油条是一种历史悠久的传统早餐,其高含油量不符合现代健康理念。全麦油条满足了消费者对健康饮食的需求,但因其比容小、品质差等问题,难以被消费者接受。目前,关于油炸过程中小麦粉的重要组分——面筋蛋白的聚合交联规律及其与产品品质的关系等研究十分有限。本课题选取精制面粉和全麦粉制备油条和油面筋,在复杂体系和面筋体系中系统地探究油炸过程中面筋蛋白理化特性的变化规律以及二者的差异;进一步从麦麸中的重要活性物质——阿拉伯木聚糖(AX)入手,研究油炸过程中AX对面筋蛋白理化性质的影响及其与面筋网络结构的相互作用,揭示全麦油条劣变的内在机制;最后用木聚糖酶处理全麦面团,改善全麦油条的品质,为改善全麦油炸制品的品质提供科学依据。主要研究内容如下:首先,通过比较分析油条和全麦油条的品质发现,全麦油条总含油量为15.73%明显少于传统油条(23.23%);但全麦油条与传统油条相比,比容从5.69 cm~3/g下降到3.16cm~3/g,品质明显下降。随着油炸温度的升高,传统油条和全麦油条中蛋白质分子链内氢键断裂,其折叠及螺旋结构逐渐解开,传统油条的α-螺旋结构从32.45%减少到27.53%,与蛋白链的折叠程度呈正相关的β-转角从26.08%减少到24.34%,全麦油条的α-螺旋结构从32.65%减少到29.14%,β-转角从26.65%减少到24.03%;蛋白链的展开使其更容易形成链间氢键,因而,与聚集程度呈正相关的β-折叠含量上升,蛋白质聚集形成大分子蛋白聚集体,疏水性氨基酸被掩埋,表面疏水性显著下降;传统油条中蛋白通过二硫键形成聚集程度更高的大分子麦谷蛋白大聚体(GMP,2.25%),而全麦油条中由于麦麸的阻隔,面筋蛋白更多的聚集为55-72 kDa的高分子量麦谷蛋白(3.69%)。其次,构建油面筋和全麦油面筋纯体系进行研究。因为没有面粉中其他组分的阻隔,油面筋(252.55%)中GMP含量的增幅明显高于油条(65%),全麦面筋经过油炸后聚集而成的GMP(45.11%)明显少于油面筋(56.65%),且生成更多分子量在55-72 kDa的麦谷蛋白聚集体,这说明除了麦麸的阻隔外,麦麸中的某种成分与面筋蛋白相互结合,抑制面筋蛋白分子热聚集形成大分子GMP。第三,研究小麦麦麸中主要活性物质(AX)对面筋蛋白的作用及其对油条品质的影响。分子量较小的水溶性阿拉伯木聚糖(WEAX)通过糖基化反应与面筋蛋白结合,使面筋蛋白表面疏水性从1987下降到1436,改善了其溶解性;同时,结合了WEAX的蛋白空间位阻变大,蛋白分子主要依靠次级键而非二硫键相互作用,难以聚集形成大分子的GMP,随着WEAX添加量的增加,GMP的含量从2.15%下降到0.98%;WEAX桥连面筋蛋白分子,扩展了面筋蛋白网络,无规卷曲结构随之减少(38.4%),蛋白分子刚性上升;面筋网络的扩展使油条的比容从5.69 cm~3/g增加到8.44 cm~3/g,总含油量随之增加(28.30%)。分子量较大的水不溶性阿拉伯木聚糖(WUAX)糖基化速率慢于WEAX,但因其粘度高、分子链长,可以缠绕在蛋白分子链上,阻碍了面筋蛋白分子的进一步聚集,使面筋蛋白热聚集形成分子量为55-72 kDa的高分子量麦谷蛋白,WUAX抑制面筋蛋白网络的扩展,比容从5.69 cm~3/g减少到4.05 cm~3/g,而含油量从23.23%减少到19.87%。最后,添加100μg/g木聚糖酶来制作全麦油条。全麦油条的比容从3.16 cm~3/g增加到4.01 cm~3/g,同时其总含油量从15.73%增加到18.69%,但仍低于传统油条(23.23%)。