《食品科學》：吉林農業大學鄭明珠教授、劉景圣教授等：槲皮素協同微波處理對玉米粉加工特性、玉米面條品質及消化特性的影響

玉米作為全球重要的糧食作物和工業原料，其富含淀粉、膳食纖維、維生素及微量元素等，在食品加工領域具有廣泛的應用前景。玉米面條作為玉米深加工的代表性產品，因低脂、高纖維的特點契合現代健康飲食需求，市場需求逐年攀升。然而，玉米面條在加工過程中易出現斷條、渾湯等問題，且成品口感偏硬、韌性不足，嚴重制約了其品質提升與產業發展。

為改善玉米食品的加工特性與品質，物理改性技術因其高效、環保的優勢被廣泛應用。其中微波處理作為一種常見的物理改性技術，通過分子振動產生的內加熱效應，可快速改變淀粉顆粒結構、促進淀粉糊化，并影響蛋白質的變性與交聯，進而調控淀粉的凝膠質構特性。已有研究表明，微波處理可顯著改善小麥、大米基谷物制品的持水性、彈性及蒸煮穩定性。但是，針對微波處理對玉米粉及玉米面條品質的影響仍有待深入研究。與此同時，功能性食品添加劑的應用成為提升產品附加值的重要途徑。槲皮素作為一種天然黃酮類化合物，具有抗氧化、抗炎及調節代謝等多種生物活性，將其添加到谷物類制品中可改善其營養品質和消化特性。然而，槲皮素在加工過程中的不穩定性可能影響其生物利用率，且其對玉米粉及玉米面條品質的影響尚未明確。本團隊前期研究結果表明，微波處理使添加槲皮素的玉米淀粉表現出高度有序的淀粉結構和較低的體外消化率。然而，玉米粉中的淀粉占70%左右，淀粉的改變很大程度上會影響玉米粉的品質。因此，針對微波處理與槲皮素協同作用對玉米粉加工特性及面條品質的影響有待深入探討，這對于充分利用玉米資源、拓展玉米粉應用范圍、開發高品質玉米制品具有重要意義。

基于此，吉林農業大學食品科學與工程學院的崔妍、 鄭明珠* 、劉景圣*等人研究以玉米粉為原料，探究槲皮素協同微波處理對玉米粉的影響，對其體外消化率、色澤、糊化特性和凝膠質構特性進行分析，并進一步研究其對玉米面條品質和消化特性的影響。本研究旨在揭示微波處理與槲皮素協同作用改善玉米制品品質的潛在機理，為玉米面條的品質改良及功能性玉米制品的開發提供理論依據與技術支撐。

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槲皮素協同微波處理對玉米粉體外消化率的影響

如表1所示，NCF的RDS含量最低，這主要是由于淀粉是玉米粉中主要成分，淀粉存在一定的較為緊密的結晶區域，未經處理的玉米粉中淀粉顆粒內部的完整性較好，消化酶難以滲透進入并作用于淀粉分子，使得淀粉的水解過程變得困難，進而有較低的RDS含量。預糊化和微波處理使淀粉結晶結構受到破壞、顆粒膨脹破裂，導致比表面積增大，且淀粉分子間氫鍵作用減弱，更易被酶消化，因此在CF和MT-CF中觀察到了較高的RDS含量。與CF和MT-CF相比，CF-Q有較低的RDS含量，這表明槲皮素的添加能夠有效降低玉米粉的體外消化率。一方面是因為游離的槲皮素可以抑制消化酶活性；另一方面，一部分槲皮素與淀粉形成了復合物，阻礙了消化過程中酶與淀粉的接觸，進而降低了玉米粉的消化率。在MT-CF-Q中，由于微波處理淀粉與槲皮素形成復合程度高且致密的微觀結構，更能阻礙消化酶接觸，進而影響消化速率，因此，相比于CF-Q和MT-CF，MT-CF-Q有更低的RDS含量和更高的RS含量。玉米粉消化率的變化趨勢與Jia Xinge等測得的微波協同槲皮素處理的玉米淀粉消化率結果相似。Zhao Beibei等也觀察到了類似的結果，高壓均質的蓮子淀粉-綠茶多酚絡合物具有致密的微觀結構，并表現出較低的消化率。Zhou Yu等報道了與賴氨酸-玉米淀粉復合物相比，賴氨酸協同微波處理的玉米粉RDS含量和SDS含量分別增加27.31%和22.11%，而RS相對含量為26.45%，降低20.25%。但本研究可以觀察到，與CF-Q相比，MT-CF-Q的RDS含量和SDS含量分別降低了6.06%和10.09%，而RS含量增加了28.65%，這可能是受添加物的不同以及微波處理功率和時間影響所致。

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槲皮素協同微波處理對玉米粉色澤的影響

食品的色澤在食用感官評價中具有極其重要的地位，在很大程度上影響著消費者對食品的接受度和喜愛度。其中L*值用于表示亮度，其數值越大，表明樣品越趨近于白色；a*值代表紅綠度，數值越大意味著樣品的紅色越明顯；b*值體現黃藍度，數值增大時，樣品的黃色調會更為突出。如表2所示，與NCF相比，經過處理的樣品組均發生明顯的褐變，L*值減小，這可能是由于熱處理使淀粉降解產生小分子還原糖與蛋白質產生的游離氨基酸發生了美拉德反應。槲皮素本身是一種黃綠色的黃酮類化合物。玉米粉原本的淡黃色隨著槲皮素的加入變得顏色更深，較深的顏色使整體亮度下降，CF-Q和MT-CF-Q的L*值分別降低至78.26和78.66，與其他樣品組相比，MT-CF-Q的a*值（-5.03）最低且b*值（57.56）最高。與CF相比，CF-Q的L*值降低，這是由于槲皮素與淀粉之間通過氫鍵、疏水相互作用等形成復合物，復合物的形成影響了對不同波長光的吸收和散射。槲皮素的添加使整體顏色更偏向于黃綠色，呈現獨特的色調，有利于產品色澤的改良。微波處理可以增加淀粉顆粒內的分子摩擦和碰撞，暴露更多的羥基位點，進而促進與其他分子的結合。綜上，微波處理能通過增強玉米粉中淀粉與槲皮素的相互作用，使得與CF-Q相比MT-CF-Q的L*值和b*值升高，a*值降低。

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槲皮素協同微波處理對玉米粉糊化特性的影響

玉米粉的糊化特性能夠影響產品的質地、口感，還對加工工藝和貨架期穩定性有至關重要的作用。峰值黏度高的玉米粉貯存過程中可能更容易發生老化，導致口感變差、品質下降，而糊化黏度低且穩定性好的玉米粉則有助于延緩這一現象，能夠延長產品的貨架壽命。如表3所示，MT-CF-Q中峰值黏度、崩解值、谷值黏度、終值黏度以及回生值均低于其他樣品，相比于CF-Q，其崩解值和回生值分別降低了48.19 cP和366.80 cP。這表明由于微波處理后玉米粉與槲皮素形成緊密結構，使其加工中更易維持形態，能夠有效延緩老化。值得注意的是，該變化規律與槲皮素協同微波處理的玉米淀粉樣品表現出高度一致性。該現象說明，在玉米粉體系中，作為主成分的淀粉結構和性質變化很大程度上決定了玉米粉的糊化特性，淀粉糊化特性的改善會使玉米粉整體品質提升。崩解值指峰值黏度與谷值黏度之間的差值，主要反映了淀粉顆粒的耐剪切性和熱穩定性，其值越小則耐剪切性和熱穩定性越好。MT-CF-Q的崩解值最低，表明其耐剪切性和熱穩定性越好。總地來說，玉米粉峰值黏度和崩解值的降低可使其在產品加工、質地口感以及貨架期穩定性等方面的綜合品質得到顯著提升。

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槲皮素協同微波處理對玉米粉凝膠質構特性的影響

通過模擬人體口腔咬斷、咀嚼和吞咽的過程得到食品硬度、黏性、彈性等物理性質指標，可反映食物的感官品質。如表4所示，與CF和MT-CF相比，添加槲皮素的樣品凝膠硬度（103.94 g）和黏性（136.64）降低。這是由于槲皮素憑借其含有的多個酚羥基與淀粉分子羥基形成的氫鍵，干擾淀粉分子間氫鍵及聚集結晶，還與淀粉競爭水分并改變淀粉顆粒表面性質，進而降低淀粉的硬度和黏性。這與Karunaratne等的研究結果相似，阿魏酸的添加使玉米淀粉凝膠的硬度、黏附性、凝聚性降低。相比于CF-Q，MT-CF-Q的黏性、彈性（0.95）、凝聚性和咀嚼性更高，表明微波處理后玉米粉和槲皮素的網絡結構更有序，增強了變形后恢復能力，這可提升咀嚼時的口感。綜上，槲皮素協同微波處理對玉米粉口感、質地等凝膠質構特性起到改善作用。

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槲皮素協同微波處理對玉米面條蒸煮特性的影響

如表5所示，所有面條斷條率皆為0%，表明成條性好。Q-CN和MT-Q-CN的最佳蒸煮時間較短，這是由于該面條中的玉米粉經過預糊化或微波加熱處理，使蒸煮時間縮短。MT-Q-CN吸水率較小是因為微波處理使玉米淀粉與槲皮素的復合更緊密，形成的凝膠網絡結構更加致密，阻擋了水分子的進入，進而導致其吸水率降低。與WN相比，其他樣品組中由于玉米粉的添加稀釋了具有較強水合特性的面筋蛋白，導致玉米面條的吸水率低于小麥面條。蒸煮損失主要是由于糊化淀粉的溶解，這與糊化淀粉周圍的網絡強度有關。玉米粉的添加使得體系淀粉含量增加，導致淀粉流失量增大，并且體系蛋白質含量的減少弱化了面筋網絡，從而使得面條在煮制過程中一部分可溶性物質溶解到面湯中，因此可以觀察到玉米面條的蒸煮損失率比小麥面條大。Q-CN蒸煮損失略微降低，但在MT-Q-CN中觀察到更低的蒸煮損失率，這主要是Q-CN中呈游離狀態存在的部分槲皮素經微波處理后與玉米粉形成更多更穩定的復合結構，減少了可溶性物質的溶出。MT-Q-CN展現出良好的蒸煮特性，相比于CN，蒸煮時間縮短了54 s，蒸煮損失率降低了7.6%。

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槲皮素協同微波處理對玉米面條拉伸特性的影響

面條拉伸特性主要體現為其在拉伸過程中所展現出的抵抗拉伸力的能力，以及由可拉伸長度所反映出的延展性和可拉伸性，是衡量面條品質和口感的重要指標。拉伸力越大，拉伸距離越大，則面條的延展性及可拉伸性越好。如圖1所示，所有玉米面條的拉伸距離和拉伸力均小于小麥面條，這是由于玉米粉的加入使混合體系中面筋網絡減弱，導致面條的最大拉伸強度降低，延伸性變差。其中，MT-Q-CN的拉伸特性最接近于小麥面條。相比于玉米粉和CF-Q所制備的面條CN和Q-CN，MT-CF-Q制備的玉米面條MT-Q-CN具有更好的拉伸特性。由于微波處理使槲皮素與玉米粉中的淀粉等成分通過氫鍵、疏水相互作用等形成的網絡結構更穩定，使面條在拉伸時能承受更大的力，不易斷裂，從而表現出更好的拉伸性能。

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槲皮素協同微波處理對玉米面條質構特性的影響

如表6所示，玉米粉的添加導致面條質構特性的各項指標均有所下降，這與張劍等的研究結果一致。由于玉米粉中不存在面筋蛋白，玉米粉的加入會使面團的筋力減弱，進而導致面團的硬度、膠著性、咀嚼性等指標下降。與CN相比，Q-CN的硬度、凝聚性、咀嚼性和回復性較高，黏性和彈性較低。這主要是因為槲皮素與淀粉通過氫鍵、范德華力等作用力連接得更加緊密有序，增強了整體結構的穩定性和適應性，促使淀粉和槲皮素形成更為緊密的三維網絡結構。然而，相較于Q-CN，MT-Q-CN彈性、咀嚼性、回復性較高且硬度、黏性和凝聚性較低。MT-Q-CN的黏性較小，代表面條爽滑性較高，面條食用時輕松易嚼且具有良好的回彈口感。相比于Q-CN，MT-Q-CN硬度降低了8.08%，彈性升高了8.54%。由此可見，MT-CF-Q可以改善玉米面條的質構品質，使得其質地偏軟、富有彈性、口感好，其質構品質更接近純小麥粉面條。

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槲皮素協同微波處理對玉米面條體外消化率的影響

玉米粉因其淀粉含量相對高、膳食纖維更多，且蛋白質對淀粉的包裹作用更強，致使淀粉酶作用受限，因此其消化速率比小麥粉低。如表7所示，相比于WN，所有玉米面條的RS含量更多。Li Yunlong等發現槲皮素能與淀粉相互作用，與淀粉形成復合物阻礙淀粉酶與淀粉的結合，抑制淀粉的水解。與天然玉米粉制作的面條CN相比，Q-CN有更低的消化率，其RDS含量降低了5.46%，RS含量升高了2.15%。這主要是因為加入的槲皮素可以與面粉中的淀粉相互作用，進而降低面條的體外消化率。MT-CF-Q具有較低的消化率，進而MT-Q-CN的消化率也較低。相比于CN和Q-CN，MT-Q-CN的RS含量分別增加了5.9%和3.67%。相比于WN，MT-Q-CN的RS含量上升47.96%，RDS含量和SDS含量分別降低7.86%和19.72%。以上結果表明，MT-CF-Q在保證面條品質和加工特性的同時，能有效降低其體外消化率。

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結 論

本研究揭示了槲皮素協同微波處理對玉米粉加工特性、玉米面條品質及消化特性的影響。結果表明，MTCF-Q相比于CF-Q，其RDS含量降低了6.06%，RS含量增加了28.65%。糊化和凝膠質構特性表明，MT-CF-Q能夠有效延緩老化，并且其凝膠硬度低，彈性、回復性和咀嚼性高。因此，使用MT-CF-Q制作的玉米面條MT-Q-CN具有良好的蒸煮特性，相比于普通玉米面條，其蒸煮時間縮短54 s，蒸煮損失率降低7.6%。MT-Q-CN拉伸特性參數與小麥面條最接近，質構特性方面表現出更好的咀嚼性和彈性。體外消化率測定結果表明，相比于普通玉米面條，MT-Q-CN的RS含量增加5.9%。由此可見，使用MT-CF-Q制作的面條在保持較低消化率的同時，具有良好的成品品質和口感，適合于血糖高的人群以及中老年人群食用。

作者簡介

通信作者：

鄭明珠 教授

吉林農業大學食品科學與工程學院 副院長

鄭明珠，教授，中共黨員，工學博士，博士生導師，現任吉林農業大學食品科學與工程學院副院長，兼任吉林省食品學會常務理事，是科技部重點領域創新團隊、全國高校黃大年式教師團隊骨干成員。長期致力于糧食精深加工與功能性食品領域的教學與科研工作，在淀粉結構與功能調控、淀粉與多酚/多糖等組分互作機制、淀粉基食品品質提升及功能性成分挖掘等方面取得了一系列創新性成果。主持“十四五”國家重點研發計劃課題（經費869萬元）、“十三五”國家重點研發計劃重點專項子課題、吉林省科技發展重點研發計劃、吉林省產業技術創新戰略聯盟項目等各類科研項目6 項。作為核心成員，參與完成國家“十二五”科技支撐計劃、國家自然科學基金項目、國家公益性（糧食）行業科研專項、吉林省“雙十”重大科技攻關項目等國家、省部級重大課題10余項。榮獲國家科技進步二等獎1 項，中華農業科技獎一等獎1 項，吉林省科技進步獎一等獎4 項，中國食品科學技術學會科技進步獎一等獎1 項。發表SCI/EI收錄論文90余篇，獲得國家授權專利10余件。

第一作者：

崔妍 博士研究生

崔妍，女，吉林農業大學食品科學與工程學院博士研究生，研究方向為糧食精深加工與功能性食品。

引文格式：

崔妍, 賈欣格, 王偉, 等. 槲皮素協同微波處理對玉米粉加工特性、玉米面條品質及消化特性的影響[J]. 食品科學, 2026, 47(2): 234-240. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20250807-049.

CUI Yan, JIA Xinge, WANG Wei, et al. Effect of combination of quercetin and microwave treatment on the processing properties of corn flour and the quality and digestibility of noodles incorporated with corn flour[J]. Food Science, 2026, 47(2): 234-240. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-20250807-049.

實習編輯：李杭生；責任編輯：張睿梅。點擊下方閱讀原文即可查看全文。圖片來源于文章原文及攝圖網

為系統提升我國食品營養與安全的科技創新策源能力，加速科技成果向現實生產力轉化，推動食品產業向綠色化、智能化、高端化轉型升級，由北京食品科學研究院、中國食品雜志社《食品科學》雜志（EI收錄）、中國食品雜志社《Food Science and Human Wellness》雜志（SCI收錄）、中國食品雜志社《Journal of Future Foods》雜志（ESCI收錄）主辦，合肥工業大學、安徽農業大學、安徽省食品行業協會、安徽大學、合肥大學、合肥師范學院、北京工商大學、中國科技大學附屬第一醫院臨床營養科、安徽糧食工程職業學院、安徽省農科院農產品加工研究所、安徽科技學院、皖西學院、黃山學院、滁州學院、蚌埠學院共同主辦的“ 第六屆食品科學與人類健康國際研討會 ”，將于 2026年8月15-16日（8月14日全天報到） 在 中國 安徽 合肥 召開。

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