比容、质构与老化特性、水分分布及感官品质等方面的动态演变规律。通过明确CP处理对XBS全麦面团及馒头品质的作用机制，本研究为全麦食品专用CP加工方案的优化提供了实践指导。 结论与展望 本研究证实冷等离子体处理作为一种新型非热加工技术，在提升西农黑大穗全麦粉（ XBS-WF ）面团加工性能及馒头品质方面具有显著潜力。 CP 处理显著改善了面团特性，尤其是通过调控淀粉颗粒结构优化了持水性能与面团稳定性。这些结构转变促使面团形成更致密且富有弹性的网络结构，并在色泽与香气特征上实现突破性提升。但需特别注意的是，过度 CP 处理可能引发淀粉颗粒聚集与色泽劣变等负面效应，导致硬度、弹性及咀嚼度上升而粘附性下降，进而损害质构与流变品质。就馒头产品而言，经过 CP 处理的 XBS-WF 所制作出的馒头在感官品质上更为出色。色泽、质地与口感（如蓬松度与弹性）的全面改善精准契合消费者偏好。水分动态分析表明， CP 处理通过强化面筋网络结构，促使弱结合水保留率提升，赋予馒头更富弹韧性的质地特征。感官评价结果进一步验证， CP 处理组馒头在表皮结构、孔隙均匀度及整体回弹性等指标上均显著优于对照组。研究表明， CP 处理能同步提升 XBS-WF 面团的功能特性与馒头的感官品质，为烘焙食品与主食加工领域拓展 XBS-WF 市场价值提供了技术支撑。未来研究应聚焦 CP 剂量优化对面团微观结构及馒头品质的精细化调控，并深入探索该技术在食品加工中的长效商业化应用前景。
