加工所揭示CO₂释放与原位生成葡萄糖酸钠调控化学膨松馒头品质的作用

近日，中国农业科学院农产品加工研究所植物化学组分与组学研究创新团队探究了二氧化碳释放与原位生成葡萄糖酸钠协同调控化学膨松馒头品质的作用，相关研究成果发表于国际学术期刊《Current Research in Food Science》（JCR 一区，IF=7.7）。加工所和爱尔兰都柏林大学2022级联合培养博士研究生王爱霞为论文第一作者，佟立涛研究员和Amalia G. M. Scannell 教授为共同通讯作者。

CO₂释放与原位生成葡萄糖酸钠协同调控化学膨松馒头品质作用机制图

馒头是重要的传统小麦面制主食。传统酵母发酵通常需要一定的发酵时间，且易受环境影响。化学膨松可实现无酵母产气，但成品品质不只由二氧化碳产量决定，面团面筋网络与持气能力同样关键。葡萄糖酸δ-内酯（GDL）与碳酸氢钠反应时会同时生成CO₂和葡萄糖酸钠：前者为面团膨胀提供气体，后者可能通过影响蛋白质相互作用和界面行为，参与调节面团的黏弹性与持气能力。因此仅依靠化学反应计量比设计配方，难以得到最优馒头品质。

本研究设置不同GDL-碳酸氢钠反应水平，并设计预反应制备葡萄糖酸钠再添入面团的实验组，以此区分产气效应与葡萄糖酸钠盐效应对面团体系的独立作用。实验综合考察面筋蛋白聚集结构、气水界面特性、面团流变学与膨胀行为，同时测定蒸制馒头的比容、气孔微观结构与质构指标。结果表明，膨松反应水平偏低时，CO₂产量不足，面团膨胀程度有限；反应水平过高，虽然产气增多，但会诱发面筋蛋白过度聚集，气孔尺寸变大、面团持气能力下降，造成馒头内部孔隙不均。1.5% 中等反应水平可促使面筋蛋白适度重排，优化面团网络黏弹性和气水界面状态，利于气体留存与面团膨胀。在此基础上额外补充葡萄糖酸钠，面团性能进一步提升，馒头比容达到本组最高，气孔分布均匀，质构表现更佳。高反应组则出现气孔偏大、分布紊乱，说明过量产气和面筋网络承载能力失衡会损害产品品质。研究表明化学膨松馒头品质由气体释放、面筋网络发育与持气能力协同决定，不能单独依靠CO₂产量或化学计量关系评判配方。研究结果可为GDL与碳酸氢钠复配方案优化、解析化学膨松面团结构形成机制，以及开发无酵母谷物主食提供实验支撑。

该研究得到新疆维吾尔自治区天山英才培训计划项目的资助。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.crfs.2026.101585