近日，我院作物所農(nóng)產(chǎn)品加工及貯藏保鮮創(chuàng)新團(tuán)隊在《International Journal of Biological Macromolecules》期刊（JCR 1區(qū)，IF=""8.5）發(fā)表題為“Interpenetrating"" polymer networks of starch and zein as a structural support for gluten-free highland barley dough”的研究論文。該研究獲得國家重點研發(fā)計劃項目（2022YFD2301305）的資助。

作為國際公認(rèn)的功能性谷物，青稞因其獨(dú)特的營養(yǎng)特性成為面制品加工的理想原料。然而，因其不含面筋蛋白而存在結(jié)構(gòu)松散、粘彈性差、加工性能不佳等固有缺陷，這嚴(yán)重制約了青稞在面制品領(lǐng)域的應(yīng)用。研究團(tuán)隊受互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)勢的啟發(fā)，提出了一種基于微波誘導(dǎo)的青稞淀粉-玉米醇溶蛋白（zein）互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)（IPN）構(gòu)建策略，為青稞主食化加工提供解決方案。

研究發(fā)現(xiàn)，zein顯著改善了青稞基復(fù)合凝膠的力學(xué)性能和熱穩(wěn)定性。當(dāng)zein含量增至40%時，復(fù)合凝膠的機(jī)械強(qiáng)度提高106.5%，孔隙率降低37.6%，證實了zein與淀粉通過分子纏結(jié)形成互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。熱重分析表明，zein顯著降低了復(fù)合凝膠的失重率，分子模擬進(jìn)一步揭示了PRO118、PHE119等關(guān)鍵殘基通過氫鍵與范德華力穩(wěn)定結(jié)合，使分子構(gòu)象更為緊湊。將該互穿網(wǎng)絡(luò)被整合至無麩質(zhì)青稞面團(tuán)中，既保留了青稞的低GI特性，又顯著改善了加工適應(yīng)性，克服了傳統(tǒng)面團(tuán)易碎裂的缺陷。

本研究為青稞功能成分的定向重組提供了新的研究范式，研究成果可直接應(yīng)用于青稞面條、米線、烘焙食品等高附加值產(chǎn)品的開發(fā)，為青藏高原青稞主食化與高值化加工奠定了科學(xué)基礎(chǔ)。