功能食品团队揭示低聚木糖调控高水分淀粉凝胶回生的分子机制

近日，中国农业科学院农产品加工研究所食物营养与功能性食品创新团队在高水分主食品质调控领域取得重要进展，相关成果先后发表于国际食品权威期刊《Food Research International》（JCR一区，IF=8.8）和《Food Hydrocolloids》（JCR一区，IF=13.8）。加工所—河南科技大学联合培养2024级硕士研究生张淼为论文第一作者，王凤忠研究员和黎阳助理研究员为论文共同通讯作者。

低聚木糖调控高水分淀粉凝胶回生的分子机制

高水分淀粉类主食在贮藏过程中易发生淀粉回生，导致产品硬度增加、弹性下降及食用品质劣变，是制约传统主食工业化和品质稳定性的重要因素。低聚木糖（XOS）是一类具有益生元活性的功能性寡糖，在食品减糖及营养品质改善方面具有良好的应用潜力，但其调控淀粉回生的分子机制尚不明确。针对这一问题，团队构建了高水分淀粉凝胶模型，结合多尺度结构表征、非线性流变分析及分子动力学模拟，系统揭示了低聚木糖对淀粉回生及凝胶网络演变的调控作用。研究发现，添加16%低聚木糖可显著抑制淀粉凝胶回生，贮藏14天后凝胶硬度和回生度分别降低52.84%和65.22%。进一步研究表明，低聚木糖可通过与淀粉链形成多点相互作用，削弱淀粉链间氢键结合，增加分子链间距，从而限制淀粉链重新缔合及有序结构形成，延缓凝胶网络硬化。其中，聚合度为4的低聚木糖表现出更稳定的多点结合能力，为功能性寡糖的分子结构优化及淀粉回生精准调控提供了新的理论依据。

在此基础上，团队以传统发酵主食发糕为应用对象，研究了低聚木糖部分替代蔗糖对产品品质、贮藏稳定性及淀粉消化特性的影响。结果表明，20%的蔗糖替代比例可较好地兼顾产品发酵性能与食用品质，提高发糕比容和弹性，改善风味，并有效延缓贮藏过程中的硬化。此外，低聚木糖还表现出良好的淀粉消化调控作用，显著提高产品的抗性淀粉含量较对照组。该研究从分子机制到实际食品应用，为利用功能性寡糖实现传统主食减糖、品质提升及贮藏稳定性改善提供了科学依据和技术参考。

该研究得到了国家重点研发计划（2025YFD2100104-2）的资助。

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2026.113494

https://doi.org/10.1016/j.foodres.2026.120599